ES2981064T3 - Procedimiento e instalación para fabricar un recipiente de vidrio - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un procedimiento para producir un recipiente de vidrio, tal como una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, con una sección de dispensación de forma determinada y opcionalmente un contrasoporte de forma determinada, a partir de una pieza en bruto de recipiente de vidrio, en el que la masa superficial de la pieza en bruto de recipiente de vidrio se registra directa o indirectamente y la extensión longitudinal total del recipiente de vidrio a producir se determina sobre la base de la masa superficial registrada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento e instalación para fabricar un recipiente de vidrio
Procedimiento para fabricar un recipiente de vidrio, como, por ejemplo, una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio. Además, de acuerdo con la presente invención, se prevé una instalación para fabricar un recipiente de vidrio, como, por ejemplo, una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio.
Los recipientes de vidrio o cuerpos de vidrio para jeringas de vidrio o ampollas de vidrio están sujetos a tolerancias de fabricación muy reducidas, de modo que, por un lado, se pueda garantizar una alta calidad del producto y, por otro lado, se puedan mantener las interfaces parcialmente estandarizadas, por ejemplo, en la sección final en forma de embudo. Un factor que influye de manera fundamental es el espesor de pared de las piezas brutas de tubos de vidrio cilíndricos, que están sujetos a tolerancias de fabricación. Otro factor que influye en la calidad o la precisión del recipiente de vidrio son las tolerancias específicas de fabricación al cortar piezas brutas de recipiente de vidrio a partir de la pieza bruta de tubo de vidrio, en las que se producen tolerancias de longitud.
Básicamente, se persigue el objetivo de fabricar recipientes de vidrio con longitudes totales predefinidas y constantes. Este objetivo se ve perjudicado por las tolerancias de fabricación mencionadas anteriormente. Estas conducen en concreto a pesos diferentes de las piezas brutas de recipiente de vidrio cortadas a medida a partir de la pieza bruta de tubos de vidrio. Debido a los diferentes pesos de las piezas brutas de recipiente de vidrio, las secciones que se han de fabricar mediante conformación en caliente para la sección final en forma de embudo o para el escalón de apoyo o reborde que se extiende radialmente no se pueden fabricar de manera constante o en una dimensión longitudinal predefinida. Esto conduce a un aumento de los rechazos por pérdidas de calidad, en particular en la zona de la sección final en forma de embudo o del escalón de apoyo.
En el estado de la técnica, este problema se soluciona previendo un exceso de medida para cada recipiente de vidrio, que se manifiesta en un exceso de longitud. El exceso de longitud se produce en particular porque, debido a la conformación en caliente constreñida en la zona de la sección final en forma de embudo y, opcionalmente, en la zona del escalón de apoyo que se extiende radialmente, se crea una masa sobrante de vidrio que se compensa mediante un exceso de longitud. Estos excesos de longitud pueden ser de hasta milímetros. Para compensar de nuevo el exceso de longitud, en una posterior etapa de proceso esta se recorta por medio de un equipo de corte mecánico. Sin embargo, se ha puesto de manifiesto que la etapa de corte está sujeta, por un lado, también a tolerancias de longitud específicas de la fabricación y, por otro lado, acarrea defectos de acabado en la superficie frontal y ensuciamientos debidos a partículas de vidrio que se generan durante la operación de corte, lo que dificulta aún más el posterior procesamiento, como, por ejemplo, la esterilización, del cuerpo de la jeringa de vidrio. Además, el posterior corte mecánico a medida provoca residuos, lo que repercute negativamente en los costes del procedimiento de fabricación.
Por ejemplo, el documento WO 2005/092805 A1 divulga una máquina de procesamiento de vidrio con moldes de formación para la conformación en caliente, por ejemplo, de una pieza bruta de tubo de vidrio. En el documento WO 2005/092805 A1, el objetivo es alinear la posición de los moldes de formación con la mayor precisión posible para reducir las tolerancias de fabricación, en particular en la zona de deformación de estrechamiento de una boquilla de una jeringa de vidrio. Esto se logra midiéndose la posición de las piezas brutas de tubo de vidrio que se van a conformar en relación con la posición de las herramientas de moldeo y comparándolas con los valores nominales almacenados en una unidad de control para lograr una mayor calidad en la fabricación. El documento WO 2005/092805 A1, sin embargo, no proporciona ninguna medida para compensar, en particular para reducir, las tolerancias dimensionales y de longitud del espesor de pared específicas de fabricación descritas anteriormente.
El documento US 6310318B1 se refiere a un procedimiento para fabricar secciones tubulares cilíndricas a partir de tubos preferiblemente de vidrio, en particular para su uso como cilindros de jeringa, con una estación de almacenamiento para los tubos, una estación de procesamiento, un equipo de transporte para retirar las secciones tubulares cilíndricas ya terminadas y un cabezal de procesamiento láser, para separar las secciones tubulares cilíndricas del tubo, dispuesto en el área de la estación de procesamiento láser.
Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y una instalación para la fabricación de un recipiente de vidrio, así como un recipiente de vidrio que tenga una calidad superior y/o esté sujeto a tolerancias de fabricación más bajas.
El objetivo se resuelve mediante los objetos de las reivindicaciones independientes.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un recipiente de vidrio. Los recipientes de vidrio pueden ser, por ejemplo, una jeringa de vidrio, una ampolla de vidrio, un carpule de vidrio o un vial de vidrio. Los recipientes de vidrio presentan por regla general simetría rotacional. Los recipientes de vidrio del tipo genérico presentan generalmente extensiones longitudinales totales en el intervalo de 50 mm a 90 mm y/o diámetros exteriores en el intervalo de 6,5 mm a 10,85 mm y/o espesores de pared en el intervalo de 0,8 mm a 1,3 mm. Los recipientes de vidrio se fabrican a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio hueca. La pieza bruta de recipiente de vidrio puede definir un eje de rotación con respecto al cual la pieza bruta de recipiente de vidrio está diseñada de forma rotacionalmente simétrica. En este caso también podemos hablar de una pieza bruta de tubo de vidrio. Las piezas brutas de recipiente de vidrio pueden obtenerse, por ejemplo, de forma continua, por ejemplo, desde un almacén en el que se almacenan y que está instalado en la proximidad inmediata de una instalación de fabricación de recipientes de vidrio. Por lo demás, la provisión de piezas brutas de recipiente de vidrio se puede diseñar de tal manera que estas se retiren directamente de una estación de soplado de vidrio, en particular en forma de piezas brutas de recipiente de vidrio sin fin. Los recipientes de vidrio que se han de fabricar presentan una sección dispensadora de determinada forma y, opcionalmente, un contrasoporte de determinada forma. Por forma determinada se entiende en particular que la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte están predeterminados en su forma y/o geometría, por ejemplo, estandarizados y/o conformados según requisitos definidos. La sección dispensadora puede ser, por ejemplo, una sección cónica. La sección cónica puede tener una forma troncocónica y/o estrecharse cada vez más hacia una abertura de dispensación que está configurada en un extremo frontal del recipiente de vidrio o de la sección dispensadora. El contrasoporte puede estar configurado como escalón de apoyo o de reborde que se extiende radialmente, es decir, transversalmente a la dirección de extensión longitudinal del recipiente de vidrio, en particular para soportar o apoyar un dedo la persona operaria. El contrasoporte por regla general está configurado también con simetría de rotación y/o recorre o rodea en forma de anillo un cuerpo base de recipiente de vidrio en particular cilíndrico. La sección dispensadora y el contrasoporte por regla general se forman mediante conformado en caliente. Por ejemplo, puede estar previsto que la pieza bruta de recipiente de vidrio se caliente al menos por secciones hasta su temperatura de transformación y que a continuación sea conformada de forma definida con un molde de conformación.
