CS268713B1

CS268713B1 - A method of forming hollow glass articles and forming apparatus for performing the method

Info

Publication number: CS268713B1
Application number: CS873791A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Silar; Jan Kubat; Rudolf Ing Pavlista; Jan Ing Novak; Pavel Ing Furst; Josef Stary; Josef Kronika
Original assignee: Jaroslav Silar; Jan Kubat; Rudolf Ing Pavlista; Novak Jan; Furst Pavel; Josef Stary; Josef Kronika
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS379187A1

Abstract

Podstata řeěení spočívá v automatizaci tvarování foukáním, od uchopení skleněného polotovaru, přestavovaného skleněnou bankou nebo i kompaktní dávkou skloviny, včetně úpravy nabrané dávky skloviny ve svalovacím zařízení za řízeného působení tlakového vzduchu, až po dotvarování předtvaru v konečné foukací formě do tvaru konečného výrobku. Trajektorie píšťaly, časový sled jednotlivých technologických operací, včetně ovládání tlakových podmínek při tvarování, j sou plně automaticky řízeny. Tvarovaci zařízení sestává z píšťaly, opatřené upínací^hlavou, napojené jednak na pohybové ústrojí ovládající její trajektorii, posuv i rotaci, jednak na pneumatickou jednotku se zdrojem tlakového vzduchu, na niž je nezávisle napojeno svalovací zařízení a konečná forma s dýnkem. Pneumatická jednotka a svalovací zařízení jsou připojeny na mikroprocesorovou řídicí jednotku.The essence of the solution lies in the automation of blow molding, from gripping the glass blank, which is adjusted by a glass flask or even a compact batch of glass, including the adjustment of the collected batch of glass in the forming device under the controlled action of compressed air, to the shaping of the preform in the final blow mold into the shape of the final product. The trajectory of the pipe, the time sequence of individual technological operations, including the control of pressure conditions during molding, are fully automatically controlled. The molding device consists of a pipe, equipped with a clamping head, connected both to a movement device controlling its trajectory, displacement and rotation, and to a pneumatic unit with a source of compressed air, to which the forming device and the final mold with a die are independently connected. The pneumatic unit and the forming device are connected to a microprocessor control unit.

Description

Vynález se týká způsobu tvarování dutých skleněných předmětů foukáním. Strojním způsobem předtvarovaný polotovar, například baňka, trychtýř a pod. se upevní na píšťalu, napojenou na tlakový vzduch. Polotovar se ponoří do skloviny a nabírá se na něj další množství skloviny. Nabraná dávka se sválí, přenese do konečné foímy, kde se dofoukne do konečného tvaru.The invention relates to a method of forming hollow glass objects by blowing. A pre-formed semi-finished product by machine, for example a flask, funnel, etc. is mounted on a pipe connected to compressed air. The semi-finished product is immersed in the glass and another amount of glass is picked up on it. The picked up batch is rolled up, transferred to the final mold, where it is blown into the final shape.

Při ruční výrobě dutých předmětů sklář nabírá sklovinu na předehřátou píšťalu, urovná ji sválením na kovové desce a vyfoukne malou baňku. Novým nabráním skloviny na ochlazenou baňku a jejím stejnoměrným rozdělením za využití svaláku se vytvoří větší baňka a na ni se už může nabrat množství skloviny, potřebné k vytvarování konečného výrobku. Následuje konečné sválení skloviny, převedení polotovaru do konečné formy a foukání za současného otáčení.When making hollow objects by hand, the glassmaker scoops the glaze onto a preheated flute, flattens it by rolling it on a metal plate, and blows out a small flask. By scooping the glaze onto the cooled flask again and distributing it evenly using a rolling pin, a larger flask is created, and the amount of glaze needed to shape the final product can be scooped onto it. This is followed by the final rolling of the glaze, transferring the semi-finished product into the final form, and blowing while rotating.

