DK168792B1 - Fremgangsmåde til fremstilling af glasgenstande - Google Patents

Description

i DK 168792 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af glasgenstande, omfattende en etape til forsyning af mindst én støbeform med en glasportion i viskos flydende tilstand, en etape til formning af gen-5 standen i støbeformen, en etape til udtagning og transport af glasgenstanden, medens denne stadig er så varm, at den kan deformeres, efterfulgt af en etape til anbringelse af glasgenstanden på et transportbånd.

10 Maskiner til fremstilling af glasgenstande, såsom flasker, fødes med en smeltet glasklump, hvis viskositet har en sådan størrelse, at klumpen kan antage sin endelige form inden for et givet tidsrum, afhængig af produktionscyklus. Glasklumpen ankommer til støbeformen ved en tem-15 peratur, der er højere end driftstemperaturen, og derefter formes den i støbeformen, enten mekanisk eller ved blæsning, hvorefter den dannede glasgenstand udtages af formen ved hjælp af passende anordninger, såsom for flaskers vedkommende ved hjælp af tænger, der griber flasken 20 under den nedre kant af halsen, som afkøles hurtigere end resten af flasken. Glasgenstanden føres derefter (ved hjælp af tængerne) til en holde- eller hvileplade, hvor den hviler. Denne plade er perforeret, og køleluft af den i værkstedet herskende temperatur blæses mod genstanden 25 for at fremskynde afkølingen. Når temperaturen er lavere end glassets deformeringstemperatur, bliver den på holdepladen værende genstand derefter overført til et transportbånd, som fører genstanden til en udglødningsovn eller en anden intermediær maskine.

30

Under formningen står glasgenstanden i berøring med en eller flere støbeforme med det formål samtidig at blive formet og afkølet. Der opstår problemer i henseende til den formede genstand, når glasset ved berøring med støbe-35 formen afkøles for kraftigt, eller når den afkøles for hurtigt eller uensartet eller ligeledes når den ikke er tilstrækkeligt afkølet. Det har sædvanligvis vist sig, at DK 168792 Bl 2 overdreven eller uensartet køling resulterer i rynker på glasgenstandens overflade, medens en for hurtig afkøling resulterer i glasering, dvs. begyndende brud.

5 Endelig er en utilstrækkelig køling årsagen til vedhængning af glasset til støbeformens vægge og deformation af den fremstillede glasgenstand.

Opfindelsen er baseret på den erkendelse, at disse for-10 skellige problemer skyldes dårlig justering af hovedparametrene, som har forbindelse med afkøling af glasset, dvs. temperaturen af støbeformen, kontakttiden mellem glas og støbeform og/eller berøringstrykket mellem glas og støbeform.

15 I beskrivelsen til DK patentansøgning 6653/87, indleveret af ansøgeren den 17. december 1987 med prioritet fra den 18. december 1986 og gjort almindelig tilgængelig den 19. juni 1988, og som har benævnelsen "Fremgangsmåde til 20 fremstilling af glasgenstand", er givet anvisning på at løse problemerne ved afkøling af støbeformen og berøringstiden mellem glas og støbeform.

Temperaturen af støbeformene varierer periodisk under 25 fremstillingsprocessen. Udsvingene af disse variationer mindskes med stigende afstand fra den overflade, som er i berøring med glasset. Det har vist sig, at disse temperaturvariationer i det væsentlige er nul på støbeformens ydre overflade.

30

Det forekommer imidlertid hyppigt, at visse forstyrrelser tilføjes i tidens løb til disse periodiske variationer.

Det har ifølge opfindelsen vist sig, at disse variationer skyldtes variationer af den ydre temperatur af luften 35 og/eller afkølinger, som er uensartede fra den ene støbeform til den anden, og/eller forandringer i trykket af køleluften.

DK 168792 B1 3 I beskrivelsen til EP-A1 163 618 er endvidere nævnt, at en kryogen gas kan injiceres i støbeformen indeholdende glasgenstanden.

5 Af ovenstående fremgår det, at kontrollen med temperaturen af glasset og temperaturen af støbeformene og afkøling af sidstnævnte udgør de væsentligste elementer, hvis fejl i glasgenstanden under deres formning skal undgås.

10 Det er kendt fra en artikel med titlen "Automatic control of mold cooling wind", offentliggjort i en rapport fra "36th Annual Conference on Glass Problems", at lade trykket af køleluften styres af variationerne af temperaturen af denne køleluft. Når omgivelsernes temperatur f.eks.

15 stiger i løbet af en dag, vil trykket af køleluften og derfor strømmen af sidstnævnte forøges, medens et temperaturfald i omgivelsernes luft, f.eks. om vinteren eller om natten, vil formindske trykket af køleluften og derfor strømmen af denne. Af denne artikel fremgår det, at en 20 sådan proces muliggør køling af støbeformene gennemsnitlig i løbet af tiden, medens man ikke løser problemerne, der skyldes de ovenfor nævnte forstyrrelser. Ved denne kendte teknik bliver køleluften sædvanligvis produceret ved hjælp af kraftige ventilatorer, som fremmer en cirku-25 lation af luften med en høj strømningshastighed omkring produktionsmaskinen.

Fra US patentskrift nr. 3 416 908 kendes en fremgangsmåde, som gør det muligt at undgå variationer af temperatu-30 ren og fugtigheden i den omgivende luft, der benyttes til køling af støbeformen og tilstødende overflader og at omdanne genstandene til glas under opretholdelse af køleluftens parametre på gennemsnitsværdier ved hjælp af køle- og/eller varmevekslere.

Efter at have løst de ovenfor beskrevne problemer fandt ansøgeren til den foreliggende opfindelse, at der opstod 35 DK 168792 B1 4 problemer i tilslutning til udtagning og fremføring af glasgenstanden.

Den foreliggende opfindelse har til formål at angive en 5 fremgangsmåde, der på pålidelig måde tillader hurtigere afkøling af glasgenstandene fra det øjeblik, de udtages af støbeformen og anbringes på overfladen af transportbåndet .

