專利名稱：內(nèi)含雕像的連續(xù)球形玻璃制品的制造方法以及由該方法獲得的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球形玻璃制品的制造，在每一個(gè)玻璃制品中含有一個(gè)三維物體。這種方法可以由多種實(shí)施方案獲知。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于設(shè)計(jì)出一種可以以工業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)非常高的生產(chǎn)速度的方法，其中所獲得的球形玻璃制品符合非常高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種可以在非常低的成本下實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的方法。
一般說來，本發(fā)明提供了一種連續(xù)球形玻璃制品的生產(chǎn)方法，在每一個(gè)玻璃制品中含有一個(gè)三維物體或雕像，該方法包括下列以適當(dāng)次序進(jìn)行的步驟(a)向一個(gè)容器中提供熔融玻璃物料，該容器包括一個(gè)可以將液體玻璃輸送通過的排料口；(b)提供耐熱的雕像；(c)通過由至少兩側(cè)供入熔融玻璃而使熔融玻璃連續(xù)地完全包圍至少一個(gè)雕像；(d)在步驟(c)之前或之后分配該熔融玻璃，從而形成熔融玻璃料塊，在每一個(gè)料塊中埋入一個(gè)雕像；以及(e)通過基本上不定向滾動(dòng)一段時(shí)間同時(shí)冷卻以使玻璃固化，從而將這些料塊成型為球形。
在這種方法中，會(huì)發(fā)生這樣一個(gè)問題，即在由至少兩側(cè)供入的玻璃料相互接觸的區(qū)域中會(huì)包含空氣。由于該玻璃具有較大的粘度，因而空氣或其它氣體裹入物不再能逃逸。氣泡或其它氣體裹入物在一定程度上會(huì)影響所制造的產(chǎn)品的美觀質(zhì)量，因此人們需要實(shí)施本發(fā)明的方法，它沒有或只有可以忽略不計(jì)的氣體裹入物。在這方面，本發(fā)明的方法優(yōu)選地包括下列步驟(f)在基本上不存在不能溶于熔融玻璃中的氣體的情況下進(jìn)行步驟(c)，從而避免氣體裹入物，如氣泡。
本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方案包括下列步驟(g)在基本上負(fù)壓的氣體環(huán)境中進(jìn)行步驟(f)。
該方法的另一種實(shí)施方案包括下列步驟(h)在存在可溶于熔融玻璃中的氣體，如氫、氦、氖、氬的情況下進(jìn)行步驟(f)。
為了防止熱應(yīng)力，建議該方法的實(shí)施方案包括下列步驟(i)在預(yù)熱連續(xù)的雕像以后，例如預(yù)熱到850℃左右的溫度以后進(jìn)行步驟(c)。
一個(gè)特定的實(shí)施方案具有下列特征，即步驟(e)通過第一輥進(jìn)行，在該輥中挖有光滑圓形的螺旋槽，該輥以第一圓周速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并且與第二輥共同作用，第二輥以不同于第一圓周速度的第二圓周速度驅(qū)動(dòng)，第二輥是光滑的或者類似地也帶有螺旋槽。
一種特定的實(shí)施方案具有下列特征，即該玻璃基本上由下列成分組成約76％ SiO2約16％％ Na2O約6％ CaO約2％ K2O優(yōu)選的實(shí)施方案具有下列特征，即第一個(gè)雕像事先帶有釉料涂層，該釉料涂層至少包括來自Si、Al、Na、Mg、Zr的氧化物，并且?guī)в兄伭希擃伭鲜且訤e、Pb、Cr元素為基礎(chǔ)的。
一種特定的實(shí)施方案具有下列特征，即該雕像的釉料基本上由下列成分組成61.5％SiO214.7％Al2O34.7％Na2O
