专利名称：在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的装置和方法
技术领域：
本发明与在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹有关。具体地说，本发明涉及一种在生产过程中在玻璃器皿的边缘上形成装饰花纹的方法和装置。
作为玻璃器皿加工过程的一部分，成型的玻璃器皿被移到一台废料烧除旋转装置(moil burnoff spindle machine)上。传统的废料烧除旋转装置具有24根轴杆或36根轴杆。轴杆具有在废料烧除旋转装置转动时容纳并吸持玻璃器皿的真空吸盘。在废料烧除旋转装置中，通过火焰烧熔并除去玻璃器皿的杆头废料或不需要的部分。
人们已经发现，需要一种能够在退火前在玻璃器皿被废料烧除旋转装置带着转动的情况下在玻璃器皿的边缘上形呈装饰花纹的设备。在现有技术中，装饰花纹是在退火后形成的。在此方法中，在退火后加热一件玻璃器皿的边缘并使熔融玻璃流到一个呈装饰花纹形状的成型工具上。此方法的效率不高，因为它造成加工过程经常中断。本发明解决了这个问题。
人们还发现，需要一种能够与任何传统的废料烧除旋转装置联用的较便宜的小型便携式装饰花纹成型装置。本发明满足了上述需求。
本发明的目的是提供一种在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的方法和装置。所述的装置具有一个安装在废料烧除旋转装置附近的底座上的成型工具。该成型工具可在第一位置和第二位置之间移动。该成型工具与玻璃器皿的边缘在第二位置处接合，以便在该边缘上形成装饰花纹。所述的装置包括用于使成型工具从第一位置移向第二位置的致动机构。该装置还包括用于控制该致动机构的控制机构。本发明的方法旨于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹。此方法包括以下步骤(a)使该玻璃器皿沿一条预定通路移动；(b)加热该边缘；(c)当正使成型工具沿预定通路移动时，使该边缘与该成型工具接合，以便在该玻璃器皿的边缘上形成装饰花纹。
本发明的主要目的是提供一种用于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的高效装置和高效方法。
对本领域中的普通技术人员来说，当他们看到以下对优选实施例和附图的具体描述后，本发明的其它目的和优点将变得一清二楚。
附图的简要说明
图1是表示在废料烧除旋转装置附近的、用于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的本发明装置的主视图。
图2是沿图1的2-2线的横截面图，表示本发明的转动板和轴杆。
图3是沿图2的3-3线的横截面图。
图4是本发明装置的主视图。
图5是本发明装置的侧视图。
图6是本发明装置的俯视图。
图7是按照本发明的跟踪机构和成型工具的俯视图，其中以虚线示出了沿预定通路移动的玻璃器皿。
图8是按照本发明的跟踪机构和成型工具的俯视图。
图9是按照本发明的跟踪机构和成型工具的侧视图，其中单件玻璃器皿被废料烧除旋转装置的真空吸盘固定在成型工具上方。
图10是与图9相似的视图，它示出了位于第一位置的本发明的成型工具。
图11是与图9相似的视图，其中成型工具位于第二位置上以便在玻璃器皿的边缘上形成装饰花纹。
图12是与图9相似的视图，它示出了在玻璃器皿的边缘上形成了装饰花纹后位于第一位置上的成型工具。
现在，参见附图来具体描述本发明的优选实施例和最佳实施方式。在附图中，用于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的装置在附图中整体地由标记10表示。
参见图1，装置10位于废料烧除旋转装置12附近。废料烧除旋转装置12具有许多根轴杆14。传统的废料烧除旋转装置具有24根或36根环形布置的轴杆。应该理解的是，根据不同的用途，本发明可应用于各种废料烧除旋转装置或其它装置中。通过啮合的上、下齿16、18分别使轴杆14转动。轴杆14包括一个轴部20。凸轮带动机构22与该轴部20相接合，以便使轴杆14垂直移动。凸轮带动机构22如图1所示的那样提高轴杆14。轴杆14包括一个位于轴部20的端部上的真空吸盘24。真空吸盘24与真空源相连，从而可将一件玻璃器皿26定位和保持在真空吸盘内。许多废料烧嘴28位于轴杆14附近。废料烧嘴28加热玻璃器皿26以便烧除废料，从而在玻璃器皿上留下一个边缘。
