NO130794B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparatur for fremstilling av

hule gjenstander av termoplastisk materiale,

spesielt glass.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og fremstilling av hule gjenstander av termoplastisk materiale, spesielt glass, hvor det etter dannelse av et foremne fra en pastalignende masse eller klump, hvilket foremne er forsynt med blåseåpning og holdes i et fangmunnstykke, foretas en oppblåsing av klumpen innenfra.

Oppfinnelsen vedrører også en apparatur for utførelse

av fremgangsmåten.

Når man unntar visse spesialmetoder som f.eks. de hvor-med man fremst iller televisjonsbilledrør eller visse rørformede produkter, benytter man til fabrikasjon av hule gjenstander av termoplastisk materiale, såsom glass, alltid en av tre hovedpro-

sesser:

Enkle- formlegemer som f.eks. drikkeglass tildannes oftest ved enkel pressing av en klump av smeltet glass mellom en matrise og en oversenke.

Når formen imidlertid blir mer innviklet eller sterkt hul, må man i det minste benytte to trinn. En metode er den som betegnes som "presse-blåse", hvor det først dannes et emne ved pressing, hvoretter man kommer frem til den endelige form ved innvendig oppblåsing i en sluttform. Denne metoden gjør det mulig å fremstille temmelig store støpegjenstander slik som indu-strielle beholdere.

For fremstilling av flakonger og flasker benytter man vanligvis den metode som kan betegnes som "blåse-blåse", dvs. at utgangsemnet innføres i en form hvor det dannes et for-emne ved å tildanne en blåsering i nedre del hvor åpningen utgjør inn-blåsingshullet. Støpeformen kompletteres med en bunnform, og foremnet overføres til et emne ved oppblåsing i en således sammen-satt emneform. Emnet snus, opphengt i blåseringen, og gis den endelige form ved en sekundær oppblåsing i sluttformen.

Til forskjell fra de kjente metoder dannes ikke gjen-standens form av en eller flere støpeformer - som samtidig.utgjør avkjølende elementer, men formen dannes ved påvirkning av formingsorganer som utøver gjentatte lokale mottrykk ved hjelp av gassputer.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av hule gjenstander av termoplastisk materiale, spesielt glass, hvor etter dannelse av ét foremne fra en pastalignende masse eller klump, hvilket foremne er forsynt med blåseåpning og holdes i et fangmunnstykke, foretas en oppblåsingav klumpen innenfra', det- som kjennetegner fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at emnets ytre overflate ved hjelp av gassputer utsettes for gjentatte lokale mottrykk.

Virkningen av gassputene kan fordelaktig alternere med virkningen fra temperaturpåvirkningsorganer.

Fordelaktig kan virkningen fra gassputene og de eventuelle temperaturpåvirkningsorganer utøves langs generatriser av emnet..

Emnet kan fordelaktig dreies, omkring,fangmunnstykkets akse og man kan endre virkningsarealet for gassputene og de eventuelle temperaturpåvirkningsorganer etterhvert som emnet tildannes.

Fordelaktig kan man la emnet passere i fortrinnsvis horisontale og fortrinnsvis rettlinjede bevegelser forbi flere gassputer og eventuelle temperaturpåvirkningsorganer.

Virkningen fra den innvendige oppblåsing og fra den ytre forming kan hensiktsmessig styres automatisk ut fra lokale kontroller som foretas under formingen.

Oppfinnelsen frembyr en rekke fordeler i forhold til den kjente teknikk. Formingsorganene kommer ikk© i direkte kontakt med materialet, f.eks. glasset. Derav følger at formingsorganene har en relativt lav temperatur, hvilket betraktelig nedsetter slitasje og nedbrytning i forhold til en vanlig støpe-form. Således får man mindre vedlikehold og behov for fornyelse av apparaturen. De problemer man har med temperaturregulering ved oppstarting av en serie eller ved oppstarting etter en feil, opptrer heller ikke lenger.

Formingsorganene for gassputene kan bestå av relativt små enheter med små dimensjoner som kan innstilles regulerbart og separat innenfor visse grenser. Dette gjør det mulig å forandre deres form og benytte de samme organer for fremstilling av beholdere med temmelig like volumer, men med forskjellige former, og omkostningene ved et stort lager av støpeformer som man måtte regne med ved bruk av de tidligere teknikker er således betraktelig redusert. Alle disse fordeler reduserer fabrikasjonstiden

og fabrikasjonsomkostninger, og gjør små serier mer øknomisk.

