專利名稱：用壓制方法制造玻璃坯料的方法以及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相應(yīng)于權(quán)利要求1的前序部分的方法以及對于應(yīng)用這種特別合適的、按照權(quán)利要求7的前序部分的裝置。對于壓制玻璃坯料主要運用這樣一種方法用這種方法時多個壓制模以一個相等的角度間隔安裝在一個可以旋轉(zhuǎn)的工作臺上。在將預(yù)先規(guī)定數(shù)量的熔化液態(tài)玻璃注入那些位于上料裝置(所謂的導(dǎo)管)下面的壓制模以后，工作臺轉(zhuǎn)過兩個相鄰壓制模的角間距，使那些新注入熔化液態(tài)玻璃的壓制模定位于上壓模之下。確定玻璃坯料內(nèi)部形狀的上模下降進入壓制模內(nèi)并將熔化的液態(tài)玻璃壓入本身的外形模腔內(nèi)。在這個過程的同時，熔化的液態(tài)玻璃注入處于導(dǎo)管下的相鄰壓制模內(nèi)。在經(jīng)過對于玻璃坯料完全成形所需要的最少時間間隔后(通常它在幾秒鐘的范圍內(nèi))上模重新從壓制模中退出來，工作臺再次轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)于兩個相鄰壓制模間隔的角度，循環(huán)重新開始。
壓制完的玻璃坯料留在它的壓制模內(nèi)，直到它通過熱幅射，首先是通過壓制模的熱傳導(dǎo)冷卻到硬化成形狀穩(wěn)定的物體為止。對此所必需的冷卻時間通常大大高于完全成形新必需的壓制時間，這使玻璃坯料必須在壓制模內(nèi)經(jīng)過多個循環(huán)的冷卻。因此旋轉(zhuǎn)工作臺至少必須具有多個壓制模，使從壓制工位到取出工位傳送所必須的時間至少相當于冷卻所需要的時間。對于冷卻時間tK具有tK＝(Z-1)tP+ZtT，其中Z為循環(huán)次數(shù)，tT為壓制時間，以及tP為旋轉(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)過一個相當于相鄰壓制模間隔的角間距所必須的時間。因此這種方法的效率不僅僅取決于玻璃坯料成形所必須的最少時間，而且主要受從玻璃坯料冷卻直到它硬化所需時間的限制。
因此這種方法的一個主要缺點是還由于應(yīng)用成本比較高的、高效的壓制驅(qū)動裝置以使玻璃坯料更快成形，這種方法的工作效率不可能有很大的提高。
一種屬于當前技術(shù)水平的，但是沒有公開發(fā)表過的方法以及對于應(yīng)用這種方法特別合適的裝置力圖改進這些缺點。
在這種方法中上壓模在本身的壓制過程以后仍舊留在壓制模內(nèi)與玻璃坯料保持接觸。從而附加地使通過壓制模發(fā)散的玻璃坯料外側(cè)的熱量通過與金屬上壓模的接觸從玻璃坯料的內(nèi)側(cè)迅速地傳導(dǎo)到上壓模上去。與開頭所說的那種方法相比(用這種方法對通常向玻璃坯料內(nèi)吹冷空氣)上壓模起著使玻璃坯料內(nèi)側(cè)冷卻的明顯效果。因此它必須停留在壓制模內(nèi)一直到至少在表面附近區(qū)域冷卻到具有能從壓制模中取出來并轉(zhuǎn)到冷卻工位的足夠堅固程度這樣一個溫度，所需的時間間隔總起來說明顯地減少。因此在這種方法壓制模在經(jīng)過一個短時間以后就能用于新的壓制過程。
這種已知方法的缺點是注入對于玻璃坯料必需的定量熔化液態(tài)玻璃在一個單獨的，裝在壓制工位前面的裝灌工位進行，因此一方面對于應(yīng)用這種方法合適的裝置的結(jié)構(gòu)成本由于單獨的灌裝工位結(jié)構(gòu)而增加，同時對于壓制模從灌裝工位轉(zhuǎn)移到壓制工位所必需的時間間隔限制了按這種方法所能達到的最大生產(chǎn)效率。
因此本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種排除限制玻璃壓制機生產(chǎn)效率的方法，而不需要為此明顯地增加機械成本。本發(fā)明的另一個目的在于制造一種玻璃壓制裝置，它特別適合于應(yīng)用這種方法。
這個目的通過在權(quán)利要求1中描述的方法和在權(quán)利要求7中描述的玻璃壓制裝置來解決。
通過將定量的熔化的液態(tài)玻璃在上壓模壓入以前就注入位于壓制工位的壓制模，可以放棄在常用的方法中已經(jīng)存在的、在方法的時間順序的意義上來說設(shè)置在壓制工位前面的單獨的灌裝工位。其次玻璃坯料也可以在當壓制模還處于壓制工位時就從它里面取出來，從而取消了輸送模子的必要性。通過這個措施不僅降低了對于應(yīng)用按本發(fā)明的方法合適的裝置的結(jié)構(gòu)費用，例如通過節(jié)省迄今為止對于單獨的灌裝工位所必需的壓制模，而且通過省掉灌滿定量的熔化液態(tài)玻璃的壓制模從灌裝工位轉(zhuǎn)移到壓制工位，以及在必要的情況下壓制模從壓制工位轉(zhuǎn)移到取出工位，按本發(fā)明的方法的生產(chǎn)效率相對于通常的方法而言提高了。
