MOULD USED IN A MACHINE FOR TRANSFORMING MOLTEN GLASS INTO HOLLOW WARE

Abstract: 1. System for cooling parison moulds of an IS or RIS machine, wherein the mould segments (2) are provided with axial cooling channels (9) for conducting a coolant, preferably air, which extend at their upper ends into horizontal distributor channels (10), whereing the distributor channels (10) of each mould segment (2) are connected with a supply channel (13), and each mould segment (2) has an inlet port (8) connected to the supply channel (13), to which is attached an outlet port of a connecting channel (7) in a mounting support (20) of the mould segment (2), which is connected via a channel (6) in the mounting support (20) with the joint of the mould segment support shell (5), which via channels (4) within the operating mechanism (14) are connected with a feed channel inside its principle swivel axis (3) for the opening and closing of the mould segments (2) and inside the connecting channel (7) there is a pipe connection (22) exposed to the action of a spring (21), wherein the distributor channels (10) within the mould segments (2) are arranged with regard to their height such that the bottoms (17) of the parisons (18) formed in the moulding tool are distinctly above the horizontal distributor channels (10).

Description: "Formwerkzeug für eine Maschine zur Verarbeitung schmelz flüssigen Glases zu Hohlglasartikeln" Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für eine Maschine zur Verarbeitung schmelzflüssigen Glases zu Hohiglasar- tikeln, insbesondere als Vorformen einer IS- oder RIS Maschine, deren Formsegmente mit axialen Kühlkanälen in Form von Durchbrechungen, Bohrungen od.dgl. zur Führung eines KUhlmittels, vorzugsweise Luft, ausgerüstet sind, die an ihren oberen Enden in waagerechte Verteilerkanäle einmünden, wobei die Verteilerkanale eines jeden Formsegments mit einem Versorgungskanal in Verbindung stehen. Das Formwerkzeug findet bevorzugt Anwendung auf sog. ISund RIS-Maschinen. Dies sind bekannte Hohiglas-Produktions- einrichtungen, bei denen einzelne, unter.einander gleiche Produktionstationen synchronisiert den Prod.uktions.pro- zess vollziehen. per zwei.stufige Produktionsprozess besteht aus Vorform- und Fert.igformstufe. In jeder dieser Stufen werden die Glasposten in Vor- und Ferti.gformen durch Pressen oder Blasen in eine gewünschte Gestalt gebracht. Bei der IS-Maschine ist die Anzahl der Fertigormen gleich der der Vorformen, während bei der RIS-Maschine die Zahl der Fertigformen mindestens doppelt so gross ist wie die Zahl der Vorformen. Zur Vermeidung von überhitzungen ist es bekannt, die Formen zu kühlen. Der Ge.genstand der Erfindung bezieht. sich bevorzugt auf eine KUhitechnologie für die Vorformen. Zur Erzielung eines qualitativ, d.h. von seinen Festigkeitsund anderen Eigenschaften.her hochwertigen.Glasbehälters ist ein Fliessen des viskosen Glases bei seiner Volumenvergrös serung durch Aufpressen oder Aufblasen.in bestimmte Richtungen und Mengen in gesteuerter Form unerlässlicha Voraussetzung. Dies wird durch eine nach :Zeit und Ort unterschiedliche WErme- abfuhr aus den me.tallischen Formen erreicht, die dadurch unterschiedliche Temperaturen auf der Kontaktoberfläche zum Glas annehmen. Um diese Wärmeableitung durchzuführen, ist eine Vielzahl technischer Lösungen bekanntgeworden. So ist beispielsweise das offene seitliche Anblasen der Formen eine der gebräuch lichten Methoden. Hierbei erweist sich.Jedoch vor allem der schlechte thermische Wirkungsgrad, die erhebliche Lärmentwicklung und die nur äusserst schwierig zu verwirklichende Steuerung der AbkUhlungsvorgänge nach Ort und Zeit als sehr nachteilig. Eine Verbesserung gegenüber