CN101132998A - 改进的用于润滑熔融玻璃成型模具的方法和设备 - Google Patents

Abstract

表面混合燃烧器与I.S.型玻璃容器成型机的模具对正设置，用于制造碳黑供给来润滑模具的内表面，碳黑由燃烧丰富可燃的燃料与氧化剂供给生成。火花装置(54)间断地点燃燃料与氧化剂供给，火花装置(54)位于碳黑生成头(10)内，而点火线圈(56)位于碳黑生成头内用以通过感应放电的方法向火花装置传送高压脉冲。为了避免干扰I.S.机的电子控制系统的正确工作，点火线圈在足够接近所述火花装置的位置设置，优选地，点火线圈与火花装置直接接触。远程设置的电源(62)为点火线圈提供电力，电源以较低的电压提供给点火线圈能源，例如12至24伏直流电。

Description

改进的用于润滑熔融玻璃成型模具的方法和设备

发明领域

本发明涉及一种用于通过在玻璃成型机的模具内沉积炭黑润滑玻璃成型机的模具的方法与设备，炭黑通过火花装置传送的火花间断性地点燃丰富可燃的氧化剂与可燃料的混合体产生。尤其是，本发明涉及一种具有上述特点的方法与设备，其中模具是单独工段式(individual section，I.S.)类型的玻璃容器成型机的模具。

背景技术

如从例如美国专利5,746,800(Ambrogio)或美国专利5,679,409(Seeman)可知的那样，使用炭黑薄层润滑玻璃制造机的熔融玻璃接触表面，比如该种机器的成型模具的内表面，以取代周期性用常规润滑油和石墨基模具掺杂剂扫刷该表面是所希望的。这样的炭黑覆层通过用燃烧器部分氧化碳质气体而得到，该碳质气体例如为乙炔或如甲基乙炔和丙二烯的乙炔基气体的混合体(有时被称为mapp气体或MAPD气体)，该燃烧器的火焰朝向待覆盖模具表面。

前文提到的Seeman的‘409专利描述了一种模具表面炭黑系统，该系统将由天然气引出的火种点燃后的MAPD气与氧气的混合气朝向待覆盖表面。如Seeman的‘409专利中所言，由于炭黑燃烧器在玻璃制造机中工作的自身断续的特性，MAPD气体与氧气的混合气必须被小心的控制以防止由燃烧器至燃烧器喷嘴内的逆火(第3栏，第9至20行)，可以理解，Seeman的‘409专利描述的系统被证明可以成功地在Hartford 28旋转型餐具玻璃成型机的玻璃制造模具中生成炭黑，其中，单个炭黑生成燃烧器可以为旋转台上的所有模具服务。在这一点上，Hartford 28餐具机的生成炭黑的燃烧器的脉冲频率发生在相当高的频率下，而任何由于氧气通过空气-燃料混合器倒流入燃料管而产生的逆火趋势都可以通过小心地控制炭黑生成装置的工作条件被避免。

然而，该Hartforf 28玻璃制造机并不能用于制造有限开口的中空玻璃容器，比如用于包装各种食物和饮料产品的容器，因为这样的产品必须在具有拼合式模具的机器上制造。例如，如共同转让的美国专利6,098,427(Kirkman)或美国专利3,617,233(Mumford)中所描述的单独工段式(I.S.)机器(此两件专利中的每一件的公开内容均通过引用结合在本文中)是用拼合式玻璃成型模具操作的两步成型机器类型，并且该类型机器广泛地应用在这种容器的制造中。考虑到需要为I.S.机器的各个不同的机器工段提供单独的碳黑生成燃烧器，因此在I.S.机器中使用碳黑生成燃烧器的情况远少于Hartford 28机器。出于这个原因，因为在燃烧器点火脉冲间较长的时间内氧气从燃料-氧气混合器中倒流至燃料管而导致倒火，所以迄今为止都不可能将Seeman的‘409专利介绍的预混合型的燃烧器用于I.S.机的操作中。

在前文提到的Ambrogio的‘800专利中描述的玻璃成型机(此专利通过引用结合在本文中)对应单独部分(I.S.)玻璃容器成型机。但是，该参考文献指出使用火花加强装置，即元件23，其远离炭黑生成头放置，该放置需要从火花加强装置至火花电极使用良好屏蔽的电缆，即元件22，以防止电缆中的电磁干扰(EMI)干扰玻璃成型机的电子控制系统或其它电子元件的工作。