在本发明中，辅助边缘加热器30位于传统的废料烧除旋转装置12附近，以便在玻璃器皿与该装置10接触前加热玻璃器皿26的边缘。第一转动板32和第二转动板34也位于传统的废料烧除旋转装置12附近。如图1、2、3所示，第一转动板32和第二转动板34各具有一块带前面38和背面40的盖板36。背面40具有一排纵向延伸的栓钉42和一个纵向延伸的链带44。当废料烧除旋转装置12使紧挨在第一转动板32和第二转动板34之后的轴杆14转动时，那排栓钉42与第一链轮46接合，而链带44与第二链轮48接合。第一转动板32和第二转动板34与轴杆14的接合使得轴杆14即使在啮合的上、下齿16、18脱开的情况下也能转动。这允许玻璃器皿26在经过辅助加热器30时继续转动。在本实施例中，使玻璃器皿26转动2次到4次且最佳是大约转动3次，从而在形成装饰花纹之前充分加热玻璃器皿26的边缘。如图1所示，轴杆14靠近装置10的位置上，第一转动板32和第二转动板34之间有一个缝隙G。在缝隙G中，轴杆14在正在玻璃器皿26上形成装饰花纹的同时停止了转动。
如图1所示，凸轮带动机构22沿垂直方向如箭头所示地提升轴杆14。这使玻璃器皿26在已经除去废料后远离了固定不动的废料烧嘴28，从而可以用边缘加热器30适当地加热玻璃器皿并使装置10接合该玻璃器皿，以便形成装饰花纹。
参见图4、5、6，装置10包括一个具有第一支腿62和第二支腿64的底座60。第一支腿62安装在第一枢轴固定脚66上。第二支腿64安装在第二枢轴固定脚68上。固定脚66、68与固体表面如地面相连。支腿62的位置可通过一个校平螺丝70进行调节。如图5所示，第一支腿62和第二支腿64被一个支腿连接板72连在一起。一个具有手柄76的垂直轴导套74安装在支腿连接板72上。垂直轴导套74中装有一根垂直轴78。垂直轴78可以在垂直轴导套74内垂直移动。可以通过转动手柄76来限制垂直轴78的运动。一个夹紧机构80通过一个枢转机构82可转动地安装在垂直轴78上。垂直轴78与垂直手轮84可操作地连接。当转动垂直手轮84时，垂直轴78可以升降，从而提供了夹紧机构80的垂直移动。如果装置10在装饰花纹成型过程中受到轴杆14或其它物体的冲击，则枢转机构82允许夹紧机构80转离废料烧除旋转装置12。
参见图5、6，第一水平轴86和第二水平轴88可滑动地容纳在夹紧机构80内。第一水平轴86和第二水平轴88分别具有第一轴端90和第二轴端92。水平手轮96与第一水平轴86和第二水平轴88相连。水平调节轴98从水平手轮96起向内地伸向夹紧机构80。水平手轮96的转动造成第一水平轴86和第二水平轴88相对于夹紧机构80水平运动。第一水平轴86、第二水平轴88与夹紧机构80之间的相对运动由量规100表示。参见图6，第一水平轴86和第二水平轴88的第二轴端92与装饰花纹成型机构104相连。玻璃器皿26沿一条预定通路P相对于装饰花纹成型机构104的运动由图6中的虚线和箭头表示。如上所述，夹紧机构80的垂直运动和由此造成的装饰花纹成型机构104的垂直运动可以用垂直手轮84来调节。第一和第二水平轴86和88的水平运动和由此产生的装饰花纹成型机构104的水平运动可以用水平手轮96来调节。这样的调节可以使装饰花纹成型机构104相对于玻璃器皿26的预定通路P正确定位。
参见图4、5，控制机构106安装在底座60上。控制机构106具有一个安装在连线盒110内的开/关按钮108。报警器112和警示灯114可安装在连线盒110上以分别提供该装置10出现了故障的光/声显示。例如，警报器112和警示灯114可显示出装置10已受到冲击并已经转离一根轴杆14，由此中断装饰花纹的成型过程。
仍然参见图4、5，控制机构106还具有一个与纤维电缆118相连的探测器组件116。如下所述的那样，纤维电缆118与一个用于探测是否存在一件玻璃器皿的光眼相连。
如图4、5所示，控制机构106还包括一个气控阀120。增压空气的供给源S与一个具有第一进气接头124和一个回程缸输入接头126的T形阀122相连。来自第一进气接头124的气流经气控阀120的调节流向一个相应的第二进气接头128，此进气接头128与装饰花纹成型机构104相连。经过回程缸输入接头126的气流是通过一个自卸压调节阀130来调节的。回程缸输入接头126与装饰花纹成型机构104相连。与装饰花纹成型机构104相连的第一排气接头138通过气控阀120与一个第二排气接头140相通。
如图1、4和5所示，装置10位于一个在废料烧除旋转装置12下面的杆头废料收容槽142的附近。如图5所示，装置10可与收容槽142相连。
参见图6-图8，装置10的装饰花纹成型机构104具有一个成型工具150。成型工具150包括一个具有中心154的圆盘152。至少两个成型指156间隔地从圆盘152向外伸出。在优选实施例中，成型工具150包括十个成型指156。应该理解的是，成型指156的数目可根据由成型工具150形成的装饰花纹的情况变化。在这些附图所示的优选实施例中，成型指156经过倒圆处理。应该理解的是，根据待加工的装饰花纹，成型指156可具有许多不同的形状。如这些附图所示的那样，可用成型工具150形成的装饰花纹的一个例子是呈裙状花边的图形。
