DE3239095A1

DE3239095A1 - Formwerkzeug fuer eine maschine zur herstellung von hohlglasartikeln

Info

Publication number: DE3239095A1
Application number: DE19823239095
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hoefig; Helmut Huellen; Werner-Dieter Knoth; Hermann Nebelung
Original assignee: Veba Glas AG
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE3239095C2

Description

"Formwerkzeug für eine Maschine zur Herstellung von Hohlglas-
artikeln" Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für eine Maschine, vorzugsweise für eine IS- oder RIS-Maschine, zur Herstellung von Hohlglasartikeln, in dessen Wandung in L;ngsrichtung des F.ormwerkzeuges verlaufende Hohlräume vorgesehen sind, die mit Kühlmittelzu- und -ableitungen in Verbindurng stehen.
Bei sich frei verformendem, flüssigen Glas hängt die sich einstellende Glaswanddicke von der Viskosität ds Glases und demit von seiner Temperatur ab. Das gilt sowohl für das Vorprodukt, das sog. Külbel, als auch für den fertigen Glasartikel.
Die Aufgabe des Glasmachers besteht somit im wesentlichen darin, die richtigen Temperaturen an die richtige Stelle des zu verformenden, weichen Glaskörpers zu bringen.
Es ist bekannt, bei vollautomatisch arbeiter den IS-Maschinen die metallischen Formen von außen mit dem Kühlmedium zu beaufschlagen. Weiterhin ist es bekannt, das Kühl medium durch Hohlräume innerhalb der metallischen Formenwand ng zu leiten. Durch die DE-PS 1 205 235 ist es bekannt, um das Formwerkzeug einer Herstellungsmaschine für Hohlglas artikel eine Schale zu legen, so daß ein Hohlraum um die Form entsteht, welcher von einem Kühlmedium in axialer Richtung durchströmt ist.
Eine andere Lösung zeigt die DE-PS 2 836 628. Gegenstand dieser Patentschrift ist eine Form zur Herstellung von Hohlglasartikeln, bei der die formgebenden Teile aus Sintermetall bestehen, das mit einem Kühlmedium beaufschlagt ist. Das Kühlmedium durchströmt die Form in Richtung der Langsachse, wobei das Sintermetall an den Innen- und Außenseiten gegen den Durchtritt des Kühlmediums abgedichtet ist.
Diesen beiden vorerwähnten Ausführungen haftet der Nachteil en, daß es mit diesen nicht möglich ist, den sich in dem Formwerkzeug ausdehnenden Glaskörper über seine Höhe optimal mit unterschiedlichen Wanddicken zu gestalten, was nur durch unterschiedliche Glastemperaturen ausreichend stark beeinflußt werden kann. Gerade die in einem fertigen Hohlglasartikel vorhandenen unterschiedlichen Glasdicken sind es aber, die die Gesamtfestigkeit des Glasbehälters entscheidend mit beeinflussen.
So muß beispielsweise der Boden einer Flasche dicker sein als die darüber liegend zylindrische Wandung, weil am Boden die Biegekräfte erheblich größer sind, ganz abgesehen von den sich in diesem Bereich besonders einstellenden Stoßkräften beim Aufsetzen der Flasche. Die Schult:erpartien einer Flasche wiederum besitzen andere }'estigkeitsbeanspruchungen und somit sind andere Wanddicken erforderlich. Es besteht somit die Forderung, das sich frei verformende Glas beim Herstellungsprozeß mit unterschiedlichen Wanddicken zu versehen, was aber nur durch eine gezielte, der Höhe nach unterschiedliche Küh lung beim Ausdehnen des Glases erreichbar ist.
Es ist bisher nicht gelungen, eine über die Länge des Glasbehälters unterschiedliche Wanddickenverteilung in optimaler Weise zu erreichen, obwohl hierzu zahlreiche Vorschläge gemacht worden sind. So ist es beispielsweise durch die DEPS 2 537 037 bekannt, in der Wandung eines Formwerkzeuges in dessen Längsrichtung verlaufende Kühlkanäle vorzusehen. Diese Ausgestaltung ermöglicht jedoch nicht eine unterschiedliche Kühlung an unterschiedlichen Bereichen des herzustellenden HDhlglasartikels.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile ein Formwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, den sich in dem Forminnenraum ausdehnenden Glaskörper durch unterschiedlich starke Temperatuibeeinflussung über seine Höhe mit unterschiedlichen Wanddicken zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Hohlräume, beispielsweise in Form von Kammern oder Kanälen, derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen im wesentlichen entsprechend der äußeren Konturen der herzustellenden Hohlglasartikel verlaufen. Im Gegensltz zu den bekannten Lösungen verlaufen die Hohlräume nicht mehr in axialer Richtung des Formwerkzeuges, sondern in einem beliebigen, mehr oder weniger stark geneigten Winkel hierzu, uni zwar ausschließlich abhängig von der äusseren Kontur des ierzustellenden Hohlglasartikels. Auf diese Weise ist eine Optimierung der Temperaturen in unterschiedlichen Bereichen über die Höhe des Glaskörpers möglich und damit eine optimale Bemessung der Wanddicken des herzustellenden Hohlglasartikels.