共同转让的美国专利申请公开第20030221455A1号(Scott等人)(此专利通过引用结合在本文中)指出了用于对I.S.玻璃成型机的炭黑生成模具生成炭黑的炭黑生成系统。前面所述Scott等人的申请具体地指出了使用表面混合燃烧器间断分别地发射氧化剂和含碳燃料流用以被在表面混合燃烧器下游的相互分隔的点火器元件之间的电火花点燃，以借此防止由点火脉冲间停止期中在氧化剂和燃料管中混合氧化剂和燃料而引起的逆火。如前所述，因为连续点火脉冲之间的停止期对I.S.机而言长于Hartford 28餐具玻璃成型机，倒火的潜在问题在I.S.机比在Hartford 28餐具玻璃成型机中更为严重，对于在Hartford 28餐具玻璃成型机的情况，美国专利6068889(Seeman)的指导是适用的。

不管与I.S.型玻璃容器成型机相连使用的炭黑系统如何，重要的是，必须用由点火电极之间的间距决定的非常高的电压(例如12,000至15,000伏)点燃间歇操作的火花装置的间隔点火电极，以正确地点燃混合氧化剂和燃料或它们的预混合的混合物并生成炭黑。此高电压由现有的电源，例如12至14伏直流电压的电源生成，且用电子元件将低伏电源转化成高伏电源以间歇操作火花装置。上述操作可用电容放电方法完成，其通过短路存有预定能量的电容以生成火花。当然，上述操作也可采用感应生成法完成，其中当通过变压器主体的电流被中断时，将产生高压感应峰值；这将引起第二边的电压加倍以形成脉冲，且该脉冲将在20k至35k伏之间，其决定于所述变压器的匝数比。对于玻璃成型机炭黑生成系统来说，感应放电火花点火系统的优点在于，其可生成具有稍微较低峰值安培数的脉冲，例如，采用一般方法时，电容放射点火器需要100安培数，而本方法只需要约6安培数，这对靠近机器工作的工人来说，可降低其工作的危险程度。

因为I.S.型玻璃容器成型机模具周围的环境十分拥挤，所以为靠近待润滑的机器模具的火花装置安装高压电源到目前为止并不是已知的。当所述高压电源远离所述机器模具放置时，就需要使用过量的电缆线从低压电源引导高压火花脉冲。这在操作上容易引起麻烦，因为当电缆线的长度过长时，其容易产生超量的电磁辐射(EMI)，并且该电磁辐射难以被精确地屏蔽，同时，其也将使火花增加过量的电容而减少火花间隔之间的电压，进而使该电压达到太低的电压值。对于以多个模腔为基础(也就是说，以其中提供多个模具在每一个机器工段上同时生产2、3或4个容器为基础)进行操作的机器的炭黑生成系统而言，这个问题是复杂的，这是因为提供使用于机器工段中的每一个上的其中每一个模具的炭黑生成头是非常必要的，而且从电缆所发射至每一合适炭黑生成头的电磁干扰可干扰成型机器的电子控制系统的操作，特别是如果使用重叠的脉冲点燃用于炭黑生成头的火花装置时。

发明简述

根据本发明，例如至少15,000伏的非常高的电压脉冲间断地施给相互间隔的用于炭黑生成头的火花装置的点火元件，该炭黑生成头位于邻近I.S.玻璃容器成型机的模具的位置。点火电压由嵌入炭黑生成头内的感应放电装置提供，并直接与相互间隔的火花装置的火花电极连接，尽管也可以考虑使用电容放电装置。本发明的感应放电装置通过来自远程电气面板的电缆接收较低电压的供电，如，从供应电源提供的12至24伏直流脉冲，该感应放电装置将该低压供电传送给每台机器的模腔的线圈，该线圈紧邻该模腔的火花塞并位于其上。因为从电气面板至火花装置的电缆在较低的电压下工作，所以该电缆不需要良好的屏蔽来避免其发射影响成型机电子控制系统或任何附近的炭黑生成头正确工作的电磁干扰，不管在电气面板和火花装置变压器之间的任何正常间隔。

通过将感应放电装置嵌入炭黑生成头而感应放电装置倾向于在炭黑生成头内工作，高压线的长度很小，这减小了在炭黑生成头内或接近炭黑生成头区域的不良电磁干扰。更进一步地，在多个炭黑生成头的设置中，如“四工”I.S.成型机(即，在每个机器工段同时生产四个容器)的设置中，每个机器工段需要4个炭黑生成头，该成型机的运行周期为点燃这些火花装置提供了充足的时间并且各炭黑生成头的火花脉冲没有任何重叠，这进一步避免了任何适当的炭黑生成头的火花脉冲干扰任何与之接近的炭黑生成头的火花装置的工作。