10 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er af den i indledningen til krav 1 angivne art, er ejendommelig ved, at en strøm af fluidum med en væsentlig lavere temperatur end omgivelsernes sprøjtes eller blæses mod glasgenstanden under i det mindste en del af etapen til udtagning og 15 transport af glasgenstanden, idet strømmen af fluidum holdes på en lavere værdi end den grænseværdi, fra hvilken deformationer af glasgenstanden finder sted.

Fluidummet kan være en kold gas, som er udviklet af en 20 kryogenvæske, der enten er ren eller foreligger i blanding i forskellige mængdeforhold afhængig af den aktuelle temperatur, sammen med luft. Fluidummet kan også være en kold gas, der er fremkommet ved afkøling i en varmeveksler.

25

Fluidummet kan endvidere være en kryogenvæske, som forstøves direkte mod de udvalgte dele af glasgenstanden for at køle disse hurtigere. Sidstnævnte teknik muliggør en hurtigere køling af genstanden, hvilket især tillader en 30 forøget produktionshastighed. Anvendelsen af en forstøvet kryogenvæske muliggør endvidere, i visse tilfælde, at man undgår ventilation, hvilket forbedrer maskinens effektivitet i energimæssig henseende og bidrager til eliminering af deformationer af glasgenstanden. Forstøvningen af 35 en kryogenvæske, især nitrogen eller carbondioxid, kan især udføres under betingelser, som tillader fuldstændig eller delvis afgysning af glasgenstanden på ydersiden DK 168792 B1 5 og/eller indersiden.

Den kolde gas eller væsken kan indsprøjtes under forløbet af hele denne etape eller alene en del af denne.

5

To perioder forekommer at være særlig velegnede til behandling: den første svarer til den etape, ved hvilken genstanden føres fra den sidste støbeform, såsom slutformen, til hvilepladen, medens den anden svarer til hvile-10 etapen over pladen (eventuelt på denne), før videreføringen til transportbåndet.

Hvad angår første etape vil behandlingen blive udført, når der anvendes en forstøvet kryogenvæske eller eventu-15 elt komprimeret luft, afkølet i en varmeveksler, eller ved injektion af en kryogenvæske, fortrinsvis i området omkring de tænger, der transporterer genstanden.

Ved fremstilling af flasker sker behandlingen f.eks. for-20 trinsvis i området fra halsen og skulderen af flasken i nærheden af transporttængerne.

Hvad angår anden etape udføres behandlingen fortrinsvis i området for den overflade af genstanden, som er i berø-25 ring med hvilepladen. Især i tilfælde af flasker vil denne behandling (ved hjælp af forstøvet kryogenvæske eller komprimeret luft, der er afkølet i en varmeveksler eller ved injektion af kryogenvæske) fortrinsvis blive udført i området ved bunden af flasken, især den ringformede bæ-30 rende overflade af flasken (eller glasportionen) og de tilsluttede overflader, især den ydre cylindriske overflade af flasken, som grænser op til bunden.

Den kolde gas og/eller luftafkølede gasblanding kan ind-35 sprøjtes og ventileres omkring glasgenstanden og kan have en i hovedsagen konstant temperatur. På den anden side er det ønskeligt i nogle tilfælde trinvis at sænke tempera- DK 168792 B1 6 turen af gassen for undgå at fremkalde et voldsomt termisk chok på glasset. I andre tilfælde har det vist sig ønskeligt tværtimod pludseligt at sænke temperaturen af ventileringsgassen, f.eks. når genstanden befinder sig 5 over hvilepladen, således at der sker en overfladehærdning af genstanden, især af den del deraf, som fra begyndelsen rammes af ventileringsgassen, såsom den nedre del af en flaske, der hviler på transportbåndet og/eller den del i nærheden af halsen og/eller skulderen af flasken.

10

Denne overflade-afgysning tillader især hurtig hærdning af de pågældende dele af glasgenstanden og undgår den efterfølgende deformation af denne genstand, hvilket forbedrer genstandens mekaniske modstandsdygtighed (forøgel-15 se af bestandigheden mod tryk i tilfælde af flasker).

Forskellige udførelsesformer for opfindelsen kan forudses og er beskrevet i det efterfølgende.

20 En første udførelsesform består deri, at man i ventilationsluften i en maskine eller flere maskiner, idet hver maskine har flere støbeforme og/eller ventilationssektioner for glasgenstanden, indsprøjter en kryogenvæske, såsom flydende nitrogen eller carbondioxid, eller en kold 25 gas, såsom luft, der er afkølet i en varmeveksler, eller en kold gas, såsom gasformigt nitrogen, der er fordampet fra flydende nitrogen, på opstrømssiden af systemet af flere rør, hver forbundet til en hvileplade. Temperaturen af køleluften, der sendes imod hver genstand, er derfor i 30 det væsentlige den samme (se fig. 1).

En anden udførelsesform består i afkøling af ventilationsluften i området for hvilepladen, dvs. i området for hver sektion: ventilationsluften har omgivelsernes tempe-35 ratur, (eller er afkølet som ovenfor angivet) i ventilationslufttilførselsrøret af en sektion og er afkølet i området for hver hvileplade. Temperaturen af afkølings- DK 168792 B1 7 luften kan på denne måde være kontrolleret sektion for sektion. Ved denne udførelsesform kan temperaturen af den afkølede ventilationsluft måles, f.eks. under pladen i nærheden af injektionsdysen for luft eller mulig fordrå-5 bet afkølingsgas (se fig. 2).

Fortrinsvis bliver injektionen af kold gas, eventuelt væskeformig eller afkølet luft, udført sekventielt og synkroniseret med fremføring af en genstand i nærheden af 10 holdepladen.