在按權(quán)利要求2的一種特別優(yōu)良的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式中，為了注入定量的熔化液態(tài)玻璃上壓模從它的靜止位置，相對于壓制方向，側(cè)向轉(zhuǎn)開。通過這個措施使用于在壓制工位灌注熔化液態(tài)玻璃的、在壓制模開口上面的空間擴大，從而在壓制模開口上面也可以毫無問題地采用大容量結(jié)構(gòu)的、對于灌注所必需的裝置。因此可以不必采用結(jié)構(gòu)費用高而且容易出故障的、特別小型精致的灌裝裝置。玻璃坯料的取出也可以從上面實現(xiàn)，上壓模不必為此為形成一個必要的自由空間而從壓制模中退出來移動一個會使本發(fā)明可能達到的生產(chǎn)效率受到不利影響的大的行程。
以低廉的結(jié)構(gòu)費用和特別的可靠性可以將定量的熔化液態(tài)玻璃在上壓模轉(zhuǎn)開以后注入壓制模，如果與所謂的導(dǎo)管相連的裝料槽從上壓?？梢圆迦雺褐颇５钠鹗嘉恢棉D(zhuǎn)到一個裝料管的開口端與壓制模的開口相通的位置并在注入過程結(jié)束以后轉(zhuǎn)回到它的起始位置的話(權(quán)利要求3)。
如果按照權(quán)利要求4同時有許多個位于壓制工位的壓制模在上壓模插入之前輸入定量的熔化液態(tài)玻璃并用相應(yīng)數(shù)量的上壓模由熔化液態(tài)玻璃壓制成玻璃坯料的話，按本發(fā)明的方法的生產(chǎn)效率可以明顯地提高。這里生產(chǎn)效率的提高僅僅造成比較小的結(jié)構(gòu)費用(僅僅是由附加地必要的上壓模，壓制模和將定量熔化液態(tài)玻璃注入壓制模的裝置所構(gòu)成的費用)。
按本發(fā)明的方法對于一種可能的應(yīng)用形式的具體結(jié)構(gòu)是權(quán)利要求5的對象。這里至少同時在兩個壓制模中壓制可以拼裝成一個構(gòu)件的部分坯料一例如兩個半截玻璃件。在部分坯料表面附近區(qū)域至少冷卻到允許從壓制模中取出的溫度以后，它將借助于一種已知裝置取出來，并直接轉(zhuǎn)交給一種同樣也是已知的裝置以進行部分坯料的拼接。因為轉(zhuǎn)移過程只需要比較短的時間，存留在半個坯料中的熱量可以充分利用于拼接過程。因此在部分坯料相互銜接表面的接縫處重新進行加熱所需要的能量與通常的方法相比可以明顯地降低。
在本方法的另一種優(yōu)良結(jié)構(gòu)方案中壓制工位包括一組不同的壓制模和上壓模，它們用來使玻璃坯料一步步成形。并且在不同的壓制模內(nèi)同時壓制壞料的不同部分，其中壓制模做成這樣(除了一組中的第一個壓制模以外)，在前一個循環(huán)中制成的，與待成形的(坯料)緊接著的部分坯料可以放入壓制模中，使得在壓制過程中同時起著玻璃坯料其他部分成形的作用以及與相鄰部分的連接作用(權(quán)利要求6)。然而裝入壓制模中的部分坯料并非一定要在這一組壓制模中制成不可，而是可以來自另一種裝置，例如吹制機。
一種對于應(yīng)用本發(fā)明的方法特別合適合的玻璃壓制裝置是權(quán)利要求7的對象。但是這種玻璃壓制裝置也可以良好地用于通常的方法中，因為上壓?？梢詮乃奈挥趬褐颇Ｖ獾撵o止位置側(cè)面(相對于壓制方向)回轉(zhuǎn)，因而處于壓制工位的壓制模容易接近，而不需要為此拆掉上壓模。因此在必要的情況下可以用與通常的玻璃壓制裝置相比較小的加工費用進行壓制模的操作。其次在上壓模轉(zhuǎn)開以后壓制模的開口更容易接近，因此也可以用容量比較大的注入裝置給位于壓制工位的壓制模輸入定量的熔化液態(tài)玻璃。而且原則上也可以通過上壓模的特別長的行程擴大壓制模上方的自由空間，但是這個措施隨之而來的是較大的裝置尺寸和由于為實現(xiàn)長的移動行程所必需的時間降低了裝置的生產(chǎn)效率。
對于玻璃坯料必需的定量熔化液態(tài)玻璃最好借助于一個裝料槽從導(dǎo)管中輸入壓制模，在上壓模側(cè)向轉(zhuǎn)開時裝料槽可以支承在一個使其末端與壓制模的開口相連通的位置上(權(quán)利要求8)。
關(guān)于一個沒有滯后的、精密和不需保養(yǎng)的從動力源到上壓模的力的傳遞按照權(quán)利要求9給出。如果玻璃壓制裝置包含一個在其軸線方向可移動地引導(dǎo)的壓桿的話，壓桿的一端與動力源配合作用，其另一端操縱上壓模的話特別有利。
在玻璃壓制裝置的第一優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式中上壓模的可旋轉(zhuǎn)性在結(jié)構(gòu)上這樣來實現(xiàn)按照權(quán)利要求10在裝置的機架上裝有一個可以繞垂直于壓制方向分布的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的懸臂，它包含一個滑軌裝置，上壓模借助于一個拖板支承在它上面。其中拖板允許上壓模壓入壓制模以完成本身的壓制過程。
按照權(quán)利要求11懸臂最好通過一個垂直于回轉(zhuǎn)軸作用的、長度可調(diào)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)支承在機架上，使上壓模借助于回轉(zhuǎn)機構(gòu)既可繞回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，又可以固定在各個所希望的角度位置上。