Man får også mulighet for å iaktta emnet under formingen, slik at man derved kan finne både fabrikasjonsfeil og systema-tiske feil. Særlig får man mulighet for måling av temperaturene i materialet i hver sone. Dette er en stor fordel fordi det på denne måten blir mye lettere å effektuere bestillinger ved etterhvert å korrigere temperaturforholdene i regulatorene samt form og stilling av formingsorganene.

Oppfinnelsen har derfor stor allsidighet, hvilket øker dens betydning ytterligere. Man kan mye enklere og raskere komme frem til prototyper som kan videreutvikles eller forbedres for etterhvert å forandre prisforholdene.

Videre kan man på grunn av den progressive metode i forbindelse med fremstillingen 0g formingen av emnet til den ferdige gjenstand besørger utglødinger, delherdinger eller andre sekundære behandlinger som f.eks. påføring av beskyttelses-emaljer, ved f.eks. anbringelse av nødvendige anordninger i mellomrommene mellom formingsorganene. Dette gjør det mulig å utføre slike behandlinger uten ekstra håndtering og alltid ved temperaturer som er valgt med formålet for øyet og som kan være betraktelig høyere enn ved de vanlige kjente metoder hvor gjenstanden ikke kan behandles slik fordi materialet ikke har tilstrekkelig fasthet til at det ikke blir ødelagt.

Materialets temperaturtilstand under og i slutten av formingen reguleres med fordelaktige spesialorganer som samtidig eller separat benytter kalde eller varme strålevegger, gass, ved elektrisk påvirkning eller ved elektromagnetisk påvirkning.

Etterhvert som gjenstanden formes ved innvendig oppblåsing vil emnets vegg formes under påvirkningen av formingsorganene, slik at gjenstanden etterhvert oppnår den endelige form ved bare å føres forbi disse organer, dvs. uten overflate-kontakt.

I arbeidsområdene må eksempelvis ytterveggen som vender mot formingsoBganene være tilstrekkelig myk til at den ønskede deformasjon av glasset kan skje helt til man har oppnådd den endelige ..form. og fordeling av materialet. I andre områder kan det derimot- være nødvendig å avkjøle-glassmaterialet på visse arbeidstrinn for å begrense slik deformasjon.

Uten at emnet innelukkes som ved de tidligere kjente støpeformer vil formingsorganene muliggjøre en fullstendig forming ved -at overflaten som,skal formes stadig befinner .seg foran nye formingsflater, men naturligvis slik at rekkefølgen av slike formingspasseringer er slik at deformasjonen på grunn av den indre oppblåsing er begrenset mellom to påfølgende passeringer. Samtidig innvirker temperaturregulatoren på glassets viskositet for å regu-lere strekkeevnen eller tilbøyningsevnen.

Etter å ha støpt startemnet til fangmunntykket kan man f.eks.,dreie foremnet om en fast akse under oppblåsingen og styre formingsorganene med blåsedysene for gassputene samt temperatur-regulatorene slik at disse beskriver en radial bane frem og tilbake idet de nærmere seg og fjerner seg- fra rotasjonsaksen og på denne måten på ønsket.måte innvirker på materialets -overflate.

I stedet for å la emnet rotere kan man la formingsorganene

rotere om emnet.

Tyngden og sentrifugalkraften vil eventuelt medvirke til å forme gjenstanden sammen med den hovedvirkning som kommer fra oppblåsingen, mens den lokale virkning av gassputene for øvrig er avgjørende for å oppnå den ønskede form.