Denne sekventielle indsprøjtning kunne fortrinsvis i nogen grad gå forud for genstandens ankomst, således at temperaturen af den ventilerede luft er minimal, når gen-15 standen ankommer over hvilepladen (fig. 3 og 4). På denne måde er det muligt, i overensstemmelse med denne teknik for kontrolleret sekventiel indsprøjning, at reducere opholdstiden for hver genstand og således forøge produktionshastigheden af maskinen (fig. 5). Det vil bemærkes, at 20 det i tilfælde af anvendelsen af ikke afkølet luft er den sektion, der har den laveste effektivitet, som har indflydelse på de andre sektioners driftstid og derfor deres opholds- eller hviletid. I nogle tilfælde kunne visse sektioner arbejde hurtigere end andre, fordi deres venti-25 lation er mere effektiv. På den anden side er det ifølge opfindelsen tilstrækkeligt at indsprøjte flere negative kalorier i de langsomme sektioner for at bringe dem alle til minimal transporttid fra udtagningen til placeringen på transportbåndet, hvilket kun afhænger af de fysiske 30 egenskaber for glasset og den gas, der ventileres omkring genstandene.

I alle tilfælde kan støbeform/hvileplade-afkølingssyste-met kobles fortrinsvis under anvendelse af samme kølesy-35 stem med luft ventileret omkring støbeformene og omkring hvilepladen. Det vil dog let kunne forstås, at det ved anvendelse af en indsprøjtningsdyse i området om hver 8 DK 168792 B1 støbeform eller hvileplade er muligt at indstille kølingen forskelligt for hver sektion og inden for hver sektion i overensstemmelse med en af de udførelsesformer, som er angivet i den ovennævnte danske patentansøgning, i 5 tilslutning til en eller flere af udførelsesformerne ifølge opfindelsen.

Ifølge en udførelsesform for opfindelsen vil overflade-afgysningen af en eller flere dele, der er lokaliseret på 10 en og/eller begge de to overflader af glasgenstanden, ske mellem det øjeblik, hvor genstanden er klar til at forlade støbeformen (den afsluttende form) og det øjeblik, hvor genstanden har en passende temperatur til overførsel til transportbåndet.

15

Denne overflade-afgysning omfatter i sig selv flere udførelsesformer, der kan anvendes alene, uafhængig af de andre, sammen eller samtidig eller i rækkefølge.

20 En foretrukken udførelsesform har til formål, således som det også er tilfældet med de ovenfor beskrevne udførelsesformer under anvendelse af en kold gas, at angå deformationer af glasgenstanden ved afgangen fra den sidste støbeform. For at opnå en hurtig afkøling af de zoner, 25 som har tilbøjelighed til at blive deformeret, især halspartiet og/eller skulderen af en flaske, uden deformation af de nævnte zoner på grund af en forøgelse af ventilationen af luft, som derved ville blive af stort omfang, anvendes en forstøvning af en kryogenvæske på de områder 30 af overfladen, som skal afgyses, såsom halsen og/eller skulderen. (Det bemærkes, at i afhængighed af den ventileringsluftstrøm, der omgiver glasgenstanden, vil afstanden mellem ventilationsdysen og genstanden medføre, at den kryogene væskestrøm vil nå frem til overfladen, me-35 dens den stadig delvis er i væskeform eller i fast form, i hvilke tilfælde der sker en afgysning, eller den vil være i gasform, afhængig af temperaturen, således at der DK 168792 B1 9 enten sker en afgysning eller en simpel afkøling. Derefter henvises til betingelserne som generelt kræves for opnåelse af en afgysning af glasset).

5 Det nødvendige udstyr til at gennemføre denne udførelsesform kan bestå i en ring, der er udstyret med huller, spalter, dyser etc., hvilken ring er forbundet til tænger, der bruges til håndtering af genstanden eller flasken, og som føres ned over, i sidste tilfælde, omkring 10 halsen. Forstøvning af væsken vil fortrinsvis blive opnået ved successive sekvenser, f.eks. så snart tangen har grebet fast om glasgenstanden, dvs. i det trin, ved hvilket den overføres fra slutformen til hvilepladen.

15 Denne sekventielle forstøvning har to fordele: den første fordel går ud på at opnå et minimalt forbrug af kryogen-væske (i forhold til en kontinuert påsprøjtning), medens en anden fordel består i muligheden af at forøge produktionshastigheden af maskinen, dvs. nedbringe den tid, i 20 hvilken flasken eller glasgenstanden skal opholde sig på hvilepladen, hvilken opholdestid sædvanligvis udgør nogle få sekunder ved kendt teknik.

En anden udførelsesform for afgysning medfører en forbed-25 ring af de mekaniske egenskaber af bunden af genstanden på den ydre overflade ved hjælp af en kryogenafgysning.

Udnyttelsen af denne afgysning retfærdiggøres ved en forbedring af de mekaniske egenskaber af de følsomme zoner 30 af glasgenstanden, nemlig de områder, som underkastes friktion under transport af genstanden fra slutformen til den endelige pakningsfase. Denne følsomme zone, som omfatter den bærende del af glasgenstanden, er på grund af den nævnte friktion udsat for brud, hvilket fører til 35 kassation af glasgenstanden ved slutkontrollen af genstandens kvalitet. Denne afgysning vil derfor forøge produktiviteten af maskinen ved en given produktionshastig- 10 DK 168792 B1 hed.

En tredie udførelsesform for denne overflade-afgysning består i forstøvning af den kryogene væske (eller det 5 faste stof i tilfælde af CX^, der dannes i form af sne) på alle de ydre og/eller de indre overflader af glasgenstanden, især for så vidt angår en flaske, til forbedring af de mekaniske egenskaber af sidstnævnte og/eller produktiviteten af flaskemaskinen. Apparatet til at udføre 10 denne udførelsesform består i en ring, der er udstyret med spalter placeret omkring halsen til afgysning af den ydre side af flasken, og en perforeret stang, idet tilførslen af denne er sammenkoblet med virkningen af ringen, hvilken stang indføres gennem flaskeåbningen for at 15 afgyse det indvendige af denne. Denne totale afgysning vil fortrinsvis blive udført, når flasken findes på hvilepladen for samtidig at afgyse flaskebunden (fig. 7).

Den totale afgysning kræver i almindelighed en samtidig afgysning af de indvendige og udvendige overflader af 2 0 genst anden.

