成型广口玻璃器皿的方法和设备 本发明涉及到成型广口玻璃器皿的方法和设备。
在公知类型的成型玻璃器皿的设备—已知的如I.S，型设备中，是在倒立的位置上通过压制先形成型坯，然后，把它翻转过来并传送到一吹制模，以便吹制成最终产品比如容器。这类机器公布于，例如，美国专利No.1,911,119；2,289,046；和3,024,571中。在美国专利No.4,004,906中，公开了一种用以在直立状态下形成一型坯、并借助于一个装置把该型坯传送给吹制模的设备，所说的传送装置使用了一条挂在两个链轮上的环链，其中的一个链轮设置在靠近颈环支臂的自由端的地方，而另一个链轮则设置在颈环支臂的安装枢轴位置处，以便隔离支臂。
本发明的目的是提供一种旨在成型广口玻璃器皿的新的方法和设备；该方法和设备生产广口玻璃器皿，并能够用较小的压力更迅速地成型型坯，进而使玻璃器皿的质量更好；能够处理一个或多个玻璃料滴；该玻璃料滴最好是穿过颈环而送进一个竖直的坚固的初模；该工艺方法保证冲头能更快速和更精确地对中，而且，玻璃在初模内的移动较小；该工艺方法既不需要漏斗机构也不需要阻挡机构；以及，该设备能够以较高的速度可靠地运行，而所需的维护最少。
根据本发明，用以制作广口玻璃器皿的方法和设备包括：设置一个坚固的初模；设置一个对分式吹制模；设置一个对分式颈环；设置一个冲头支架，该支架具有一个能在其内移动的冲头；把初模向上移动到便于接纳玻璃料滴的位置；把颈环放置在初模上；把一玻璃料滴供给所说的初模；把冲头支架定位于与所说颈环接合；使得冲头伸进上述地初模，以便使玻璃变形并迫使玻璃进入颈环，从而形成一型坯；此后，把冲头缩回并把冲头支架从颈环上移开；把初模降低；在保持型坯处于垂直直立状态的同时把颈环和其内的型坯一起移动到打开的两半吹制模之间的位置；围绕型坯而闭合吹制模；打开颈环把型坯释放到吹制模内；把颈环退回到它的靠近初模的那个初始位置；把型坯吹制成一空心的玻璃制品；打开吹制模并取出吹制好的玻璃制品。玻璃料滴最好是通过颈环输送。另外，相对于上述支架而伸长的冲头最好是随着该冲头支架向与上述的颈环接触移动而开始压制玻璃。
本发明之方法和设备最好包括设置一个颈环支臂，使得该支臂围绕一第一水平轴转动，设置一颈环夹持器，用以夹持颈环，所说的颈环夹持器可转动地支承在颈环支臂上。该方法和设备进一步包括：设置一个传送支臂，该传送支臂的一端围绕一第二固定水平轴转动，该第二水平轴与第一水平轴彼此隔开，传送支臂的另一端可转动地装到颈环夹持器上，并且，该传送支臂如此可转动地与上述第一水平轴相连——即颈环支臂围绕着第一水平轴的旋转运动会导致传送支臂围绕着第二水平轴转动，并且，在把颈环移动到打开的吹制模之间的位置时，保持上述的型坯处于竖直直立的状态。
图1-5是表示本发明的方法中的连续步骤的示意图。
图6是表示具体体现本发明的一台设备的正视图。
图7是图6所示设备的一部分的平面图。
图8是从图7中右端看过去的端视图。
图9是沿图7中9-9线所取的剖视图。
图10是图7-9所示的设备的一部分的平面图，其中，颈环夹持器处于适当位置。
图11是图10所示设备的侧视图。
图12是图6所示设备的另一部分的平面图。
图13是颈环的冷却装置的局部平面图。
图14是从图13的右侧看过去的端视图。
图15是冲头机构的垂直剖面图。
图16是表示成型一型坯时的连续步骤的示意图。
图17-20是图6所示的设备的一部分在设备的一系列连贯位置时的示意图。
图21是表示型坯在压制位置和吹制位置之间的位移的示意图。
以下结合附图描述优选实施例。
具体体现本发明的方法和设备涉及到公知的I.S.工艺，其中，玻璃料滴在一坯料工位成型，并传送到一吹制模制工位，以便吹制成玻璃器皿制品比如玻璃容器。参见图1-5，根据本发明，该方法使用了一个设置在坯料工位的坚固的初模30。该竖直的坚固的初模30可向上移动到加料位置。一个对分式颈环31同步地移动到在初模30上方的加料位置，并且，一熔融的玻璃料滴也同时穿过颈环31而传送进初模30(图2)。冲头支架32支承了一个冲头液压缸33，该缸33包括一个安装在活塞35上的冲头34。在玻璃料滴穿过颈环31之后，冲头支架32立即把冲头液压缸33向下移动到在颈环31的顶部的位置(图3)。在冲头液压缸33正下降进入其位置的同时，伸出的冲头34开始压进玻璃(图3)。一个可伸缩的对中和夹紧套36在冲头液压缸33完全定位在颈环31的顶端之前，为冲头34穿过颈环31并进入玻璃料滴提供精确的对中，而且，还保证压制期间颈环31不被压开。当冲头支架32把冲头液压缸33定位于它在颈环31顶端的最终位置时，该独立控制的冲头液压缸33移动活塞35，以便把冲头34更深地压进玻璃料滴中，从而完成它的行程并迫使玻璃向上进入颈环31(图4)。该工艺方法不同于I.S.机器上的常规压制和吹制工艺方法之处在于，与常规的I.S.方法相比，在本发明的方法中，玻璃仅从初模30的底部向上移动到颈环31，而在常规的I.S.方法中，玻璃从倒立的初模的底部向上移动到一阻挡端，然后向下返回到颈环。在本发明的方法中，玻璃的较少移动允许以较小的压力更快速地成型型坯，并能够使本方法制作出质量更好的容器。