De acuerdo con el procedimiento, se determina indirecta o directamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio y, sobre la base de la masa superficial determinada, se calcula una extensión longitudinal total individual, en particular la longitud axial, de un producto semiacabado de recipiente de vidrio que se ha de conformar, en particular en caliente, para fabricar el recipiente de vidrio. Por masa superficial se puede entender la masa que tiene la pieza bruta de recipiente de vidrio en relación con una longitud infinitesimalmente pequeña en la dirección longitudinal de la pieza bruta. En otras palabras, por masa superficial se puede entender la masa de una sección transversal de la pieza bruta de recipiente de vidrio. La masa superficial depende, por lo tanto, en particular de la densidad del vidrio y del área de la sección transversal de la pieza bruta del recipiente de vidrio, que a su vez depende de una dimensión exterior, una dimensión interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio hueca, en particular cilíndrica y en forma de tubo. La masa superficial se puede detectar directa o indirectamente. Por ejemplo, la masa superficial se puede medir. También es posible determinar la masa superficial mediante la detección de una variable relacionada con la masa superficial como, por ejemplo, una dimensión interior, en particular un diámetro interior, o una dimensión exterior, en particular un diámetro exterior, y/o un grosor o espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio y una posterior asociación de la variable detectada, en particular medida, con la masa superficial, por ejemplo, mediante un procedimiento de cálculo o escalado. Por ejemplo, la pieza bruta de recipiente de vidrio caracteriza el producto crudo que, por ejemplo, está prefabricado y/o se presenta con una longitud predeterminada.
Por producto semiacabado de recipiente de vidrio se puede entender un producto intermedio entre la pieza bruta de recipiente de vidrio presente como materia prima y el recipiente de vidrio acabado que se ha de fabricar. En particular, el producto semiacabado de recipiente de vidrio se caracteriza por que para la fabricación del recipiente de vidrio ya no es necesario cortarlo a medida o ya no se somete a un procedimiento de corte, sino que se fabrica en lo esencial exclusivamente mediante un procedimiento de conformación, en particular un procedimiento de conformado en caliente. Esto significa que aún pueden ser necesarios trabajos de acabado de superficies. Por ejemplo, de acuerdo con el procedimiento puede estar previsto que se determine una extensión longitudinal total individual de un producto semiacabado de recipiente de vidrio que ha de ser procesado adicionalmente para fabricar el recipiente de vidrio, en particular mediante un procedimiento de conformación, por ejemplo, un procedimiento de conformación en caliente sobre la base de la masa superficial detectada. Por extensión longitudinal total individual del producto semiacabado de recipiente de vidrio debe entenderse la longitud axial o
la extensión longitudinal total del producto semiacabado de recipiente de vidrio que debe tener el producto semiacabado de recipiente de vidrio para lograr la longitud deseada y/o predeterminada del recipiente de vidrio con las menores tolerancias de fabricación posibles y con la mayor precisión posible, reduciéndose, en particular evitándose los rechazos de piezas brutas de recipiente de vidrio. Determinando individualmente una extensión longitudinal total óptima del producto semiacabado de recipiente de vidrio se puede prescindir del exceso de masa o del exceso de longitud previsto hasta ahora en el estado de la técnica. Esto significa, sobre todo, que se puede evitar la etapa posterior del proceso de corte, que hasta ahora era necesaria. Esto permite fabricar recipientes de vidrio de una calidad significativamente mayor. Además, se reduce el tiempo de fabricación y/o se puede aumentar el ciclo de fabricación de recipientes de vidrio. Los inventores de la presente invención han hallado, por un lado, que las piezas brutas de recipiente de vidrio pueden variar en sus dimensiones y/o en su calidad y, en particular, están sujetas a tolerancias de fabricación. Además, los inventores de la presente invención han hallado que las variaciones o tolerancias de fabricación se pueden compensar determinando la masa superficial individual de las piezas brutas de recipiente de vidrio y determinando posteriormente una extensión longitudinal total individual de los recipientes de vidrio semiacabados que se van a procesar adicionalmente para ser transformados en los recipientes de vidrio. Además, mediante el procedimiento de acuerdo con la invención es posible fabricar recipientes de vidrio con una longitud de recipiente de vidrio constante, debiendo entenderse por “constante” en particular que la longitud de recipiente de vidrio deseada y/o predeterminada se produce con tolerancias de fabricación muy bajas y una elevada precisión de fabricación.
De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, el producto semiacabado de recipiente de vidrio se corta de la pieza bruta de recipiente de vidrio correspondientemente a la extensión longitudinal total determinada. En otras palabras, de la pieza bruta del recipiente de vidrio se separa un producto semiacabado de recipiente de vidrio con la longitud axial individual que luego, para la formación, en particular, conformación del recipiente de vidrio, exclusivamente requiere ser conformado, en particular mediante un procedimiento de conformado, por ejemplo, un procedimiento de conformado en caliente, en concreto en el que conforma una sección final del producto semiacabado de recipiente de vidrio para formar la sección dispensadora de determinada forma y, opcionalmente, una sección final opuesta para formar el contrasoporte de determinada forma. Dado que se ha generado un producto semiacabado de recipiente de vidrio individual teniendo en cuenta la masa superficial y los parámetros geométricos asociados a ella de la pieza bruta de recipiente de vidrio y, en particular, con el conocimiento de las secciones finales de determinada forma, es decir, la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, se puede fabricar un recipiente de vidrio con tolerancias de fabricación significativamente más bajas.
En otra realización a modo de ejemplo de la presente invención se determina una extensión longitudinal individual de una sección final, en particular delantera, a partir del cual se ha de formar o se forma la sección dispensadora de forma determinada, sobre la base de la masa superficial determinada de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Opcionalmente, también se puede determinar una extensión longitudinal individual de una segunda sección final, en particular trasera, a partir del cual se ha de formar o se forma el contrasoporte. Los términos “delantera” y “trasera” pueden entenderse a este respecto en relación con una dirección de soplado de vidrio y/o en relación con una secuencia de procesamiento, formándose por regla general en primer lugar la sección dispensadora y luego, opcionalmente, el contrasoporte.
De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo, la extensión longitudinal total del producto semiacabado de recipiente de vidrio se determina sobre la base de la extensión o extensiones longitudinales determinadas de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte. En particular, para fabricar el recipiente de vidrio a partir del producto semiacabado de recipiente de vidrio, solo es necesario formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, lo que se realiza mediante conformación, en particular conformación en caliente. En otras palabras, una idea de la presente invención de acuerdo con la realización a modo de ejemplo consiste en determinar la masa de moldeo de vidrio, en particular la masa de fusión, necesaria para las etapas de conformación para conformar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, que están predeterminados. en sus dimensiones y/o forma, para evitar desperdicios y aumentar la calidad del producto. Debido a la longitud individual del producto semiacabado de recipiente de vidrio, a pesar de las variaciones geométricas y las tolerancias de fabricación de la pieza bruta de recipiente de vidrio, se puede fabricar un recipiente de vidrio de longitud constante o predeterminada con una sección dispensadora constante y de forma determinada y, opcionalmente, un contrasoporte constante y de forma determinada.
En otra realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, el producto semiacabado de recipiente de vidrio separado se calienta al menos por secciones para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. Por ejemplo, el calentamiento se realiza mediante al menos un quemador. En particular, el producto semiacabado de recipiente de vidrio se puede calentar por secciones en la zona de la temperatura de transformación. En particular, el producto semiacabado de recipiente de vidrio se calienta en la zona de la sección final, en particular delantera, para la sección dispensadora y, opcionalmente, en la zona de la sección final, en particular trasera, para el contrasoporte. En particular, el calor se suministra localmente a través de la extensión longitudinal individual determinada de la sección final, en particular delantera, para la sección dispensadora y, opcionalmente, de la sección final, en particular trasera, para el contrasoporte.