Det har vist sig, at det for at opnå en delvis afgysning af glaslaget (ifølge opfindelsen) dvs. at opnå et afkølet glaslag af en tykkelse på 2-3 mm på den ønskede del af 25 glasgenstanden, er hensigtsmæssigt at have en overfø- -2 -2 ringskoefficient H på mellem 1 x 10 og 3 x 10 Cal x -2 -1 -1 cm x s x °K . Når tykkelsen af det afgyste lag forøges, har det vist sig, at der er en svag formindskelse af denne koefficient, selv om den opretholder samme stør-30 relsesordenen. Disse værdier for koefficienten H er givet for temperaturafvigelser mellem den kryogene væske og glasset på ca. 850 °K, dvs. en glasgenstand hvis temperatur er ca. 650 °C, når flydende nitrogen anvendes (ved -196 °C). Hvis man anvender flydende carbondioxid (sædvan-35 ligvis opretholdt ved -20 °C og 20 bar) vil denne koef- -3 ficient i det væsentlige variere mellem 7 x 10 og 2 x 10“2 Cal x cm-2 x S-1 x °K_1.

DK 168792 B1 11 Når koefficienten H er mindre end den ovennævnte nedre grænse, har det vist sig, at der ikke opnås nogen afgys-ning, medens der ved en højere koefficient end den ovennævnte øvre grænse vil ske et for kraftigt chok, og glas-5 genstanden vil blive ødelagt.

De flydende gasser, der anvendes til denne afgysning, er alle kommercielt tilgængelige flydende gasser, som ikke indvirker kemisk på glasset og ikke udøver nogen fysisk 10 påvirkning af glasset udover en termisk udveksling, med mindre en anden fysisk påvirkning også er ønsket. Der anvendes fortrinsvis flydende nitrogen eller flydende carbondioxid. Sidstnævnte, der kan anvendes ved alle udførelsesformer for opfindelsen, vil især være hensigtsmæs-15 sigt ved afgysning. Når den kryogene væske forstøves, vil de flydende dråber fordampe, således at der i nærheden af den overflade, der skal afkøles, dannes et gaslag (det samme er tilfældet med faste partikler af carbondioxidsne).

20

For at sikre, at væskedråberne eller de faste partikler kan komme i berøring med den nævnte overflade, kræves en tilstrækkelig kinetisk energi til at få dem til at passere gennem det nævnte gaslag. En sådan energi kan opnås 25 ved hjælp af opbevaringstrykket i reservoiret.

Med flydende nitrogen kan en korrekt afgysning realiseres, når opbevaringstrykket i reservoiret er højere end eller lig med ca. 2,5 bar i relativ tryk (3,5 bar abso-30 lut), idet de bedste resultater opnås ved et relativt tryk på ca. 5 bar. Et sådant tryk kræver anvendelsen af en højtryksbeholder for flydende gas af inddampningsty-pen, eller installation af en pumpe til opnåelse af disse tryk. Dette vil forøge installationsomkostningerne.

I tilfælde af carbondioxid eksisterer disse problemer i almindelighed ikke. Det flydende carbondioxid opbevares 35 DK 168792 B1 12 sædvanligvis ved -20 eC og 20 bar, hvilket er et tilstrækkeligt tryk til at sikre, at carbondioxid danner snepartikler, direkte dannet ved ekspansion til omgivelsernes tryk og temperatur, hvilke partikler har den nød-5 vendige energi.

I begge tilfælde vil forbruget af væske dog i hovedsagen være identisk.

10 Den kolde væske vil fortrinsvis blive udvalgt blandt kry-ogene væsker, såsom nitrogen eller flydende carbondioxid, eller blandt gasser, såsom luft, der er afkølet mekanisk (ved hjælp af mekaniske kølemidler) eller ved termisk udveksling med en kryogen væske eller en meget kold gas i 15 en varmeveksler, eller afkølet til en temperatur under omgivelsernes, ved påsprøjtning af en kryogen væske i ventilationsgassen eller indsprøjtning af gas ved en temperatur under temperaturen for ventilationsgassen eller luft i sidstnævnte.

20

Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres nærmere ved hjælp af nogle ikke-begrænsende eksempler og under henvisning til tegningen, hvor 25 fig. 1 illusterer en udførelsesform for opfindelsen, omfattende en total styring af temperaturen af ventilationsluften ved hvilepladerne, fig. 2 omhandler en anden udførelsesform for opfindelsen, 30 omfattende styring af temperaturen af ventilationsluften ved hvilepladerne i området for hver af disse, fig. 3 er en særlig hensigtsmæssig udførelsesform for opfindelsen, hvorved man varierer kølekapaciteten under 35 transportcyklus for glasgenstanden, DK 168792 B1 13 fig. 4 er et diagram over temperaturudviklingen som en funktion af tiden for sondens temperatur og temperaturen af ventilationsluften som angivet i fig. 3, 5 fig. 5 er endnu en udførelsesform for fig. 4, svarende til en forøgelse af fremstillingshastigheden, fig. 6 viser en første udførelsesform for afgysningen i området for flaskehalsen, og 10 fig. 7A og 7B viser endnu en udførelsesform for afgysning i området for flaskebunden.

Som nævnt illusterer fig. 1 en udførelsesform til styring 15 af ventilationsluften omkring glasgenstanden i området for hvilepladen. Der findes et kryogent reservoir indeholdende en kryogen væske 2, f.eks. flydende nitrogen, der er forbundet med et rør 3 og ventilen 4 eller, ifølge den første udførelsesform, ved røret 5 direkte til den 20 kryogene elektroventil 12 eller, ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, til den kryogene elektroventil 7, hvis afgangsende er forbundet med en varmeveksler 8, som til atmosfæren ved dens nedre udløb (se fig. 1) udsender en fordampet gas, medens ventilationsluften 9, 25 f.eks. stammende fra en generator for komprimeret luft, indføres ved basen af den kryogene veksler 8 og undslipper i den øvre del af sidstnævnte gennem røret 11, der fører til den kryogene elektroventil 12. Sidstnævnte er forbundet med røret 13 til en fordampningsdyse 14, som 30 fordamper den flydende gas eller injicerer afkølet luft (eller en anden negativ kalorie/bærer gas) i røret 15 for ventilering af luft, det føres af blæseren 24, anbragt opstrøms for dysen, og fordeles til flere rør 21, 22, 23, 24 osv., hvilke rør hver for sig er forbundet til en hvi-35 leplade med en sektion af støbemaskinen (sektionen skal betyde en maskine af denne type med en samling af rå og endelige støbeforme).