压制之后，冲头液压缸33把冲头34缩回，并且，冲头支架32向上移动冲头液压缸33，并移向旁边(图5)。然后，在坚固的初模30向下移动的同时，把型坯从上方移动到位于吹制工位上的吹制模39(图5)。因此，该型坯是在垂直直立状态下传送的，不象常规方法那样以倒立的状态传送。这样可使得型坯的移动弧度较小，从而减小导致型坯向外摇摆的那些离心力。因此，在终吹工作能够开始之前，型坯放置于吹制模的底板上所需的时间较少(图5)。在颈环31打开并把型坯释放进吹制模39之后，在吹制模39内的型坯的吹制工作开始(图5)，而随后的吹制好的容器从吹制模39向一输送装置的传递按I.S.机的常规的方式进行。
玻璃料滴直接通过颈环31装进坚固的竖直初模30省去了引导玻璃所需的漏斗机构。这样节省运动时间，节省的时间可以增加给坯料时间或者用来加速循环。在玻璃料滴通过颈环31加进坚固的初模30之后，冲头支架立即下降到在颈环31的顶部的位置上，该冲头支架上可以安装一个或多个独立控制的冲头液压缸，这要根据同时成型的玻璃制品的数量而定。坚固的初模30内的玻璃的压制随着冲头支架32把冲头液压缸33降低到其最终的对正位置而开始。因此，冲头液压缸33具有一个伸出的能压缩的对中和夹紧套36，以便能够尽早和精确地压制，而不会把颈环压开。当冲头液压缸33处于它的最终位置时，它将迫使冲头34进一步向下，进入坚固的初模，以便型坯的最后压制。
图6示出了具体体现本发明的、用以成型广口玻璃器皿的设备，该设备是以象本文引作参考的那些美国专利No.3,024,571和3,233,999中所述的那样的I.S.玻璃成型机为基础的。图6所示的设备是一双料滴机，但是正如本技术领域公知的那样，它可以是一单料滴机或者是包括三料滴和四料滴在内的多料滴机。该设备包括一个分电箱40，分电箱40把初模41支承在坯件成型工位，把吹制模42支承在吹制工位。正象本文描述的那些改进那样，该设备包括一个在坯件成型工位上的冲头液压缸及支架组合件43，一个与颈环夹持器相联的传送组合件44和一个通常翻转型坯的传送支臂组合件45(如本发明所述地进行改变)。该设备包括一个其上安装有坚固的初模41的初模液压缸组合件46，以便向上移动到达接收来自一喂料器(未示出)的玻璃料滴的接收位置。
如图10所示，颈环夹持器和传送支臂组合件45包括一些孔47a，用以把一对颈环46(图15和16)支承在位于颈环支臂48上的颈环夹持器47内。支臂48通过它们的T型槽接头而各自附着于T型槽凸起49上。各个凸起49与各自的套筒50成一整体。如图7-9所示，套筒50各自内周以花键配合，并且通过互补的花键而装配到一翻转轴51的加粗的中间部分上。各个套筒50象描述的那样适合于同轴51一起旋转并沿着轴51轴向滑动。轴51的两个端部可转动地安装在轴承内，轴承在颈端固定在支承铸件的直立轴承架上，该支承铸件附着于机器的基础机架上。
轴51是可转动的，以便把颈模从型坯工位传送到吹制模制工位，后一个工位是支臂48从型坯工位转动大约180°所达到的。拼合的、可分的吹制模(未示出)以已知的方式安装在一对支臂上，这一对支臂以剪刀的样式围绕一根竖直的中心销轴旋转。该销轴通过支承铸件刚性地安装到机架上。还有两个通过铸件刚性地安装到机架上的竖直的侧销轴或轴，那些相连的、用以打开和闭合吹制模支臂的吹制模驱动联动机构(未示出)以已知的方式可旋转地安装在这些销轴上。本文所示的这些竖直轴代表机器的吹制模位置或工位。为了本发明图示说明时简单起见，吹制模机构的其余零部件以及初模机构的其余零部件故意从附图上省去了。
轴51的转动是由齿轮53实现的，齿轮53通过一个键刚性地固定到轴51的中部并与一垂直布置的齿条54a相啮合。齿条54a位于一液压操纵的油缸——活塞马达55的活塞杆54的上端(图6)。齿条54a的往复运动导致齿轮5 3的旋转运动，反过来，齿轮53又使得轴51转动。颈环支臂48由于轴51和其上的两个支架套筒50之间的花键联接而在一转动的翻转轨迹上移动。