De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, se anticipa un comportamiento de deformación, en particular un comportamiento de fusión, del producto semiacabado de recipiente de vidrio durante el calentamiento y/o la conformación de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte sobre la base de una constante de material específica del vidrio. Además, la extensión longitudinal total se determina, en particular se calcula, teniendo en cuenta o a partir del comportamiento de deformación anticipado. Por ejemplo, a partir del comportamiento de deformación anticipado de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, se puede determinar, en particular calcular, la extensión longitudinal individual de una sección final para la sección dispensadora y, opcionalmente, de la otra sección para el contrasoporte, y a partir de las extensiones longitudinales determinadas para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte se puede determinar la extensión longitudinal total del producto semiacabado de recipiente de vidrio.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, que puede combinarse con los aspectos anteriores y las realizaciones a modo de ejemplo, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un recipiente de vidrio. Los recipientes de vidrio pueden ser, por ejemplo, una jeringa de vidrio, una ampolla de vidrio, un carpule de vidrio o un vial de vidrio. Los recipientes de vidrio son por regla general rotacionalmente simétricos. Los recipientes de vidrio genéricos presentan por regla general extensiones longitudinales totales en el intervalo de 50 mm a 90 mm y/o diámetros exteriores en el intervalo de 6,5 mm a 10,85 mm y/o espesores o grosores de pared en el intervalo de 0,8 mm a 1,3 mm. Los recipientes de vidrio se fabrican a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio hueca. La pieza bruta de recipiente de vidrio puede definir un eje de rotación con respecto al cual la pieza bruta de recipiente de vidrio está configurada de forma rotacionalmente simétrica. En este caso, también podemos hablar de una pieza bruta de tubo de vidrio. Las piezas brutas de recipiente de vidrio pueden proporcionarse, por ejemplo, de forma continua, por ejemplo, desde un almacén en el que se almacenan y que está instalado en las inmediaciones de una instalación de fabricación de recipientes de vidrio. Además, la provisión de piezas brutas de recipiente de vidrio se puede diseñar de tal manera que se retiren directamente de una estación de soplado de vidrio, en particular en forma de piezas brutas de recipiente de vidrio sin fin. Los recipientes de vidrio que se han de fabricar presentan una sección dispensadora de forma determinada y, opcionalmente, un contrasoporte de forma determinada. Por forma determinada se entiende en particular que la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte están predeterminados en su forma y/o geometría, por ejemplo, estandarizados y/o conformados según requisitos definidos. La sección dispensadora puede ser, por ejemplo, una sección cónica. La sección cónica puede tener una forma troncocónica y/o estrecharse cada vez más hacia una abertura de dispensación que se forma en un extremo frontal del recipiente de vidrio o de la sección dispensadora. El contrasoporte puede estar configurado como escalón de apoyo o reborde que se extiende radialmente, es decir, transversalmente a la dirección de extensión longitudinal del recipiente de vidrio, en particular para el soporte o apoyo del dedo de una persona operaria. El contrasoporte por regla general está configurado también con simetría rotacional y/o recorre o rodea en forma de anillo un cuerpo base de recipiente de vidrio, en particular cilíndrico. La sección dispensadora y el contrasoporte se forman por regla general mediante conformado en caliente. Por ejemplo, puede estar previsto que la pieza bruta de recipiente de vidrio se caliente al menos por secciones hasta su temperatura de transformación y que, a continuación, se le dé forma de forma definida con una herramienta de conformación.
De acuerdo con el procedimiento, la pieza bruta de recipiente de vidrio se calienta al menos por secciones para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. Por ejemplo, el calentamiento se realiza mediante al menos un quemador. En particular, la pieza bruta de recipiente de vidrio se puede calentar por secciones en la zona de la temperatura de transformación. En particular, la pieza bruta de recipiente de vidrio se calienta en la zona de una sección final, en particular delantera, para la sección dispensadora y, opcionalmente, en la zona de una sección final, en particular trasera, para el contrasoporte.
Además, antes de formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, se detecta directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Por masa superficial se puede entender la masa que presenta la pieza bruta de recipiente de vidrio con respecto a una longitud infinitesimalmente pequeña en la dirección longitudinal de la pieza bruta. En otras palabras, por masa superficial se puede entender la masa de un área de sección transversal de la pieza bruta de recipiente de vidrio. La masa superficial depende, por lo tanto, en particular de la densidad del vidrio y del área de sección transversal de la pieza bruta de recipiente de vidrio, que, a su vez, depende de una dimensión exterior, una dimensión interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio hueca, en particular cilíndrica en forma de tubo. La masa superficial se puede detectar directa o indirectamente. Por ejemplo, la masa superficial se puede medir. También es posible determinar la masa superficial detectando una variable relacionada con la masa superficial, como, por ejemplo, una dimensión interior, en particular un diámetro interior, o una dimensión exterior, en particular un diámetro exterior, y/o un espesor o grosor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio y asociando posteriormente la variable detectada, en particular medida, con la masa superficial, por ejemplo, mediante un procedimiento de cálculo o escalado. La pieza bruta de recipiente de vidrio caracteriza, por ejemplo, el producto crudo que, por ejemplo, está prefabricado y/o se presenta en una longitud predeterminada.
En el procedimiento, a partir de la masa superficial detectada de la pieza bruta de recipiente de vidrio se determina una extensión longitudinal individual de una sección final, en particular delantera, a partir del cual se debe formar o se forma la sección dispensadora con determinada forma. Opcionalmente, también se puede determinar una extensión longitudinal individual de una segunda sección, en particular trasera, a partir de la cual se debe formar o se forma el contrasoporte. Los términos “delantera” y “trasera” pueden entenderse a este respecto en relación con una dirección de soplado de vidrio y/o en relación con una secuencia de procesamiento, formándose por regla general en primer lugar la sección dispensadora y a continuación, opcionalmente, el contrasoporte.
De acuerdo con el segundo aspecto de acuerdo con la invención, a partir de la extensión o extensiones longitudinales determinadas, es decir, la extensión longitudinal individual para la sección dispensadora y, opcionalmente, para el contrasoporte, se determina un punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. Axial se entiende a este respecto en relación con una dirección longitudinal de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Conociendo la extensión longitudinal individual de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, dependiendo de la pieza bruta de recipiente de vidrio individual, en particular de su geometría, dimensiones y/o tolerancias de fabricación, se puede determinar el punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio en la que debe producirse una deformación de la pieza bruta de recipiente de vidrio para formar, en particular conformar, la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, sin que sea necesario prever un exceso de masa y/o longitud para compensar las tolerancias de fabricación, opcionalmente, existentes. Determinando individualmente el punto de deformación en función de las condiciones geométricas en la pieza bruta de vidrio individual, se puede determinar y adoptar o aplicar el punto de deformación axial óptimo.
La formación, en particular la conformación en caliente, de la sección dispensadora y del contrasoporte se realiza por regla general mediante al menos un rodillo de conformación, en particular mediante una pareja de rodillos de conformación situados opuestamente y coordinados entre sí, que pueden entrar en contacto con la pieza bruta de recipiente de vidrio o el producto semiacabado de recipiente de vidrio para su conformación. Los rodillos de conformación tienen por regla general una estructura esencialmente cilíndrica o tienen forma cónica. De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo, el punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte se determina sobre la base de la extensión o extensiones longitudinales determinadas de la sección final para la sección dispensadora y, opcionalmente, de la sección final para el contrasoporte, así como sobre la base de una longitud axial predeterminada o determinada del recipiente de vidrio.
Conociendo la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio individual y la extensión longitudinal individual de las secciones finales para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte deducida a partir de esta, se puede garantizar de forma fiable que la masa de conformación o de fusión de vidrio para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte se pueda mantener constante y/o que la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte se pueden fabricar conforme a una directriz de forma, presente, por ejemplo, de acuerdo con una normalización en la que se pueden estar especificadas tanto la masa de vidrio para la sección dispensadora como el contrasoporte, así como sus dimensiones, en particular diámetro exterior, diámetro interior y/o espesor de pared.
De acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la presente invención, el punto de deformación axial se determina de tal manera que una sección final axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio delimitada por un punto de deformación axial para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, tiene una masa predeterminada, en particular, una masa de conformación y/o fusión predeterminada. Esto puede garantizar que la sección dispensadora, que está predeterminada en su forma y/o dimensiones, y, opcionalmente, el contrasoporte, que está predeterminado en su forma y/o dimensiones, presenten de manera confiable la masa predeterminada de vidrio. Esto aumenta significativamente la calidad del producto. Además, se pueden evitar los rechazos. Se pueden evitar excesos innecesarios de masa o de longitud, lo que elimina en particular la necesidad de que la etapa de corte compense el exceso de masa o de longitud, lo que, por un lado, implica una etapa de proceso adicional y, por tanto, costes y, por otro lado, vuelve a estar sujeto a tolerancias de fabricación y genera desperdicios.