DK 168792 B1 14

Den i fig. 1 beskrevne problemløsning udgør den simpleste form for opfindelsen.

Ved denne udførelsesform er der to muligheder. I overens-5 stemmelse med den første mulighed bliver den totale mængde ventilationsluft for en eller flere maskiner behandlet i en varmeveksler, der er fyldt med en kryogen væske, såsom flydende nitrogen, flydende hydrogen, flydende carbondioxid, flydende oxygen, flydende helium eller flyden-10 de argon. I overensstemmelse med denne første mulighed bliver temperaturen af sonden 20 et mål for temperaturen af ventilationsluften, og regulatoren 18 styrer derefter åbningen eller lukningen af ventilen 12 (via et styreorgan 16), således at der indsprøjtes kold luft fra varme-15 veksleren 8 med en forud bestemt temperatur. Dimensionerne af denne veksler vil afpasses efter den ønskede strøm.

En anden mulighed består i at indsprøjte en kryogen væske, såsom flydende nitrogen, flydende carbondioxid, flydende helium etc., i røret for ventilationsluft og op-20 strøms for maskinen eller maskinerne, idet temperaturen opretholdes ved at placere temperaturføleren på opstrømssiden ved injektionen, efter homogenisering af blandingen, idet man ved hjælp af regulatoren 18 og ventilen 16 styrer indsprøjtningen af kryogen væske. Temperaturen, 25 som måles ved temperaturføleren 20, som er anbragt ved et passende punkt af røret 15 i en større eller mindre afstand fra indsprøjtningsdysen 14, hvilken temperaturføler er forbundet med forbindelserne 19 til regulatoren 18, som når temperaturen af ventilationsluften ved røret 15 30 er højere end den fastsatte temperatur, leverer et signal til den elektriske forbindelse 17 for at fremkalde åbning af den kryogene elektriske ventil 12 gennem styreanordningen 16. Regulatoren 18 kan operere i overensstemmelse med to forskellige metoder: en første metode består i at 35 måle, ved regelmæssige mellemrum, ved en prøveudtagning af temperaturen af ventilationsluften i røret 15. Hvis denne er lavere end eller lig med den fastsatte tempera- DK 168792 B1 15 tur, bliver der ikke sendt noget kontrolsignal til elek-troventilen 12. Hvis temperaturen er højere, vil denne ventil åbnes, hvilket fører til en forud bestemt kendt strømning, under et fastsat tidsinterval, der er mindre 5 end prøveudtagningsperioden. Derpå påbegyndes igen hver prøvemåling. En anden metode består i at udføre en kvasi-kontinuert måling af temperaturen af den ventilerede luft ved udtagning af prøver med langt hyppigere mellemrum end ved den første metode. Når temperaturen af ventilations-10 luften er højere end den fastsatte værdi, vil den kryoge-ne ventil 12 åbnes og levere en passende mængde væske, indtil temperaturen målt ved føleren 20 bliver mindre end eller lig med den fastsatte værdi. Den kryogene ventil 12 bliver derefter lukket.

15

Det vil forstås, at det også er muligt at anvende reguleringer af den proportionelle type eller af D. I. P. - typen ved hjælp af tilpassede ventiler, men disse betingelser har ofte vist sig for kostbare til at gøre metoden lønsom 20 eller er for indviklede til at udføre. Omvendt, langt simplere løsninger kan også anvendes ved at anvende en temperaturføler 20, 120 af typen bimetal, som åbner og leverer en elektrisk strøm til elektroventilen 12, når den målte temperatur er højere end den fastsatte tempera-25 tur, hvilket forårsager åbning af den kryogene ventil 12 og afbryder den elektrisk forsyning af elektroventilen 12, når den målte temperatur er lavere end eller lig med den fastsatte temperatur, hvilket forårsager lukning af elektroventilen 12.

30

Fig. 2 viser en udførelsesform for opfindelsen, som kan anvendes alene eller i kombination med den i fig. 1 viste udførelsesform. I denne figur findes samme elementer som i fig. 1 og med samme betegnelser, idet den kolde luft 35 fra den kryogene varmeveksler 8 eller den flydende gas, der ankommer gennem røret 5, passerer gennem den kryogene elektroventil 12 under styring af regulatoren 18, som DK 168792 B1 16 modtager en temperaturinformation fra termoføleren 20, der i den foreliggende sag er placeret i nærheden af den kryogene indsprøjtningsdyse 14, som selv er placeret i det rør, der fører ventilationsluften til de perforerede 5 hvileplader netop under eller i nærheden af hvilepladen. Termoføleren 20 er også anbragt i nærheden af injektionsdysen 14, fortrinsvis mellem dysen og hvilepladen.

Muligheden for at styre temperaturniveuaet for den totale 10 mængde ventilationsluft i tidens løb, såsom forklaret med henvisning til fig. 1, gør det muligt at forøge maskinens effektivitet. I nogle tilfælde har der vist sig temperaturvariationer i hver sektion af en maskine i området for hvileplader, f.eks. som følge af variationer af trykfald 15 (længde af forskellige rør etc.), hvor sektionerne, der opererer under mindre gode betingelser, vil reducere effektiviteten af maskinen. Den i fig. 2 viste udførelsesform gør det muligt at styre temperaturen ved hver hvileplade, dvs. i området for hver sektion af maskinen.