diesen offenen Systemen stellen die sog. geschlossenen Kühl systeme dar-, wie sie beispielsweise durch die US PS 3 499 746, US-PS 1 798 136 und die DE-PS .1 205 235 bekannt sind. Entscheidend für eine gute Funktion eines derartigen Kühl systems ist, dass etwa Rotationssymmetrie zur Mittelachse der Form in ein, zwei oder mehr Ebenen besteht, je nach der Gestalt des herzustellenden Glasbehälters. Durch Längskanäle, z.B. in Form von Bohrungen, ist das Kühlmittel geführt. Strömungsrichtung und Strdmungs- verteilung sind je nach der gewählten technischen Problemlösung. unterschiedlich. Durch die DE-PS 26 37 037 ist ein Kühlsystem bekannt, bei dem die axialen Durchbrüche --vollständig in einer Axialebene zur Formenachse verlaufen. In einer w.eitere.n Au.sführung nach der DE-PS 30 40 310 wird wiederum von einer vollständigen Längsdurchführung der Durchbrechungen durch die Form ausge gangen, wobei das Kühlmittel von unten her zugeführt wird. Die Kühlmittelzufuhr erfolgt dabei derart, dass ausserhalb der Formsegmente, z.B. Formenhälften, ein Verteilerkasten angeordnet.ist. Aus vielen Auslassöffnungen der beiden vorgesehenen Vertellerkästen tritt das Kühlmittel in die diesen zugeordneten Einlassöffnungen in den jeweiligen For:menhälften ein. Weitere Ausführungsbeispiele von Vorformkühlungen si.nd bekannt durch die DE-PS 30 40 311 sowie DE-PS 30 40 356. Auch bei diesen bekannten Ausführungen strömt das Kühlmittel von unten in die Vorformen über wiederum ausserhalb der Vorformen liegende Verteilerkä.sten über eine Vielzahl von miteinander korrespondierenden Einlass- und Auslass- öffnungen. Diesen bekannten Ausführungen ist sämtlich der Nachteil der aufwendigen Verteilerkästen für-das Kühlmittel zu eigen.. über zahlreiche Auslasskanäle, die mit entsprechenden Einlasskanälen der Formsegmente. korrespondieren, findet eine Strömung nur dann steuerbar und richtig verlaufend statt, wenn die Dichtung zwischen Formenhalter und Formenkasten einerseits und den Formsegmenten andererseits vollständig ist. Diese Dichtigkeit ist aber bei herrschenden, vergleichsweise hohen Temperaturen und dem dadurch bedingten Verzug der Formsegmente wenn überhaupt, dann nur mit grössten Schwierigkeiten erreichbar. Darüber hinaus wird bei höheren Bewegungsgeschwindigkeiten für das öffnen undWchliessen der Formen im Hochleistungsbereich der Glasherstellung, in dem sich also auch Formenhalter und Formenkühlmittelkasten mitbewegen müssen, der Einfluss der bewegten Massen immer grösser. Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwahnter Nachteile ein Formwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Kühlmittelverteilsystem nicht nur in einfacher Weise ausgebildet und zu steuern ist, sondern auch über eine hohe Dichtigkeit verfügt sowie eine Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht. Diese Aufgabe begründet sich u.a. darauf, dass das Bestreben dahingeht, die IS-8ehälterglasproduktionsmaschinen immer leistungsfähiger zu machen, d.h., dass.die erzeugte Stückzahl pro Zeiteinheit wei.ter ansteigt. Da die wärmetechni schen Grundeigenschaften der verwendeten Werkstoffe und Bauteile, wie Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübergang, die gleichen bleiben., muss zur Abführung der bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten auftretenden höheren Wärmemengen ein leistungsfähigeres KUhl.system eingesetzt werden. Dies betrifft die Vorformseite der IS-Maschine, obwohl bei diesem Maschinentyp der thermische Engpass,. also die Stelle, deren Wärmeabfuhrgeschwindigkeit die max. mögliche Produktionsgeschwindigkeit bestimmt die Fertigformseite ist. Für den Gesamtprozess, nämlich auch die Ausformung des Külbels auf der Fertigformseite mit einer optimalen Glaswanddickenverteilung, ist eine richtige Vorformkühlung mit ent scheidend. In weit höherem Masse gilt dies die Kühlung der Vorformseite einer RIS-Maschine. Zwar anders gewartet als bei der IS-Maschine liegt auch bei diesem Maschinentyp der thermLsche Engpass auf1der Vorformseite. BetI der bei diesem Maschinentyp verwendeten Technologie finden in An .lehnung an die IS.