DE60017818T2

DE60017818T2 - Hohlglasgegenstände mit Hals aus der Achsemitte

Info

Publication number: DE60017818T2
Application number: DE60017818T
Authority: DE
Inventors: Remy Badin; Lucien Fosse
Original assignee: Saint Gobain Emballage SA
Current assignee: SGD SA
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: EP1038843A1; EP1038843B1; US20020070190A1; DE60017818D1; US7350651B2; ATE288405T1; FR2791340A1; FR2791340B1

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Erzeugnissen aus wärmeformbaren Materialien, insbesondere aus Glas, wie Flaschen, Fläschchen und Tiegel.
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.
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.
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.

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.
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.
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.
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.
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.

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.

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.
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 %.
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°.
Wie weiter oben erwähnt, kann das erfindungsgemäße Erzeugnis eine Flasche, ein Fläschchen oder ein Tiegel sein.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.

Claims

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 (3) aus geschmolzenem Material in den Hohlraum (2) einer Vorform (1), wobei mindestens ein Einfüllabschnitt (4) für den Vorformling im Wesentlichen senkrecht steht, – ordnungsgemäßen Fließenlassen des geschmolzenen Materials bis zum Boden der Vorform, worin der dem Ring (13) des fertigen Erzeugnisses entsprechende Teil enthalten ist und dieser Vorgang gegebenenfalls von einem Blasvorgang unterstützt wird, – Bohren des Rings (13) durch die Translationsbewegung eines Stempels (7) in einer nicht vertikalen Achse (8), – gegebenenfalls Durchführen eines Blasvorgangs durch den Ring (13) hindurch nach Herausziehen des Stempels (7), um dem Vorformling die endgültige Form zu verleihen, – Drehen des Vorformlings um 180° in Bezug auf eine horizontale Achse und Übergeben in eine Fertigform (14) und – Durchführen eines Blasvorgangs durch den Ring (13) hindurch, um dem Erzeugnis seine endgültige Form zu verleihen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfüllabschnitt (4) für den Vorformling mindestens 20 % und vorzugsweise mindestens 60 % des Gesamtvolumens des Hohlraums (2) ausmacht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Translationsachse des Stempels (7) einen Winkel von mindestens 60° und kleiner als 180° und vorzugsweise von 90 bis 150° in Bezug auf die Senkrechte bildet.
IS-Maschine, die für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorform (1), wovon wenigstens ein oberer wesentlicher Teil (4) des Hohlraums (2) im Wesentlichen senkrecht steht, und eine Fertigform (14) umfasst, und dass die Ringform (6) sowohl in der Vorform (1) als auch in der Fertigform (14) derart angeordnet ist, dass sie einen Winkel von mindestens 60° und kleiner als 180° in Bezug auf die Senkrechte bildet.