6.6％K2O11.2％CaO1.3％其余成分本發(fā)明的方法的一種特定實(shí)施方案其特征在于雕像的材料包括下列成分約65％SiO2約19％Al2O3約1.9％Na2O約4.2％MgO約6.4％CaO一種特定的實(shí)施方案具有下列特征，即該雕像的材料基本上由陶瓷材料，如高嶺土(瓷土)、陶土或其類似物組成。
應(yīng)當(dāng)明白該材料必須事先成型，直到它獲得所需的三維形狀。舉例來說，該材料可以以粉末形式潤濕，從而形成一定的粘性。而后通過預(yù)熱而獲得第一粘接，這可以以下面所說的方式進(jìn)行。只有在埋入仍然熾熱的塑性玻璃料中以后，雕像才會(huì)進(jìn)行一定的硬化。
一種特定的實(shí)施方案具有下列特征，即該雕像的材料至少大約含有下列成分61.0％SiO221.0％Al2O31.0％ Fe2O31.2％ CaO0.5％ MgO0.2％ Na2O2.0％ K2O一種變化形式具有下列特征，即該雕像的材料至少大約具有下列成分62.0％SiO2
2.0％ Al2O31.1％ Fe2O30.5％ CaO32.0％MgO0.7％ Na2O1.0％ K2O為了避免熱應(yīng)力，本發(fā)明的方法優(yōu)選地這樣進(jìn)行，即通過以一定的速度由退火溫度到應(yīng)變溫度而將球形制品冷卻，從而使冷卻在基本上沒有應(yīng)力的情況下進(jìn)行。
本發(fā)明還涉及下列方法，該方法包括下列步驟(j)通過再次將球形玻璃制品完全加熱從而除去內(nèi)部應(yīng)力并且隨后慢慢冷卻到如50℃左右，而在步驟(e)之后進(jìn)行退火。
本發(fā)明的方法的另一種變化包括下列步驟(k)將通過排出口輸送的熔融玻璃分成幾個(gè)連續(xù)的部分；(l)提供至少帶有大致半球形底和至少帶有大致半球形蓋并且該蓋可以放在底上或從底上除去的模具；(m)將第一部分玻璃傾倒在該底上；(n)將至少一個(gè)雕像放在該第一部分玻璃上并且任選地部分放在該第一部分玻璃中；(o)向第一部分玻璃和雕像上傾倒第二部分玻璃；(p)放上蓋，同時(shí)加壓由此形成的包圍料塊；(q)除去蓋；(r)取下所形成的至少大致呈球形的玻璃料塊，在該料塊中包圍著雕像；以及(s)進(jìn)行步驟(e)。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種制造連續(xù)球形玻璃制品的方法，在每一個(gè)玻璃制品中包含有一個(gè)雕像，該方法包括下列步驟(t)向容器中供入熔融玻璃料塊，該容器包括可以用閥閉合的排出口并且一個(gè)垂直的管形中央心軸伸向其中，由此而使液體玻璃的管流可以通過該排出口輸送；(u)打開該閥，以輸送所說的液體玻璃料流，同時(shí)通過該心軸間隙地供應(yīng)連續(xù)的雕像，從而使這些物體接受在玻璃料流的空心空間中；(v)使該玻璃料流收縮并且由此而將連續(xù)的物體埋入該玻璃料流中；(w)連續(xù)地將雕像所在的玻璃料流下部分開，從而形成仍然熔融的玻璃料塊，在每一個(gè)料塊中均埋入了雕像；以及(e)通過基本上不定向滾動(dòng)同時(shí)進(jìn)行冷卻由此而使玻璃固化，從而將這些料塊形成球形。
優(yōu)選的實(shí)施方案具有下列特征，即該心軸具有一個(gè)加寬的底部，它可以作為閥體與作為閥位的排出口的閥嘴邊一起起作用。
另一個(gè)實(shí)施方案的特征在于步驟(c)采用多個(gè)相互連接構(gòu)成圓形通道開口的凹輥來進(jìn)行。
在某些情況下，后一種實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于它具有下列特征，即輥?zhàn)右暂^高的周邊速度驅(qū)動(dòng)，以強(qiáng)迫玻璃料流收縮。在此可以看到此時(shí)的輥?zhàn)泳哂小袄瓌?dòng)”作用。由此玻璃料流發(fā)生有效的拉伸作用。在這種情況下，當(dāng)輥?zhàn)右暂^低的速度驅(qū)動(dòng)或相對(duì)于玻璃料流較慢時(shí)，在輥?zhàn)拥纳嫌螘?huì)發(fā)生一定的膨脹，而后由于由共同起作用的輥?zhàn)酉薅ǖ南鄬?duì)狹窄的通道而引起收縮。