如图8所示，成型工具150通过往复杆162安装在一个缸体160上。往复杆162固定在圆盘152的中心154上。缸体160具有与控制机构106的第二进气接头128相连通的第三进气接头128。第三排气接头166与控制机构106的第一排气接头138相通。当往复杆162被气流在缸体160内的运动带动时，该往复杆使成型工具150离开如图8所示的第一位置而移向如图11所示的第二位置。参见图7和8，保护罩170使成型工具150、缸体160和往复杆162免于同轴杆14的真空吸盘24发生不必要的接触。
参见图6-图9，装饰花纹成型机构104包括一个跟踪机构174。如图9所示，跟踪机构174包括一个可调节地与第一、第二水平轴86、88的第二轴端92相连的跟踪器176。跟踪器176与上跟踪板178和下跟踪板180固定相连。如图6所示，上、下跟踪板178、180分别限定出拱形开口182。开口182对应于由废料烧除旋转装置12限定的预定通路P的拱形。
参见图6-图9，跟踪机构174具有一个跟踪台186。如图9所示，跟踪台186具有一个顶壁188、一个前壁190和一个底壁192。顶壁188和底壁192分另具有容纳在由上、下跟踪板178和180限定的拱形开口182内的辊194。辊194允许跟踪台186活动地或滑动地安装在上、下跟踪板178和180上。
参见图8和9，一个气动回程缸200位于上、下跟踪板178和180之间。回程缸200具有一根往复杆202，此往复杆具有第一环端204和第二环端206。如图9所示，跟踪台186的前壁190具有第一连接球208，它容纳在往复杆202的第一环端204。如图8所示，上跟踪板178具有一个容纳第二环端206的第二连接球210。如图9所示，回程缸200通过一个第二回程缸进气接头212和一个位于缸体160上的回程缸排气接头214与来自回程缸进气接头126的高压气体连通。使回程缸200保持在大约5psi-6psi(psi，磅/平方英寸)的不变压力下。如下所述的那样，可以启动回程缸200以使跟踪台186相对上、下跟踪板178和180移动。如图6、7和8所示，下跟踪板180被紧固在一个带卷簧222的止动件220上。卷簧222与保护罩170接合，以便在装置10的工作过程中缓冲当跟踪机构174正被回程缸200带动时由该跟踪机构施加的冲击力。
参见图6-图8，跟踪机构174具有一个通过枢轴228可转动地安装在跟踪台186的顶壁188上的随动臂226。随动臂226具有一个当其沿装饰花纹成型机构104移动时与真空吸盘24的外表面滚动地接合的辊头230。通过一根与顶壁188相连的随动弹簧232将随动臂226保持在正确的位置上。如图7所示，随动臂226限定出一个锁定卡口234。
仍然参见图6-图8，通过枢轴238可转动地安装锁定臂236，所述枢轴固定在一个伸出跟踪台186的顶壁238的安装托架240上。安装托架240的位置和锁定臂236的位置可以通过与安装托架240可操作地连接的调节螺钉242来调节。锁定臂236包括一个转动的锁定头244。锁定头244被容纳于由随动臂226构成的卡口234内。通过锁定弹簧246将锁定臂236保持在正确的位置上。如图6所示，锁定臂236将随动臂226和辊头230压靠在真空吸盘24上。真空吸盘24施加于辊头230上的力导致随动臂226在辊194上载着跟踪台186沿着上、下跟踪板178和180并沿着由开口182限定出的拱形通路移动。一旦辊194到达由开口182限定的行程终端，真空吸盘24作用于辊头230上的力就使随动臂226绕枢轴228转动。这导致锁定头224被迫离开随动臂226的锁定卡口234，从而使辊头230如下所述的那样沿真空吸盘24移动。
如图7-图9所示，跟踪机构174包括一个随动臂回缩锁定器248。回缩锁定器248具有一个可以经过调节而与随动臂226接合的夹紧螺钉250。当随动臂226位于锁定器248中时，在真空吸盘24沿预定通路P移动时，辊头230不防碍真空吸盘24。例如，当废料烧除旋转装置12转动但装置10不工作时，可以使用锁定器248。
如图6和7所示，成型工具150可调节地安装在跟踪台186的前壁190上。在装置10的工作过程中，成型工具150相对于跟踪台186是固定的。因此，成型工具150随着跟踪台186一起移动。
参见图6和7，光眼探测板258可调节地安装在跟踪台186的顶壁188上。电子光眼260通过一个光眼托架264可滑动地安装在一个光眼调节机构262上。光眼260与上述的控制机构106的纤维电缆118相连。可以通过一个与光眼调节手柄268可操作地连接的螺纹杆传动机构266使光眼托架164相对于调节机构262纵向移动。手柄268的运动造成螺纹杆传动机构266的转动和光眼托架264和光眼260的移动。光眼260检测探测板258是否在位。