En otra realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, correspondientemente a una extensión longitudinal total predeterminada o determinada, en particular determinada de acuerdo con el primer aspecto del procedimiento de acuerdo con la invención, se debe cortar de la pieza bruta de recipiente de vidrio un producto semiacabado de recipiente de vidrio que se ha de conformar para formar el recipiente de vidrio, en particular conformar exclusivamente y/o exclusivamente mediante un procedimiento de conformación, por ejemplo, un procedimiento de conformación en caliente para la fabricación del recipiente de vidrio. La diferencia esencial entre la pieza bruta de recipiente de vidrio y el producto semiacabado de recipiente de vidrio consiste en que el producto semiacabado de recipiente de vidrio esencialmente solo necesita ser procesado adicionalmente mediante conformación, en particular conformación en caliente, para fabricar el recipiente de vidrio. Por supuesto, aún pueden ser necesarias medidas de procesamiento de acabado. Sin embargo, ya no es necesario cortar el producto semiacabado de recipiente de vidrio a medida ni dividirlo en secciones para compensar el exceso de masa o longitud. El producto semiacabado de recipiente de vidrio se fabrica de acuerdo con una correspondiente longitud axial, que se selecciona, en particular optimizada, de modo que el recipiente de vidrio esté terminado cuando con la subsiguiente formación de la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, alcanzándose un alto nivel de precisión de fabricación.
De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, se determina, en particular se mide, una planicidad, también llamada planitud o planaridad, que puede ser una medida de la calidad de acabado, de una superficie frontal fina y axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio o del del producto semiacabado de recipiente de vidrio cortado. A este respecto, se puede utilizar un sensor de planitud. El sensor de planitud puede tener, por ejemplo, un rango de medición de 6,4 mm, una resolución de 2 gm, una repetibilidad de ± 0,2 gm y/o una frecuencia de muestreo de 0,65 kHz para lograr resultados fiables y reproducibles. Los inventores de la presente invención han hallado que la planitud de la superficie frontal final de las piezas brutas de recipiente de vidrio o de los productos semiacabados de recipientes de vidrio que se van a procesar, en particular mediante conformación, por ejemplo, conformación en caliente, en particular en un molde, afecta la precisión de fabricación porque la planitud de la superficie frontal final influye en el posicionamiento, en particular con respecto a la dirección axial, en una subsiguiente etapa de conformación para la formación de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte. Mediante la medición de la planitud de la superficie frontal final se pueden reducir, en particular evitar, tolerancias de posicionamiento o de inserción en un molde.
De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, la pieza bruta de recipiente de vidrio o el producto semiacabado de recipiente de vidrio cortado se posiciona en función del punto de deformación axial y, opcionalmente, de la planitud de la superficie frontal final y axial con respecto a un molde, como al menos un rodillo de moldeo, en particular una pareja de rodillos de moldeo, para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. La formación de la sección dispensadora y del contrasoporte se realiza por regla general mediante conformación, en particular conformación en caliente. Gracias a la información adicional sobre el punto de deformación axial y, opcionalmente, la planitud, la pieza bruta de recipiente de vidrio que se ha de conformar o el producto semiacabado de recipiente de vidrio que se ha de conformar se puede insertar en el molde de manera óptima, de modo que las zonas de forma determinada para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, se pueden fabricar con la mayor precisión posible para obtener las tolerancias de fabricación más bajas posibles.
De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, se anticipa un comportamiento de deformación, en particular un comportamiento de fusión, del producto semiacabado de recipiente de vidrio o de la pieza bruta de recipiente de vidrio durante el calentamiento y/o durante la formación de la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte sobre la base de una constante de material específica del vidrio. Además, se determina, en particular se calcula, tomando en consideración o como base el comportamiento de deformación anticipado, la extensión longitudinal de la sección dispensadora que se ha de formar y, opcionalmente, del contrasoporte que se ha de formar. Por ejemplo, sobre la base del comportamiento de deformación anticipado de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, se puede determinar, en particular calcular, la extensión longitudinal individual de una sección final para la sección dispensadora y, opcionalmente, de la otra sección para el contrasoporte, y, a partir de las extensiones longitudinales determinadas para la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, se puede determinar la extensión longitudinal total del producto semiacabado de recipiente de vidrio. Conociendo la constante de material específica del vidrio para la deformación o fusión del vidrio, así como las dimensiones y/o masas predeterminadas de las secciones dispensadoras terminadas y, opcionalmente, del contrasoporte en el recipiente de vidrio terminado, se puede determinar o predecir la longitud axial de las respectivas secciones finales de la pieza bruta de recipiente de vidrio o del producto semiacabado de recipiente de vidrio a partir de las cuales se deben fabricar en cada caso la sección dispensadora o el contrasoporte mediante conformación y, asociado a ello, el punto de deformación axial, en particular en el que debe intervenir la herramienta de moldeo.
De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo del procedimiento de acuerdo con la invención, que puede ser relevante para todos los aspectos y ejemplos de realización anteriores, se detecta, en particular se mide, un diámetro exterior, un diámetro interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Por ejemplo, el sensor de espesor de pared puede ser un sensor óptico que puede medir la intensidad de reflexiones. Además, la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio se puede determinar, en particular calcular, sobre la base del diámetro exterior medido, el diámetro interior medido y/o el espesor de pared. Debe quedar claro que la densidad del vidrio es conocida.
Un recipiente de vidrio comprende un cuerpo base cilíndrico, una sección dispensadora que se estrecha y es contigua al cuerpo base, en particular una sección cónica o troncocónica que forma o presenta una sección frontal abierta del recipiente de vidrio. Además, el recipiente de vidrio presenta un extremo posterior contiguo al cuerpo de base y opuesto a la sección dispensadora, configurado, opcionalmente, como contrasoporte. El contrasoporte está realizado, por ejemplo, como borde anular que sobresale en dirección radial hacia fuera del cuerpo base cilíndrico y rodea el cuerpo base cilíndrico. Por ejemplo, el contrasoporte presenta una superficie plana de apoyo para los dedos que forma el lado frontal del recipiente de vidrio que está orientado esencialmente en perpendicular a la dirección de extensión longitudinal axial del recipiente de vidrio.
Los extremos delantero y trasero están cortados térmicamente a medida. El corte térmico se puede realizar, por ejemplo, según la norma DIN 2310-6 mediante gas, descarga de gas o aplicación de chorro. El procedimiento de corte preferente se basa, por ejemplo, en que, en la zona que se ha de separar, se generan localmente tensiones del material muy elevadas, en particular tensiones mecánicas, que conducen a la separación, en particular al agrietamiento, al desgarro o al estallido del material de vidrio. Por ejemplo, se puede utilizar un procedimiento de enfriamiento brusco en el que las tensiones del material se generan mediante rayado o sin rayado, calentamiento local y enfriamiento brusco. Opcionalmente, la operación de corte se puede reforzar mediante un recalentamiento local. De acuerdo con otra realización a modo de ejemplo se puede utilizar un procedimiento láser. La preparación de la operación de corte, en particular el rayado, se puede realizar con un láser pulsado, en particular un láser de alta pulsación, para debilitar localmente el vidrio, en particular perforarlo. A continuación, en otra etapa de calentamiento por láser, por ejemplo, con Láser de CO2, se calienta localmente la zona debilitada para realizar el corte. El procedimiento láser se caracteriza sobre todo por una gran calidad del plano de corte.
En el estado de la técnica hasta ahora siempre era necesario cortar mecánicamente al menos un extremo, por ejemplo, con una cuchilla raya-fibras, para compensar el exceso de masa o longitud que se había ajustado para compensar las tolerancias de fabricación. Una ventaja del corte térmico a medida consiste en que se pueden evitar complejas etapas de postratamiento de los bordes o superficies cortadas para pulir, alisar y/o reparar grietas superficiales.