-Maschine in einer Reihe angeordnete Produktionsstationen Verwendung, wobei in jeder einze.lnen Station doppelt oder mehrfach so viele Fertigformenverwendet werden wie Vorformen Der technische Engpass wird dadurch aber die Vorformseite, weil genug Fertigformen zur Wärmeabfuhr vor handen sind. Aus diesem RIS-Prinzip folgt aber auch, dass die Produktionsgeschwindigkeit wegen mehrerer Formen auf der Fertigformseite durchaus weiter ansteigen kann. Aus dieser doppelten Notwendigkeit, nämlich einmal Verlagerung des thermischen Engpass:es auf die Vorformseite und zum anderen sprungartig mögliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit infolge mehrerer Formen. auf der Fertigformseite, ergibt sich die gegenüber einer IS-Maschine noch höhere Dringlichkeit für eine einwandfreie Lösung eines -betrieblich gut zu handhabenden und in seinen physikalischen Wirkungen, wie Wärmeabfuhr, Dichtigkeit, Haltbarkeit und Verzugsfreiheit, brauchbaren Kühlmittel verteilsystems. Die erfindungsgemässe Aufgabe wird dadurch gelö-st,. dass jedes Formsegment eine mit dem Versorgungskanal verbundene Eintrittsöffnung aufweist, welcher in der Halterung des Formsegmentes eine Austrittsöffnung eines Anschlusskanals zugeordnet ist, der über einen Kanal in der Halterung mit dem Gelenk der Formsegmenthalterschale verbunden ist, welche über Kanal im Bewegungsmechanismus zum öffnen und Schliessen der Formsegmente an einen Zuführungskanal in dessen Haupt schwenkachse angeschlossen sind. Durch diese Ausgestaltung erfolgt die Zufuhr des Kühlmittels durch den Bewegungsmechanismus sowie den Formenhalter ohne Zwischenbehälter oder Verteiler direkt in die Formsegmente, und zwar über ein.enefntigen Anschlusskanal. pro Formse.gment. Auf diese Weise werden für den praktischen Betrieb wesentliche Verbesserungen gegenüber. den Ausführttngen nach dem Stand der Technik erreicht Die Kühlmtttelzufuhr wird in einfacher Weise durch den.immer vorha.ndenen Trag- und Haltemechanismus geführt Damit entfällt jeglicher zusätzlicher Kühlmittelleitungsaufwand bzw. Kammern- und Verteil- behälter. Durch die Ankoppelung der Formsegmente an jeweils nur eine Zufuhröffnung entfallen die Dichtungsprobleme, da lediglich am Anschluss zwischen Formenhalter und Formensegment ein Dichtungsmittel vorhanden sein muss. Dadurch werden erhebliche Leckverluste an Kühlmittel und das Auftreten unkontrollierbarer Kühlwirkungsveränderungen vermieden, die bei Anbringung von mehreren oder vielen öffnungen mit vielen Dichtflächen immer vorhanden sind. Die Verteilung des Kühlmittels erfolgt innerhalb der Vorformsegmente. Vorteilhaft befindet sich indem Anschlusskanal ein unter der Einwirkung einer Feder stehender Rohrstutzen, der über eine Dichtung den Anschluss zwischen Formsegment einerseits und Formenhalterung andererseits bewirkt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Verteilerkanäle in den Formsegmenten in bezug auf deren Höhe derart angeordnet, dass dietöden der im Formwerkzeug ausgeformten Külbel sich deutlich oberhalb der waagerechten Verteilerkanäle befinden. Die nicht vollständige Durchbrechung der Vorform zum Führen des Kühlmittel stromes berücksichtigt die Kenntnis, dass gerade der Boden des Külbels heiss bleiben muss. Nach dem Umkehren des Külbels und Einsetzen in die Fertigform wird durch Ausblasen des Külbelbodens der