權(quán)利要求12的內(nèi)容是長度可調(diào)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)的一種優(yōu)先采用的結(jié)構(gòu)，它包含一個用鉸鏈裝在懸臂上的并在其軸線方向可移動地引導(dǎo)的回轉(zhuǎn)桿，它在彈簧力的作用下以它的另一端靠在一個電機驅(qū)動的凸輪盤上。
在此種第一優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中壓桿與上壓模的連接最好通過一個肘桿機構(gòu)進行，它具有一個與回轉(zhuǎn)軸平行的鉸接軸線(權(quán)利要求13)。
為了特別有效地將動力從動力原傳到上壓模，以及從而達到高的壓制力，按照權(quán)利要求14這樣來設(shè)置壓桿是有利的它的中心軸線在壓制過程中與上壓模的中心軸線同心分布。
如果在上壓模從它的靜止位置轉(zhuǎn)開時裝料槽同時移動到它的灌裝位置的話，定量熔化液態(tài)玻璃注入壓制模所必需的時間將減少。一種與此相適應(yīng)的、結(jié)構(gòu)特別簡單的措施是權(quán)利要求15的內(nèi)容。
如果上壓?？梢詮乃钠鹗嘉恢孟蜓b置機架封閉一側(cè)的方向回轉(zhuǎn)的話，接近壓制模、將玻璃坯料從它里面取出來并進行輸送就變得容易(權(quán)利要求16)。
權(quán)利要求17至19的內(nèi)容是玻璃壓制裝置的第二優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式，它特別適合于制造時只需要很小壓力的玻璃坯料。在這種玻璃壓制裝置中機架上設(shè)有滑軌裝置，在它上面設(shè)有一個可以在壓制方向移動的拖板結(jié)構(gòu)。它帶有一個在壓制過程中從機架封閉側(cè)突出來的支架，上壓模固定在它上面。因為當上壓模處于壓制模之外時支架可以位于拖板結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的軸線轉(zhuǎn)回到機架的封閉側(cè)，由于回轉(zhuǎn)軸和上壓模之間的距離較小為了達到壓制模之上所希望的自由空間只需要較短的運動(行程)，因此節(jié)拍頻率以及玻璃壓制裝置的生產(chǎn)效率可以再次提高。
如果支架具有權(quán)利要求18所述的特征，那么為了使壓制模的開口一側(cè)完全開放，旋轉(zhuǎn)角度只需要大約90°就足夠了。
為了保證帶有上壓模的支架可以轉(zhuǎn)過所希望的角度，在玻璃壓制裝置的這種優(yōu)選采用的結(jié)構(gòu)形式中，如果按照權(quán)利要求19帶有上壓模的壓桿末端和拖板結(jié)構(gòu)相連有好處。由上壓模施加的壓制力無論如何是有限度的，因為它必須由支架傳遞到上壓模上去。
在一種按照權(quán)利要求20的特別優(yōu)選采用的結(jié)構(gòu)形式中動力源由一個受扭矩和轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機驅(qū)動的凸輪盤組成。這種結(jié)構(gòu)一方面可以使上壓模特別快速和高度準確地壓入，另一方面這種動力源的特征是只需很少的保養(yǎng)費用和低廉的制造成本。它在運行時噪音也很小。
因為驅(qū)動凸輪盤的電機扭矩和轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，不管是上壓模壓入壓制模的進給速度，還是在壓制過程中施加在玻璃坯料上的力可以用簡單的方法與由玻璃坯料規(guī)定的各自的要求相匹配。其中如果需要的話，可以通過改變加在電機上的電流按“壓制力圖形”運行，也就是說在壓制過程中壓制力是可變的。通過選擇相應(yīng)的凸輪板形狀，上壓模下降過程中進給運動的速度分布可以(用機械的方法)預(yù)先選擇，使它也可以和各個由玻璃坯料或者運用的玻璃材料規(guī)定的要求相匹配。
在按權(quán)利要求21的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)形式中電機是一個三相電流伺服電機，因為它可以特別靈敏地控制它的轉(zhuǎn)速以及由它產(chǎn)生的扭矩。如果按照權(quán)利要求22運用一個對應(yīng)凸輪盤用于上壓模退回運動，那么上壓模從壓制模中準確地退回就得到了保證。
試驗表明，如果上壓模退回機構(gòu)是一個沿與壓制方向相反的方向向壓桿施力的彈性元件的話，會取得特別好的壓制結(jié)果(權(quán)利要求23)。
但是也可以借助于油缸或氣缸或者平衡重塊實現(xiàn)陽模的退回。
如果按照權(quán)利要求24至少包含一個螺旋彈簧，那么彈性元件在制造時是無需保養(yǎng)和價格低廉的。
按照權(quán)利要求25，如果配備多個壓制模和相應(yīng)數(shù)量的、從屬于各個壓制模的上壓模的話，對于提高按本發(fā)明的玻璃壓制裝置的生產(chǎn)效率有好處。
預(yù)想這種裝置的一個可能的優(yōu)選應(yīng)用形式，壓制模和上壓模做成這樣，在一次壓制過程中形成可以拼接成一個構(gòu)件的部分坯料(權(quán)利要求26)。其次按照權(quán)利要求27，配備一個用來從壓制模中取出部分坯料并將它轉(zhuǎn)交給用來拼接部分坯料的裝置的機構(gòu)是有好處的。通過這個措施可以使部分坯料在最短的時間內(nèi)，在它至少在其表面區(qū)域冷卻到具有取出和輸送所要求的強度的溫度以后，轉(zhuǎn)交給拼接裝置。由于巨大的，在這時還保留在部分坯料中的熱量部分坯料拼接所需要的能量與通常的、在壓制完和拼接之間要經(jīng)過較長時間的方法相比明顯減少。
