製造帶有杆部的玻璃瓶的方法以及實施該方法的設備的製作方法
2023-05-21 07:37:26
專利名稱：製造帶有杆部的玻璃瓶的方法以及實施該方法的設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及玻璃瓶(flask)的杆部的製造方法以及用來實施該方法的設備，該方法和設備主要適用於在自動玻璃吹制機上生產帶有一體的杆部(stem)型坯的玻璃瓶。
背景技術：
為了成功地佔據市場，諸如水晶玻璃製成的飲料玻璃杯、燭臺和花瓶之類的家用玻璃器皿類產品必須在價格可接受、美學和實用性方面滿足最廣大消費者的要求。所使用材料的成本、必要的製造設備的實際成本以及必要的模具成本對於這樣產品的價格具有決定性的影響。從價格方面看，使用價格低於鉛水晶玻璃價格幾倍的鋇水晶玻璃是有益的。就飲料玻璃杯而言，某些消費者深信(儘管毫無根據)，由於鉛有可能從瓶子落入到飲料中，所以鉛水晶玻璃對健康有害，他們為鋇水晶玻璃的好處講話。從美學方面看，消費者偏好於這樣的家用玻璃器皿，其杆部與瓶子做成緊湊的整體，因為它可給人們用傳統手工製作的吹制方式來製造該產品的印象。相反，杆部與瓶子未製成一緊湊整體的家用玻璃器皿，消費者將其視為在機器上大規模生產出來的產品，為了滿足對家用玻璃器皿的數量和價格上市場需要，這樣的大規模生產是不可避免的。還從使用上的實用性、首要表現為飲料玻璃杯就是要保持透明且使用壽命要長的方面看，消費者偏好於其杆部與瓶子成為緊湊的整體的玻璃器皿。
帶有杆部的家用玻璃器皿通過壓制杆部或拉拔(drawn)杆部進行製造。拉拔的杆部製造成為分離的部分。然後，杆部將被焊接到在吹制設備上在玻璃吹制模具內製造出來的杯子上。從價格方面看，杯子在相對簡單的自動吹制設備上進行製造是有利的，即，製造設備和模具的實際成本、這樣的機器的運行和維護成本都相對地較低。由於這樣的事實杯子的製造只在玻璃吹制模具內進行，所以其外表面質量非常高。但鋇水晶玻璃的缺點在於，在冷卻過程中，用其製成的產品中會產生高內應力，消除該高內應力需要採用進一步的技術操作。鋇水晶玻璃的該種不利特性在將瓶子焊接到被加熱至不均勻的溫度壓制杆部時會變得更加嚴重，由此緣故，在焊接點會產生特別高的內應力。這些事實導致製造過程中玻璃製品碎裂的問題，並且由於存在殘餘的內應力，這些問題也會發生在消費者身邊。除了玻璃製品會自發地碎裂這樣的事實之外，主要是飲料玻璃杯在自動洗碗機中的清洗也很危險。從主要是保持飲料玻璃杯清潔的方面看，在帶有杆部的瓶子的連接點處形成凹陷是不利的，難於保持其清潔。
拉拔杆部通過拉拔杆部型坯來製造，其與瓶子形成緊湊的整體，因為它用唯一的材料部分與瓶子一起製造。瓶子以這樣方式進行製造通過壓制定量的熔化玻璃而製成瓶子的大致形狀以及杆部型坯的最終形狀。然後，通過吹制使瓶子形成為最終要求的形狀。其缺點在於，為製造帶有杆部型坯的瓶子，需要有相當大的自動壓制和吹制機，它們的價格大大地高於吹制機的價格，且運行和維護也比較昂貴。再者，瓶子粗壓制所需的玻璃吹制模具的製造成本非常高。儘管最終的瓶子形狀在玻璃吹制模具內形成，但由於壓制過程中的工具痕，瓶子的表面質量會降低。
從商業方面看，在便宜的自動玻璃吹制機上生產鋇水晶玻璃的、帶有杆部型坯的家用水晶玻璃瓶，似乎是很完美的。但在普通的自動吹制機上生產帶有杆部型坯的瓶子的種種努力都未曾成功。由於玻璃吹制模具在其底部上有孔，在用瓶子填充玻璃吹制模具型腔之後，其時為塑性狀態的杆部型坯在重力的作用下而被引入該孔，從而杆部型坯和瓶子底部的外壁粘結到玻璃吹制模具上。當吹制的瓶子在玻璃吹制模具內轉動而玻璃吹制模具靜止不動時，杆部型坯和瓶子的底部就發生變形。
發明內容