特定的實(shí)施方案具有下列特征，輥?zhàn)泳哂胁糠殖是蛐蔚那唬谛D(zhuǎn)過程中在預(yù)定位置共同起作用。
實(shí)用的實(shí)施方案具有下列特征，即步驟(v)通過切斷雕像間的玻璃料流而進(jìn)行。
后一種實(shí)施方案可以通過采用具有共同起作用的、通常是凹陷的、V形切割刃的兩塊板而實(shí)現(xiàn)。
如上所說，優(yōu)選地是在埋入之前將雕像預(yù)先加熱。還說明了可以采用延伸到玻璃容器排出口的心軸。在該實(shí)施方案中，可以僅僅通過使每一個(gè)雕像在由心軸限定的管形空腔中停留一定的時(shí)間而預(yù)先加熱雕像。
所說的玻璃、雕像和釉料的組成具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，特別是相互結(jié)合在一起時(shí)。例如，雕像與玻璃具有基本上相同的熱膨脹系數(shù)是重要的。這一點(diǎn)可以通過具有足夠精確的組成而實(shí)現(xiàn)，從而可以防止熱應(yīng)力。釉料的顏色退化必須符合高標(biāo)準(zhǔn)。這些也是通過所說的釉料組成來實(shí)現(xiàn)。
最后，本發(fā)明涉及一種埋入三維物體的球形玻璃制品，這種埋入三維物體的球形玻璃制品是通過作用上述方法中的任何一種而制得的。
應(yīng)當(dāng)明白在玻璃料塊中可以埋入一個(gè)以上的雕像。該雕像可以是耐熱的，從而盡管玻璃的溫度非常高，它仍能完全保持其形狀和顏色。舉例來說，陶瓷材料就非常適用于這種情況。玻璃雕像或多個(gè)玻璃雕像的組合也可以采用，這些雕像在埋入過程中會(huì)與包裹的玻璃或多或少地熔合在一起。在這種實(shí)施方案中，在制得的產(chǎn)品中的雕像的輪廓與采用陶瓷雕像的第一種實(shí)施方案相比不太尖銳。
下面將參照附圖來描述本發(fā)明。


圖1表示連續(xù)操作的玻璃窯爐高度示意性的剖面透視圖；圖2表示其中接受中央心軸的玻璃排出口的截面圖；圖3是另一種玻璃排出口方案的截面圖，在該排出口上增加了加熱裝置和收縮輥；圖3a是經(jīng)過收縮和成型輥的截面圖；圖3b是配有半圓接受槽的另一種輥的上視圖；圖4是圖3的排出口的側(cè)視圖，其上連接了一種用于將玻璃料塊滾成球形制品的裝置；圖5是圖4中裝置的變化形式的局部剖視透視圖；圖6是適用于制造其中包含雕像的玻璃大理石的完整裝置的局部剖視透視圖；圖7、8、9、10、11、12表示經(jīng)過圖6裝置的操作站的截面圖，在這里連續(xù)的雕像被埋入玻璃料塊中；圖13表示經(jīng)過用來在氦環(huán)境中進(jìn)行埋入過程的模具的截面圖；以及圖14表示一種實(shí)施方案的示意圖，其中玻璃制品由埋入站向成型輥的輸送不是通過噴射發(fā)生而是僅僅通過重力的作用。
圖1表示連續(xù)操作的玻璃窯爐1。料池2含有熔融玻璃料流3，該料流以下列所說的方式通過所謂的喂料器4喂入玻璃排料口5中，該排料口上以下面所說的方式加有切割裝置6。
原料料倉7與料池2相連。加熱通過燃料供應(yīng)管8進(jìn)行，它從上方加熱玻璃料4，正如火焰9所表示的那樣。與料池3以已知方式相連的是蓄熱室10、11，它們連續(xù)交替地貯存熱量并且向燃燒器8中供應(yīng)燃燒空氣11。由于流動(dòng)方向和火焰方向9分別以所示的方向從蓄熱室10到蓄熱室11和從蓄熱室11到蓄熱室12的交替變化，可以在接受的蓄熱室中貯存熱量，所貯存的能量可以用來預(yù)熱燃燒器所用的燃燒空氣。由此可以獲得非常高的效率。煙囪13用來排放燃燒氣體。
本發(fā)明特別涉及在玻璃排出口15附近的結(jié)構(gòu)。