颈环支臂48由于套筒50沿着轴51上的花键滑动而相互靠近和相互离开，以便打开和闭合颈环夹持器47。打开的移动量受挡块52的控制。这一运动是由对置的、单作用式、液压操纵的油缸—活塞组合件55实现的，组合件55对弹簧起作用。该用以转动的装置是象例如本文引作参考的美国专利3,233,999中所述的那样的I.S.机器中原有的和已知的。根据本发明，一曲臂60安装在轴51上，以便与其一起转动。
用以把冲头支架移向工作位置和从工作位置移开的装置(图12)基本上类似于本文引作参考的美国专利3,024,571中的装置，只不过是本文的装置是从初模的上方操纵的而不是从下方操纵的。
根据本发明，可分的或对分式颈环46支承在一个坚固的颈环夹持器47上，颈环夹持器47中间至两端可转动地安装在支臂48上。颈环支臂48各具有位于臂48上的枢轴61。这些枢轴向内延伸进颈环夹持器47上的凹座内(图10)。
参见图15，冲头支架70携带了两套冲头组合件71，每一套组合件包括一个液压缸72，该液压缸72具有一带有活塞杆74的活塞73，在活塞杆74上安装了一个冲头75。一套筒76安装在支架70的下端，并被一弹簧77可压缩地向下推。套筒76的下端制出了一个圆环状的梯形凹槽78，该凹槽适合于与一在颈环46上的互补的圆环状凸沿46a相啮合，以便冲头和颈环精确地对中。在颈环46的底部也有一个环状凸沿46b，用以和初模上的一个互补的凹槽41a啮合，以便颈环和初模之间的对正。
参见图6、10、11和17-21，根据本发明，所说的传送装置包括一传送支臂80，支臂80的一端围绕着与轴51的轴线A隔有一段距离的第二固定水平轴线B旋转，而其另一端以可在轴线C处转动的方式安装到一个颈环支臂48上。一连杆81的一端可转动地与曲臂60在轴线D处相连，而其另一端在轴线E处可转动地连接到传送支臂80的两端之间的某一点。传送支臂80包括相互之间有一钝的夹角的一个短的部分80a和一长的部分80b，并且，转动轴线E就处在这两部分的交接处。结果，如图21的示意图所示，曲臂60上的枢轴D的移动半径R1和枢轴E围绕轴线B的移动半径R2是相同的；而枢轴F围绕轴线A移动的半径R3与枢轴C围绕轴线B移动的半径R4是相同的。在任何位置上，曲臂60和传送支臂80的短的部分80a都保持平行关系，而长的部分80b和颈环支臂48也保持平行关系。
参见图12-14，采取了利用通过对置的弧形增压室90供送的空气冷却颈环46的措方包。每一增压室90包括若干个小室91、92、93和94。小室91～94由可调节的板95这样供应空气——即：进入每一小室的空气量能够通过改变从空气源进入各个小室的入口的尺寸来调节。每一块板95通过一穿过该板95上的槽98并伸进一螺纹孔99内的螺栓97保持在调定位置。
工作时，两个料滴穿过颈环进入初模，并根据结合附图1-5所描述的方法操纵设备。
参见图17-20，示出了设备在各个工作位置的情况：料滴向初模的传送以及冲头支架70相对于初模向初模上方的移动(图17)；玻璃的压制(图18)；型坯向吹制模工位的移动(图19)；以及型坯在吹制模工位的定位，以便吹制(图20)。
图21是一示意图，示出了围绕两个水平轴线运动的传送装置是如何把型坯保持在直立位置的。
不需要用一漏斗机构来引导玻璃通过颈环并进入初模，这样节省了成型循环的附加时间。在I.S.机器上的别的成型方法中，把玻璃料滴放在初模的底部或者一冲头的顶部，与此同时，其它机构正移向旁边或者正移动就位，以便开始压制。这种运动所花费掉的循环时间会导致玻璃过分的和不均匀的冷却，当把玻璃在吹制模内吹制成最后的形状时，玻璃的过分和不均匀冷却会产生不良的加尔分布。
与如美国专利4,004,906中所指出的用链轮、链条和齿轮传送型坯不一样的是，本方法用一刚性的联动机构来使颈环夹持器保持水平和更加稳定，从而产生极少的加工缺陷。
因此，可以看出，已经提供了一种旨在成型广口玻璃器皿的新颖的方法和设备；该方法和设备生产广口玻璃器皿，并允许用较小的压力更快速地成型型坯，以使玻璃器皿的质量更好；能够处理一个或多个玻璃料滴；该玻璃料滴最好是通过颈环而送进一个竖直的坚固的初模；该方法保证冲头能更快地和更精确地对中，同时，玻璃在初模内的移动较少；该方法既不需要漏斗机构也不需要阻挡机构；以及，该设备能够以较高的速度以一可靠的方式运行，而且，所需的维护最少。