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Die
Erfindung betrifft die Herstellung von Erzeugnissen aus wärmeformbaren
Materialien, insbesondere aus Glas, wie Flaschen, Fläschchen
und Tiegel.
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Die
herkömmlichen
Verfahren, die gegenwärtig
in breitem Umfang zur Herstellung dieser Erzeugnisse angewendet
und in welchen IS-(Individual Section-)Maschinen eingesetzt werden,
sind unter den Bezeichnungen "Blas-Blas-" und "Press-Blas-Verfahren" bekannt. Dabei wird
in der ersten Stufe der Vorformling bzw. Glastropfen in eine Vorform
gefüllt,
deren Boden von einer Ringform verlängert wird, die dazu dient,
dem offenen oberen Teil des hergestellten Erzeugnisses die endgültige Form zu
verleihen.
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Die
Ringform hat auch in einem anschließenden Arbeitsgang die Aufgabe
des Ergreifens des Vorformlings, in welchem dieser herumgedreht
wird und welcher der zweiten Stufe vorhergeht, in welcher die Vorform
durch eine Fertigform ersetzt wird, in welcher das hohle Erzeugnis
durch Blasen geformt wird.
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Von
den zurzeit angewendeten Verfahren läßt sich das "Blas-Blas-Verfahren" in folgende Stufen
unterteilen:
- – Beschicken: ein Glastropfen
bzw. Vorformling gelangt unter dem Einfluss seines Eigengewichts in
eine erste Form (Vorform) durch deren oberes Ende, das dem Boden
des Endprodukts wie einer Flasche entspricht,
- – Komprimieren:
nach dem Beschicken wird die Vorform mit einem Vorformboden verschlossen, anschließend wird
durch diesen Druckluft in die Vorform geblasen, um das Glas zu zwingen,
ordnungsgemäß in den
unteren Teil der Form zu fließen,
der dem Ring des zukünftigen
Erzeugnisses entspricht, wobei von dieser Komprimierung außerdem ein
guter Wärmekontakt
zwischen Glas und Form sichergestellt wird,
- – Durchbohren:
ein Stempel mit verringerten Abmessungen, der etwa die Höhe des Rings
einnimmt und die Unterseite der Vorform verschließt, wird
nach unten herausgezogen, wobei er Platz frei gibt für eine Versorgung
mit Druckluft, welche vor ihm das weniger viskose heiße Glas
verdrängt,
das sich in der Nähe
der Achse der Vorform befindet, wobei das viskosere kalte Glas,
das in Kontakt mit der Form abgekühlt ist, an seiner Stelle bleibt,
wodurch ein Vorformling des fertigen Erzeugnisses erhalten wird,
- – Übergeben:
wenn der Vorformling in der Vorform genügend abgekühlt ist, um gehandhabt werden zu
können,
wird er in eine zweite Form (Fertigform), welche die Gestalt des
fertigen Erzeugnisses hat, übergeben,
- – Strecken
und Blasen: nachdem sich der Vorformling in der Fertigform an seiner
Stelle befindet, wird er sich einen gewissen Zeitraum lang ausdehnen
gelassen, bevor er geblasen wird, um ihm die Gestalt des Erzeugnisses
zu verleihen, wobei es diese Streckstufe erlaubt, dass sich das Glas
ordnungsgemäß über das
gesamte Erzeugnis verteilt, und
- – Entnehmen:
im Kontakt mit der Fertigform kühlt sich
das Glas schnell ab und das Erzeugnis wird, wenn seine Viskosität ausreichend
niedrig ist, aus der Fertigform entnommen.
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Das "Press-Blas-Verfahren" unterscheidet sich
vom "Blas-Blas-Verfahren" nur durch die Phase der
Formgebung des Vorformlings, der durch Pressen des Glases in die
geschlossene Vorform mittels eines mehr oder weniger langen Stempels
erhalten wird, der in die Form von ihrer Unterseite her durch die
Ringform eindringt. Es gibt daher weder eine Komprimierungs- noch
eine Durchbohrungsstufe, und der Vorformling des Erzeugnisses wird
durch diesen Pressvorgang auf einmal gebildet.
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Diese
Verfahren erlauben es, Erzeugnisse mit gegebenenfalls nicht achsensymmetrischer
Form herzustellen. Die Vorrichtung, die wie zuvor beschrieben verwendet wird,
bildet nur einen Abschnitt einer IS-Maschine, die davon mehrere
Abschnitte besitzt.
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Es
werden jedoch Erzeugnisse mit immer komplexeren Formen gewünscht, insbesondere
beispielsweise als Verpackungen in der Parfümerie und Kosmetik. Die Erfindung
erlaubt nun die Herstellung von beispielsweise einem Fläschchen
oder Tiegel, dessen Ring sich nicht mehr am Ende, sondern an einer
Seite des Körpers
befindet.
