DE2649988B2

DE2649988B2 - Verfahren zur Herstellung von Glashohlkörpern nach dem Blas-Blasverfahren

Info

Publication number: DE2649988B2
Application number: DE2649988A
Authority: DE
Inventors: John David Toledo Ohio Northup (V.St.A.)
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1975-05-15
Filing date: 1976-10-30
Publication date: 1979-01-18
Also published as: GB1505204A; DE2649988C3; US4013437A; DE2649988A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glashohlkörpern nach dem Blas-Blasverfahren gemäß dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1.

Aus der US-PS 22 73 777 ist ein Blas-Blasverfahren bekannt, bei dem der Glasposten in eine zweiteilige Külbelform eingespeist wird. Nach dem Festblasen des Külbels an der Mündungsform und dem Vorblasen gegen den Vorformboden wird der Vorformboden entfernt, während die zweiteilige Külbelform am Külbel verbleibt. Danach wird das Külbel mit einem niedrigen Druck geblasen, so daß es sich in Längsrichtung aufweitet und dem Randbereich des Endes der Külbelform freikommt, das den Vorformboden zuvor abgestützt hat. Danach werden die beiden Külbelformhälften vom Külbel abgezogen und das Külbel durch einen niedrigen Druck in horizontaler und vertikaler Richtung aufgeweitet. Da der kühle Vorformboden nicht gleichzeitig mit den beiden Hälften der Külbelform von dem Külbel entfernt wird, erfolgt nach dem Entfernen der beiden Külbelformteile zum gleichzeitigen Aufweiten in horizontaler und vertikaler Richtung des aufrechtstehenden Külbels ein unterschiedliches Wiedererhitzen im Bodenbereich und in den Wandbe- so reichen des herzustellendes Glashohlkörpers. Da die Külbelform geteilt ist, weisen die Wände der fertiggeblasenen Flasche ungleichmäßige Materialverteilung im horizontalen Querschnitt auf. Da beim Aufweiten in horizontaler und vertikaler Richtung durch das weitere Blasen das Külbel nur von der Mündungsform getragen wird, kann der Halsbereich wieder erwärmt werden und aufgeweitet werden. Es besteht die Gefahr, daß der Halsbereich dann keine hinreichende Festigkeit mehr aufweist t>n

Aus der DE-AS 22 14 634 ist ein Verfahren zur Herstellung von Glashohlkörpern nach dem PreQ-Blas-Verfahren bekannt, bei dem ein Glasposten in eine oben offene Külbelform eingespeist und durch einen Stempel gegen eine einteilige Külbelform, eine Mündungsform "~> und eine zwischen diesen beiden angeordnete Zwischenform gepreßt wird. Beim Umsetzen des vorgenreßten Külbels in die Fertieblasform, was ohne Umdrehen des Külbels erfolgt, verbleibt die Zwischenform an dem Külbel und in Kontakt mit der Mündungsform. Das Vorhandensein der zweiteiligen Zwischenform beeinflußt die Wärmeverteilung im geschmolzenen Glas des Külbels wodurch die Strekkung des Külbels während der Rückerhitzungsphase beeinflußt wird. Das Entfernen der Zwischenform hängt von der gewünschten Formgebung des fertigen Glashohlkörpers ab. Die Dehnung des von der Zwischenform und der Mündungsform gehaltenen Külbels kann durch unter geringem Druck zugeführte Luft beschleunigt werden, da die Luft in derselben Richtung wie die Schwerkraft auf den sich wiedererhitzenden Külbel einwirkt

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Glashohlkörpern nach dem Blas-Blasverf?hren anzugeben, bei dem nach Entfernung des Vorformbodens bei der Aufweitung des Külbels in horizontaler und vertikaler Richtung durch weiteres Blasen eine gleichmäßigere Wanddickenverteilung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß der Glasposten in eine Külbelform eingespeist wird, die aus einer einteiligen Blockform und einer geteilten Schulterform besteht und das Aufweiten des vorgeblasenen Külbels nach Entfernen der Blockform bei anliegender Schulterform durchgeführt wird, die vor dem Umdrehen des Küibels entfernt wird.