Når det eksempelvis gjelder fremstilling av rotasjons-symetriske gjenstander, f.eks. glassflasker, er det fordelaktig å benytte fangmunnstykket til å rotere gjenstanden foran formingsorganene. Avstanden mellom hvert av disse organer og rotasjonsaksen kan således være fast, idet glassveggen stadig vil trenge ut mot den formingsflate som begrenser den. Dette kan også foregå trinnvis, eller progressivt i radiell retning, samtidig med en ut-videlse av i det minste en del av emnet under påvirkning av oppblåsingen til den ønskede form. Virkningen av gassputene er i det vesentlige dynamisk. Formingsorganene kan imidlertid ikke være forsynt med blåsedyser av hvilken som helst type. Blåse-flysene er prinsipielt analoge med de blåseorganer som vanligvis benyttes for frembringelse av flate gassputer ved fremstilling av glassplater, som f.eks. beskrevet i de franske patentskrifter I.414.887, I.477.516 og de franske tilleggspatentskrifter

9<I>.499, I.5IO.O85 og I.527.937. Disse organer inneholder et system av blåsedyser som er mer eller mindre uavhengig av hverandre og med en oppbygning, dimensjon og form som er meget forskjellig, med gasstilførsel gjennom trange åpninger. Den flaten som skal formes eller deformeres stenger utløpet for disse blåsedyser på en slik måte at mottrykket som utøves varierer meget raskt med avstanden. Man kan således betrakte det som om gassputene har en bestemt utstrekning eller et bestemt virkningsområde, dvs. at virkningen utøves ikke bare på en gitt flate, men innenfor en liten og veldefinert avstand fra formingsorganets ytre flate.

Ut i fra de forhold som er kjent med gassputer i forbindelse med plateglass, avhenger sluttformingen av gjenstanden av formingsorganenes virkningsområde, dvs. den avstand hvori gasstrykket eller mottrykket ikke lenger har noen effektiv virkning, og av gassputens reaksjonshastighet, egenskaper som det kan være nødvendig å kunne variere i løpet av formingen. Man vil lett forstå at det kan oppstilles formingsorganer med perpendikulære luftstråler eller skråttstilte slike eller også enkeltvis plasert i det minste stedvis, hvorved rekkefølgen og plaseringen da etterhvert gir emnet den endelige form. I områder hvor fornyet oppvarming er nødvendig kan blåsedysene naturligvis være brennere.

Oppfinnelsen vedrører som nevnt også apparatur for utførelse av fremgangsmåten og apparaturen er kjennetegnet ved en kjede som løper over en rettlinjet bærebjelke, beveges med jevn hastighet og fremfører i kjeden dreibare fangmunnstykker som transporterer emnene til en formingsapparatur som består av formingsorganer omfattende gassputeorganer og temperaturreguleringsorganer som er anbragt annenhver en og på hver side av emnenes formingsvei.

Hvert av formingsorganene kan være fastmontert og formingsveien kan tilbakelegges fra fremre til bakre del av kjeden.

De nevnte gassputer kan bringes tilveie i enheter med små dimensjoner, omfattende et system av blåsedyser med tilførsel fra trange åpninger, og som er- adskilt av avløpskanaler for gassen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor det er vist to' utførelseseksempler av oppfinnelsen. Fig. 1 og 2 viser henholdsvis et sideriss gjennom en apparatur og et planriss med gjennomskjæringer i forskjellig høyde.

Fig.- 3 viser et. sideriss av en annen apparatur,

fig. 4 viser apparaturen i fig. 3 sett ovenfra,

fig. 5 viser en del av apparaturen i fig. 3 sett

fra siden,

fig. 6 viser et horisontalriss av fig. 5 > °S

fig. 7 viser et snitt etter linjen VII-VII i fig. 6.

I fig. 1 og 2 fremstilles flasker med kvadratisk tverrsnitt, dvs. med fire like store sideflater og kanter med relativt svak krumningsbue.

Et roterende fangmunnstykke 1 hvorpå kan festes en blåsedyse, ankommer med foremnet til apparaturen. To-formingsorganer 2 som lager rektangulære vertikale gassputer, anbragt overfor hverandre og forsynt med blåsedyser adskilt av evakuer-ingsriller, frembringer to gassputer som er rettet mot flaskeaksen. Vinkelrett på disse og noe tilbaketrukket befinner det seg to, temperaturregulatorer 3 som reguleres slik at glasset får det ønskede temperaturforløp. Under formingen hviler emnet med sin nedre ende på en understøttelse som dreier fritt og bæres av hodet 4 på stempelstangen 5»

Hvert av formingsorganene, nemlig formingsorganet 2 og temperaturregulatoren 3 bæres av en vogn 6 som glir på glidebuk-kene 7* Hver vogn er ved 8 hengslet på en hylse 9 som glir på en stang 10 som igjen er hengslet ved 11 slik at den kan svinge i et bæreorgan 12 som er felles for nevnte stenger. Stangen ender i et løpehjul 13 som har kontakt med en sylindrisk kam 14 med egnet profil. Kammen 14 drives av hovedakselen 15 over en bremse-kopling l6 anbragt på den utgående aksel 17 fra en gearkasse 18, og dreier.seg således med samme hastighet som fangmunnstykket 1. Fjærene 19 trekker i stengene 10 og bevirker konstant kontakt mellom løpehjulet 13 og kammen 14.