20

Ifølge denne udførelsesform er det muligt at indsprøjte en kryogen væske, såsom flydende nitrogen, flydende carbondioxid, flydende helium etc., i ventilationsluften netop under hvilepladen, idet termoføleren er anbragt i 25 nærheden af den kryogene indsprøjtning, efter homogenisering af temperaturen, idet man ved hjælp af regulatorer 18 styrer åbningen og lukningen af de kryogene ventiler 12. Den nødvendige negative varmemængde kan opnås ved at indsprøjte en gas, f.eks. luft, der forud er afkølet i en 30 kryogen varmeveksler, der fødes med en væske, såsom flydende nitrogen, flydende argon, flydende carbondioxid, flydende oxygen, flydende hydrogen, flydende helium etc. Temperaturen styres på samme måde som ovenfor beskrevet.

En sådan løsning giver fordelen ved muligheden af at an-35 vende en kølevæske, såsom oxygen eller hydrogen.

DK 168792 B1 17

Fig. 3 og 4 illustrerer en særlig hensigtsmæssig udførelsesform for opfindelsen, ifølge hvilken kølemediet, der indsprøjtes i ventilationsluften umiddelbart over hvilepladen, kan programmeres på en sådan måde, at produktivi-5 teten og kvaliteten af den fremstillede glasgenstand forbedres. I disse figurer har de samme elementer samme henvisningsbetegnelser som i de foregående figurer. Den kryogene væske eller den afkølede luft udvikles på samme måde som ovenfor angivet ved hjælp af generatoren 60. Ved 10 denne udførelsesform er termoføleren anbragt, ligesom tilfældet var i fig. 4, i nærheden af indsprøjtningsdysen 14 for kryogen væske eller afkølet luft, under hvilepladen 50. Den elektriske ledning 17, der forbinder regulatoren til kontrolorganet 16 for den kryogene elektroven-15 til 12, er ligeledes knyttet til de elektriske ledninger 117, som er forbundet til organer, der styrer produktionsmaskinen 70. Driften af anordningen i fig. 4 vil forstås bedre med henvisning til fig. 5, i hvilken er vist variationerne af temperaturen TI, målt med føleren 20 20.

Ifølge den første udførelsesform vil kontrolorganerne for maskinen 70 derefter ved ankomsten af glasgenstanden over hvilepladen til tidspunktet TI forårsage, at den kryogene 25 elektroventil 12 åbnes, hvilket tillader indsprøjtning af en forud bestemt mængde kryogenvæske eller kold gas gennem dysen 14, hvilket får temperaturen af føleren til at falde fra værdien TI til værdien T'l, som er mærkbar lavere (af en størrelsesorden mellem 50 og 120 °C). Jo 30 større temperaturdifferencen er, desto hurtigere vil tem peraturen sænkes. Derpå vil temperaturen af sonden pludselig stige til værdien TI.

Ifølge en anden foretrukken udførelsesform for det i fig.

35 3 viste arrangement vil der forud for ankomsten af glas genstanden over hvilepladen, til tidspunktet t'l, forud for tidspunktet ti, indsprøjtes en kryogenvæske eller DK 168792 B1 18 kold luft gennem dysen 14, idet den kryogene elektroven-til 12, hvis åbning styres ved hjælp af styreorganer for maskinen 70. På samme måde som ovenfor anført bliver en forud bestemt mængde kryogenvæske eller kold gas ind-5 sprøjtet. I praksis betyder dette, at den kryogene elek-troventil åbnes i et forud bestemt tidsrum for at aflevere en forud bestemt mængde negative kalorier.

Øjeblikket ti kan svare til det tidspunkt, ved hvilket 10 glasgenstanden ankommer over hvilepladen (ifølge den udførelsesform, som er angivet med de punkterede linier i fig. 4), men det kan også før (t'l)), således at man kan tage hensyn til den tidskonstant, som skyldes naturen af det omhandlede materiale (glas-ventilationsluft).

15

Denne funktion er udført i fig. 3 ved hjælp af en enkel ventil 12, men i nogle tilfælde vil det være nødvendigt at adskille de forskellige funktioner ved hjælp af flere ventiler. Naturligvis er anordningen i fig. 4 identisk 20 for hver sektion af maskinen, hvilket gør styringen usikker.

I fig. 4 vil indsprøjtningen af en kryogenvæske gøre det muligt at afkøle glasgenstanden hurtigere. I denne figur 25 har man villet nøjes med at afkøle genstanden hurtigere uden at drage fordel deraf til at forøge fabrikationshastigheden, således som det vil blive forklaret med henvisning til fig. 6. 1 2 3 4 5 6 I fig. 5 repræsenterer t^ varigheden af cyklus ifølge 2 kendt teknik. Ifølge opfindelsen, dvs. når temperaturen 3 af ventilationsluften når værdien T^, skal mængden af ne 4 gative kalorier have været tilstrækkelig til at gøre det 5 muligt straks at overføre glasgenstanden til transport- 6 båndet. Således kan en cyklus have en varighed på hvilket er tydelig kortere end I dette tidsinterval t^ repræsenterer, t tilnærmelsesvis den tid, som svarer DK 168792 B1 19 til overførsel af glasgenstanden fra støbeformen til hvilepladen, medens St i det væsentlige repræsenterer den tid, i hvilken glasgenstanden er til stede over hvilepladen.

5 I hvert enkelt tilfælde skal man naturligvis justere det passende øjeblik for indsprøjtning af den kolde gas eller den kryogene væske som en funktion af ankomsttidspunktet for glasgenstanden over hvilepladen. I almindelighed vil 10 injektionen fremskyndes noget for at vinde tid og derfor forøge maskinens produktivitet.

Fig. 6 repræsenterer en første udførelsesform for anordningen til udførelse af afkølings- eller afgysningspro-15 cessen ifølge opfindelsen. Tangen 54 har to arme 52 og 53, der er bevægelige omkring tappen 66, der er forbundet med tangens understøtning 54. Armene åbner og lukker skiftevis til frigivelse af halsen 56 af en flaske og griber om halsen 56 af en anden flaske, medens sidstnævn-20 te føres ved hjælp af tangen fra slutformen til holdepladen og derefter til transportbåndet.