Durch Aufteilung der Külbelform in eine einteilige Blockform und eine geteilte Schulterform wird erreicht, daß nach Entfernung des Vorformbodens und bei weiterem Blasen in horizontaler und vertikaler Richtung eine gleichmäßigere Wiedererhitzung des Külbels erzielt wird. Da der dem in der Mündungsform festgeblasenen Abschnitt benachbarte Bereich des Blashohlkörpers während des weiteren Blasens in Berührung mit der Schulterform steht, kann eine weitere Aufweitung in horizontaler Richtung nicht erfolgen, aber auch ein wesentlicher Beitrag zur vertikalen Aufweitung wird verhindert da über die Schulterform Wärme abgeführt wird. Damit wird vor dem Umdrehen des Külbels eine Wandstärkenverteilung erzielt, die nach dem Umdrehen beim Fertigblasen zu einer gleichmäßigen Wanddickenverteilung führt. Die Schulterform wird erst nach dem weiteren Umblasen und kurz vor dem Umdrehen entfernt.

Durch Verwendung einer einteiligen Blockform werden die Außenflächen des Külbels gleichmäßiger abgekühlt als bei Verwendung einer mehrteiligen Külbelform, so daß die Külbelwände eine gleichmäßigere Wandstärke erhalten. Die Kühlung durch die am Schulterbereich verbleibende Schulterform führt auch dazu, daß nach dem Wiedererwärmen während des Umdrehens der Schulterbereich nur in vorgegebener abgestimmter Weise zum Durchsacken des Külbels in der Fertigblasform beiträgt derart daß die gewünschte gleichmäßige Wandstärke des fertiggeblasenen Glashohlkörpers gesichert ist

Vorzugsweise erfolgt das Fertigblasen mit Überdruck im Külbel und unter Druck in der Fertigform. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die bereits beim Aufweiten des von der Mündungsform und der Schulterform gehaltenen Külbels erzielte gleichmäßige Wanddickenverteilung während des Fertigblasens nicht gestört wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand der Figuren genauer beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 eine zum Teil als Schnitt dargestellte

Seitenansicht von Mündungsform und Külbelform mit zugeordneten Elementen der Blasvorrichtung, in die ein Glasposten eingespeist wird,

Fig.2 eine der Fig. 1 vergleichbare Ansicht mit an der Mündungsform festgeblasenem Glasposten,

Fig.3 eine der Fig.2 vergleichbare Ansicht mit gegen einen Vorformboden vorgeblasenen Glasposten,

F i g. 4 eine der F i g. 3 vergleichbare Ansicht mit vom Külbel abgezogener Blockform und anliegender Schulterform, wobei das Külbel in horizontaler und vertikaler Richtung durch weiteres Blasen aufgeweitet ist und sich in der gezeigten Stellung wiedererhitzen kann,

F i g. 5 eine Teilansicht, die zeigt, daß das aufgeweitete Külbel mit Hilfe der Mündungsform umgedreht werden kann,

F i g. 6 einen Schnitt durch eine Fertigblasform, die das aufgeweitete Külbel direkt nach seiner Einführung in den Hohlraum der Fertigblasform zeigt,

Fig.7 einen der Fig.6 vergleichbaren Teilschnitt, wobei das Külbel aber in den Hohlraum der Fertigblasform durchgesackt ist und

F i g. 8 einen Teilschnitt vergleichbar F i g. 7, der den noch in der Fertigblasform befindlichen, aber fertiggeblasenen Glashohlkörper zeigt