Na těchto operacích se podílí několik kvalifikovaných pracovníků. Například při výrobě džbánu se na výrobě podílí celá sklářská dílna, sestávající ze skláře-baňkaře, dvou až čtyř sklářů, pomocníka, držiče formy a odnašeče výrobků do chladicí pece. Podrobněji je pracovní postup uveden např. v publikaci VI. Pospíchala Výrobní praxe ve sklárně, SNTL Praha, 1966 anebo Špačka a Peška Zdobení a zušlechťování skla v huti, SNTL Praha, 1971. Mezní řešení pro velmi těžké skleněné předměty s nutností několikerého náběru uvádí vynález, uvedený v čs. AO 228 697.Several qualified workers are involved in these operations. For example, in the production of a jug, the entire glass workshop is involved in the production, consisting of a glassmaker-blower, two to four glassmakers, an assistant, a mold holder and a person carrying the products to the cooling furnace. The working procedure is described in more detail, for example, in the publication VI. Pospíchala Výrobní praxe ve sklařně, SNTL Prague, 1966 or Špačka and Peška Zdobení a zuslechťování skla v hutu, SNTL Prague, 1971. The limiting solution for very heavy glass objects requiring multiple scooping is presented in the invention reported in Czechoslovak Patent No. AO 228 697.

Je pochopitelné, že vzhledem k vysokým nárokům na kvalifikaci i manuální zručnost sklářů se objevují postupy, které směřují k náhradě jednotlivých ručních operací za využití mechanizovaných a poloautomatizovaných zařízení. Sací dávkovač umožňuje reprodukovatelný náběr skloviny pro ruční sklářské dílny, umístěné po stranách dávkovače. Sklá? uchycuje sklovinu na speciální píšťalu s přílepníkem a odebírá dávku, přičemž odběr usnadňuje krátkým vzduchovým impulsem v sací formě. Protože toto místo odběru je 1 až 1,5 m oč pracovního otvoru taviči pece, snižuje se tím tepelné zatížení skláře a racionalizuje se výroba.It is understandable that, given the high demands on the qualification and manual skills of glassmakers, procedures are emerging that aim to replace individual manual operations with the use of mechanized and semi-automated devices. The suction dispenser enables reproducible glass pick-up for manual glass workshops, located on the sides of the dispenser. The glassmaker attaches the glass to a special pipe with an adhesive and takes the batch, facilitating the take-up with a short air pulse in a suction mold. Since this take-up point is 1 to 1.5 m from the working opening of the melting furnace, this reduces the thermal load on the glassmaker and rationalizes production.

V patentu NSR č. 3 122 400 je uvedeno zařízení, navazující na ruční náběr slěoviny a umožňující vlastní manipulaci se sklářskou píšťalou, tj. její držení, otáčení, foukání, horizontální a vertikální pohyby. Skleněný polotovar i konečný výrobek musí dotvarovat sklář sám pomocí běžného ručního nářadí. Postup výrazně snižuje fyzickou námahu skláře. Kombinovaný systém ruční a strojní výroby, aplikovaný především pro přejímané sklo, uvádí například patent NDR č. 220 017.The NSR patent No. 3,122,400 describes a device that follows the manual collection of melt and allows for the manipulation of the glassmaker's whistle, i.e. its holding, rotation, blowing, horizontal and vertical movements. The glass semi-finished product and the final product must be shaped by the glassmaker himself using ordinary hand tools. The procedure significantly reduces the physical effort of the glassmaker. A combined system of manual and machine production, applied primarily to accepted glass, is described, for example, in the NDR patent No. 220,017.