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Zur
Herstellung dieses Erzeugnisses wird in einem ersten Schritt die
Ringform in der Vorform und der Fertigform in ihrer üblichen
Position, d.h. in vertikaler Position zur Achse der Ringform am
unteren Ende des Hohlraums der Vorform bzw. am oberen Ende des Hohlraums
der Fertigform, gehalten. Eine solche Anordnung ist industriell
schwierig zu realisieren: Sie erfordert bei zahlreichen Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Erzeugnisses
die Einführung
des Vorformlings aus geschmolzenem Material in den Hohlraum der
Vorform durch einen nicht vertikalen Einfüllabschnitt davon. Dieses Merkmal
stört die
Verteilung des geschmolzenen Materials als kompakte und homogene
Masse am Boden des Hohlraums der Vorform und insbesondere in der
Nähe der Ringform.
Der Kontakt des geschmolzenen Materials mit den Wänden des
Hohlraums und somit die Abkühlung
dieses Materials durch die Form wird verbessert. Die daraus resultierende
Erhöhung
der Viskosität
des Materials stört
dessen Fließen
bis zum Boden des Hohlraums. Um dies zu beheben, ist von den Erfindern
die Achse der Ringform in der Vorform (und in der Fertigform) in
Bezug auf die Vertikale geneigt worden.
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Somit
besteht ein erster erfindungsgemäßer Gegenstand
in einem Verfahren zur Herstellung eines Glaserzeugnisses, das einen
Körper
und einen Ring umfasst, wobei die Achse wenigstens eines Teils dieses
Körpers
und die Achse dieses Rings zueinander nicht parallel stehen, dadurch
gekennzeichnet, dass es die Stufen umfasst, die bestehen aus dem:
- – Füllen eines
Vorformlings aus geschmolzenem Material in den Hohlraum einer Vorform,
wobei mindestens ein Einfüllabschnitt
für den
Vorformling im Wesentlichen senkrecht steht,
- – ordnungsgemäßen Fließenlassen
des geschmolzenen Materials bis zum Boden der Vorform, worin der
dem Ring des fertigen Erzeugnisses entsprechende Teil enthalten
ist und dieser Vorgang gegebenenfalls von einem Blasvorgang unterstützt wird,
- – Bohren
des Rings durch die Translationsbewegung eines Stempels in einer
nicht vertikalen Achse,
- – gegebenenfalls
Durchführen
eines Blasvorgangs durch den Ring hindurch nach Herausziehen des
Stempels, um dem Vorformling die endgültige Form zu verleihen,
- – Drehen
des Vorformlings um 180° in
Bezug auf eine horizontale Achse und Übergeben in eine Fertigform
und
- – Durchführen eines
Blasvorgangs durch den Ring hindurch, um dem Erzeugnis seine endgültige Form
zu verleihen.
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Gemäß bevorzugten
Merkmalen des Verfahrens
- – macht der Einfüllabschnitt
für den
Vorformling mindestens 20 % und besonders bevorzugt mindestens 60
% des Gesamtvolumens des Hohlraums aus und
- – bildet
die Translationsachse des Stempels einen Winkel von mindestens 60° und kleiner
als 180° und
vorzugsweise von 90 bis 150° in
Bezug auf die Senkrechte.
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Ein
zweiter erfindungsgemäßer Gegenstand besteht
in einer IS-Maschine, die zur Herstellung eines wie zuvor beschriebenen
Erzeugnisses vorgesehen ist. Diese IS-Maschine umfasst eine Vorform, wovon
wenigstens ein oberer wesentlicher Teil des Hohlraums im Wesentlichen
senkrecht steht, und eine Fertigform, wobei die Ringform außerdem sowohl
in der Vorform als auch in der Fertigform derart angeordnet ist,
dass sie einen Winkel von mindestens 60° und kleiner als 180° in Bezug
auf die Senkrechte bildet.
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Die
Erfindung ermöglicht
die Herstellung von beispielsweise einem Glaserzeugnis, das einen
Körper
und einen Ring umfasst, wobei die Achse von mindestens einem Teil
dieses Körpers
und die Achse dieses Rings nicht parallel sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße IS-Maschine
ist es möglich,
ein Glaserzeugnis zu erhalten, in welchem dieser Teil des Körpers einen
wesentlichen Anteil der das Erzeugnis bildenden Glasmenge ausmacht,
d.h. mindestens 20 % und vorzugsweise mindestens 60 %.
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Entsprechend
einem besonders vorteilhaften Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die zuvor beschrieben worden sind, bilden die Achse dieses Teils des
Körpers
und die Achse des Rings einen Winkel von mindestens 60° und kleiner
als 180° und
vorzugsweise von 90 bis 150°.
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Wie
weiter oben erwähnt,
kann das erfindungsgemäße Erzeugnis
eine Flasche, ein Fläschchen
oder ein Tiegel sein.