Die Zeichnungen zeigen in den F i g. 1 bis 8 aufeinanderfolgend die Schritte zur Formung einer Glasflasche nach dem Blas-Blasverfahren der vorliegenden Erfindung. Die Figuren zeigen, wie ein Glasposten in die Külbelform eingebracht, vorgeblasen und in der Külbelform abgekühlt wird, dann durch Blasen aufgeweitet und anschließend in einer Fertigblasform fertiggeblasen wird. Einzelheiten der Vorrichtung zum Tragen und zum Bedienen der verschiedenen Formen und auch die Art, wie die Blasluft gesteuert wird, sind nicht gezeigt, da derartige Vorrichtungen zum Stand der Technik der Glasflaschenherstellung gehören. Die in der Fig. 1 gezeigte Külbelform 10 besteht aus einer Blockform 11 und einer Schulterform 12. An die Schulterform 12 schließt üich eine Mündungsform 13 an. Die Blockform 11 ist aus einem festen Metallstück ausgebildet und weist eine aufrechtstehende kegelstumpfartige Ausnehmung 14 auf. Die Schulterform 12 weist eine Ausnehmung 1.5 auf, die die Ausnehmung 14 mit einer ringförmigen Ausnehmung 16 in der Mündungsform 13 verbindet. Die Schulterform 12 und die Mündungsform 13 sind geteilt, um die Entfernung des Külbels nach dem Blasvorgang zu ermöglichen. Im allgemeinen ist die Gesatnthöhe der Formen 12 und 13 wesentlich kleiner als die Höhe der Blockform 11. Während des anfänglichen Formens des Külbels schließt eine Pegelführung 17 die untere öffnung der Ausnehmung 16 in der Mündungsform 13. Ein abgeschrägter Kopf 18 eines Pegels 19 ragt durch die Pegelführung 17 in die Ausnehmung 16. Der Kopf 18 ist derart abgeschrägt, daß er mit dem unteren Rande der Mündungsform 13 in Eingriff steht, um geschmolzenes Glas daran zu hindern, aus der Ausnehmung 16 herauszulaufen. Nachdem die Formen 11,12 und 13, die Pegelführung 17 und der Pegel 19 gegeneinander ausgerichtet sind, wird ein Glasposten 20 in die Ausnehmungen 14, 15 und 16 eingebracht. Der Glasposten 20 sollte eine Größe haben, die im wesentlichen eine ausfüllende Ausnehmung 14, 15 und 16 beim Beschicken ermöglicht.

Wie in der F i g. 2 dargestellt ist, wird nach dem Einspeisen des Glaspostens 20 in die oben offene Blockform 11, das obere Rnde der Blockform durch einen Blaskopf 21 abgedeckt. Das obere Ende des Glaspostens wird dann mit Druckluft oder mit einem anderen unter Druck stehenden Gas beaufschlagt, um den bereits beim Einfallen in die Ausnehmungen 14, 15 und 16 verformten Glasposten 20 nach unten gegen die Mündungsform 13 festzublasen, wobei die Ausnehmung 16, die durch die Mündungsform 13 und den Kopf 18 des Pegels 19 bestimmt wird, gefüllt wird. Durch den Aufprall und die Druckluft wird auf den Glasposten 20 eine genügend große Kraft ausgeübt, um die Mündung ίο 22 der herzustellenden Flasche vollständig auszubilden. Die Mündung 22 kann eine beliebige Form aufweisen, z. B. einen Rand, der mit einem Kronenkorken zusammenwirken kann, oder ein Gewinde, auf das eine entsprechende, mit einem Gewinde versehene Verschlußkappe aufschraubbar ist Nachdem die Mündung 22 ausgeformt ist wird der Blaskopf 23 entfernt und durch einen Vorformboden 23 ersetzt, wie dies in der Fig.3 dargestellt ist Der Pegel 19 wird aus der Ausnehmung 16 in der Mündungsform 13 nach unten zurückgezogen und über eine in der Pegelführung 17 vorgesehene Leitung wird Druckluft zugeführt, um den Glasposten 20 gegen den Vorformboden 23 und gegen die Innenwände der Blockform 11 und der Schulterform 12 vorzublasen. Wenn das geschmolzene Glas in Berührung mit der Innenwandung der Ausnehmung 14 der Blockform 11 gedruckt wird, bildet sich in dem Glasposten 20 eine Blase 24 aus. Die Blase 24 sollte ein Volumen haben, das nicht mehr als etwa 10% des Gesamtvolumens der Ausnehmungen 14, 15 und 16 beträgt um eine Absetzblasunebenheit an der zu blasenden Flasche zu vermeiden. Wenn das geschmolzene Glas unter Druck in Berührung mit den Innenflächen der Ausnehmung 14 bzw. des Vorformbodens 23 steht kühlt es sich unter Ausbildung einer Haut ab. Da die Blockform 11 aus einem festen Metallstück ausgebildet ist werden die an der Wandund der Ausnehmung 14 anliegenden Oberflächenbereiche des Glaspostens gleichmäßig abgefüllt, um eine gleichmäßige Haut auf dem entstehenden Külbel auszubilden. Somit erscheinen keine sich vertikal erstreckenden Formhälftentrennmarkierungen, wenn die Blockform 11 von dem Glas abgezogen wird.