圖2表示玻璃料流3可以通過排料通道14而輸送。由于存在中央心軸15，玻璃以管流16的形式輸送，由于重力的作用，管流16以自然的方式產(chǎn)生一定的收縮。應(yīng)當(dāng)明白在離開排料通道14的時(shí)候，玻璃的溫度為約1100℃，因此它是熾熱的并且是完全塑性的。
中央心軸15具有加寬的下部17。心軸15還可以以已知的方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，正如箭頭18所表示。由于排料通道在其下部設(shè)有內(nèi)部飛邊19，其形狀與心軸15加寬的部分17的形狀相配合。通過如箭頭20所示上下移動(dòng)心軸，心軸15上加寬的部分17可以與作為閥位的飛邊部分19一起起閥體的作用。由此可以按需要對(duì)玻璃料流16進(jìn)行控制。
圖3表示采用相當(dāng)寬的心軸21的實(shí)施方案。在空心心軸中，用于埋入以及優(yōu)選地埋入陶瓷材料中的三維物體或雕像可以由頂部下降，從而進(jìn)入管形玻璃料流16的收縮區(qū)23中。通過適當(dāng)?shù)匾韵率龇绞脚c收縮過程結(jié)合起來進(jìn)行控時(shí)，雕像22獲得一定的相互間隔?？梢钥吹酵ǔＩ形刺幚淼牡裣?4在停留在心軸21的空腔24中時(shí)已經(jīng)被預(yù)熱，這樣它們就可以被預(yù)烘烤并且獲得一定的粘接。由于這種加熱，物體22與玻璃料流16之間的溫度差在接觸時(shí)已經(jīng)受到限制，由此而使熱應(yīng)力限制在一定范圍內(nèi)。
在收縮區(qū)23的下游，通過采用例如三個(gè)成型輥25而使玻璃料流再次強(qiáng)迫收縮，輥25其截面具有如圖3a所示的形狀。通過將圖3a的結(jié)構(gòu)移動(dòng)到中心位置，可以形成一個(gè)有限的、完全呈圓形的通道，該通道由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的輥圍成。另外輥?zhàn)舆€可以如圖3b所示配有半圓腔26。
在輥?zhàn)?5的下游，玻璃料流29在埋入的物體22之間被兩片相互移動(dòng)的刀片27、28剪斷。
根據(jù)輥?zhàn)?5的旋轉(zhuǎn)速度，玻璃料流16會(huì)發(fā)生有效的收縮或者如16’所示發(fā)生一定的膨脹。
在加料通道14的開口區(qū)域設(shè)有加熱元件29。
圖4表示在離開由刀片27和28組成的切割裝置6以后，仍然處于塑性狀態(tài)的料塊30接受在輥31上，它是通過未示出的裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的并且其上配有半圓形的槽32。由于輥31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，制品30如箭頭33所示滾動(dòng)向下，同時(shí)由引導(dǎo)裝置(未示出)引導(dǎo)并且在仍然熾熱但至少處于固化狀態(tài)時(shí)離開輥?zhàn)?1。
對(duì)于玻璃無應(yīng)力冷卻或“退火”來說，有三個(gè)參數(shù)是較為重要的。
*退火溫度Ta低于此溫度，所存在的熱應(yīng)力通過粘滯松弛而在約15分鐘內(nèi)得到補(bǔ)償。為了使玻璃無應(yīng)力，必須將產(chǎn)品加熱到剛好高于Ta而后進(jìn)行冷卻。
*應(yīng)變溫度Ts低于此溫度，內(nèi)部應(yīng)力最終不再補(bǔ)償(在Ts下，補(bǔ)償時(shí)間為約15小時(shí))。
*冷卻速度(v)在冷卻期間，必須緩慢地由Ta到Ts，以避免由于溫度梯度而造成應(yīng)力集中。
所說的兩個(gè)溫度均取決于玻璃的組成，而(v)取決于產(chǎn)品的形狀的幾何結(jié)構(gòu)。對(duì)于如權(quán)利要求10中所說的玻璃組成(其中數(shù)值以重量百分比計(jì))來說，可以計(jì)算出下列溫度Ta＝505℃Ts＝187℃對(duì)于這種玻璃，采用約40℃的退火間隔，即520-480℃。