根據本發明的製造帶有杆部的玻璃容器瓶(the flask of the glass vessel)的方法可在相當大的程度上消除上述的不足之處，其特點在於，將定量的熔化玻璃引入到型坯模具內，在該模具中壓出餅塊，該餅塊在其底部上具有杆部型坯的粗壓製件。然後，將餅塊放置在布置於玻璃吹制模具上方的轉動環上，且使其轉動軸線與玻璃吹制模具的縱向軸線成一直線。接著，吹制設備的保持器將餅塊推抵在轉動環上，並且餅塊在其自身重力的作用下自發地流過環的孔並將其形狀改變成瓶子的形狀。杆部型坯的粗壓製件配合入沿與環相同的方向轉動的底部模具的型腔中，將該底部模具移出到緊鄰在轉動環下方的打開的玻璃吹制模具的區域內。在底部玻璃吹制模具的型腔中，通過負壓固定住杆部型坯的粗壓製件。利用吹制設備將空氣鼓吹到瓶子內，同時迫使底部玻璃吹制模具向下運動，直到底部玻璃吹制模具的型腔孔口到達玻璃吹制模具的底部孔口的內旋轉表面的高度為止。然後，關閉玻璃吹制模具，並利用吹制設備將空氣鼓吹到瓶子內，直到瓶子形成玻璃吹制模具內壁的形狀為止，接著瓶子在那裡冷卻到固體狀態。同時，在重力和負壓兩者的作用下，在底部玻璃吹制模具的型腔中完成杆部型坯的最終形狀，接著杆部型坯冷卻到固體狀態。然後，在底部玻璃吹制模具的型腔中釋放負壓，並向下移動底部玻璃吹制模具。然後打開玻璃吹制模具，從而脫出完成的帶有一體杆部型坯的瓶子。該方法能製造鋇水晶玻璃的帶有杆部型坯的玻璃容器瓶。
本方法可使用由根據本發明的自動玻璃吹制機形成的設備來執行，所述方法的特點在於，自動玻璃吹制機的型坯模具的模配裝有凹陷，該凹陷的容積與特定製造的玻璃瓶的杆部的體積相同，自動玻璃吹制機的各個吹制工位配裝有布置成可旋轉並可沿垂直方向移動的底部玻璃吹制模具，其型腔的形狀和容積與型坯模具的模的凹陷的形狀和容積相同。這樣設置使在普通自動玻璃吹制機上製造帶有一體的杆部型坯的瓶子成為可能。為了能將底部玻璃吹制模具引入到玻璃吹制模具的底部孔口內，並形成杆部型坯與瓶子的光滑連接，底部玻璃吹制模具的型腔配裝有孔口，該孔口的外旋轉表面的直徑小於底部玻璃吹制模具的底部孔口的內旋轉表面的直徑，並且該外旋轉表面平行於底部玻璃吹制模具的底部孔口的內旋轉表面。
本發明的特點還在於，底部玻璃吹制模具的孔口的外旋轉表面有利地形成為旋轉的圓柱形表面。
為了使孔口的設計儘可能結實，以此延長其使用壽命，在製造細長瓶子情形中，當採用圓柱形外旋轉孔口表面時，孔口的頂角將會很尖，本發明的特點還在於，底部表面的外旋轉孔口表面可替代地設計成錐形表面。
為了能根據玻璃吹制模具內襯磨損的情況來調整底部玻璃吹制模具的垂直位置，並能恆定地確保製造出與杆部型坯連續連接的瓶子，本發明的特點還在於，底部玻璃吹制模具布置成可沿垂直方向進行調整。
最後，本發明的特點在於，在底部玻璃吹制模具中形成用於產生空氣負壓的開孔，其通向底部玻璃吹制模具的型腔內，由此，確保杆部型坯被可靠地夾緊在底部玻璃吹制模具的型腔中，並因此確保可靠地實現理想的杆部型坯形狀和大小。
根據本方法並在根據本發明的設備上製造玻璃容器瓶的優點在於，首要的是從可接受的價格方面看，為製造帶有杆部的家用玻璃製品創造了有利的條件，因為它能在價廉的自動玻璃吹制機上生產用較便宜的鋇水晶玻璃製成的產品，且其維護比耗費精力的維護便宜，也比從設計方面看較複雜的自動玻璃吹制和玻璃壓製機的便宜。同時，其運行也較為便宜，因為製造不需要使用每種類型的玻璃容器製品所必需的昂貴的壓制模具。再者，從帶有杆部的玻璃製品的美學和實用性方面看，本製造方法是一貢獻，因為它能生產出消費者所要求的帶有拉拔杆部的玻璃製品。總而言之，根據本發明的製造方法有利於提高根據本方法製造的家用玻璃製品的競爭力。