In der Fig.4 sind die Blockform 11 und der Vorformboden 23 von der Schulterform 12 und der Mündungsform 13 getrennt Der vorgeblasene Gl&sposten wird nur von der Schulterform 12 und der Mündungsform 13 getragen. Die Leitung 17 in der Pegelführung wird für ein weiteres Blasen des vorgeblasenen Glaspostens zu einem aufgeweiteten so Külbel 25 erneut mit Druckluft beaufschlagt Das Külbel 25 besitzt eine Form, die wesentlich größer ist als die der Ausnehmung 14 der abgezogenen Blockform 11. Es ist aus der F i g. 4 zu erkennen, daß das Külbel 25 innere Wandflächen 26 und äußere Wandflächen 27 besitzt die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, was zu einer verhältnismäßig gleichmäßigen Wandstärke in den Abschnitten des Külbels 25 führt die sich über der Schulterform 12 erstrecken. Die Gleichmäßigkeit der Külbelwände wird durch das Ausmaß beeinflußt, in dem no das Külbel aufgeblasen wird. Wird das Külbel weniger als in dem in der F i g. 4 dargestellten Maße aufgeblasen, ist der Boden 28 des Külbels dicker als die Seitenwinde; wein das Külbel jedoch starker aufgeblasen wird, ist der Boden 28 dünner als die Seitenwände.
"i Nach dem Aufweiten des Külbels 25 wird die Schulterform 12 von dem Külbel 25 durch Trennen der beiden Hälften der Schulterform von dem Külbel 25 entfernt Das Külbel wird dann lediglich durch die

Halsform 13 getragen. Wie in F i g. 5 dargestellt ist, wird das ausgedehnte Külbel 25 das von der Halsform 13 getragen wird, umgedreht. Das Umdrehen muß derart geschehen, daß ein Zerstören oder ein Verziehen des Külbels 25 bei der Drehung verhindert wird. Das Külbel 5 wird um 180° bzw. bis zu seinem vollständigen Umdrehen geschwenkt.

Nachdem das ausgedehnte Külbel 25 durch Schwenken um 180° umgedreht ist, werden die geteilten Formhälften 29 und 30 einer konventionellen Fertigblasform um den Külbel 25 geschlossen, wie es in F i g. 6 dargestellt ist. Die Blasformteile 29 und 30 bilden eine innere Ausnehmung 31, die eine Form besitzt, die der gewünschten Endform der zu blasenden Flasche entspricht. Der Boden der Ausnehmung 31 ist mit Hilfe '5 einer Unterdruckleitung und einer Bodenplatte 32 geschlossen. Das obere Ende der Ausnehmung 31 wird durch radial nach innen weisende Flansche 33 gebildet, die die Form der Schulter der zu blasenden Flasche bestimmen. Das Külbel 25 wird in den Blasformabschnitten 29 und 30 durch den vorher geblasenen Flaschenansatz 22 getragen, der auf den Flanschen 33 ruht. Es kann der F i g. 6 entnommen werden, daß, wenn das Külbel 25 anfänglich in die Blasformausnehmung 31 eingeführt wird, es die Gestalt beibehält, in der es 2^r> geblasen wurde, wie es in den F i g. 4 und 5 gezeigt ist. Diese Gestalt wird beibehalten aufgrund der Tatsache, daß die Außenwandflächen 27 des Külbels 25 abgekühlt sind, während das Külbel in der Blockform 11 ausgebildet wurde.