En una realización a modo de ejemplo de un recipiente de vidrio, la extensión longitudinal total, en particular su longitud axial, está sujeta a una tolerancia de ± 0,4 mm, en particular ± 0,3 mm, ± 0,2 mm o ± 0,1 mm. La tolerancia debe entenderse, por ejemplo, en relación con una directriz, por ejemplo, una norma. Los recipientes de vidrio más modernos están sujetos a imprecisiones o tolerancias de fabricación significativamente mayores.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, que puede combinarse con los aspectos anteriores y realizaciones a modo de ejemplo, se proporciona una instalación para fabricar un recipiente de vidrio, por ejemplo, una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, un vial de vidrio o un carpule de vidrio. Los recipientes de vidrio son por regla general rotacionalmente simétricos. Los recipientes de vidrio genéricos presentan por regla general dimensiones longitudinales totales en el intervalo de 50 mm a 90 mm y/o diámetros exteriores en el intervalo de 6,5 mm a 10,85 mm y/o espesores o grosores de pared en el intervalo de 0,8 mm a 1,3 mm. Los recipientes de vidrio se fabrican a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio hueca. La pieza bruta de recipiente de vidrio puede definir un eje de rotación con respecto al cual la pieza bruta de recipiente de vidrio está configurada de forma rotacionalmente simétrica. En este caso también podemos hablar de una pieza bruta de tubo de vidrio. Las piezas brutas de recipiente de vidrio pueden proporcionarse, por ejemplo, de forma continua, por ejemplo, desde un almacén en el que se almacenan y que está instalado en las inmediaciones de una instalación de fabricación de recipientes de vidrio. Además, la provisión de piezas brutas de recipiente de vidrio se puede configurar de tal manera que se retiren directamente de una estación de soplado de vidrio, en particular en forma de piezas brutas de recipiente de vidrio sin fin. Los recipientes de vidrio que se han de fabricar presentan una sección dispensadora de forma determinada y, opcionalmente, un contrasoporte de forma determinada. Por forma determinada se entiende en particular que la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte están predeterminados en su forma y/o geometría, por ejemplo, estandarizados y/o formados según requisitos definidos. La sección dispensadora puede ser, por ejemplo, una sección cónica. La sección cónica puede tener una forma troncocónica y/o estrecharse cada vez más hacia una abertura de dispensación que se está configurada en un extremo frontal del recipiente de vidrio o de la sección dispensadora. El contrasoporte puede estar configurado como escalón de apoyo o reborde que se extiende radialmente, es decir, transversalmente a la dirección de extensión longitudinal del recipiente de vidrio, en particular para el apoyo o la colocación del dedo de una persona operaria. El contrasoporte está configurado por regla general también con simetría de rotación y/o recorre o rodea en forma de anillo un cuerpo base de recipiente de vidrio en particular cilíndrico. La sección dispensadora y el contrasoporte por regla general se forman mediante conformado en caliente. Por ejemplo, puede estar previsto que la pieza bruta de recipiente de vidrio se caliente al menos por secciones hasta su temperatura de transformación y, a continuación, se le dé forma de forma definida con un molde de conformación. Por ejemplo, la instalación puede configurarse para fabricar recipientes de vidrio a partir de vidrio de borosilicato. La instalación puede diseñarse y configurarse, por ejemplo, de tal manera que fabrique recipientes de vidrio con una tolerancia de fabricación de ± 0,4 mm, en particular ± 0,3 mm, ± 0,2 mm o ± 0,1 mm.
La instalación de acuerdo con la invención comprende sensores para detectar directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio y una unidad de procesador que está diseñada para utilizar la masa superficial detectada para determinar una extensión longitudinal total individual de un producto semiacabado de recipiente de vidrio que se va a conformar para formar el recipiente de vidrio. Por producto semiacabado de recipiente de vidrio se puede entender, por ejemplo, el estadio intermedia entre la pieza bruta de recipiente de vidrio y el recipiente de vidrio acabado que se corta a medida a partir de la pieza bruta de recipiente de vidrio y/o se debe procesar posteriormente en lo esencial exclusivamente mediante un procedimiento de conformación, en particular un procedimiento de conformación en caliente, para convertirse en el recipiente de vidrio, en particular mediante conformación, para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte.
De acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la instalación de fabricación de recipientes de vidrio de acuerdo con la invención, la instalación comprende, además, una herramienta de corte para cortar el producto semiacabado de recipiente de vidrio correspondientemente a la extensión longitudinal total determinada de las piezas brutas de recipiente de vidrio. De este modo se fabrica un producto semiacabado de recipiente de vidrio individual que compensa las imprecisiones y/o tolerancias de fabricación en la pieza bruta de recipiente de vidrio, de modo que, a continuación, el recipiente de vidrio se puede generar en lo esencial exclusivamente mediante conformación, sin necesidad de otras etapas de corte, por ejemplo, para compensar un exceso de masa o de longitud que se previó para compensar imprecisiones presentes en la pieza bruta de recipiente de vidrio.
De acuerdo con un perfeccionamiento a modo de ejemplo, el sistema de sensores se encuentra aguas arriba de la herramienta de corte. De acuerdo con otro ejemplo de realización, el sistema de sensores está asociado a o integrado en el equipo de corte o en la estación de corte que presenta la herramienta de corte. El equipo de corte también puede presentar un mandril para el alojamiento giratorio del producto semiacabado de recipiente de vidrio y, opcionalmente, otros cojinetes, en particular cojinetes neumáticos, para el producto semiacabado de recipiente de vidrio.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, que puede combinarse con los aspectos anteriores y realizaciones a modo de ejemplo, se proporciona una instalación para fabricar un recipiente de vidrio, por ejemplo, una jeringa de vidrio, una ampolla de vidrio, un carpule de vidrio o un vial de vidrio a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio.
La instalación de acuerdo con la invención comprende una fuente de calor, por ejemplo, un quemador, para calentar al menos por secciones de la pieza bruta de recipiente de vidrio. La fuente de calor puede estar dispuesta de tal manera que pueda calentar esencialmente en exclusiva, es decir en gran medida localmente, una zona predeterminada, en particular la sección axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio.
Además, la instalación comprende una herramienta de moldeo que está configurada para deformar la pieza bruta de recipiente de vidrio calentado para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. La herramienta de moldeo presenta, por ejemplo, al menos un rodillo de conformación, en particular una pareja de rodillos de conformación asociados entre sí y/o enfrentados. El rodillo de conformación puede ser, por ejemplo, cilíndrico o troncocónico. Para deformar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte, la herramienta de moldeo puede entrar en contacto de deformación rodante con la sección calentada de la pieza bruta de recipiente de vidrio.
Además, la instalación de acuerdo con la invención comprende sensores para detectar directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio, estando situados los sensores aguas arriba de la herramienta de moldeo. En otras palabras, la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio se detecta antes de la deformación para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte.
De acuerdo con otro aspecto de acuerdo con la invención, la instalación también comprende una unidad de procesador que está diseñada para determinar una extensión longitudinal individual de una sección final, en particular delantera, a partir de la cual se va a formar la sección dispensadora, y, opcionalmente, de una sección final, en particular trasera, a partir de la cual se va a formar el contrasoporte. Por lo demás, la unidad de procesador está diseñada para utilizar la extensión o extensiones longitudinales determinadas para determinar un punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio para la herramienta de moldeo con el fin de formar la sección dispensadora y, si opcionalmente, el contrasoporte. Por axial se entiende a este respecto en relación con una dirección longitudinal de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Conociendo la extensión longitudinal individual de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, dependiendo de la pieza bruta de recipiente de vidrio individual, en particular de su geometría, dimensiones y/o tolerancias de fabricación, se puede determinar el punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio en el que debe producirse una deformación de la pieza bruta de recipiente de vidrio para la formación, en particular la conformación, de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, sin que sea necesario prever un exceso de masa y/o longitud para compensar las tolerancias de fabricación que, opcionalmente, pueda haber. Determinando individualmente el punto de deformación en función de las características geométricas en la pieza bruta de recipiente de vidrio individual, se puede determinar y adoptar o aplicar el punto de deformación axial óptimo.
De acuerdo con una realización a modo de ejemplo de la instalación de acuerdo con la invención, el sistema sensor para detectar la masa superficial comprende un equipo sensor óptico, en particular para medir un diámetro exterior, un diámetro interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio. Por ejemplo, el sensor de espesor de pared puede ser un sensor óptico que puede medir la intensidad de reflexiones. Además, la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio se puede determinar, en particular calcular, sobre la base del diámetro exterior medido, el diámetro interior medido y/o el espesor de pared. Quede claro que la densidad del vidrio es conocida. Alternativa o adicionalmente, el equipo sensor óptico se puede configurar para medir la planitud de una superficie frontal final y axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio o del producto semiacabado de recipiente de vidrio cortado.
En otra realización a modo de ejemplo del sistema de acuerdo con la invención, la instalación está configurada para llevar a cabo el procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención de acuerdo con uno de los aspectos o realizaciones a modo de ejemplo descritos anteriormente, en particular para fabricar un recipiente de vidrio de acuerdo con uno de los aspectos o realizaciones a modo de ejemplo anteriormente descritos.