現將藉助於附圖對本發明進行詳細解釋，在各附圖中，圖1示意地示出玻璃吹制機工位的縱向截面圖，其中瓶子吹製成最終形狀，圖2示出帶有壓出的餅塊的型坯模具的縱向截面圖，圖3示出帶有圓柱形外孔口表面的底部玻璃吹制模具的縱向截面圖，以及圖4示出帶有錐形外孔口表面的底部玻璃吹制模具的縱向截面圖。
具體實施例方式
在旋轉的玻璃吹制機本體(未示出)上，型坯模具1布置在吹制工位3的運動路徑外，該模具由固定下模11和可移動衝模12構成。自動玻璃吹制機的型坯模具1的下模11配裝有凹陷13，該凹陷的容積與特定製造的玻璃瓶的杆部的體積相同，並且自動玻璃吹制機的每個吹制工位3配裝有布置成可旋轉並可沿垂直方向移動的底部模具4，其型腔41的形狀和容積與下模11的凹陷13的形狀和容積都相同，底部模具4的型腔41配裝有孔口42，該孔口的外旋轉表面43的直徑小於玻璃吹制模具5的底部孔口51的內旋轉表面51的直徑，並平行於玻璃吹制模具5的底部開口的內旋轉表面51。孔口42的外旋轉表面43有利地形成為一圓柱形表面，因為底部模具4旋轉，而玻璃吹制模具5不移動，且在完成瓶子6的形狀過程中，底部模具4的孔口42的外旋轉表面43定位成抵靠在玻璃吹制模具5底部開口的內旋轉表面51上。
為了使孔口42的設計儘可能結實，並以此延長其使用壽命，在製造細長的瓶子6情形中，當採用圓柱形的孔口42的外旋轉孔口表面43時，孔口42的頂角會很尖，則有利的是，底部玻璃吹制模具4的孔口42的外旋轉表面43替代地製成錐形表面。為了能根據玻璃吹制模具5內襯磨損的情況來調整底部玻璃吹制模具4的垂直位置，並能恆定地確保製造與杆部型坯61連續連接的瓶子6，底部玻璃吹制模具4布置成可沿垂直方向進行調整。在底部玻璃吹制模具4中，形成用於產生空氣負壓的開孔44，其通向底部玻璃吹制模具4的型腔41中，由此確保杆部型坯61被可靠地夾緊在底部玻璃吹制模具4的型腔41中，並因此確保可靠地實現理想的杆部型坯61的形狀和大小。
上述設備的以下述方式工作將定量的熔化玻璃引入到型坯模具1內，在該模具裡將壓出一餅塊7，餅塊底部上具有杆部型壞61的粗壓製件71。然後，將該餅塊7放置在布置在玻璃吹制模具5上方的轉動環8上，其轉動軸線與玻璃吹制模具5的縱向軸線成一直線。其後，吹制設備9的保持器10將餅塊7推壓在轉動環8上，並在其重力作用下，餅塊7自發地流過環8的孔並將其形狀變化成瓶子6的形狀。杆部型坯61的粗壓製件71配合入沿與環8相同的方向轉動的底部模具4的型腔41中，將該底部模具移出到緊鄰在轉動環8下方的打開的玻璃吹制模具5的區域內。在底部玻璃吹制模具4的型腔41中，通過開口44形成的負壓固定住杆部型坯61的粗壓製件71。利用吹制設備9，將空氣鼓吹到瓶子6內，同時，迫使底部玻璃吹制模具4向下移動，直到底部玻璃吹制模具4的型腔41的孔口42到達玻璃吹制模具5的底部開口的內旋轉表面51的高度為止。然後，將關閉玻璃吹制模具5，利用吹制設備9，將空氣鼓吹到瓶子6內，直到瓶子6形成玻璃吹制模具5內壁52的形狀為止，其後它將在那裡冷卻到固體狀態。同時，在重力和負壓兩者的作用下，在底部玻璃吹制模具4的型腔41中完成杆部型坯61的粗壓製件的最終形狀，其後杆部型坯61冷卻到固體狀態。負壓將在底部玻璃吹制模具4的型腔41中被釋放，然後向下移動底部玻璃吹制模具4並打開玻璃吹制模具5，從而可脫出完成的帶有一體的杆部型坯61的瓶子6。
工業應用性除了新製造的自動玻璃吹制機之外，本發明也可通過那樣地改造而應用於現有的自動玻璃吹制機上，它們包含根據本發明的裝置。
權利要求