Vorteilhaft sind die Hohlräume in ihrer Längserstreckung zwei-oder mehrfach unterteilt und jeweils mit einer Kühlmittel zu-und -ableitung verbunden. Je nach den ge>ünschten Wanddickenverhältnissen werden derartige Kühlabschnitte gebildet, die jeweils für sich in ganz bestimmten Bereichen die Erzielung unterschiedlicher Temperaturverhältnisse ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Dicke der Wandung des Formwerkzeuges zwischen den Hohlräumen einerseits und der Innenseite des Forminnenraumes andererseits in Abhängigkeit von der Dicke der Wandung des Külbels oder Hohlglasartikels in deren diesbezüglichen Bereichen zu messen.
Die Dicke der Bormenwandung ist dort geringer, wo die Wandung des Glaskörpers oder Külbels dicker sein soll und dort größer, wo die Wandung des Glaskörpers kleirer sein soll, äe nach abzuführender Wärmemenge.
Die Hohlräume sind in horizontaler Ebene entsprechend dem im Innenraum der Form liegenden Behälterquerschnitt radial-symmetrisch, bei runden Glasbehältern konzentrisch ausgeeführ-t Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Weisen die Hohlräume über die Höhe des Formwerkzeuges unterschiedlich freie Querschnitte auf, so daß auch durch deren Bemessung eine Beein-flussung der Wärmeflüsse erreichbar ist.
Die Fließrichtung des Kühlmittels geht vorzlgsweise im Vorformbereich bei der Ausformung des Tropfens zu einem Külbel von oben nach unten, d.h. vom Boden zur Mündung des @erzustellenden Glasartikels.
Zur Regelung des Kühlprozesses werden Druck, Temperatur und Menge des Kühlmediums b i Eintritt und Austritt in die einzelnen Hohlräume gemesse . ITach bekannten Technologien werden diese physikalischen Großen verändert, solange, bis die optimale Glasverformung gegeben ist.
Nach der Lehre der Erfindung ist der Verlauf der Hohlräume in Form von Kammern oder Kanälen ausdrücklich nicht streng axial in der Erstreckung des Formwerkzeuges orientiert, sondern unter mehr oder weniger starker abschnittsweiser Neigung der Glaskörperkontur angepaßt. Hierbei wird die Dicke des metallischen Werkstoffes zwis@hen dem Glaskörper im Forminnenraum und dem Kühlmittelhohlraum bzw. den Kühlmittelhohlräumen so gewählt, daß ein für die freie Verformung optimaler Wärmefluß durch diesen Teil der retallischen Formenwandung erreicht wird. Im Zusammenwirken mit der den einzelnen Kühlkammern oder -kanälen zugeführten physikalischen Beschaffenheit des Kühlmediums und der Dicke ds Formenwerkstoffes zwischen dem Glaskörper und dem Kühlmittelhohlraum erfolgt so eine bis in das Feinste steuerbare Gestaltung der Temperatur des Glaskörpers über seine gesamte Höhe und damit seiner Viskosität und daraus folgend seiner Verformung.
Ein Ausfahrungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Figur 1 eine geschnittene Ansicht eines Formwerkzeuges und Figur 2 eine Draufsicht der Figur 1.
Mit 1 ist das Formwerkzeug bezeichnet, in dessen Innenraum 2 sich das sog. nicht weiter dargestell e Külbel befindet.
In der Wandung 3 des Formwerkzeuges 1 sind symmetrisch zueinander mehrere Hohlräume 4 in Form von K@hlka@älen angeordnet, und zwar symmetrisch um den Forminnenraum 2. Die Hohlräume 4 sind an ihren Enden 5 mit einer nicht weiter dargestellten Kühlmittelzuleitung verbunden und an ihren Enden 6 stehen diese über radiale Kanäle 7 mit einer ebenfalls nicht weiter dargestellten Kühlmittelableitung in Verbindung, Uber die Höhe des Formwerkzeuges 1 ist in der Wandung 3 ei @ weiterer Kühlabschnitt vorgesehen, und zwar durch di Hohlräume 8, welche geneigt zur Längsachse des Formwerkzeug-s 1 rerlaufend angeordnet sind. Die oberen Enden 9 sind üb r di @ radialen Kanale 10 an eine Kühlmittelzuleitung und die ender 11 an eine Kühlmittelableitung angeschlossen. Die sich runcrm um den Forminnenraum 2 verteilende Anordnung der IIohlrälme ,8 folgt abschnittsweise der Radial-Symmetrie, die bei kre sfö@migen Flaschen im Querschnitt auch konzentriseh sein kann.
Besonders bei den lS- und RIS-Glasverformungsmaschinen mit ihren außerordentlich hohen Produ'çtionsgeschwindigkeiten und damit aufzubringenden Kühlleistungen führt die erfindungsgemäße Formenprofilkühlung zu einer praktisch idealen Ausbildung der gewünsch@en Wanddickenverteilung der herzustellenden Glashohlkörpe@.
Als Kühlmittel körnen flüssige oder gasförmige Medien Verwendung finden,