En anordning til fordampning af den kryogene væske, der her har form af en ring 55, er forbundet med bæreren 54 25 ved hjælp af organer, som ikke er vist på figuren. Denne ring skal placeres omkring flaskehalsen. Til dette formål er den sædvanligvis formet i ét stykke og skal omslutte halsen ved en nedadgående bevægelse af tangen, når armene omslutter den øverste del af halsen. Ifølge en udførel-30 sesform kan ringen 55 udformes i to halvdele, der hver er tilsluttet eller synkroniseret med armene 52, 53 af tangen, eventuelt ledforbundet ved en af enderne, med sådanne former, at de to halvdele er stødt sammen, når tangen er lukket omkring halsen. Kryogene væskeforstøvende åb-35 ninger, spalter eller dyser 62 er jævnt fordelt omkring aksen i det væsentlige vinkelret på midterplanet af ringen (og følgelig i det væsentlige lodret, når ringen er DK 168792 B1 20 anbragt horisontalt som vist på figuren).

Dette vil have en sådan geometri og orientering, at strålen af forstøvet væske vil fordeles, fortrinsvis i det 5 væsentlige ensartet, over skulderen 63 af flasken, som vist på figuren (i hvilken strålen er anbragt inde i en konisk omhylning på ca. 90° ved apex, idet forskellige apex-vinkler er mulige).

10 Diameteren af ringen skal være af samme størrelsesorden som diameteren af flasken eller lidt mindre, mens diameteren af en cirkulær sektion af ringen skal være tilstrækkelig til at sikre den ønskede væskestrøm og samtidig tilvejebringe en tilstrækkelig åbning ved centrum for 15 passage af halsen.

Ringen 55 fødes ved hjælp af et eller flere rør 57 (kun et er vist på figuren), forbundet til et kryogent reservoir 61 gennem ventilen 58. Denne ventil styres ved hjælp 20 af en regulator 18 gennem styringsledningen 65, idet regulatoren selv er forbundet med en ledning 64 til tangen 54, således at der sker en synkronisering af indsprøjtningen af den kryogene væske, med tidsintervallet, i hvilket tangen er lukket, dvs. fastholder en flaske 48 25 mellem armene. Denne indsprøjtning kan fremskyndes noget, f.eks. så snart armene er begyndt at lukke sig, eller ringen har nået området for flaskehalsen.

Fortrinsvis vil denne injektion starte, når tangen er 30 lukket.

Varigheden af denne injektion vil være variabel, men så kort som muligt for at reducere omkostningerne ved metoden til et minimum. Den vil senere afsluttes, når tangen 35 åbner og frigiver glasgenstande.

DK 168792 B1 21

Synkroniseringen af indsprøjtningen med tangens bevægelse og varigheden af indsprøjtningen styres af regulatoren 18 på i og for sig kendt måde, hvilket er en del af formålet med maskinen til fremstilling af glasgenstande. Om nød-5 vendigt vil der kunne tilsættes kendte organer til at styre den regulerede åbning og lukning af ventilen 58 for at opnå sekventielle injektioner af kryogenvæske.

Fig. 7 viser en udførelsesform til afgysning af bunden af 10 flasken. Fig. 7a er et delvis tværsnit og delvis i diagramform til illustrering af fremgangsmåden og apparatet til udøvelse af fremgangsmåden. Hvilepladen 50 er på i og for sig kendt måde udstyret med et antal målinger 47, som er jævnt fordelt, til passage af køleluft, skematisk re-15 præsenteret ved opadrettede pile på figuren.

En ring 155 (med identiske egenskaber i forhold til ringen 55, se ovennævnte beskrivelse) til fordeling af kryogenvæske er placeret under pladen 50. Den er udstyret med 20 et antal dyser 162, som er jævnt fordelt ved den øvre periferi, udstrækker sig til dyserne 47 og åbner i det væsentlige ved det øvre område af hvilepladen (lidt under dette niveau). Disse dyser er jævnt fordelt i det væsentlige langs omkredsen 163, på hvilken glasgenstanden (her 25 flasken) i hovedsagen vil komme til at støtte på transportbåndet. I afhængighed af arten af den genstand, der skal fremstilles, er det let at ændre ringen 155 for tilpasning af den dimensioner til de fremstillede genstande (i tilfælde af fig. 6 vælges i almindelighed en ring, som 30 har en diameter, der vil være egnet for alle flaskehalse, men det er muligt at forudse en ændring af ringen). Dette arrangement af dyserne 162 i åbningerne, såsom 47 (eller en større diameter) er set ovenfra i fig. 7b. Det vil blive arrangeret således, at den kryogene væske, enten på 35 grund af diameteren af ringen eller orienteringen af dyserne, når bunden af flasken, men også den nedre del af flaskens sidevæg, således som det er illustret i fig. 7.

DK 168792 B1 22

Ringen 155 er gennem den kryogene elektroventil 158 forbundet til det kryogene væskereservoir 161.

Elektroventilen er forbundet med en elektronisk enhed 118 5 (automatisering af maskinen) af en type svarende til 18 i fig. 6, hvilket vil styre tidspunkterne for åbning og lukning af ventilen 158 og varigheden af åbningen (kontinuert åbning eller i successive sekvenser).

10 Styringen af elektroventilen kan ske ved tilslutning til en detektor 166 for tilstedeværelse af glasgenstanden, idet denne genstand 48 detekteres for korrekt placering over ringen 155.

15 Varigheden (kontinuert eller sekventielt) af indsprøjtning af kryogenvæske bliver reguleret ved automatisering af maskinen, og strømmen ved hjælp af diameteren af dysen 162, således at forbruget af den nævnte væske gøres så lille som mulig. Det vil således i almindelighed være mu-20 ligt ved simple rutineforsøg at forbedre styrken af genstandens bund, men også at reducere opholdstiden for flasken og af hvilepladen og således at forbedre både produktiviteten og fremstillingshastigheden. Det er også muligt at forudse, uden at man afviger fra opfindelsens 25 formål, en afgysningsbehandling af flaskebunden, når denne overføres fra slutstøbeformen til hvilepladen, f.eks. ved hjælp af et rør, som er bevægeligt sammen med flasken (eller en anden lignende anordning). Således vil de to behandlinger, afhængig af hvilken udførelsesform der er 30 aktuel, være samtidige eller sekventielle.