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Die
Erfindung wird durch die anschließende Beschreibung der im Anhang
befindlichen Zeichnungen näher
erläutert,
in welchen die 1 bis 8 schematische
Darstellungen der aufeinander folgenden Stufen der Herstellung eines
erfindungsgemäßen Erzeugnisses
zeigen.
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In 1 nimmt
eine Vorform 1, die Bestandteil einer IS-Maschine ist,
in ihrem Hohlraum 2 einen Külbel 3 auf. Der erste
Teil 4 des Hohlraums 2, durch welchen der Külbel 3 hineingelangt,
ist im Wesentlichen vertikal. Außer diesem ersten Teil 4 wird
der Hohlraum 2 weiterhin von einem zweiten Teil 5 gebildet,
der sich an den ersten Teil 4 anschließt, kürzer als jener ist und mit
welchem er einen Winkel von 120° bildet.
Die Vorform 1 umfasst eine Aufnahme, die vorgesehen ist,
eine Ringform 6 aufzunehmen, die einen Stempel 7 umfasst;
die Achse der Ringform 6, d.h. die Achse des Stempels 7 ist
mit der Bezugszahl 8 nummeriert. Diese Achse 8,
die üblicherweise vertikal
ist, ist hier auch erfindungsgemäß um 120° in Bezug
auf den Teil 4 geneigt.
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Weiterhin
sind die Maschinenachse 9, die sich in der mittleren Ebene
der Vorform 1 befindet, die Achse 10, die eine
der Komponenten der weiter unten beschriebenen anschließenden Drehbewegung
repräsentiert,
durch welche das Glaszwischenprodukt von der Vorform in die Fertigform
gelangt, sowie die Achsen 11 und 12 der Teile 4 bzw. 5 des
Hohlraums 2 gezeigt.
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Wie
in 2 gezeigt, füllt
das Glas den unteren Teil des Hohlraums 2 aus und wird
der Ring 13 des Fläschchens
durch Hineindrückens
des Stempels 7 geformt. Nachdem dieser herausgezogen worden
ist, wird der Vorformling durch Einblasen von Druckluft, wie mit
dem Pfeil in 3 angegeben, d.h. in den Körper des
Vorformlings durch die Ringform 6 hindurch, geformt.
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Der
Vorformling wird dann auf die Seite der Fertigform 14 der
IS-Maschine mit einer Drehbewegung übergeben, wobei die Ringform 6 als
Greiforgan für
den Vorformling (4) dient. Weiterhin sind in
dieser Figur die Maschinenachse 15 der Fertigform 14,
die auch deren mittlerer Ebene entspricht, und die Achse 16 der
Ringform 6 in der Position, die für sie in der Fertigform 14 festgelegt
ist, gezeigt. Der Hohlraum der Fertigform 14 ist derart
gestaltet, dass die Winkelbeziehungen eingehalten werden, die in
der Vorform 1 zwischen den Achsen 8, 11 und 12 existieren.
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Die
in 5 dargestellte folgende Stufe besteht darin, dass
in der Fertigform 14 die Ringform 6 durch einen
Blaskopf 17 ersetzt wird, der das Innere des Vorformlings
durch den Ring 13 hindurch mit Druckluft versorgt, was
es erlaubt, die endgültige Form
des Fläschchens
zu erhalten. Die Achse des Blaskopfs 17 ist selbstverständlich um
120° zur
Vertikalen auf dieselbe Weise wie die Achse 16 der Ringform 6 geneigt.
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Das
Verfahren umfasst anschließend
die Arbeitsgänge,
die darin bestehen:
- – das Fläschchen nach der Öffnung der
Fertigform 14 (6) mittels Zangen 18 zu
ergreifen, die vorteilhafterweise gelenkig sind, um sich in Abhängigkeit
vom Schwerkraftzentrum des Ganzen auszurichten und eine Verformung
des noch empfindlichen Rings 13 (7) zu vermeiden,
und
- – die
Zangen zurückzupositionieren,
indem sie um 120° zur
Vertikalen geneigt werden, um das nächste Fläschchen (8)
zu ergreifen.
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Erfindungsgemäß wird ein
Hohlerzeugnis aus wärmeformbarem
Material, insbesondere aus Glas, mit komplexer Form, in welchem
die Achse des Rings in Bezug auf die Achse wenigstens eines Teils des
Körpers
des Erzeugnisses geneigt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung
dieses Erzeugnisses bereitgestellt. Die erreichte Qualität ist ausgezeichnet, insbesondere
aufgrund der Tatsache, dass, wie weiter oben beschrieben, eine homogene
Verteilung des wärmeformbaren
Materials in den Formen, unter anderem in der Nähe des Rings, eine Begrenzung
des Kontakts des Vorformlings mit den Wänden der Vorform, wodurch der
Wärmeübergang
verringert wird und Viskosität
und Fließen
des Materials optimiert werden, und eine zufriedenstellende Füllung des
Bodens des Hohlraums der Vorform gewährleistet werden.