采用本發(fā)明的方法制得的玻璃制品的冷卻速度取決于直徑直徑＝22mmv＝6℃/m直徑＝35mmv＝2.4℃/m玻璃中的永久應(yīng)力可以通過在520-480℃之間這些速度下的冷卻而避免。
應(yīng)當(dāng)考慮的是在低于Ts時(shí)，暫時(shí)應(yīng)力由于快速冷卻而仍然可以在玻璃中形成。這些應(yīng)力可以通過控制冷卻到室溫而避免，它同樣取決于球形制品的直徑。適用于此的冷卻速度可以是直徑＝22mmv＝10℃/m直徑＝35mmv＝5℃/m因此應(yīng)當(dāng)明白如有必要必須首先加熱到Ta，而后保持15分鐘，以達(dá)到無應(yīng)力狀態(tài)。而后根據(jù)上面所說的內(nèi)容進(jìn)行退火處理，此后根據(jù)上面給出的冷卻速度最終受控冷卻到室溫。在1000℃以上的溫度下形成玻璃以后立即冷卻到所說的約520℃對(duì)于在最終產(chǎn)品中應(yīng)力的產(chǎn)生沒有明顯的影響。實(shí)踐中主要與此有關(guān)的是在520℃以下的最終冷卻，其中一個(gè)獨(dú)立的熱處理，在520-480℃之間的退火也是必需的。
所插入的通常由陶瓷材料組成的雕像的影響不能完全預(yù)測(cè)。但是可以設(shè)想，特別是當(dāng)存在預(yù)熱時(shí)，不會(huì)發(fā)生問題，假定認(rèn)為所說的冷卻速度得到遵守。
值得注意的是在附圖中，為了清楚起見，在圖4中沒有畫出與輥31一起作用的第二輥。可以參見圖5和圖6，在這張圖中詳細(xì)地描述了兩種可能性。
圖5表示用于液態(tài)氣體的、與排料口102相連的容器101。玻璃料流103向下從中流過。玻璃料流103沿空心心軸104流動(dòng)，雕像106的送料器105與該心軸相連。雕像排放到輥?zhàn)?07、108的收縮區(qū)中，由于玻璃料流103的收縮作用，雕像106在該位置被液態(tài)氣體包裹。如圖中所示，輥?zhàn)?07、108分別帶有基本上呈半球形的空腔109、110，其中輥?zhàn)?07、108被驅(qū)動(dòng)，由此而使位于進(jìn)入?yún)^(qū)的各個(gè)腔一起形成一個(gè)球。在每一種情況下，雕像106的供應(yīng)還與通過腔109、110不斷形成所說的球形相同步。由此可以確保雕像106始終處于玻璃球111的中心位置。在離開輥107、108之間的收縮區(qū)之后，每一個(gè)均帶有一個(gè)雕像106的仍然呈塑性的玻璃制品111下落到兩個(gè)帶紋的輥?zhàn)?12、113上，這些輥?zhàn)用恳粋€(gè)均帶有或多或少的半圓形、螺旋延伸的接受槽。在這種實(shí)施方案中，輥?zhàn)?12、113以彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)，由此而使制品111沿箭頭114的方向輸送，而后進(jìn)行最后的處理，正如在下文中參照?qǐng)D6所描述的那樣。輥?zhàn)舆€可以以相同的方向旋轉(zhuǎn)，槽的收縮區(qū)必須處于相反的方向。
圖6表示具有液態(tài)玻璃116的容器115。該容器帶有兩個(gè)排放口117、118和兩個(gè)沖頭119、120，它們可以在中心控制單元的控制下進(jìn)行上下移動(dòng)并且可以在脈沖形式在一定時(shí)間通過排料口117、118輸送玻璃料滴121、122。為了清楚起見，圖6還表示了另一種方案，即玻璃料流可以通過采用切割刀片27、28(與圖3對(duì)比)而進(jìn)行分配。玻璃料滴或部分121、122在下面所說的時(shí)間通過通道123、124被攜帶到轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)或旋轉(zhuǎn)臺(tái)125上。旋轉(zhuǎn)臺(tái)間隙地旋轉(zhuǎn)60度角。