Dva nebo více náběrů se uplatňují také při výrobě přejímaného skla a i zde se objevují různé prvky kombinovaných postupů, např. podle patentu NDR č. 208 601 se kombinuje odstřelování s ručním dotvarováním. Podle patentu NDR č. 207 697 se připravují nejdříve lisováním nebo strojním foukáním skleněné trychtýře, sloužící k dalšímu strojnímu zpracování přejímaných dutých výrobků.Two or more scoops are also used in the production of accepted glass and here too various elements of combined processes appear, e.g. according to GDR patent No. 208 601, shot blasting is combined with manual creeping. According to GDR patent No. 207 697, glass funnels are first prepared by pressing or machine blowing, which are used for further mechanical processing of accepted hollow products.

Uvedené postupy však mechanizují jen některé dílčí operace tvarování, a to zejména tvarování skleněných předmětů vyšší hmotnosti, s nimiž je obtížná manipulace a jejichž tvarování je pro skláře namáhavé.However, the above-mentioned processes only mechanize some partial shaping operations, especially the shaping of heavier glass objects, which are difficult to handle and whose shaping is laborious for glassmakers.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u způsobu tvarování skleněných předmětů podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že strojním způsobem vyrobený polotovar s definovaným hrdlem se upraví na teplotu 480 až 600 °C, mechanicky se upevní na píšťale a po náběru skloviny se nejméně jednou řízené sválí za současného působení tlakového vzduchu. Celý proces tvarování foukáním se řídí, od upevnění polotovaru na píšťalu, dále náběr, svalování, dofukování, včetně pohybů píšťaly i její trajektorie až po odstávku konečného výrobku.The above disadvantages are eliminated or significantly reduced in the method of shaping glass objects according to the present invention, the essence of which is that a machine-made semi-finished product with a defined neck is adjusted to a temperature of 480 to 600 ° C, mechanically fixed on a pipe and after the glass is taken up, it is at least once controlled to be rolled up under the simultaneous action of compressed air. The entire process of blow molding is controlled, from the fixing of the semi-finished product to the pipe, further taking up, rolling up, finishing, including the movements of the pipe and its trajectory to the shutdown of the final product.

K provádění tohoto způsobu tvarování slouží tvarovací zařízení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednak píšťala, která má řízené otáčky, axiální posuv i výkyvný pohyb a nastavitelné rozsahy tlakového vzduchu a je opatřena upínací hlavou, a jednak svalovací zařízení, a rovněž konečná forma s dýnkem, jsou napojeny na pneumatickou jednotku. Pohybové ústrojí, například mechanické, a pneumatická jednotka jsou připoThis shaping method is performed using a shaping device according to the present invention, the essence of which is that on the one hand, a pipe, which has controlled speed, axial displacement and swinging movement and adjustable ranges of compressed air and is provided with a clamping head, and on the other hand, a kneading device, as well as a final form with a die, are connected to a pneumatic unit. The movement device, for example mechanical, and the pneumatic unit are connected

-2- CS 268 713 Bl jeny k mikroprocesorové řídicí jednotce.-2- CS 268 713 Bl are connected to the microprocessor control unit.