En resumen, los aspectos de acuerdo con la invención hacen posible fabricar recipientes de vidrio con mayor calidad y con mayor precisión de fabricación. Los inventores de la presente invención han hallado que las piezas brutas de recipiente de vidrio utilizadas para producir recipientes de vidrio, en particular piezas brutas de tubo de vidrio, que están diseñadas para ser rotacionalmente simétricas, están sujetas a imprecisiones o tolerancias de fabricación. Por un lado, cuando se cortan productos semiacabados de recipientes de vidrio a partir de las piezas brutas de recipiente de vidrio, productos semiacabados de recipientes de vidrio que luego deben conformarse para formar los recipientes de vidrio, se generan tolerancias de longitud y tolerancias de planitud en la superficie o borde de corte. Además, en la conformación se producen tolerancias de longitud, que resultan en particular de que las piezas brutas de recipiente de vidrio o los productos semiacabados de recipientes de vidrio utilizados tienen espesores de pared diferentes, lo que se refleja en la variación de la masa de conformación o masa fundida que se ha de conforma, debido a lo cual se obtienen diferentes longitudes para la sección dispensadora y el contrasoporte. Los inventores de la presente invención han abordado la problemática de la variación de los espesores de pared de las piezas brutas de recipiente de vidrio reconociendo las condiciones estructurales que deben cumplirse para los recipientes de vidrio que se han de fabricar, concretamente, una dimensión de longitud predeterminada o constante, así como una dimensión de longitud y masas constantes o predeterminadas para la sección dispensadora y el contrasoporte, así como un espesor de pared constante en la zona del contrasoporte y la sección dispensadora. En este caso, por ejemplo, existen normas según las cuales se debe formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte. Sorprendentemente se ha puesto de manifiesto que una variación en la masa total de los recipientes de vidrio individuales, que resulta de una variación del espesor de pared en la sección de cuerpo base cilíndrico entre la sección dispensadora y la sección final opuesta del recipiente de vidrio, opcionalmente formada como contrasoporte, lo que conduce a una masa individual diferente del cuerpo base cilíndrico, puede contrarrestar las tolerancias de fabricación existentes manteniendo las condiciones marco. De acuerdo con la invención, esto se consigue, por un lado, fabricando productos semiacabados de recipientes de vidrio individuales que presentan una dimensión axial individual que se genera en función de la respectiva masa superficial de cada pieza bruta de recipiente de vidrio. La variación del espesor de la pared se integra directamente en la masa superficial. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se ha reconocido que la precisión de fabricación se puede aumentar aún más mediante la preparación individual de las herramientas de deformación para formar la sección dispensadora y, opcionalmente, el contrasoporte y, por lo tanto, mediante el ajuste individual del punto de deformación axial de la sección dispensadora y, opcionalmente, del contrasoporte, concretamente en particular porque se puede compensar la tolerancia de planitud que se produce al separar las piezas brutas de recipiente de vidrio o los productos semiacabados de recipientes de vidrio.
Realizaciones preferentes se indican en las reivindicaciones dependientes.
Otras propiedades, características y ventajas de la invención quedarán claras a continuación al describir realizaciones preferentes de la invención con referencia a los dibujos adjuntos a modo de ejemplo, en los que muestran:
Fig. 1 una representación esquemática de una instalación para fabricar recipientes de vidrio;
Fig. 2 una vista esquemática en perspectiva de una realización a modo de ejemplo de un equipo de corte de una instalación de fabricación de recipientes de vidrio de acuerdo con la invención;
Fig. 3 una representación esquemática de los estadios de fabricación de un recipiente de vidrio; y
Fig. 4 una representación esquemática de la creación de excesos de masa o longitud en recipientes de vidrio de acuerdo con el estado de la técnica.
En la siguiente descripción de realizaciones a modo de ejemplo de la invención, un recipiente de vidrio está provisto generalmente del número de referencia 4. Para la descripción de los ejemplos de realización se puede partir, por ejemplo, de que el recipiente de vidrio 4 está fabricado de vidrio de borosilicato. Recipientes de vidrio 4 genéricos se emplean principalmente para uso médico o farmacéutico.
La figura 1 muestra una representación esquemática de una instalación 3 para fabricar un recipiente de vidrio 4, en el que cuatro dispositivos de conformación 1I, 1N, 1IN, 1IV se muestran esquemáticamente. La figura 1 muestra esquemáticamente un alojamiento 5 para sujetar de forma giratoria una pieza bruta de recipiente de vidrio 9 o un producto semiacabado de recipiente de vidrio 10. La pieza bruta de recipiente de vidrio 9 puede presentarse, por ejemplo, como pieza bruta sin fin, en particular como tubo de vidrio sin fin, o puede estar prefabricada en cierta medida con una longitud axial predeterminada. En el sentido de la presente invención, por producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 se entiende una sección separada o cortada a medida de una pieza bruta de recipiente de vidrio 9, que se caracteriza por que se va a seguir procesando esencialmente en exclusiva mediante conformado, en particular conformación en caliente, para fabricar el recipiente de vidrio 4. En el caso de que en la instalación 3 se utilice un producto semiacabado de recipiente de vidrio 10, la instalación 3 puede estar precedida de un equipo de corte 25 (figura 2), no mostrado en la figura 1, como, por ejemplo, un denominado cortador de tubos, que, de acuerdo con uno de los aspectos de acuerdo con la invención, fabrica a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio 9 un producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 individual de una extensión longitudinal total individual, en particular una longitud axial.
La instalación 3 comprende un carrusel 11 en el que está instalado el alojamiento 5. El carrusel 11 se puede girar alrededor de un eje de carrusel 13, pudiendo alimentarse el alojamiento 10 junto con el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 a los cuatro dispositivos de conformación 1I, 1II, 1m, 1IV mostrados. A este respecto, el producto semiacabado de recipiente de vidrio se alimenta sucesivamente en la dirección circunferencial de fabricación 15 a los dispositivos de conformación individuales 1I, 1N, 1m, 1IV. Antes del primer dispositivo de conformación 1I y entre los dispositivos de conformación 1N, 1m posteriores y detrás del último dispositivo conformación 1IV, están dispuestos quemadores 2 para calentar el producto intermedio de vidrio 10.
En la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas arriba del primer dispositivo de conformación 11, está prevista una primera estación de prueba 17 para poder medir y controlar la posición y el tope plano del producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 en el alojamiento 5.
En la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas abajo del último dispositivo de conformación 1IV y del último quemador 2, está previsto un primer dispositivo de refrigeración 7 para enfriar el cuerpo de vidrio después de haber tenido lugar la conformación.
En la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas abajo en la dirección de fabricación del último dispositivo de conformación 1IV y del primer dispositivo de refrigeración 7, está prevista una segunda estación de prueba 110 para comprobar la geometría del recipiente de vidrio 4. En la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas abajo en la dirección de fabricación de la segunda estación de prueba 110, están previstos un segundo dispositivo de enfriamiento 7 y, a continuación, una tercera estación de prueba 41 para detectar rayones y/o grietas en el recipiente de vidrio 4. Un tercer dispositivo de refrigeración 7 está previsto en la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas abajo en dirección de fabricación de la tercera estación de prueba 41. En la dirección circunferencial de fabricación 15, aguas abajo del tercer dispositivo de refrigeración 7, está previsto un dispositivo de transferencia 43 para transferir el recipiente de vidrio 4 para su posterior procesamiento. El dispositivo de transferencia puede presentar agentes para recoger los recipientes de vidrio 4 expulsados del alojamiento 5 y/o para transportar los recipientes de vidrio 4 a una estación de procesamiento adicional (no mostrada), por ejemplo, una estación de conformación de rebordes.
La figura 2 muestra una realización a modo de ejemplo de un equipo de corte 25 para cortar productos semiacabados de recipientes de vidrio 10 de una longitud axial predeterminada a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio 9 en una forma abstracta y una vista en perspectiva. El equipo de corte 25 está diseñado de tal manera que la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 se encuentra esencialmente en posición horizontal, es decir, que su eje de rotación está orientado esencialmente en dirección horizontal. Básicamente, el equipo de corte 25 comprende un bastidor 27 que, de acuerdo con el ejemplo de realización de la figura 2, presenta dos columnas de soporte 29, 31. El bastidor 27 porta los demás componentes del equipo de corte 25. Entre ellos se encuentra un mandril 33 para el alojamiento giratorio de la pieza bruta de tubo de vidrio 9. El mandril 33 puede ser, por ejemplo, un mandril de sujeción de tres mordazas. Por ejemplo, el mandril 33 tiene un equipo de sujeción, por ejemplo, mordazas de sujeción, para sujetar al menos parcialmente circunferencialmente la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 y para fijar la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 dentro del mandril 33. El mandril puede tener un equipo de accionamiento, no mostrado , mediante el cual en particular la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 puede girar de forma continua alrededor de su eje de rotación, que puede corresponderse con un eje central.