權(quán)利要求28的內(nèi)容是配備多個壓制模和相應(yīng)數(shù)量上壓模的玻璃壓制裝置的另一種適合于良好地應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式。在這種裝置中設(shè)有一組壓制模和上壓模，用來使玻璃坯料分步地成形。
按照權(quán)利要求29、如果一組中包含壓制模和上壓模，在壓制過程中用它可以壓制不同的、最后能形成完成玻璃坯料的各個部分。
如果壓制模具備權(quán)利要求30所述的特征，那么可以取消玻璃坯料單個部分的后續(xù)拼接，使得通過這個措施可以節(jié)約其他工步。
在附圖中示意地表示了按本發(fā)明的方法以及一種特別適合于應(yīng)用本發(fā)明方法的玻璃壓制裝置，它們是

圖1帶一個直線排列的八模具工作臺和八個上壓模的按本發(fā)明方法的圖示；圖2按本發(fā)明的、對于應(yīng)用本方法特別適合的玻璃壓制裝置的結(jié)構(gòu)形式在上壓模轉(zhuǎn)開，注入定量熔化液態(tài)玻璃時的側(cè)視圖；圖3(局部視圖)在按圖2的玻璃壓制裝置中配備的壓制模(圖2中的A細節(jié)圖)；圖4用于在壓制過程以后對玻璃坯鑿進行預(yù)期冷卻和支承的冷卻模的一種可能的結(jié)構(gòu)；圖5用于制造由兩個半截組成的構(gòu)件的一種裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a至6g兩個半截(坯料)在按圖5的裝置中取出和拼接過程的步驟示意圖；圖7a至7d在兩個相互銜接的壓制過程中成形的玻璃坯料的(制造裝置中的)制造步驟，和圖8可回轉(zhuǎn)地支承的上壓模的另一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
如果下文中讀到“上面”或者“下面”，那么它涉及圖2至8中所表示的各個玻璃壓制裝置垂直運行方式時的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
圖2中以一個裝置為例子敘述了按本發(fā)明的方法的流程，這種裝置具有一個直線形的，具有八個壓制模12的工作臺11以及一個包括八個上壓模14的玻璃壓制裝置13。為了制造玻璃坯料首先借助于一個配備有圖中沒有表示出來的、可回轉(zhuǎn)的裝料槽的導(dǎo)管將定量的熔化液態(tài)玻璃輸入位于壓制工位的壓制模內(nèi)。這個注入過程在圖1中用以F表示的箭頭注明。在這個過程中由導(dǎo)管順序?qū)⑾鄳?yīng)數(shù)量的(液態(tài))玻璃輸入通到各個壓制模去的裝料槽內(nèi)。在這個裝置中定量的熔化液態(tài)玻璃的注入以按圖1所述的方法進行。但是如果對于每個裝料槽以及因此對于每個壓制模設(shè)置一個自己的供料裝置的話，也可以同時給位于壓制工位上的壓制模12注入定量的熔化液態(tài)玻璃。
在注入過程結(jié)束、裝料槽和上壓模14轉(zhuǎn)回原位以后上壓模同時壓入壓制模12，并一直與玻璃坯料保持接觸，直到它在它的近表面區(qū)域至少冷卻到具有對于從壓制模中取出并轉(zhuǎn)交給冷卻工位來說有足夠強度的溫度為止。接著壓制坯料向冷卻工位16進行轉(zhuǎn)交，冷卻工位設(shè)有一個冷氣吹風(fēng)機，或者可以包含溫度大大低于玻璃坯料且分布均勻的冷卻模(它們在圖中沒有畫出來)，玻璃坯料在冷卻工位一起冷卻到完全硬化。然后它在另一個轉(zhuǎn)移工步’中轉(zhuǎn)交給輸送帶15。
在必要的情況下當然也可以，不用后續(xù)的冷卻模而將上壓模繼續(xù)停留在玻璃坯料內(nèi)，使玻璃坯料在壓制模內(nèi)直到完全硬化。
以下將根據(jù)圖2敘述一個對于應(yīng)用本發(fā)明的方法特別合適的玻璃壓制裝置。
玻璃壓制裝置100包含一個機架20，一個壓床工作臺21從它上面伸出來，工作臺的表面處于水平面內(nèi)。壓床工作臺21上表面上帶有壓制模22。壓制模配備一個頂起元件18，通過它處于壓制模中的玻璃坯料9一必要情況下對于垂直剖分的壓制模在(部分)模分開以后-可以從壓制模中頂起來以便轉(zhuǎn)交給后續(xù)加工工位。機架20在壓床工作臺21上方匯攏到一個固定的懸臂23中，懸臂的上側(cè)面裝有壓床驅(qū)動裝置24。
壓床驅(qū)動裝置24包含一個由圖中沒有畫出來的三相電流伺服電機驅(qū)動的凸輪盤25，它作用在一個滾子26上，滾子裝在一個在懸臂23中可沿其縱軸方向移動的、并可繞滾子26的軸線回轉(zhuǎn)地支承的壓桿27的上端。
壓桿27通過一個其鉸鏈軸線平行于滾子26軸線分布的肘桿33與支架34相連，支架的下端具有一個通過快速緊固裝置28安裝的上壓模29。支架34在它的朝向機架20的一側(cè)上含有一個拖板裝置35，它支承在裝在一個懸臂36上的滑軌裝裝置37上，懸臂36繞水平軸線可回轉(zhuǎn)地支承在懸臂23上?；壯b置設(shè)計成這樣，當支架34處于垂直位置的情況下可以這樣地移位，使裝在支架34下側(cè)面上的上壓模29可以壓入壓制模22。