Bæreorganet 13 har en hylse 20 som danner en mutter på gjengeakselen 21. Gjengeakslene dreier seg i plattformene 22 og 23 som utgjør rammen 24 i apparatet.

Man kan sette akslene 21 i rotasjon via sekundæraksler 25 ut fra utgangsakselen 26 fra gearkassen 18 som igjen styres av en av de to bremseplater 27.

Apparatet omfatter dessuten kjøleorganer 28 som beveger seg via sylindrene 29 og dirigeres mot flaskehalsen på den flaske som skal fremstilles.

Apparaturen virker på følgende måte: Foremnet befinner seg opphengt i fangmunnstykket 1 og settes i rotasjon av dette, hvoretter oppblåsingen starter. Emnets bunn kommer i kontakt med hodet 4 på stempelstangen 5 og denne kontakt holdes under resten av formingen. Bæreorganene 12 befinner seg i øvre stalling slik at formingsorganene 2 samt temperaturregulatorer 3 har en midlere posisjon nær aksen og en temmelig liten frem- og tilbakefående bevegelse som etterhvert gir emnet; som har synkrom rotasjon, et tverrsnitt som ennå er lite forskjellig fra sirkelens.

Når bremseskiven 27 trer i funksjon og bæreorganene senkes, begynner formingsorganene å trekke seg utover på grunn av skråstillingen på armene 10, og følger oppblåsingen av emnet, mens hodet 4 på stempelstangen senker seg for å la emnet forlenges. Samtidig øker svinge-amplituden som følge av forandringen på den skråttstilte arm. Det tverrsnitt som derved dannes nærmer seg etterhvert til den praktisk talt kvadratiske form for den ferdige flaske. Understøttelseshodet 4 vil til slutt støte an mot den øvre platen i sylinderen 5 mens bæreorganene 12 vil befinne seg i nedre stilling. Når den ønskede form og temperatur er oppnådd, trekker kjøleorganene 28 seg tilbake og flasken trekkes opp ved hjelp av fangmunnstykket, mens bremseskivene 16 låser kammen 14, clutchplaten 27 sender formingsorganet frem i forreste stilling,

og bærehodet 4 inntar utgangsposisjon.

Den andre utførelsesform er en utførelse som gjør det mulig å fremstille runde flasker i hurtig takt.

Den viste apparatur består av to hjul 31 og 32 som driver et kjede 33 som bærer fangmunnstykker 34 av kjent type, som ledes langs og roteres langs øvre bærebjelke 35 ?or kjeden 33 av en side- , plasert anordning som ikke er vist. Fangmanunnstykkene 34 mottar f.eks. en utgangsklump fra en anordning som er skjematisert ved 36. En kam 37 styrer deretter nedsenkningen og inntrengningen av en inare stav 38 som skal forme emnet og danne blåseåpningen i foremnet. Emnet blir deretter oppblåst av blåsehodene 39 som ligger an mot fangmunnstykkene. Disse blåsehoder holdes av stenger 40 som er lagret i blokkene 41 som drives med av kjeden 42 som igjen går over hjulene 43 °S 44 og er synkronisert med kjeden 33* Styringen av blåsehodene oppnås ved hjelp av en kam 45 som virker på stavene 40-

Emene 46a går mellom de to motvendte formingsrekker

av formingsorganer, inneholdende formingsorganer 47 for, gassputer og organene,48 for temperaturbehandling, hvilke organer etterhvert skal bevirke omdanning av emnene under oppblåsingen til den ønskede form som i foreliggende.eksempel er en flaske 46 med sylindrisk volumparti. Over hjulene 49 °S 50 går et kjede 54 som drives med samme hastighet som kjedet 33 °S som opptar understøt-telsesorganer 52 som føres i kontakt med hvert emne /\. 6a for å

bære og stabilisere emnet under formingen av dette. Hvert av bære-

organene er forbundet med en aksel 53 som er montert på en vogn 54 som igjen er fast forbundet med kjeden ^1. Bæreorganenes høyde forandres etterhvert som formingen skrider frem ved hjelp av en føringsskinne eller kam 55*