六個(gè)模具底部等角度地放置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。相對(duì)應(yīng)的底在圖7、8、9、10、11、12中用數(shù)字126表示。旋轉(zhuǎn)臺(tái)125以箭頭127所示的方向間隙地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在圖中所示的位置，底部126通過通道124用塑性玻璃料滴122填充。而后轉(zhuǎn)動(dòng)60度角，由此而到達(dá)一個(gè)位置，在該位置雕像通過通道128排放到塑性玻璃料上并且部分進(jìn)行該玻璃料中。該雕像通過加熱裝置129輸送，此時(shí)例如可以加熱到850℃。加熱裝置129的進(jìn)料管130連接到排放裝置31上，后者帶有螺旋形振動(dòng)槽132。
而后發(fā)生下一個(gè)60度角步驟到下一個(gè)位置。在該位置，料滴121通過通道123倒在雕像和已經(jīng)存在的填充在底部的玻璃上。
旋轉(zhuǎn)臺(tái)125而后再次轉(zhuǎn)動(dòng)60度角到下一個(gè)位置，在這里將一個(gè)蓋子或沖頭133以模具形式封閉該底部并且玻璃制品獲得大致的球形形狀。而后抬起該沖頭，旋轉(zhuǎn)臺(tái)125再旋轉(zhuǎn)60度角，到達(dá)噴射機(jī)構(gòu)134，該機(jī)構(gòu)攜帶所形成的、通過呈球形的制品通過由下部噴射而到達(dá)排料管135。圖中沒有示出的是還可以在此采用其它一些定向輸送，如氣流、推板或其類似物(參見圖11和12)。
位于排料通道135端部的是輥?zhàn)?1和無紋、通常是呈圓柱形的輥?zhàn)?36，它在此共同起作用并且以不同的速度驅(qū)動(dòng)。
在輥?zhàn)?1的上方，是燃燒器137，用它來對(duì)所形成的玻璃制品進(jìn)行所謂的“火焰拋光”。由此進(jìn)行暫時(shí)的加熱，以有助于將球形玻璃制品精確地成型為球形。在燃燒器137的下游，進(jìn)行冷卻，使得包含雕像的玻璃制品完全固化并且可以端部傾倒到循環(huán)傳送帶138上，并被攜帶經(jīng)過熱處理裝置139。首先是再次加熱到該制品的內(nèi)部，而后進(jìn)行非常漸進(jìn)的冷卻。由此可以確保所獲得的制品基本上沒有熱應(yīng)力。
圖7-12更詳細(xì)地描述了旋轉(zhuǎn)臺(tái)125區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
這些圖表示對(duì)應(yīng)于所說的六個(gè)位置的各個(gè)站臺(tái)。
圖7表示料滴122通過通道124倒在底部126上的情況。底部由兩個(gè)部分組成，即半球形底部140和上部對(duì)應(yīng)地形成的帶有開口142的部分141。
圖8表示雕像106通過撿放單元143而放置雕像106的情況。
圖9表示玻璃料121通過通道123倒在雕像上的情況。
圖10表示壓機(jī)133在加壓下完成球形從而形成內(nèi)部包含雕像的球形塑性玻璃料的情況。
圖11表示所形成的圓形制品111可以通過通道135而送入輥?zhàn)?1、136中的情況。
圖12表示仍然塑性的玻璃制品111還放在輥?zhàn)?1、136界面上的情況，此時(shí)沒有設(shè)置管135而是采用槽144。值得注意的是在圖11和12的實(shí)施方案中，存在噴射器161?？梢杂盟蓢娚淦?34除去已經(jīng)形成的制品111并將它推向槽144。
圖13表示由底部151、圓柱部分152和沖頭133組成的模具150，它們與底部151一起形成球形腔153。在該實(shí)施方案中重要的一點(diǎn)是可以通過氣體通道開口154、柱形夾套腔155和開口156、157由空腔153中提取空氣，從而形成負(fù)壓或者使氣體如氫氣、氦氣、氖氣、氬氣或類似氣體溶于玻璃中。重要的是在將料滴121傾倒在第一料滴122上之前該方案是可操作的。用這種方式可以避免形成氣泡。