在滑軌裝置37的上方支架34具有一個從機架20的側(cè)面向上傾斜的支承臂38，它通過一個沒有詳細畫出來的支座將懸臂36與機架20的固定懸臂23可回轉(zhuǎn)地連接在一起。從支承壁朝向機架20的側(cè)面39一個通過鉸鏈40與它連接的回轉(zhuǎn)桿31傾斜地向上延伸，回轉(zhuǎn)桿的上端帶有一個滾子42。滾子42的下面回轉(zhuǎn)桿41上裝有一個碟形彈簧43，一個以它的另一端裝在設(shè)置在懸臂23上的支承座44內(nèi)的施加有壓力的螺旋彈簧45支承在磺形彈簧上。
凸輪盤46形成處于彈簧力作用下的回轉(zhuǎn)桿的擋塊，凸輪盤通過一個在圖中沒有畫出來的三相電流伺服電機驅(qū)動，凸輪盤的偏心量和回轉(zhuǎn)桿41的長度尺寸正好使懸臂36可以在上壓模29使壓制模22的開口開放的轉(zhuǎn)回原位的角度位置和滑軌裝置35處于垂直方向的位置之間回轉(zhuǎn)，在滑軌處于垂直位置時壓桿27或在上壓模29的中心軸線M，M’與垂直的壓制(運動)軸線P重合，上壓模29沿著壓制軸線壓入壓制模22。
除了通過凸輪盤以外回轉(zhuǎn)桿當然也可以通過其他方法，例如液壓或氣動活塞/油(氣)缸單元進行驅(qū)動。
所示玻璃壓制裝置100中配備的裝料管7可以通過一個鉸鏈31以和上壓模29在同一個方向回轉(zhuǎn)地鉸接固定在壓床驅(qū)動裝置防護殼體30上。其次在與鉸鏈31相距一定距離的位置上裝料管7通過一個操縱桿32與支承臂36鉸接在一起，支承臂的長度做得使裝料管7的末端8在上壓模29轉(zhuǎn)開時與壓制模22接通。
下面簡短地介紹一下這種玻璃壓制裝置的工作方式。
對于在圖2中所表示的處于壓制玻璃坯料以前的運行狀的玻璃壓制裝置(在這個狀態(tài)下特別適合于給壓制模22灌裝定量的熔化液態(tài)玻璃)首先通過順時針轉(zhuǎn)動凸輪盤46傾斜地向下推動回轉(zhuǎn)桿41，因此帶有滑軌裝置37懸臂36向順時針方向旋轉(zhuǎn)，直至滑軌裝置37處于垂直位置。上面已經(jīng)說到過，在這個位置上壓桿27和上壓模29的中心軸線與壓制軸P重合。凸輪盤46的停止轉(zhuǎn)動使懸臂36固定在這個位置上以進行壓制，壓制過程通過同樣沒有畫出來的三相電流伺服電機驅(qū)動凸輪盤25順時針方向旋轉(zhuǎn)而得以進行。由于凸輪盤25的偏心壓桿27向下移動并壓迫上壓模29進入壓制模22內(nèi)，直到壓制模22的內(nèi)表面和上壓模29的外表面之間留有一個與玻璃坯料所希望的壁厚相當?shù)闹虚g空腔為止。
在壓制過程結(jié)束以后凸輪25繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上壓模29通過一個圖上沒有畫出來的機構(gòu)從壓制模22中退回到它的起始位置。如上所述這個機構(gòu)可以由一個彈性元件、一個平衡重塊、液壓或氣動拖動的油(氣)缸或者一個對應(yīng)凸輪盤組成。
圖為模具底面10已以受到注入的熔化液態(tài)玻璃的加熱并實際上不可能進行外部冷卻-根據(jù)要壓制的玻璃坯料形狀的不同-可進行快速冷卻，例如用循環(huán)水。為實現(xiàn)這個目的的一種可能的結(jié)構(gòu)方案表示在圖3中，這種壓制模在其形成玻璃坯料下部的區(qū)域內(nèi)加工一個孔47，孔內(nèi)裝入一個帶雙層壁回水管的冷卻水噴嘴48。在所示用來制造帶頸玻璃杯的壓制模29中，冷卻水噴嘴48不僅對壓制模底部10起迅速的冷卻作用，也對在壓制過程中與上壓模29不直接接觸的玻璃坯料9的頸部起迅速的冷卻作用。其次在必要時當然也可以通過另一個、單獨的水冷裝置附加地冷卻模具底部10。
正如前面已經(jīng)介紹過的，按本發(fā)明的玻璃壓制機的生產(chǎn)效率特別地可以通過以下方法來提高當玻璃坯料僅僅在其表面附近區(qū)域冷卻到一個產(chǎn)生足夠強度的溫度時就將它從壓制模中取出來。但是這種提前取出使將玻璃坯料轉(zhuǎn)交給后續(xù)的冷卻工位50變得必不可少。圖4中表示了一種可能的結(jié)構(gòu)形式。
冷卻模50包括一個外形部分51，它做成這樣，將玻璃坯料支承在要求的部位而使它不產(chǎn)生變形。在冷卻模50的外形部分51加工了一些冷卻通道52，它們用來作為冷卻空氣的進出口，并用箭頭P做標記。
在玻璃坯料9的空腔內(nèi)裝入冷卻模50的內(nèi)芯部分53，如圖4所示，它同時用作在玻璃坯料完合硬化以后將它從冷卻模中取出的取出元件，冷卻模50的內(nèi)芯部分53做成這樣，一方面使玻璃坯料支承在防止變形的必要部位，另一方面這樣圍繞玻璃坯料，使敏感部位(在所示實施例中是成形帶頸玻璃杯的上緣部位54)不直接吹到冷空氣，從而避免內(nèi)應(yīng)力以及也許會產(chǎn)生裂紋。在必要情況下也可以通過一個附加的、做在冷卻模50的外圍和/或內(nèi)芯部分上的加熱裝置防止玻璃坯料特別敏感的部位過快地冷卻。
正如上面已經(jīng)提到的，冷卻模50的內(nèi)芯部分53同時可以用作取出元件，為此通過兩個偏心地設(shè)置的抽吸孔55產(chǎn)生一個用箭頭P’表示的氣流，使通過通道56在內(nèi)芯部分53和玻璃坯料9之間的下部區(qū)域內(nèi)的自由空間中，通過位于中心的進氣孔57和與之相連的通道58送入的空氣形成一個負壓，它可使玻璃坯料9抬起(在所示的實施例中在冷卻模50的外圍部分51的兩個半模51、51’分開以后)。當玻璃坯料9位于冷卻模50中時，在必要的情況下可以通過進氣孔57和與之相連的通道58將高壓冷空氣送入玻璃坯料9和內(nèi)芯部分53之間的空腔內(nèi)使冷卻加速。