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Formwerkzeug für eine Maschine, vonzugsweise für eine IS- oder RIS-Maschine, zur Herstellung von Hohlglasartikeln, in dessen Wandung in Längsrichtung des Formwerkzeuges verlaufende Hohlräume vorgesehen sind, die mit K@ lmittelzu- und -ableitungen in Verbindung stehen, dadurch ekennzeichnet, daß die Hohlräume (4,8) derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen im wesentlichen entsprechend der äußeren Konturen der herzustellenden Hohlglasantikel verlaufen.
2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4,8) in ihrer Längserst@eck@ng zwei- oder mehrfach unterteilt und jeweils mit einer Rühlmittelzu- und -ableitung versehen sind.
3. Formwerkzeug nach anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daQ die Dicke der Wandung (3) des Formwerkzeuges (1) zwischen den Hohlräumen (4,8 und der Innenseite des Forrninnenraumes (2) in Abhängigkeit von der Dicke der Wandung des Külbels oder Hohlglasartikels in deren diesbezüglichen Bereichen bemessen ist.
4. Formwerkzeug 1 ach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4,8) radial-symmefrisch oder eonzentrisch zum Forminnenraum (2) vorgesehen sind.
5. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4,8) über die Höhe des Formwerkzeuges (1) unterschiedlich freie Querschnitte aufweisen.
6. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließrichtung des Kühlmittels von oben nach unten erfolgt.