Para una colocación adicional de la pieza bruta de recipiente de vidrio alargada, entre una herramienta de corte 35 opuesta al mandril 33 y el mandril 33, está previsto al menos un cojinete 37, como, por ejemplo, un cojinete neumático, que está dispuesto, por ejemplo, sobre un apoyo 39. Mediante el cojinete neumático es posible alojar la pieza bruta de recipiente de vidrio sin contacto y sujetarla en su posición con respecto a su dirección de rotación, de modo que la operación de corte se pueda realizar de forma fiable con la herramienta de corte 35. La herramienta de corte puede ser, por ejemplo, una láser de CO<2>.
Además, el equipo de corte 25 comprende un sistema sensor 41 para detectar directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio 9. Por ejemplo, el sistema sensor 41 puede presentar un sensor óptico de espesor de pared 43 y un sensor de planitud para medir la planitud de una superficie frontal axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio o del producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 cortado. El sensor de espesor de pared 43 está configurado, por ejemplo, para detectar un diámetro interior, un diámetro exterior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 en diferentes posiciones, en particular en puntos axiales, a lo largo de la pieza bruta de recipiente de vidrio, en particular mientras esta gira continuamente y, opcionalmente, es transportada en traslación axial, en particular desplazada.
En relación con la instalación 3 de acuerdo con la figura 1, el equipo de corte 25 puede estar dispuesto aguas arriba de la instalación 3 desde el punto de vista técnico de la fabricación. Por ejemplo, las piezas brutas de recipiente de vidrio 9 se cortan a medida en el equipo de corte 25 de acuerdo con la extensión longitudinal total del producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 que se va a conformar para formar el recipiente de vidrio 4, extensión que se ha detectado usando un procedimiento de acuerdo con la invención. Los productos semiacabados de recipiente de vidrio 10 se alimentan a continuación a la instalación 3. De esta manera, se pueden realizar las ventajas de acuerdo con la invención de una alta calidad de producto, bajas imprecisiones o tolerancias de fabricación y una fabricación más rentable.
La figura 3 muestra esquemáticamente los distintos estadios fabricación de recipientes de vidrio 4: A partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio 9 se corta un producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 correspondientemente a una extensión longitudinal total L<10>individual determinada de la pieza bruta de recipiente de vidrio 9. En la figura 3, dos interfaces axiales 45, 47 se muestran mediante una línea discontinua, de acuerdo con la cual se corta la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 para fabricar el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10. También es posible que únicamente sea necesaria una línea de corte 45, 47 o una operación de corte para fabricar el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10. Esto se puede lograr colocando la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 antes de cortarla a medida de tal manera que un extremo delantero 49 de la pieza bruta de recipiente de vidrio forme el extremo delantero 49 del producto semiacabado de recipiente de vidrio.
De acuerdo con la presente invención, el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 para formar el recipiente de vidrio 4 debe generarse esencialmente en exclusiva mediante conformación, en particular conformación en caliente. Para fabricar el recipiente de vidrio 4 a partir del producto semiacabado de recipiente de vidrio 10, se determinan las extensiones longitudinales individuales de una sección final delantera 51, a partir de la cual se debe fabricar la sección dispensadora 53 mediante conformado, y de una sección final trasera 55, a partir de la cual se forma el contrasoporte 57 mediante conformado. Las líneas de unión discontinuas entre el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10 y el recipiente de vidrio 4 indican de qué sección axial del producto semiacabado de recipiente de vidrio resulta cada sección axial del recipiente de vidrio 4. Se puede observar que un cuerpo base 59 esencialmente cilíndrico permanece esencialmente sin cambios entre el producto semiacabado de recipiente de vidrio y el recipiente de vidrio, es decir, que posee la misma longitud axial L<59>. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, a partir de la masa superficial detectada, se determina una extensión longitudinal individual de las secciones finales delantera y trasera 51, 55, a partir de las cuales se debe formar la sección dispensadora 53 o el contrasoporte 57, tal como se indica esquemáticamente en la figura 3. Las extensiones longitudinales individuales de la sección final delantera 51, la sección final trasera 55 o la sección dispensadora 53 y el contrasoporte 57 se indican mediante las referencias l<55,10>, l<51,10>, l<57,4>y l<53,4>.
A partir de las extensiones longitudinales determinadas l<55,10>y l<51,10>, se puede determinar un punto de deformación axial en la pieza bruta de recipiente de vidrio 9 o, como se muestra esquemáticamente en la figura 3, en el producto semiacabado de recipiente de vidrio 10, para formar la sección dispensadora 53 y el contrasoporte 57. Los puntos de deformación axial 61,63 son los puntos axiales en el producto semiacabado de recipiente de vidrio en los que se han de colocar las herramientas de moldeo para conformar el producto semiacabado del recipiente de vidrio para formar el recipiente de vidrio 4 terminado con la sección dispensadora 53 y el contrasoporte 57. Mediante los puntos de deformación axial 61, 63 definidos individualmente para la sección dispensadora 53 y el contrasoporte 57, así como su longitud axial l<55,10>y l<51,10>, se puede garantizar que se disponga de la masa de conformación en particular exactamente requerida o
la masa fundida para formar la sección dispensadora 53 de forma determinada y el contrasoporte 57 de forma determinada. Esto permite evitar excedentes. Las tolerancias de fabricación con respecto al recipiente de vidrio 4 son significativamente menores en comparación con el estado de la técnica y ascienden a aproximadamente ± 0,4 mm, o en particular ± 0,3 mm, ± 0,2 mm o ± 0,1 mm.
La figura 4 muestra una representación esquemática de un proceso de fabricación de acuerdo con el estado de la técnica para la fabricación de recipientes de vidrio, centrándose la representación en las tolerancias de fabricación y las imprecisiones de fabricación. La conformación 65 de la sección dispensadora cónica se indica en la mitad superior de la figura 4 y la conformación del contrasoporte trasero se indica en la mitad inferior de la figura 4. Para cada estación de conformación 65, 67 se puede observar que se pueden ver tres reproducciones parciales que son en cada caso un producto semiacabado de recipiente de vidrio o una pieza bruta de recipiente de vidrio 73 o 75 sujeta en un mandril 69 o 71. Cada una de las tres reproducciones parciales está referenciada por un subíndice, donde I representa la variante superior en la que la pieza bruta de recipiente de vidrio 73I se suministra con un espesor de pared significativamente mayor en comparación con la norma, la variante intermedia II es para una pieza bruta de recipiente de vidrio 73II que se proporciona de acuerdo con una norma, es decir, sin tolerancia de fabricación y/o con una tolerancia de fabricación esencialmente insignificante, y la variante III inferior en cada caso representa una pieza bruta de recipiente de vidrio 73m que se suministra con un espesor de pared significativamente reducido en comparación con la norma. La pieza bruta de recipiente de vidrio está marcada en cada caso con el número de referencia 75, que ya tiene una sección dispensadora conformada 77<i>.<ii>.<mi>. La respectiva referencia para determinar las tolerancias o imprecisiones de longitud en las piezas brutas de recipiente de vidrio 73, 75 se indica mediante un tope axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio 73, 75 en el mandril 69, lo que se identifica con el número de referencia 79. Como se puede ver en la figura 4, las piezas brutas de recipiente de vidrio 73 proporcionadas presentan una tolerancia de longitud a, en particular una tolerancia de longitud total. En el proceso de fabricación, normalmente se forma primero la sección dispensadora 77 y luego el contrasoporte. En la figura 4, arriba, se indica esquemáticamente qué volumen, en particular masas deben proporcionarse en las piezas brutas de recipiente de vidrio 73<i>-<ii>para formar a continuación sección dispensadora 77<mm>y contrasoporte. A este respecto, el número de referencia 83 indica el volumen del contrasoporte y el número de referencia 85 indica el volumen de la sección dispensadora. Se puede observar que la longitud axial necesaria varía en función del espesor de la pared de las piezas brutas de recipiente de vidrio 73<i>-<iii>. Para compensar la tolerancia de longitud total a y evitar que los recipientes de vidrio 4 se fabriquen fuera de la tolerancia permitida, se estima una tolerancia permitida b en la que las piezas brutas de recipiente de vidrio 73<i>-<in>pueden diferir entre sí de modo que los recipientes de vidrio 4 aún puedan fabricarse dentro de la tolerancia de fabricación. Se puede observar que, en la fabricación de un recipiente de vidrio 4 según la norma, figura 4 abajo, variante II, se prevé un exceso de longitud 81 que, a continuación, debe cortarse en una etapa de trabajo adicional. Debe quedar claro que el exceso de longitud 81 también está presente con el espesor de pared mínimo, figura 4, abajo, variante III. Esta etapa de trabajo adicional empeora la calidad del recipiente de vidrio 4 y requiere una etapa adicional y, por tanto, costes.