因此，本发明的目的是提供一种改进的用于将炭黑施给I.S.型玻璃容器成型机的模具的方法和设备。尤其是，本发明的目的是提供一种具有前述特点的方法和设备，其能够在间断的基础上操作而不产生过量的电磁干扰，并且能够这样做而不需要在较宽范围的脉冲频率下工作。

为了达成对本发明及其目的的进一步理解，请注意附图、以下的附图简要说明、发明详述以及所附的权利要求。

附图简要说明

图1是供根据用于实现本发明的方法的本发明的设备使用的电气系统的示意图；

图2是根据本发明优选实施例的用于三口玻璃容器成型机的头部的透视图；和

图3是图2沿线3-3的截面式放大局部透视图。

发明详述

图1和图2中以标号10总体性地示出了根据本发明的与玻璃接触的模具表面炭黑生成装置。炭黑生成装置10通过进口12接收燃料，并通过氧化剂进口14接收氧化剂。来自源端(未示出)的加压氧化剂被送入进口14，而来自源端(未示出)的加压燃料被送入进口12。尽管也可以考虑使用富含氧气的空气供应，优选地，送入进口14的氧化剂为相对纯的氧，比如来自商业来源的瓶装氧。优选地，送入进口12的燃料为mapp气体(甲基乙炔和丙二烯的混合体)。从进口14进入的氧化剂通过氧化剂通道18被送至表面混合型燃烧器16，而从进口12进入的燃料通过燃料通道20被送至该燃烧器16。尽管图3中仅示出了一个燃烧器16，可以理解的是I.S.玻璃容器成型机器的每一工段的每一模腔都有一个燃烧器，例如，如图1所示，在三口I.S.机器的每一工段设有三个燃烧器，或者在一个四口I.S.机器的每一部分设有四个燃烧器。

接收自氧化剂通道18和燃料通道20的燃料和氧化剂在流出燃烧器16后立即开始混合。不久之后，通过与其流动相关的湍流及正常分子扩散而至少部分混合的燃料和氧化剂生成可燃混合物，该可燃混合物由感应放电火花装置54点燃。该感应放电火花装置54嵌入燃烧器16所关联的炭黑生成头中，并且位于燃烧器16进口的下游，在下文中会对此做更详尽的解释。

该火花装置54从线圈56发送高压脉冲给一对相互间隔的电极58和60中的一个或另一个。火花装置54从远程电气面板62通过相互间隔的电线64-1和64-2接收相对较低压的电力，例如基于脉冲的12至24伏直流电，对于每一个火花装置54均有一组如64-1及64-2的电线，电线64-1和64-2贯穿长约8至10英尺的电线65。由于电线64-1和64-2在低压下工作，它们不会发射出达到可以干扰与头部10相关联的I.S.机电子控制系统正确工作的级别的电磁干扰。如图2所示，表面混合型燃烧器16对应于前文所述Scott的‘455公开申请中以标号216指示的表面混合型燃烧器，其纵向中轴线与玻璃制造模具(未示出)的纵向中轴线同轴设置，燃烧器16的出口与该模具的进口间仅有较小间距。由于来自燃烧器16的氧化剂与燃料流的快速混合，来自燃烧器16的火焰将与模具的内部熔融玻璃接触表面的所有部分接触，以便在所有这些部分，甚至在模具进口处或其邻近处的那些地方有效地生成炭黑。

如1999年ST Microelectronics出版的M.Melito的名为“Application Note-Car Ignition With IGBTS”的出版物中所描述的那样，感应放电点燃被已知是用于操作汽车火花塞的点火系统，该公开内容通过引用结合在本文中。当然，汽车火花点燃系统必须能够在较宽范围的点火脉冲下工作，相比之下，用于玻璃容器炭黑生成系统的火花点火系统仅需要能够在频率固定或相对固定的点火脉冲下工作。在本例中，优选地，点火线圈56以固定的每分钟4000脉冲的速度点火。

尽管发明人考虑的迄止申请日的实施本发明的最佳方式已经在这里被展示和描述，但是对于本领域人员很显然的是，合适的改动、变化或等同可以在不偏离本发明范围的前提下作出，该范围被下列权利要求的条款及其法律等同所限定。

Claims (26)