Hauptanteil des Fertigformverformungsvorganges eingel:eitet. Ist der Boden durch Kühlung in der Vorform zu kalt, so treten erhebliche Formgebungshemmungen in der Fertigform auf. Aus diesem Grunde wird in Weiterentwicklung der Erfindung der Bodenbereich der Külbel von der Kühlung ganz ausgenommen oder aber nur teilweise gekühlt. Vorteilhaft sind die Verteil- und Versorgungskanäle von Bohrungen gebildet, die an ihren einen Enden mittels Schraubbolzen verschlossen sind. Auf diese Weise ergibt sich eine her stellungstechnisch besonders günstige Ausführung für diese Kanäle. Die Kühlkanäle sind in Ebenen angeordnet, die gegenüber der Formenlängsachse geringfügig verdreht sind, d.h. diese Kanäle verlaufen nicht parallel zur Formenlängsachse. Dies hat den Vorteil der Vermeidung jeglicher vertikaler Streifenbildungen in den Temperaturfeldern der Formsegmente. Die Schrägstellung durch Verdrehen der Kühlkanäle vergleichmässigt damiVsowohl die Axial- als auch Raumtemperaturfelder und damit di4Glasverteilung insgesamt. Die Kühlkanäle sind an ihren unteren Enden mit Gewinden ver sehen, in die Schraubventile od.dgl. einschraubbar sind. Auf diese Weise lässt .sich eine optimale Temperaturverteilung in einfacher Weise erreichen. Die Kühlkanäle münden. in eine Ringnut ein, welche mit Zwl- schenräumen zwischen Rippen des MUndungsformteils des Formwerkzeuges in Verbindung stehen. Mit dem gleichen Kühlmittel- strom wird somit nach Umspülen des Vorformbereiches auch der Mündungsteil der Vorform mitgekühlt, bevor der.K0himittel- strom Ins Freie entweichen kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Figur 1 eine Draufsicht von Vorformsegmenten für Doppeltropfen einer Station einer IS- und RIS-Maschine und Figur 2 einen senkrechten Schnitt durch ein Vor form- und Mündungsformsegment. Im einzelnen zeigt Figur 1 einen Horizontalschnitt für die Kühlmittelzufuhr aus dem feststehenden Stationsrahmen 1 einer Produktionsstation der hier bei-spielsweise gezeichneten vier horizontal schwenkbaren Formsegmente 2. Der Ubersichtlichkeit halber und wegen der vorhandenen Symmetrie Ist, die Kühlmittel- verbindung von der Hauptschwenkachse 3 bis zum Gelenk der Formenhalterschale 5 auf der linken Seite der Figur dargestellt, während die Fortsetzung des Kühlmittelstromes vom Gelenk der Formenhalterschale 5 bis in die Formsegmente 2 selbst auf der rechten Seite der Figur 1 dargestellt ist. Die Kühlmittel zufuhr erfolgt über eine Bohrung in der Hauptschwenkachse 3. Au.s dieser strömt das Kühlmit- tel über SchraubanschlOsse und Kanäle 4, die sich innerhalb des Bewegungsmechanismus 14 zum Öffnen und Schliessen der Formsegmente 2.befinden., bis hin zu Gelenken der Formenhalterschalen 5. Von diesen gelangt der Kühlmittel strom über weitere Kanäle 6 in den Halterungen 20 der Formsegmente 2 bis hin in die Anschlusskanäle 7. In den Anschlusskanälen 7 befinden sich unter der Einwirkung von Federn 21 stehende Rohrstutzen 22, die unter der Wirkung ihres Federn 21 und Vermittlung eines nicht weiter dargestellten Dichtungselementes dicht an den Formsegmenten 2 anliegen.. Das freie Ende des .Rohrstutzens 22 stellt die Austrittsöffnung der Halterung 20 der Formsegmente 2 dar und umgibt die Eintrittsöf.fnung 8 des zugehörigen Formensegments 2. Für jedes Formsegment 2 ist nur jeweils eine Eintrittsöffnung 8 vorhanden, welcher jeweils nur eine Austrittsöffnung im Rohrstutzen 22 der Formenhalterung 20 zugeordnet ist. Die Verteilung des Kühlmittels erfolgt innerhalb der Form segmente 2 selbst. Somit wird dort ein grösseres Wärmevolumen an das Kühlmittel abgeführt, wegen einer grösseren vorhandenen Oberfläche durch die verschiedenen Kühlkanäle des Verteilersystems. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich., tritt das KUhl- mittel in die Eintrittsöffnung 8 eines jeden Formsegments 2 ein, wie durch den Pfeil 12 deutlich gemacht ist.. Von den Eintrittsöffnungen 8 gelangt das Kühlmittel in die senkrechten Versorgungskanäle 13 und von diesen in die horizontalen Verteilerkanäle 10. Diese Kanäle 10, 13 sind, wie insbesondere aus Figur 1, rechte Hälfte oben, ersichtlich, von aussen gebohrt und durch. Schraubbolzen 11 einendig verschlossen. Aus diesen horizontalen Verteilerkanälen 10 gelangt das Kühlmittel in die eigentlichen axialen Kühlkanäle 9. Die Kühlkanäle 9 sind als Sackbohrungen ausgeführt, so dass eine vollständige Durchbrechung der Vorform vermieden wird. Die Höhe der in die Kühlkanäle 9 einmündenden Vertellerkanäle 1Ö ist so bemessen, dass die Böden 17 der Külbel 18 sich genügend weit oberhalb der waagerechten Verteilerkanäle 10 befinden und damit deutlich weniger gekühlt werden als die neben den Kühlkanälen 9 liegenden Bereiche der Vorformen. Aus den ringförmig oder in anderer Form, z.B. sechseckig, zur Hauptformenachse angebrachten Kühlkanäle 9 strömt das Kühlmittel in eine Ringnut 19- Von dort gelang.t das KUhlmittel in Zwischenräume zwis.chen den Rippen 16 des Mündungsformteils 15, bewirkt dort eine weitere Kühlung und strömt dann ins Freie ab.

Claims: PATENTANSPROCHE : 1. Formwerkzeug für eine Maschine zur Verarbeitung schmelzflüssigen Glases zu Hohlglasartikeln, insbesondere als Vorformen einer IS- oder RIS-Maschine, dessen Formsegmente (2) mit axialen Kühlkanälen (9) zur Führung eines Kühlmittels, vorzugsweise Luft, ausgerustet sind, die an ihren oberen Enden in waagerechte Verteilerkanäle (10) einmünden, wobei die Verteilerkanäle (10) eines jeden Formsegments (2) mit einem Versorgungskanal (13) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Formsegment (2) eine mit dem Versorgungskanal (13) verbundene Eintrittsöffnung (8) aufweist, welcher in der Halterung (20) des Formensegments (2) eine Austrittsöffnung eines Anschlusskanals (7) zugeordnet ist, der über einen Kanal (6) in der Halterung (20) mit dem Gelenk der Formense.gmenthalterschale (5) verbunden ist, welche über Kanäle (4) im Bewegungsmechanismus (14) zum Öffnen und Schliessen der Formsegmente (2) an einen Zuführungskanal in dessen Hauptschwenkachse (3) angeschlossen sind. 2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Anschlusskanal (7) ein unter der.Einwirkung einer Feder (21) stehende? Rohrstutzen (22) befindet. 3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadur°hfgekenn- zeichnet, dass die Verteilerkanäle (10) in den Formsegmenten (2) in bezug auf deren Höhe derart angeordnet sind, dass. die Böden (17) der im Formwerkzeug ausgeformten Külbel (18) sich deutlich oberhalb der waagerechten Verteilerkanäle (10) befinden. 4. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, dass'die Verteiler- und Versorgungskanäle (iO-,13) von Bohrungen gebildet sind, die an ihren einen Enden mittels Schraubbolzen (11) verschlossen sind. 5. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) in ebenen angeordnet sind., die gegenüber der Formenlängsachse geringfügig verdreht sind. 6. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) an ihren unteren Enden mit Gewinde versehen sind, in'die Schraubventile od.dgl. einschraubbar.sind. 7. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) in eine Ringnut (19) einmünden, welche mit Zwischenräumen zwischen den Rippen (16) des Mündungsformtells (15) in Verbindung stehen.

Inventors: HOFIG, GERHARD, HULLEN, HELMUT, KNOTH, WERNER-DIETER, NEBELUNG, HERMANN, DIPL.-ING., Höfig, Gerhard, Hüllen, Helmut
Applicants: EMHART ZURICH S.A.
Application year: 1984
Main classification: C03B9
IPC codes: C03B9