Obwohl die Außenwandflächen 27 des Külbels 25 sich abgekühlt haben, um eine feste oder sehr zähe Haut zu bilden, bleibt das Glas zwischen den Seitenwänden heißer und flüssiger. Wenn das Külbel in der Blasformausnehmung 31 bleibt, werden die Außen- " wandflächen 27 weiterhin durch die Wärmeleitung von dem heißeren Glas in den Külbelwänden wieder aufgeheizt. Das Wiederaufheizen beginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem der Külbel aus der Blockform 11 entfernt wird. Wenn die Außenwandflächen 27 wieder aufgeheizt worden sind und damit weniger fest sind, verlängert sich das Külbel 25 und sackt in die Blasformausnehmung 31, wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Das Külbel 25 kann sich ausdehnen, bis es fast den Boden der Ausnehmung 31 erreicht. Jedoch soll es vorzugsweise nicht bis zu dem Punkt durchsacken, bei dem es tatsächlich die Bodenplatte 32 berührt. Die Wiedererwärmungszeit ist für die endgültige festigkeit der geblasenen Flasche verantwortlich. Wird eine verhältnismäßig lange Wiedererwärmungszeit vorgese- ⁵ⁿ hen, wird die Festigkeit in der Flasche verbessert. Diese Verbesserung ermöglicht, daß, um eine bestimmte Flaschenfestigkeit zu erhalten, eine Flasche mit dünneren Seitenwänden geblasen werden kann gegenüber einer Flasche mit kürzerer Wiedererwärmzeit. Eine wirksamere und gleichmäßige Wiedererwärmung wird aufgrund des gleichmäßigen Abkühlens der Külbelseitenwände erreicht. Demzufolge kann eine feste dünnwandige Flasche durch das hier beschriebene Verfahren geblasen werden.

Nachdem das Külbel 25 in die Ausnehmung 21 um einen bestimmten Betrag durchgesackt ist, wird das Külbel 25 ausgedehnt und abgekühlt, um eine Flasche 34 zu formen. Das Külbel 25 wird ausgedehnt, um sich der Blasformausnehmung 31 nach einem beliebigen bekannten Verfahren anzupassen. Zum Beispiel kann ein Unterdruck zwischen dem Külbel 25 und der Blasform angelegt werden, um das Külbel 25 auszudehnen, es kann komprimierte Luft durch die Mündung eingeblasen werden, um das Külbel 25 auszudehnen, oder es können sowohl Unterdruck als auch komprimierte Luft verwendet werden. Der Unterdruck wird durch die Unterdruckleitung und die Bodenplatte 32 an das nicht von dem Külbel 25 eingenommene Volumen der Ausnehmung 31 angelegt, um den Külbel 25 zur Anpassung an die Blasformausnehmung 31 auszudehnen. Als andere Möglichkeit kann komprimierte Luft oder Gas durch einen Blaskopf 35 geblasen werden, der über der Flaschenmündung 22 angeordnet ist, um das erweichte Glas in Berührung mit der Ausnehmung 31 zu blasen. Die Kombination von Unterdruck und Blasen führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Glases in den Seitenwänden und dem Boden der Flasche 34 gegenüber der Verteilung die durch ein alleiniges Blasen des Glases zur Anpassung an die Formausnehmung 31 erreicht wird. Nachdem das Külbel 25 auf die Form der Flasche 34 ausgedehnt worden ist, wird es in der Fertigblasform zum Abkühlen belassen, bis das Glas die notwendige Festigkeit erreicht hat, um die Entfernung der Fertigblasform zu ermöglichen.

Durch das oben beschriebene Verfahren wird eine feste Flasche 34 mit gleichförmigen dünnen Seitenwänden 36 und Boden 37 hergestellt Die Gleichmäßigkeit der Seitenwand 36 und des Bodens 37 ermöglicht es, die Flasche 34 mit dünneren Seitenwänden und Boden herzustellen als es nach dem Stand der Technik notwendig war, um die gewünschte Flaschenfestigkeit zu erreichen. Dadurch wird das Gewicht des Glases reduziert, das zur Formung der Flasche 34 notwendig ist, wodurch die Kosten derartiger Flaschen durch Einsparung von Material und Verminderung von Transportkosten für die Flasche und durch ein Vergrößern der Produktionsgeschwindigkeit reduziert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glashohlkörpern nach dem Blas-Blasverfahren, bei dem ein Glasposten in eine oben offene Külbelform eingespeist und an eine Mündungsform festgeblasen wird, danach gegen einen Vorformboden vorgeblasen wird und nach Entfernung des Vorformbodens das Külbel in horizontaler und vertikaler Richtung durch weiteres Blasen aufgeweitet und nach Umdrehen fertiggeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasposten in eine Külbelform (10) eingespeist wird, die aus einer einteiligen Blockform (11) und einer geteilten Schulterform (12) besteht, und das Aufweiten des vorgeblasenen Külbels nach Entfernen der Blockform (11) bei anliegender Schulterform (12) durchgeführt wird, die vor dem Unxlrehen des Külbels entfernt wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigblasen mit Überdruck im Külbel und Unterdruck in der Fertigform durchgeführt wird.