1.一種製造玻璃容器瓶的方法，其特徵在於，將定量的熔化玻璃引入到型坯模具(1)內，在該模具內壓出餅塊(7)，該餅塊在其底部上配有杆部型坯(61)的粗壓製件(71)，然後將所述餅塊(7)放置在布置於玻璃吹制模具(5)上方的轉動環(8)上，且使其轉動軸線與所述玻璃吹制模具(5)的縱向軸線成一直線，接著，吹制設備(9)的保持器(10)將所述餅塊(7)推抵在所述轉動環(8)上，並且所述餅塊(7)在其重力的作用下自發地流過環(8)的孔並將其形狀改變成瓶子(6)的形狀，所述杆部型坯(61)的所述粗壓製件(71)配合入沿與環(8)相同的方向轉動的底部模具(4)的型腔(41)中，將該底部模具移出到緊鄰在轉動環(8)下方的打開的玻璃吹制模具(5)的區域內，在所述底部玻璃吹制模具(4)的所述型腔(41)中，通過負壓固定住所述杆部型坯(61)的所述粗壓製件(71)，並利用所述吹制設備(9)將空氣鼓吹到所述瓶子(6)內，同時迫使所述底部玻璃吹制模具(4)向下移動，直到所述底部玻璃吹制模具(4)的所述型腔(41)的所述孔口(42)到達所述玻璃吹制模具(5)的底部開口的內旋轉表面(51)的高度為止，然後關閉所述玻璃吹制模具(5)，並將空氣鼓吹到所述瓶子(6)內，直到所述瓶子(6)形成玻璃吹制模具(5)的內壁(52)的形狀為止，接著所述瓶子在那裡冷卻到固體狀態，同時，在重力和負壓兩者的作用下，在所述底部玻璃吹制模具(4)的所述型腔(41)中完成杆部型坯(61)的最終形狀，接著所述杆部型坯冷卻到固體狀態，然後，在所述底部玻璃吹制模具(4)的所述型腔(41)內釋放負壓，並向下移動所述底部模具(4)，然後打開所述玻璃吹制模具(5)，從而脫出完成的帶有一體杆部型坯(61)的瓶子(6)。
2.一種用來執行如權利要求1所述方法的由自動玻璃吹制機形成的設備，其特徵在於，所述自動玻璃吹制機的型坯模具(1)的模子(11)配裝有凹陷(13)，該凹陷的容積與特定製造的玻璃容器的杆部的體積相同，所述自動玻璃吹制機的各個吹制工位(3)配裝有布置成可旋轉並可沿垂直方向移動的底部模具(4)，該底部模具(4)的型腔(41)的形狀和容積與所述模子(11)的所述凹陷(13)的形狀和容積相同，所述底部模具(4)的所述型腔(41)配裝有孔口(42)，該孔口的外旋轉表面(43)的直徑小於所述玻璃吹制模具(5)的所述底部開口的內旋轉表面(51)的直徑，並且所述外旋轉表面(43)平行於所述玻璃吹制模具(5)的所述底部開口的內旋轉表面(51)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述底部模具(4)的所述孔口(42)的外旋轉表面(43)是圓柱形的。
4.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述底部模具(4)的所述孔口(42)的外旋轉表面(43)是錐形的。
5.如權利要求2或3或4所述的裝置，其特徵在於，底部模具(4)布置成可沿垂直方向移動。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，在底部模具(4)中形成開孔(44)，用來產生通向底部模具(4)的型腔(41)內的空氣負壓。
全文摘要
在轉動環(8)上放置配有杆部型坯(61)的粗壓製件(71)的餅塊(7)，在該環(8)上，餅塊(7)在其重力作用下流動，直到粗壓製件(71)配合入底部模具(4)的型腔(41)中。在該型腔中，通過負壓固定住粗壓製件(71)，並將空氣鼓吹到瓶子(6)內，同時迫使底部模具(4)向下移動。當型腔(41)的孔口(42)到達玻璃吹制模具(5)的底部開口的表面(51)的高度時，關閉玻璃吹制模具(5)，並將空氣鼓吹到瓶子(6)內，直到瓶子(6)形成玻璃吹制模具(5)內壁(52)的形狀為止。
文檔編號C03B9/00GK101035744SQ200580031480
公開日2007年9月12日 申請日期2005年9月12日 優先權日2004年9月21日
發明者J·戈蘭澤 申請人:奧裡沃託玻璃技術股份公司