Způsob automatizovaného strojního tvarování podle tohoto vynálezu umožňuje vyrábět skleněné předměty vysoké hmotnosti, silnostěnné i slabostěnné, nebo složitých tvarů, které se dosud vyráběli ručně, ale rovněž i skleněné výrobky přejímané nebo dekorativní. Automatizace tvarování odstraňuje těžkou ruění práci sklářů a zlepšuje pracovní prostředí ve sklárně. Tvarovací zařízení s programovatelnou řídicí jednotkou umožňuje operativně řídit jednotlivé technologické operace.The method of automated machine shaping according to this invention enables the production of heavy, thick-walled and thin-walled glass objects, or of complex shapes, which have been produced by hand until now, as well as glass products for acceptance or decoration. Automation of shaping eliminates the heavy manual work of glassmakers and improves the working environment in the glassworks. The shaping device with a programmable control unit enables the operational control of individual technological operations.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schématicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž obr. 1 představuje blokové schéma tvarovacího zařízení a obr. 2 až 5 představují Sásteěně znázorněnou píšťalu s upínací hlavou v podélném osovém řezu při jednotlivých technologických operacích. Obr. 2 zachycuje uchopení polotovaru, obr. 3 náběr skloviny, obr. 4 svalování a obr. 5 dotvarování v konečné formě. Na obr. 6 a 7 je zachycena trajektorie píšťaly během jednoho tvarovacího cyklu, a to na obr. 6 pro polotovar představovaný skleněnou baňkou a na obr. 7 pro polotovar představovaný kompaktní dávkou skloviny.An exemplary embodiment of the invention is described below and is schematically illustrated in the attached drawings, of which Fig. 1 represents a block diagram of the forming device and Fig. 2 to 5 represent a partially illustrated flute with a clamping head in a longitudinal axial section during individual technological operations. Fig. 2 depicts the gripping of the blank, Fig. 3 the glass pick-up, Fig. 4 the rolling and Fig. 5 the creeping in the final form. Fig. 6 and 7 depict the trajectory of the flute during one forming cycle, namely in Fig. 6 for the blank represented by a glass bulb and in Fig. 7 for the blank represented by a compact batch of glass.

Tvarovací zařízení sestává z píšťaly £, na níž je upevněna upínací hlava 2 /obr. 1 až 5/. Píšťala j^e napojena na pohybové ústrojí 3, které je vybavené pohonnými prostředky a mechanismy přenášejícími pohyb. Dutina píšťaly £ je připojena na pneumatickou jednotku 4 se zdrojem tlakového vzduchu a jejich ovládacích převodů, na níž je rovněž nezávisle připojeno svalovací zařízení 5, konečná forma 1.0, vertikálně pohyblivé a rotující dýnko 1.2. Pneumatická jednotka 4 a pohybové ústrojí 3 jsou připojeny k hlavní programovatelné řídicí jednotce 6 /obr. 1/.The shaping device consists of a pipe £, on which a clamping head 2 is mounted /Fig. 1 to 5/. The pipe ^is connected to a movement device 3, which is equipped with drive means and mechanisms transmitting movement. The cavity of the pipe £ is connected to a pneumatic unit 4 with a source of compressed air and their control gears, to which a muscle device 5, a final form 1.0, a vertically movable and rotating die 1.2 are also independently connected. The pneumatic unit 4 and the movement device 3 are connected to a main programmable control unit 6 /Fig. 1/.

Tvarovací zařízení pracuje následovně.The shaping device operates as follows.