Når en total afgysning af den ydre overflade af flasken ønskes, vil apparatet ifølge fig. 6 (modificeret) og fig.

7 (ikke-modificeret) f.eks. kunne knyttes sammen. Appara-35 tet ifølge eksempel 6 kan modificeres på den måde, at diameteren af ringen 55 og af dyserne eller åbningerne (spalterne) 62 vil være sådanne, at den totale sideflade DK 168792 B1 23 af flasken vil kunne rammes af den forstøvede væske eller det faste stof. Apparatet ifølge fig. 7 vil i praksis ikke være modificeret, hvis det kun er påsprøjtningsvink-len for dyserne 162, som gør det muligt at ramme de cen-5 trale dele af flaskebunden. I stedet kan dyserne være tilført i de centrale åbninger 47 (fig. 7b).

For den interne afgysning (i almindelighed simultan) af flasken vil et enkelt cylindrisk rør, som er lukket ved 10 dens nedre ende, og forsynet med åbninger eller spalter, sædvanligvis være egnet. Disse åbninger kan fortrinsvis være jævnt fordelt over hele rørets længde for at opnå en ensartet sprøjtning af flaskens indre overflade. En eller flere åbninger (eller dyser) placeret nær den nedre ende 15 af røret muliggør sprøjtning på den indvendige bund af flasken.

20 25 30 35

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af glasgenstande, om-5 fattende en etape til forsyning af mindst én støbeform med en glasportion i viskos flydende tilstand, en etape til formning af genstanden i støbeformen, en etape til udtagning og transport af glasgenstanden, medens denne stadig er så varm, at den kan deformeres, efterfulgt af 10 en etape til anbringelse af glasgenstanden på et transportbånd, kendetegnet ved, at en strøm af fluidum med en væsentlig lavere temperatur end omgivelsernes sprøjtes eller blæses mod glasgenstanden under i det mindste en del af etapen til udtagning og transport af 15 glasgenstanden, idet strømmen af fluidum holdes på en lavere værdi end den grænseværdi, fra hvilken deformationer af glasgenstanden finder sted.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at etapen til udtagning og transport af glasgenstanden omfatter en hvileperiode, hvorunder man afventer det tidspunkt, hvor glasgenstandens overflade har nået en så lav temperatur, at glasgenstanden kan anbringes på transportbåndet, og at strømmen af fluidum med en lavere tem- 25 peratur end omgivelsernes sprøjtes eller blæses mod genstanden under hvileperioden.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den omfatter en etape til påsprøjtning el- 30 ler påblæsning af fluidummet mod glasgenstandens nedre del og/eller mod dens øvre del, såsom en flaskehals.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den omfatter en etape til påsprøjt- 35 ning eller påblæsning af fluidummet mod hele glasgenstanden. DK 168792 B1 25

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-4, hvorved glasgenstanden er hul af typen en flaske, kendetegnet ved, at den yderligere omfatter en etape til påsprøjtning af fluidummet på genstandens indre overfla-5 de, idet denne yderligere etape realiseres samtidigt med mindst en af etaperne til påsprøjtning af fluidummet på hullegemets ydre overflade eller før eller efter disse etaper.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-5, ken detegnet ved, at temperaturen af fluidummet er tilstrækkelig lav til, at i det mindste en del af glasgenstanden underkastes en overfladehærdning.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-6, ken detegnet ved, at den omfatter en etape til påsprøjtning af fluidummet mod den del af glasgenstanden, som er bestemt til at hvile på transportbåndet.

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-7, ken detegnet ved, at fluidummet er en afkølet gas, såsom atmosfærisk luft med en lavere temperatur end omgivelsernes eller en blanding af gas og forstøvet kryogen væske eller en kryogen væske, som forstøves under etapen 25 ved påsprøjtning til opnåelse af talrige væskedråber eller faste partikler, som forbliver, i det mindste delvis, i henholdsvis flydende eller fast fase, før de rammer glasgenstandens overflade. 1 2 3 4 5 6

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, hvorved fluidummet er 2 luft, kendetegnet ved, at luften tages fra en 3 kilde for komprimeret luft, og at den komprimerede luft 4 bringes i berøring med en kryogen væske på en sådan måde, 5 at dens temperatur sænkes til en forud bestemt konstant 6 eller variabel temperatur i et konstant eller variabelt forløb, i et tidsgennemsnit af et stort antal gennemløb. DK 168792 Bl 26

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at berøringen opnås ved passage af den komprimerede luft gennem varmevekslere eller ved injektion af kold gas eller kryogen væske i den komprimerede luft på kontinuert 5 eller sekventiel måde.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at den komprimerede luft ved alle sektioner på en maskine afkøles til samme temperatur. 10

12. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9-11, k e n -detegnet ved, at den komprimerede luft fordeles omkring og/eller under hver hvileplade eller gruppe af hvileplader gennem separate rør, idet man måler tempera- 15 turen ved hver hvileplade eller gruppe af hvileplader og sammenligner den målte temperatur med den forud bestemte temperatur og om fornødent injicerer en kølevæske i den komprimerede luft ved hvert rør, så temperaturen ved hver støbeform bliver identisk med den forud bestemte tempera-20 tur eller opnår en ønsket i forhold hertil afvigende temperatur.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at temperaturmål ingen ved hver hvileplade eller 25 gruppe af hvileplader sker ved måling af temperaturen af den komprimerede luft netop før injektionen omkring og/-eller under hvilepladen eller gruppen af hvilepladerne, eller ved måling af temperaturen af den komprimerede luft oven over hvilepladen. 30

14. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9-13, kendetegnet ved, at temperaturen af den afkølede komprimerede luft holdes i det væsentlige konstant i tidens løb. 35

15. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9-13, kendetegnet ved, at temperaturen af den komprimerede 27 DK 168792 Bl luft kun er sænket i tidsrummet mellem genstandens ankomst over hvilepladen og tidspunktet, når den forlader denne position.

16. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9-15, k e n - detegnet ved, at den komprimerede luft afkøles kort tid før ankomsten af glasgenstanden over hvilepladen. 10 15 20 25 30 35