Ved enden av øvre føringsbjelke 35 besørger en side-plasert kam 56.åpning av fangmunnstykkene og på denne måtefri-gjøring av de fremstilte flasker som føres bort av transport-organet 57. Monteringen av blåsehodene 41 er vist skjematisk på fig. 5« Styringsakslene 40 presses oppover av en fjær 58 og er forsynt med et løpehjul 59 som ruller mot styringsskinnene 45 °S bærer stengene 39 som presses nedover av en annen fjær 60. Skaftet 40 er blant annet forsynt med en utfresning 6l som gjør det mulig i løpet av prosessen å kunne variere tilførselen av trykk-luft gjennom kanalen 62 ved hjelp av hjulet 43 vecl å forandre nedsenkningsdybden for skaftet 40 via kammen 45- Trykkraften fra fjæren 59 presser blåsehodet mot anleggsflaten i fangmunnstykket 34 når skaftet 40 senkes nedover.

Formingsorganene 47 f°r gassputer, som kan sees på fig.. 5-7, består av rørformede elementer 63 forsynt med ringformede blåseåpninger og tredd over rørene 64 som er forbundet med mani-f olden 65 med lufttilførsel ve'd~66. Disse" forskjelligeelementer har regulerbar stilling slik at man på ønsket måte kan stille dysene i forhold til fremmatningsveien som gjennomløpes av emnene. Man kan således gi formingsorganene en hvilken som helst ønsket form alt etter den virkning som man vil utøve på emnene.

Anordningene for temperaturregulering 48 består også

av rørformede elementer 67 som uavhengig gjennomstrømmes av væske for avkjøling aller oppvarming.

I de områder hvor en intens varmeveksling er nødvendig kan disse organer likeledes bestå av brennere eller blåseorganer.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av hule gjenstander av termoplastisk materiale, spesielt.glass, hvor det etter dannelse av et foremne fra en pastalignende masse eller klump, hvilket for-emne er forsynt med blåseåpning og holdes i et fangmunnstykke, foretas en oppblåsing av klumpen innenfra, karakterisert ved at emnets ytre overflate ved hjelp av gassputer utsettes for gjentatte lokale mottrykk.

2. Fremgangsmåte ifølge krav' 1, karakterisert ved at virkningen av gassputene alternerer med virkningen fra temperaturpåvirkningsorganer'.'

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 2, karakterisert ved at virkningen fra gassputene og de eventuelle temperaturpåvirkniijesorgan utøves langs generatriser av emnet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1'til 3>karakterisert ved at emnet dreies omkring fangmunnstykkets akse ■og at man endrer virkniiggsarealet for gassputene og de eventuelle temperaturpåvirkningsorgan etterhvert som emnet tildannes.

5. Fremgangsmåte ifølge et eller begge av kravene 3 °S 4> karakterisert ved at man lar emnet passere i fortrinnsvis horisontal og fortrinnsvis rettlinjet bevegelse forbi flere gassputer og eventuelle temperaturpåvirkningsorgan.

6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at virkningen fra den innvendige oppblåsing og fra den ytre forming styres automatisk ut fra lokale-kontroller som foretas junder formingen.

7. Apparatur for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved et kjede (33? som løper over en rettlinjet bærebjelke (35)> beveges med jevn hastighet og frem-fører i kjeden dreibare fangmunnstykker (34) som transporterer emnene til en formingsapparatur som består av formingsorganer omfattende gassputeorganer'(47) °g temperaturreguleringsorganer (48) som er anbragt annenhver en og på hver side av emnenes formingsvei.

8. Apparatur ifølge krav 7>karakterisert ved at hvert av formingsorganene (47>48) er fastmontert og at formingsveien tilbakelegges fra fremre til bakre del av kjeden (33)*

9. Apparatur ifølge krav 7 og 8, karakterisert ved at nevnte gassputer bringes tilveie i enheter med små dimensjoner, omfattende et system av blåsedyser (63) med tilførsel fra trange åpninger, og som er adskilt av avløpskanaler for gassen.