圖14表示另一種旋轉(zhuǎn)臺(tái)125。在此采用循環(huán)傳送機(jī)161，它攜帶模具底部126。分別用a、b、c、d和e表示的處理階段與如圖6和圖7-12所示的旋轉(zhuǎn)臺(tái)125上的生產(chǎn)階段相對(duì)應(yīng)。
可以明顯看出，在階段(e)中，所形成的制品111在重力作用下落在輥?zhàn)?1上，而沒有設(shè)置噴射器。
權(quán)利要求
1.連續(xù)球形玻璃制品的生產(chǎn)方法，在每一個(gè)玻璃制品中含有一個(gè)三維物體或雕像，該方法包括下列以適當(dāng)次序進(jìn)行的步驟(a)向一個(gè)容器中提供熔融玻璃物料，該容器包括一個(gè)可以將液體玻璃輸送通過的排料口；(b)提供耐熱的雕像；(c)通過由至少兩側(cè)供入熔融玻璃而使熔融玻璃連續(xù)地完全包圍至少一個(gè)雕像；(d)在步驟(c)之前或之后分配該熔融玻璃，從而形成熔融玻璃料塊，在每一個(gè)料塊中埋入一個(gè)雕像；以及(e)通過基本上不定向滾動(dòng)一段時(shí)間同時(shí)冷卻以使玻璃固化，從而將這些料塊成型為球形。
2.如權(quán)利要求1所說的方法，它包括下列步驟(f)在基本上不存在不能溶于熔融玻璃中的氣體的情況下進(jìn)行步驟(c)，從而避免氣體裹入物，如氣泡。
3.如權(quán)利要求2所說的方法，它包括下列步驟(g)在基本上負(fù)壓的氣體環(huán)境中進(jìn)行步驟(f)。
4.如權(quán)利要求2所說的方法，它包括下列步驟(h)在存在可溶于熔融玻璃中的氣體，如氫、氦、氖、氬的情況下進(jìn)行步驟(f)。
5.如權(quán)利要求1所說的方法，它包括下列步驟(i)在預(yù)熱連續(xù)的雕像以后，例如預(yù)熱到850℃左右的溫度以后進(jìn)行步驟(c)。
6.如權(quán)利要求1所說的方法，其中步驟(e)通過第一輥進(jìn)行，在該輥中挖有光滑圓形的螺旋槽，該輥以第一圓周速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并且與第二輥共同作用，第二輥以不同于第一圓周速度的第二圓周速度驅(qū)動(dòng)，第二輥是光滑的或者類似地也帶有螺旋槽。
7.如權(quán)利要求1所說的方法，其中該玻璃基本上由下列成分組成約76％ SiO2約16％％ Na2O約6％ CaO約2％ K2O。
8.如權(quán)利要求1所說的方法，其中每一個(gè)雕像事先帶有釉料涂層，該釉料涂層至少包括來自Si、Al、Na、Mg、Zr的氧化物，并且?guī)в兄伭?，該顏料是以Fe、Pb、Cr元素為基礎(chǔ)的。
9.如權(quán)利要求8所說的方法，其中該雕像的釉料基本上由下列成分組成61.5％SiO214.7％Al2O34.7％Na2O6.6％K2O11.2％CaO1.3％其余成分。
10.如權(quán)利要求1所說的方法，其中該雕像的材料包括下列成分約65％SiO2約19％Al2O3約1.9％Na2O約4.2％MgO約6.4％CaO。
11.如權(quán)利要求1所說的方法，其中該雕像的材料基本上由陶瓷材料，如高嶺土、陶土或其類似物組成。
12.如權(quán)利要求10所說的方法，其中該雕像的材料至少大約含有下列成分61.0％SiO221.0％Al2O31.0％ Fe2O31.2％ CaO0.5％ MgO0.2％ Na2O2.0％ K2O。
13.如權(quán)利要求10所說的方法，其中該雕像的材料至少大約具有下列成分62.0％SiO22.0％ Al2O31.1％ Fe2O30.5％ CaO32.0％MgO0.7％ Na2O1.0％ K2O。
14.如權(quán)利要求1所說的方法，其中在步驟(e)中通過以一定的速度經(jīng)過由退火溫度到應(yīng)變溫度的區(qū)域而將球形制品冷卻，從而使冷卻在基本上沒有應(yīng)力的情況下進(jìn)行。