Strojním způsobem se nejdřívě vyrobí polotovar 7, např. lisováním baňka 7a nebo nasáváním, popř. nátokem kompaktní dávky 7b skloviny. Předtvarovaný polotovar 7, teploty pro další zpracování, např. 520 °C, se pevně uchytí v upínací hlavě 2 píšťaly 1, jejíž trajektorie během jednoho tvarovacího cyklu je znázorněna pro baňku 7a na obr. 6 a pro kompaktní dávku 7b skloviny na obr. 7 v jednotlivých pozicích, označených římskými číslicemi I až VIII. Pozice I představuje uchopení polotovaru 7, odpovídající obr. 2. Ačkoliv trajektorie píšťaly £ simulující dráhu píšťaly £ při ruční práci skláře má vhodný tvar pro baňku 7a i kompaktní dávku 7b skloviny, počáteční pozice I je odlišná v místě polohy pro baňku 7a /obr. 6/ a pro kompaktní dávku 7b skloviny /obr. 7/. Kompaktní dávku 7b skloviny je třeba nejprve předtvarovat v částečně znázorněné predtvarové formě. Pozice II zachycuje píšťalu 2 při jejím zajetí do nabíracího otvoru 8 dále neznázorněné sklářské pece. Pozice III představuje náběr skloviny na polotovar 7 v detailu obr. 3 a pozice IV zachycuje homogenizaci nabrané dávky 9. Pozice V znázorňuje svalování nabrané dávky 9, v detailu obr. 4. Přesunutí píšťaly 1 nad konečnou foukací formu 10 odpovídá pozici VI, za níž následuje dotvarování v pozici VII konečného výrobku 11, v detailu obr. 5. Poté se přesune píšťala £ do základní polohy VIII. Na obr. 6 a 7 jsou tedy znázorněny jednotlivé polohy píšťaly J. při daných technologických operacích.The blank 7 is first produced mechanically, e.g. by pressing the flask 7a or by suction or inflow of a compact batch 7b of glass. The pre-shaped blank 7, at a temperature for further processing, e.g. 520 °C, is firmly clamped in the clamping head 2 of the pipe 1, the trajectory of which during one shaping cycle is shown for the flask 7a in Fig. 6 and for the compact batch 7b of glass in Fig. 7 in individual positions, marked with Roman numerals I to VIII. Position I represents the gripping of the blank 7, corresponding to Fig. 2. Although the trajectory of the pipe £ simulating the path of the pipe £ during manual work of the glassmaker has a suitable shape for the flask 7a and the compact batch 7b of glass, the initial position I is different in the location of the position for the flask 7a /Fig. 6/ and for the compact batch 7b of glass /Fig. 7/. The compact batch 7b of glass must first be preformed in the partially illustrated preform. Position II captures the pipe 2 as it is taken into the pick-up opening 8 of a glass furnace not shown below. Position III represents the pick-up of glass onto the semi-finished product 7 in the detail of Fig. 3 and position IV captures the homogenization of the picked-up batch 9. Position V represents the rolling of the picked-up batch 9, in the detail of Fig. 4. Moving the pipe 1 above the final blowing mold 10 corresponds to position VI, followed by creeping in position VII of the final product 11, in the detail of Fig. 5. Then the pipe £ is moved to the basic position VIII. Figs. 6 and 7 therefore show the individual positions of the pipe J during the given technological operations.

Píšťala 1 s uchopeným polotovarem 7 se po dané trajektorii nejprve přesouvá do nabíracího otvoru 8 pece, ponoří se do skloviny a za současného otáčení se nabírá dávka 9 skloviny. Po odtržení nabrané dávky 9 od hladiny se píšťala J. přesouvá do pozice IV homogenizace, kde za rotace píšťaly 1 probíhá tepelná homogenizace nabrané dávky 9. Přepíchnutá tepelně zhomogenizováná nabraná dávka 9 se vloží do svalovacího zařízení 5, které samo může vykonávat výkyvný pohyb a kde za stálého otáčení píšťaly 1 a jejího přímočarého vratného pohybu simulujícího zajíždění a vyjíždění píšťaly 1 při ručním svalování se za řízeného působení tlakového vzduchu vytvaruje předtvar 13. Po sválení nebo v jeho průběhu je možno mimo svalovací zařízení 5 ještě dofouknout předtvar 13 za účelem rovnoměrnějšího rozdělení tloušťky stěn v předtvaru 13. Předtvar 13 se přesune do vertikální polohy nad konečnou foukací formu J.0 s vertikálně pohyblivým dýnkem 12. V otevřené konečné formě 10 dojde k řízenému vysunutí dýnka 12, mezitím dochází k natékání skloviny z předtvaru '3 naThe pipe 1 with the gripped blank 7 is first moved along a given trajectory into the furnace's pick-up opening 8, immersed in the glass and, while rotating, a batch 9 of glass is picked up. After the collected batch 9 is torn off from the surface, the pipe J. moves to the homogenization position IV, where thermal homogenization of the collected batch 9 takes place during the rotation of the pipe 1. The punctured thermally homogenized collected batch 9 is inserted into the kneading device 5, which itself can perform a swinging movement and where, with the constant rotation of the pipe 1 and its rectilinear reciprocating movement simulating the insertion and withdrawal of the pipe 1 during manual kneading, the preform 13 is formed under the controlled action of compressed air. After kneading or during it, it is possible to blow the preform 13 outside the kneading device 5 in order to more evenly distribute the wall thickness in the preform 13. The preform 13 moves to a vertical position above the final blowing mold J.0 with a vertically movable die 12. In the open final mold 10, the die 12 is controlled to be ejected, in the meantime flowing of the enamel from the preform '3 onto