1.一种供I.S.型玻璃容器成型机的工段使用的设备，所述工段包括用于通过压或吹而由可模制的玻璃成型玻璃容器型坯的至少一个初模，所述设备包括：

燃烧器，其设置成用以间断地传送燃料和氧化剂的丰富可燃的供给的脉冲而流向所述至少一个初模；

火花装置，其设置成用以间断地点燃燃料和氧化剂的所述可燃的供给，以便生成炭黑火焰；和

点火线圈，其设置成用以间断地给与所述火花装置高电压，所述点火线圈设置成足够靠近所述火花装置，以便避免干扰所述I.S.机的电子控制系统的正确工作。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：

其中每个所述高压脉冲具有至少足以跨越所述火花装置的分隔的电极间的间隔的电压。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，其中每个所述高压脉冲有大约12,000至15,000伏的电压。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于进一步包括：

用于给所述点火线圈传递较低压的电力供给的电气面板。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：

所述较低压供给为大约12至24伏的直流电。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述点火线圈以相对固定的每分钟大约4,000脉冲的点火脉冲速度工作。

7.一种生成用于润滑I.S.型玻璃容器成型机的初模的炭黑的方法，所述方法包括：

将燃烧器与所述初模对正设置，用于间断地传送燃料和氧化剂的丰富可燃的供给的脉冲而流向所述至少一个初模；

通过间断地给与火花装置电压而在所述燃烧器的下游点燃燃料和氧化剂的所述可燃的供给，以便生成炭黑火焰；以及

将用于间断地给与所述火花装置电压的点火线圈设置成足够靠近所述火花装置，以便避免干扰所述I.S.机的电子控制系统的正确工作。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述点火线圈与所述火花装置直接连接。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述火花装置被给与至少足以跨越所述火花装置的分隔的火花装置电极间的间隔的电压。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述火花装置被给与大约12,000至15,000伏的电压。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述火花装置通过感应放电的方法给与电压。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于进一步包括：

给所述点火线圈传递较低压电力供给，以便产生高压脉冲，所述电力供给远离所述点火线圈设置。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

所述电力供给以大约12至24伏直流电的电压给点火线圈输送电力。

14.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述点火线圈以相对固定的每分钟大约4,000脉冲的点火速度工作。

15.一种包括I.S.型玻璃容器成型机的工段的头部的设备，所述成型机包括多个初模，其中每个初模用于通过压或吹而由可模制的玻璃成型玻璃容器的型坯，所述设备包括：

多个燃烧器，其中每个所述燃烧器设置成用以间断地传送燃料和氧化剂的丰富可燃的供给的脉冲而流向所述初模中的一个；

多个火花装置，每个火花装置设置成用以点燃来自所述燃烧器中之一的燃料和氧化剂的可燃的供给，从而生成炭黑火焰；以及

点火线圈，其设置成用以间断地给与其中每个所述火花装置高电压脉冲，所述点火线圈设置在所述玻璃容器成型机的头部内，以便避免干扰所述I.S.机的电子控制系统的正确工作。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于：

其中每个所述高压脉冲具有至少足以跨越所述火花装置的分隔的电极间的间隔的电压。

17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，其中每个所述高压脉冲具有大约12,000至15,000伏的电压。

18.如权利要求15所述的设备，其特征在于进一步包括：

用于传送较低电压给电子供给的电气面板。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于：

所述较低电压供给为基本上不超过12至24伏直流电的电压。

20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述点火线圈以相对固定的每分钟大约4,000脉冲的点火速度工作。

21.一种生成用于润滑I.S.型玻璃容器成型机的多个初模的炭黑的方法，所述方法包括：

设置多个燃烧器，所述燃烧器中的每一个都与所述初模中的一个对正设置，用于间断地传送燃料和氧化剂的丰富可燃的供给的脉冲而流向与所述燃烧器对正的初模；

通过给与火花装置电压而在所述燃烧器的下游位置点燃流自所述燃烧器中的每一个的燃料和氧化剂的可燃的供给，以便生成炭黑火焰；以及

将用于间断地给与用于所述燃烧器中的每一个的所述火花装置电压的点火线圈设置成足够靠近于每个火花装置，以避免干扰I.S.机的电子控制系统的正确工作。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：

每个火花装置被给予至少足以跨越所述火花装置的分隔的电极间的间隔的电压。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于：

每个火花装置通过感应放电方法给与电压。

24.如权利要求21所述的方法，其特征在于进一步包括：

给所述点火线圈传递较低电压电力供给，以便产生高压脉冲，所述电力供给远离所述点火线圈设置。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于：

所述电力供给以基本上超过12至24伏直流电的电压给所述点火线圈输送电压。

26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述点火线圈以相对固定的每分钟大约4,000脉冲的点火速度工作。

Images