15.如權(quán)利要求1所說的方法，它還包括下列步驟(j)通過再次將球形玻璃制品完全加熱從而除去內(nèi)部應(yīng)力并且隨后慢慢冷卻到如50℃左右，而在步驟(e)之后進(jìn)行退火。
16.如權(quán)利要求1所說的方法，它還包括下列步驟(k)將通過排出口輸送的熔融玻璃分成幾個(gè)連續(xù)的部分；(l)提供至少帶有大致半球形底和至少帶有大致半球形蓋并且該蓋可以放在底上或從底上除去的模具；(m)將第一部分玻璃傾倒在該底上；(n)將至少一個(gè)雕像放在該第一部分玻璃上并且任選地部分放在該第一部分玻璃中；(o)向第一部分玻璃和雕像上傾倒第二部分玻璃；(p)放上蓋，同時(shí)加壓由此形成的包圍料塊；(q)除去蓋；(r)取下所形成的至少大致呈球形的玻璃料塊，在該料塊中包圍著雕像；以及(s)進(jìn)行步驟(e)。
17.制造連續(xù)球形玻璃制品的方法，在每一個(gè)玻璃制品中包含有一個(gè)雕像，該方法包括下列步驟(t)向容器中供入熔融玻璃料塊，該容器包括可以用閥閉合的排出口并且一個(gè)垂直的管形中央心軸伸向其中，由此而使液體玻璃的管流可以通過該排出口輸送；(u)打開該閥，以輸送所說的液體玻璃料流，同時(shí)通過該心軸間隙地供應(yīng)連續(xù)的雕像，從而使這些物體接受在玻璃料流的空心空間中；(v)使該玻璃料流收縮并且由此而將連續(xù)的物體埋入該玻璃料流中；(w)連續(xù)地將雕像所在的玻璃料流下部分開，從而形成仍然熔融的玻璃料塊，在每一個(gè)料塊中均埋入了雕像；以及(e)通過基本上不定向滾動(dòng)同時(shí)進(jìn)行冷卻由此而使玻璃固化，從而將這些料塊形成球形。
18.如權(quán)利要求17所說的方法，其中該心軸具有一個(gè)加寬的底部，它可以作為閥體與作為閥位的排出口的閥嘴邊一起起作用。
19.如權(quán)利要求17所說的方法，其中步驟(c)采用多個(gè)相互連接構(gòu)成圓形通道開口的凹輥來進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求19所說的方法，其中輥?zhàn)右暂^高的圓周速度驅(qū)動(dòng)，以強(qiáng)迫玻璃料流收縮。
21.如權(quán)利要求19所說的方法，其中輥?zhàn)泳哂胁糠殖是蛐蔚那?，它在旋轉(zhuǎn)過程中在預(yù)定位置共同起作用。
22.如權(quán)利要求17所說的方法，其中步驟(v)通過切斷雕像間的玻璃料流而進(jìn)行。
23.如權(quán)利要求22所說的方法，其中可以采用具有共同起作用的、通常是凹陷的、V形切割刃的兩塊板。
24.其中含有雕像的球形玻璃制品，它是通過前面任意一個(gè)權(quán)利要求所說的方法制得的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)球形玻璃制品的生產(chǎn)方法,在每一個(gè)玻璃制品中含有一個(gè)三維物體或雕像,該方法包括下列以適當(dāng)次序進(jìn)行的步驟:(a)向一個(gè)容器中提供熔融玻璃物料,該容器包括一個(gè)可以將液體玻璃輸送通過的排料口;(b)提供耐熱的雕像;(c)通過由至少兩側(cè)供入熔融玻璃而使熔融玻璃連續(xù)地完全包圍至少一個(gè)雕像;(d)在步驟(c)之前或之后分配該熔融玻璃,從而形成熔融玻璃料塊,在每一個(gè)料塊中埋入一個(gè)雕像;以及(e)通過基本上不定向滾動(dòng)一段時(shí)間同時(shí)冷卻以使玻璃固化,從而將這些料塊成型為球形。
文檔編號(hào)C03B13/12GK1251081SQ98803620
公開日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月30日
發(fā)明者J·M·詹德夫萊特, R·C·馬爾赫布德朱維格尼 申請(qǐng)人:馬布魯斯世界有限公司