圖5中表示一個裝置，這個裝置中兩個相對而置的按本發(fā)明的玻璃壓制裝置100用來加工兩個緊挨著拼接成一個構(gòu)件的半截。應(yīng)該提到，兩個玻璃壓制裝置100不一定要相互相對而置，也可以作任何其他的空間布置，如果一個構(gòu)件由多個部分共同組成的話也可以考慮讓另外的玻璃壓制裝置100以下面將要敘述的方法配合作用。
在圖5中所示的裝置中從一個導(dǎo)管中出來通過一個閥門(Schere)61同時將三股一定量62的玻璃熔液分配給裝料管7，7’。相同量值的、分配給裝料管7的玻璃溶液以上面已經(jīng)敘述過的方法送入壓制模29，在壓制模中通過上壓模在上壓模由圖5所示的側(cè)向轉(zhuǎn)開位置轉(zhuǎn)回原位以后壓入壓制模，各自形成半截坯料。出于總體概覽的考慮不畫出上壓模的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，例如在圖2中所示的按本發(fā)明的玻璃壓制裝置的實施例在技術(shù)上可以實現(xiàn)這種回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
第三股一定量的玻璃熔液分配給一個注射模63，在這個注射模里面(例如在用蓋64關(guān)閉并用壓縮空氣吹入注射模以后)通過從一個噴嘴65中壓出形成一條玻璃繩。這條玻璃繩(正如在后面還要介紹的)用來將兩個同時制成的半截坯料66拼接成一個構(gòu)件67。
現(xiàn)在根據(jù)圖6a至6g詳細闡述制造過程。
在固有的壓制過程以后兩個半截坯料各自由組成模具底面的頂起元件17從壓制模中頂出。接著冷卻陽模68從上面沉入半截坯料66，冷卻陽模的作用相當于較前面所闡述的冷卻模的內(nèi)芯部分53。如圖6c中所示，半截坯料66借助于低壓固定在冷卻陽模68上并轉(zhuǎn)交給焊接裝置69，在按圖5的裝置中焊接裝置設(shè)置在玻璃壓制裝置100之間。
焊接裝置69包含兩個與半截坯料的外形相匹配的模具70，它可以額外地包括一個在圖中沒有畫出來的冷卻裝置。
在兩個半截坯料66以其開口側(cè)向上放入焊接裝置69的模具70中以后，它們各自由一個在必要情況下通過為了轉(zhuǎn)交(玻璃坯料)而張開的、由多個部分組成的模具70的合攏而固定住，同時冷卻陽模68從半截坯料66中退出。安裝在彎曲的，可以繞共同的回轉(zhuǎn)點71回轉(zhuǎn)的支承臂72上的固定模70通過兩個支承臂72各以它們的開口相向面對面地反向回轉(zhuǎn)90°并在一個確定的、可以調(diào)整的距離上相互固定下來，借助于由噴嘴65擠出的玻璃繩通過兩個半截坯料垂直于玻璃繩的同步移動，并且兩個半截坯料借助于驅(qū)動裝置73的旋轉(zhuǎn)完成對接。
在完成焊接過程以后玻璃繩-例如借助于強氣流-切斷，并使注射模與構(gòu)件分開(圖6f)。
在構(gòu)件67冷卻到一個適當?shù)臏囟纫院?，它借助于一個嵌入設(shè)置在固定模70中的缺口內(nèi)的夾鉗夾緊，固定模張開，轉(zhuǎn)回到它的接納兩個新的半截坯料的位置上，構(gòu)件則借助于夾鉗73轉(zhuǎn)交給例如輸送帶。
在圖7a至7d中是另一個可以良好地實現(xiàn)按本發(fā)明的玻璃壓制裝置的方法步驟的示意圖。在這個方法中在第一個圖7中沒有畫出來的玻璃壓制裝置的壓制模22’中制造玻璃坯料的一個部分74(這里是帶頸玻璃杯的底部和頸)，同時在第二個同時工作的按本發(fā)明的玻璃壓制裝置的壓制模22”中將玻璃壞料的另一部分(這里是杯體)成形在第一部分上。為此在輸入定量玻璃熔液75以前先將在前一個工作節(jié)拍中加工出來的玻璃坯料的第一部分放在壓制模22”內(nèi)。壓制模22”做成這樣，使第一部分74與玻璃坯料的第二部分相連的部分伸進壓制空腔76，使它被定量的熔液75所熔化(見圖7b)。接著通過上壓模29’壓入壓制空腔76使玻璃坯料的第二部分成形，同時與第一部分固定在一起(見圖7C)。在玻璃坯料至少在其表面區(qū)域冷卻到它可以從壓制模22’中取出來的溫度以后，如圖7d所示，借助于一個將多件組成的壓制模22”同時張開的頂起元件18’將玻璃坯料從壓制模中取出。并在必要時將它轉(zhuǎn)交給圖中沒有畫出來的冷卻模。這種方法的一個特別優(yōu)點是壓制模22’和壓制模22’可以同時用同一導(dǎo)管裝在必要時兩不同數(shù)量的玻璃溶液，使得可靠地避免由于可能存在的微小差別在玻璃拼接時引起非預(yù)期的效應(yīng)。
在圖8中表示了可回轉(zhuǎn)地支承的上壓模的另一種優(yōu)選采用的結(jié)構(gòu)形式。在這種結(jié)構(gòu)形式時上壓模29”裝在U形支架77一個臂的端部，U形支架通過一個設(shè)置在另一個臂的端部上的支座78可回轉(zhuǎn)地支承在一個圖中沒有畫出來的拖板裝置上。為了壓制玻璃坯料9’上壓模29”可以通過在圖中沒有畫出來的拖板在箭頭R方向上的移位壓入壓制模2””內(nèi)。在圖8中可看到上壓模29”和支架77在壓制過程剛剛結(jié)束后的位置。如由圖8同樣可以看到的，裝料槽7’在工作狀態(tài)下是側(cè)向轉(zhuǎn)開的，以使壓制模的上側(cè)沒有阻礙。