CS 268 713 BlCS 268 713 Bl

-3dýnko ^2, čímž se částečně předtvaruje dno konečného výrobku 21· & některých výrobků 11 s rozměrnějším dnem je potřeba rovnoměrně rozložit natékání skloviny a k tomu slouží rotace dýnka lg. Poté sjede dýnko V2 do základní polohy, konečná forma £0 se uzavře a následuje řízené dofouknutí konečného výrobku H·-3dýnko ^2, which partially preforms the bottom of the final product 21· & some products 11 with a larger bottom, it is necessary to evenly distribute the flow of the glass and this is done by rotating the mold lg. Then the mold V2 moves down to the basic position, the final mold £0 closes and the controlled blowing of the final product H· follows.

Programovatelná řídicí jednotka 6 řídí pohybové ústrojí 3, jehož prostřednictvím je ovládána trajektorie píěialy 1 od okamžiku uchopení polotovaru 7 až k získání konečného výrobku 11 včetně přesunutí do základní pozice VIII. Dále jsou řízeny otáčky píšťaly 1 a její přímočarý posuv při zajíždění do nabíracího otvoru 8 pece, při zajíždění do 3kloviny, do svalovacího zařízení 5 a zpět a do konečné foukací formy 10 a zpět. V průběhu jednotlivých technologických operací tvarování je programově řízen žádaný tlak vzduchu v předtvaru 13 při svalování a rovněž při dofukování konečného výrobku 11. Věechny uvedené technologické operace jsou plně automatizovány, lze je časově nastavit, řídit nebo podle potřeby, např. při změně sortimentu, měnit.The programmable control unit 6 controls the motion device 3, through which the trajectory of the pipe 1 is controlled from the moment of gripping the blank 7 until obtaining the final product 11, including moving to the basic position VIII. Furthermore, the speed of the pipe 1 and its linear displacement are controlled when entering the loading opening 8 of the furnace, when entering the 3-wall, into the forming device 5 and back, and into the final blowing mold 10 and back. During the individual technological shaping operations, the desired air pressure in the preform 13 during forming and also during the final blowing of the final product 11 is controlled by the program. All of the above technological operations are fully automated, they can be set in time, controlled or changed as needed, e.g. when changing the assortment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method of shaping hollow glass objects by blowing, in which a pre-shaped semi-finished product, e.g. a flask, funnel, etc., is mounted on a pipe connected to compressed air, the semi-finished product is immersed in the glass and additional glass is picked up onto it, the picked up batch is rolled up, transferred to the final form, where it is blown out, characterized in that the semi-finished product with a defined neck is adjusted to a temperature of 480 to 600 °C, mechanically mounted on the pipe and, after the glass has been picked up, it is rolled up at least once in a controlled manner under the simultaneous action of compressed air, whereby the blowing shaping is automatically controlled from the mounting of the semi-finished product on the pipe, through picking up, rolling up, blowing out, including the movements of the pipe and its trajectory, to the final shape being stopped.

2. A shaping device for carrying out the method according to item 1, comprising a pipe with compressed air connected to a movement device for moving from the furnace to the ladle, to the forming device and the final form with the die and back, characterised in that on the one hand the pipe /1/, which has controlled speed, axial displacement and swinging movement and adjustable ranges of compressed air and is provided with a clamping head /2/, and on the other hand the forming device /5/ and also the final form /10/ with the die /12/, are connected to a pneumatic unit /4/, while the movement device /3/ and the pneumatic unit /4/ are connected to a microprocessor control unit /6/.