Las características divulgadas en la descripción anterior, las figuras y las reivindicaciones pueden ser importantes tanto individualmente como en cualquier combinación para la implementación de la invención en los diversos diseños.
Lista de referencias
1 Dispositivo de conformación (11, 111, 1m, 1IV, 1v)
2 Quemador
3 Instalación
4 Recipiente de vidrio
5 Alojamiento
7 Dispositivo de refrigeración
9 Pieza bruta de recipiente de vidrio
10 Producto semiacabado de recipiente de vidrio
11 Carrusel
13 Eje de carrusel
15 Dirección circunferencial de fabricación.
17 Primera estación de prueba
19 Segunda estación de prueba
21 Tercera estación de prueba
23 Dispositivo de transferencia
25 Equipo de corte
27 Bastidor
29, 31 Columna
33 Mandril
35 Herramienta de corte
37 Cojinete
39 Columna de cojinete
41 Sistema sensor
43 Sensor de espesor de pared
45, 47 Línea de corte
49 Extremo
51,55 Sección final
53 Sección dispensadora
57 Contrasoporte
59 Cuerpo base
61,63 Punto de deformación axial
65, 67 Conformación
69, 71 Mandril
73 Pieza bruta de recipiente de vidrio variantes I, II, III
75 Pieza bruta de recipiente de vidrio con sección dispensadora conformada, variantes I, II, III
77 Sección dispensadora, variantes I, II, III
79 Tope de mandril
81 Exceso de longitud
83 Volumen de contrasoporte
85 Volumen de sección dispensadora
L¡ Longitud del respectivo componente i (recipiente de vidrio, cuerpo base, producto semiacabado de recipiente de vidrio o pieza bruta de recipiente de vidrio)
Ix,i Longitud de la respectiva sección x del componente i (recipiente de vidrio, producto semiacabado de recipiente de vidrio o pieza bruta de recipiente de vidrio)
a Tolerancia de longitud total
b Tolerancia
Claims (13)
1. Procedimiento para fabricar un recipiente de vidrio (4), como una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, con una sección dispensadora (53) de determinada forma y, opcionalmente, un contrasoporte (57) de determinada forma, a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio (9):
- detectándose directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta (9) de recipiente vidrio; y
- determinándose sobre la base de la masa superficial detectada una extensión longitudinal total individual de un producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) que se va a conformar para crear el recipiente de vidrio (4).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, cortándose el producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) a partir de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) en función de la extensión longitudinal total determinada.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde una extensión longitudinal individual de una sección final en particular delantera, a partir de la cual debe formarse la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, de una sección final en particular trasera, a partir de la cual debe formarse el contrasoporte (57), se determina en base al peso base detectado de una pieza bruta de recipiente de vidrio (9), en donde se determina la extensión longitudinal total del producto de recipiente de vidrio (10) semiacabado en particular en base a la extensión longitudinal determinada y/o en donde el producto de recipiente de vidrio (10) semiacabado separado se calienta al menos por secciones para formar la sección dispensadora (53) y , opcionalmente, el contrasoporte (57).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se anticipa un comportamiento de deformación del producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) durante el calentamiento y/o la formación de la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, del contrasoporte (57) y determinándose la extensión longitudinal total teniendo en cuenta el comportamiento de deformación anticipado.
5. Procedimiento, en particular según una de las reivindicaciones anteriores, para fabricar un recipiente de vidrio (4), como, por ejemplo, una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, con una sección dispensadora (53) de determinada forma y, opcionalmente, un contrasoporte (57) de determinada forma, a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio (9):
- siendo calentada la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) al menos por secciones para formar la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57); y
- detectándose la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) indirecta o directamente antes de formar la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57);
- determinándose una extensión longitudinal individual de una sección final en particular delantera, a partir de la cual debe formarse la sección dispensadora (53), y, opcionalmente, de una sección final, en particular trasera, a partir de la cual debe formarse el contrasoporte (57), sobre la base de la masa superficial detectada de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9); y
- determinándose un punto de deformación axial (61, 63) en la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) a partir de la extensión o extensiones longitudinales determinadas, para crear la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en donde se establece el punto de deformación axial (61,63) de tal manera que una sección final axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) delimitada por el punto de deformación axial (61, 63) para crear la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57) tiene una masa predeterminada y/o cortándose un producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) que se va a conformar para crear el recipiente de vidrio (4) a partir de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) correspondientemente a una extensión longitudinal total predefinida o determinada.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 6, determinándose, en particular midiéndose, la planitud de una superficie frontal final y axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) o del producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) cortado.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, posicionándose la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) o el producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) cortado en función del punto de deformación axial (61, 63) y, opcionalmente, de la planitud de la superficie frontal final y axial con respecto a un molde de formación para formar la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57), y/o anticipándose un comportamiento de deformación de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) o del producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) durante el calentamiento y/o formación de la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, del contrasoporte (57) sobre la base de una constante de material específica del vidrio, y determinándose la extensión longitudinal de la sección dispensadora (53) que se va a formar y, opcionalmente, del contrasoporte (57) que se va a formar a partir del comportamiento de deformación anticipado.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, detectándose, en particular midiéndose, un diámetro exterior, un diámetro interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) y determinándose, en particular calculándose, las masas superficiales de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) a partir del diámetro exterior, el diámetro interior y/o el espesor de pared medidos.
10. Instalación (3) para fabricar un recipiente de vidrio (4), como una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, con una sección dispensadora (53) de determinada forma , opcionalmente, un contrasoporte (57) de determinada forma, a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio (9), que comprende:
- un sistema sensor (41) para detectar directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9); y
- una unidad procesadora que está diseñada para determinar a partir de la masa superficial detectada una extensión longitudinal total individual de un producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) que se va a conformar para crear el recipiente de vidrio (4).
11. Instalación (3) según la reivindicación 10, que comprende, además, una herramienta de corte (35) para cortar el producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) correspondientemente a la extensión longitudinal total determinada de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9), estando dispuesto en particular el sistema sensor (41) aguas arriba de la herramienta de corte (35).
12. Instalación (3), en particular según la reivindicación 10 u 11, para fabricar un recipiente de vidrio (4), como, por ejemplo, una jeringa de vidrio o una ampolla de vidrio, con una sección dispensadora (53) de determinada forma específica y, opcionalmente, un contrasoporte (57) de determinada forma, a partir de una pieza bruta de recipiente de vidrio (9), que comprende:
- una fuente de calor, como un quemador (2), para calentar al menos parcialmente la pieza bruta de recipiente de vidrio (9);
- un molde de formación que está configurado para deformar la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) calentado para formar la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57);
- sistema sensor (41) para detectar directa o indirectamente la masa superficial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9), estando dispuesto el sistema sensor (41) está aguas arriba del molde de formación; y
- una unidad de procesador que está diseñada para determinar una extensión longitudinal individual de una sección final, en particular delantera, a partir de la cual se debe formar la sección dispensadora (53), y, opcionalmente, de una sección final, en particular trasera, a partir de la cual se debe formar el contrasoporte (57); y para determinar un punto de deformación axial (61, 63) en la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) para el molde de formación sobre la base de la extensión o extensiones longitudinales determinadas, para formar la sección dispensadora (53) y, opcionalmente, el contrasoporte (57).
13. Instalación (3) según una de las reivindicaciones 10 a 12, comprendiendo el sistema sensor (41) para detectar la masa superficial un dispositivo sensor óptico, en particular para medir un diámetro exterior, un diámetro interior y/o un espesor de pared de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) y/o para medir la planitud de una superficie frontal final y axial de la pieza bruta de recipiente de vidrio (9) o del producto semiacabado de recipiente de vidrio (10) cortado y/o estando configurada la instalación (3) para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.
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