為了取出玻璃坯料并且撓著用定量玻璃熔液重新給壓制模22””裝料，支架77可以繞一個由支承78形成的軸在箭頭W的方向旋轉(zhuǎn)90°到圖8中用虛線表示的位置，在這個位置上壓模29”使壓制模22””的開口完全沒有阻礙。同時裝料槽7’轉(zhuǎn)到用虛線表示的位置，在這個位置上其端部與壓制模22””的開口接通。
由圖中可以看到，這種結(jié)構(gòu)有一個特別的優(yōu)點，上壓模29”可以轉(zhuǎn)到一個可以使壓制模幾乎毫無阻擋地接近的位置。因此完工玻璃坯料的輸送和裝置的操作，例如更換壓制模時更方便。無論如何由上壓模29”施加的壓制力必需由支架77傳遞，因此玻璃壓制機的這種結(jié)構(gòu)形式僅僅適用于較小壓制力的情況。
權(quán)利要求
1.用壓制法制造玻璃坯料的方法，其中用一個導(dǎo)管(6)將定量玻璃熔液注入確定玻璃坯料外形結(jié)構(gòu)的壓制模(2、12、22)中，在壓制過中借助于一個從它的位于壓制模外的起始位置壓入壓制模內(nèi)的、確定玻璃坯料內(nèi)部形狀的上壓模(4，14、29)將定量的玻璃熔液壓入壓制模內(nèi)，其特征在于當上壓模(4、14、29)壓入壓制模以前先將定量的玻璃熔液灌入處于壓制工位的壓制模件(2、12、22)中，并在上壓模退出后將玻璃坯料從處于壓制工位的壓制模中取出。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于為了注入定量的玻璃熔液上壓模(4、14、29)從它的靜止位置繞垂直于上壓模(4、14、29)縱軸(M’)的軸線側(cè)向轉(zhuǎn)開。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征在于一個與導(dǎo)管(6)相連的裝料管(7)從一個上壓模(4)可以壓入壓制模(2)的起始位置在上壓模(4)回轉(zhuǎn)時或轉(zhuǎn)開后移位到一個裝料槽(7)的末端(8)與壓制模的開口相通的位置以注入定量的玻璃熔液，并在灌注過程結(jié)束以后退回到它的起始位置。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項的方法，其特征在于在上壓模壓入前幾乎同時向多個處于壓制工位的壓制模(12)內(nèi)輸入定量的玻璃熔液，并以相應(yīng)數(shù)量的上壓模(14)由玻璃熔液壓制玻璃坯料。
5.按權(quán)利要求4的方法，其特征在于至少在兩個壓制模(12)內(nèi)同時壓制可以拼接成一個構(gòu)件的部分坯料，在部分坯料至少在其表面區(qū)域冷卻到允許從壓制模中取出來以后從壓制模(12)中取出，并轉(zhuǎn)交給一個在充分利用殘留在玻璃坯料內(nèi)的熱量的條件下將部分坯料拼接在一起的裝置。
6.按權(quán)利要求4的方法，其特征在于在壓制工位中一組依次安裝的、用來一步一步形成玻璃坯料的壓制模(22’，22”)和上壓模幾乎同時，最好是正確地同時由一個雙滴注器或多滴注貯存器輸入必需的定量玻璃溶液，在來自于一組中位于前面的一個壓制模(22’)-一組中的第一個除外-中的部分玻璃坯料放入各個壓制模(22”)中以后，接著幾乎同時上壓模壓入所屬的壓制模，使得在提前放入壓制模內(nèi)的玻璃坯料上形成另一部分。
7.按照壓制方法制造玻璃坯料(9)的玻璃壓制裝置(100)，帶一個機架(20)，帶至少一個壓制工位，它包括一個確定玻璃坯料(9)外形的壓制模(22，22’，22”)，借助于導(dǎo)管可以給它輸入定量的玻璃熔液，并且借助于一個確定玻璃坯料內(nèi)部形狀的上壓模(29、29’、29”)可以壓制成玻璃坯料(9)；帶一個動力源，通過它上壓模(29，29’，29”)可以從一個在壓制模以外的起始位置沿它的縱軸方向按一個預(yù)先規(guī)定的、力和進給量的時間的關(guān)系壓入壓制模(22，22’，22”)，同時帶一個在完成壓制過程后使上壓模退回的機構(gòu)，特別是按根據(jù)權(quán)利要求1至6的方法，其特征在于上壓模(29，29’，29”)可以從它的在壓制模(22，22’，22”)外面的起始位置繞與上壓模(29，29’，29”)的中心軸線(M’)垂直的軸側(cè)向旋轉(zhuǎn)。
8.按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于設(shè)有一個與導(dǎo)管(6)相連的裝料槽(7)，它在上壓模(29，29’，29”)側(cè)向轉(zhuǎn)開時可以移位到一個使其端部與壓制模的開口接通的位置。
9.按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于設(shè)有一個可在其軸線方向移動地引導(dǎo)的壓桿(27)，它用其一端與動力源配合動作，而另一端操縱上壓模(29，29’，29”)。
10.按權(quán)利要求7至9之任一項的裝置，其特征在于一個可以繞垂直于壓制方向的回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)的懸臂(36)與裝置(100)的機架(20)相連，懸臂包含一個滑軌裝置(37)，它用來通過拖板裝置(35)可移動地支承上壓模(29)。
11.按照權(quán)利要求10的裝置，其特征在于懸臂(37)通過一個垂直于回轉(zhuǎn)軸作用的、長度可變的回轉(zhuǎn)機構(gòu)支承在機架(20)上。
12.按權(quán)利要求11的裝置，其特征在于長度可變的回轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一個以一端鉸接在懸臂(36)上的、在其軸線方向可移動地引導(dǎo)的、由彈簧加載的回轉(zhuǎn)桿(41)，它在彈簧力的作用下以它的另一端靠在由電機驅(qū)動的凸輪盤(46)上。
13.按權(quán)利要求10至12之任一項的裝置，其特征在于壓桿(27)的操縱上壓模(29)的一端通過一個具有與回轉(zhuǎn)軸平行的鉸接軸的肘桿機構(gòu)(33)與上壓模相連。
14.按權(quán)利要求9至13之任一項的裝置，其特征在于在壓制過程中上壓模(29)的中心軸線(M’)大致上和壓桿(27)的中心軸線(M)同心。
15.按權(quán)利要求10至14之任一項的裝置，其特征在于裝料槽(7)鉸接在機架(20)上，并與可回轉(zhuǎn)的懸臂(36)相連。
16.按權(quán)利要求7至15任一項的裝置，其特征在于上壓模(29，29’)可以從它的起始位置繞一個大致垂直于上壓模中心軸線(M’)的回轉(zhuǎn)軸線向機架(20)封閉一側(cè)的方向側(cè)向旋轉(zhuǎn)。
17.按權(quán)利要求7至9之任一項的裝置，其特征在于在機架上裝有一個滑軌裝置，在它上面設(shè)有一個可在壓制方向移位的拖板裝置，上壓模通過一個支架(77)可以壓入壓制模地裝在拖板上面，在壓制過程中支架從機架(20)的閉封側(cè)突出來，當上壓模處于壓制模之外時支架可以繞位于拖板裝置部位內(nèi)的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)回到機架(20)的封閉側(cè)。
18.按權(quán)利要求17的裝置，其特征在于支架(77)大致做成U形，使得在壓制過程中U形的開口一側(cè)朝向壓制模(22””)，同時回轉(zhuǎn)軸通過U形的一個臂，與此相反另一個臂支承上壓模(29”)。
19.按權(quán)利要求17或18的裝置，其特征在于壓桿操縱上壓模(29)的一端與拖板裝置相連。
20.按權(quán)利要求7至19之任一項的裝置，其特征在于動力源是一個由扭矩和轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機驅(qū)動的凸輪盤(25)。
21.按權(quán)利要求20的裝置，其特征在于電機是一個三相電流伺服電機。
22.按權(quán)利要求7至21之任一項的裝置，其特征在于上壓模的退回機構(gòu)是一個作用在壓桿上的對應(yīng)凸輪盤。
23.按權(quán)利要求7至21之任一項的裝置，其特征在于上壓模的退回機構(gòu)是一個對壓桿向壓制方向相反的方向加力的彈性元件。
24.按權(quán)利要求23的裝置，其特征在于彈性元件至少包括一個螺旋彈簧(45)。
25.按權(quán)利要求7至24之任一項的裝置，其特征在于設(shè)有多個壓制模(22，22’，22”，22)和相應(yīng)數(shù)量的，從屬于各個壓制模的上壓模(29，29’)。
26.按權(quán)利要求25的裝置，其特征在于壓制模(22)和上壓模(29)做得能形成拼接成一個構(gòu)件的部分坯料。
27.按權(quán)利要求26的裝置，其特征在于設(shè)有一個從壓制模中取出拼接成一個構(gòu)件的部分坯料并將它轉(zhuǎn)交給拼接部分坯料的裝置的機構(gòu)。
28.按權(quán)利要求27的裝置，其特征在于設(shè)有一組壓制模和上壓模，它們用來逐步形成玻璃坯料。
29.按權(quán)利要求28的裝置，其特征在于一組模包括壓制模(22’，22”)和上壓模(29’)，用它們可以在一個壓制過程中壓制不同的、最終形成完整玻璃坯料的部分玻璃坯料。
30.按權(quán)利要求29的裝置，其特征在于除一組中的第一個壓制模以外后續(xù)的壓制模做成這樣，在一組中前面壓制出來的部分玻璃坯料可以放入一組中后續(xù)的一個壓制模內(nèi)，在它里面待壓制部分可以共同壓制和成形在放入的部分坯料上。
全文摘要
按本發(fā)明的方法設(shè)想在上壓模壓入以前壓制模處于壓制工位時將對于按壓制方法制造玻璃坯料必需的、定量玻璃熔液輸入壓制模，同時同樣當壓制模處于壓制工位時在上壓模退出以后從壓制模中取出玻璃坯料。由于應(yīng)用這種方法模具的運送變得多余了。本發(fā)明還涉及適合于應(yīng)用本方法的裝置，其中上壓模(29)可以從它的處于壓制模(22)以外的起始位置繞垂直于上壓模(29)中心軸線(M’)分布的軸側(cè)向回轉(zhuǎn)。
文檔編號C03B23/00GK1161682SQ95195787
公開日1997年10月8日 申請日期1995年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月13日
發(fā)明者克勞斯·珀廷 申請人:珀廷有限及兩合公司