参见图6、7和图9-图12来描述装置10的工作和本发明的方法。如图6所示，可按箭头所示方向沿预定通路P由真空吸盘26驱动多件玻璃器皿26。如图9所示，玻璃器皿26具有一个带边缘282的侧壁280。如上所述，侧壁280和边缘282已受到充分的加热，以便使其变软。侧壁280和边缘282在使边缘退火前受到加热。已经发现，侧壁280和边缘282应该被加热到大约1500°F-2000°F且最好是被加热到大约1800°F。如图6和7所示，随动臂226的辊头230与真空吸盘24接合。这样的接合导致通过锁定头224的凸轮带动动作而被锁定的随动臂226随着真空吸盘24一起移动。随动臂226与跟踪台186的连接导致跟踪台沿着由预定通路P所限定的真空吸盘24的方向移动。如图7所示，跟踪台186的移动造成光眼260检测探测板258。光眼260向控制机构106发出信号，而控制机构使气控阀120开启并在压力下通过接头124、128和164向缸体160送气。气体驱动往复杆162，从而使成型工具150从如图10所示的第一位置移向如图11所示的第二位置。当成型工具150位于第二位置上时，成型指156接合玻璃器皿26的边缘282。这造成装饰花纹如扇贝形花纹成型于边缘282上。光眼260设定停顿时间。一旦停顿时间到了，控制机构106马上通知气控阀120以便通过接头166、128、140排气。这造成往复杆162回撤，从而使成型工具150从如图11所示的第二位置下降到如图12所示的第一位置。
参见图10-图12，随动臂226的辊头230沿真空吸盘24的外表面移动。当真空吸盘24已经经过辊头230时，如图12所示，通过随动弹簧232的拉动作用再次定位随动臂226。一旦随动臂226位于初始位置，如图6所示，锁定臂236的锁定头244就被再次定位于卡口234中。
在真空吸盘24已经经过辊头230后，没有任何力沿预定通路P的方向施加在辊头上。这造成在预定的不变压力下的回程缸200驱动跟踪机构174沿预定通路P的反向移动。这再次将跟踪机构174定位于辊头230可与下一个真空吸盘24接合的位置上。于是，可以重复装置10的工作。
为了解释而给出了对本发明的上述具体描述。显然对本领域中的普通技术人员来说，在不超出本发明范围的情况下可以作出各种变动和修改。因此，只是示范性而非限定性地撰写了上述整个说明书。
权利要求
1．一种用于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的装置，它包括一个底座；一个安装在该底座上的成型工具，所述的成型工具可以在第一位置和第二位置之间移动，该成型工具在第二位置上与所述玻璃器皿的边缘接合以便在该边缘上形成装饰花纹；用于使该成型工具从第一位置移至第二位置的致动机构；以及用于控制该致动机构的控制机构。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装置设置在具有至少一根轴杆的废料烧除旋转装置的附近。
3．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述底座具有用于相对于所述废料烧除旋转装置正确地确定所述成型工具的位置的调节机构。
4．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述底座包括用于使所述成型工具转离所述废料烧除旋转装置的枢转机构。
5．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于在所述边缘与所述成型工具接合之前加热所述玻璃器皿的边缘的加热机构。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于使在所述加热机构附近的轴杆转动的轴杆转动机构。
7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述轴杆转动机构包括至少一排纵向延伸的栓钉和至少一个链带，所述销栓和所述链带与所述轴杆接合以使轴杆转动。
8．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述成型工具包括至少两个用于形成装饰花纹的成型指。
9．如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述成型工具包括一个圆盘，所述的成型指间隔地从所述圆盘向外伸出。
10．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述致动机构是由一个与所述成型工具可操作地连接的缸构成的。
11．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制机构是由一个具有与所述致动机构相通的阀机构和与所述阀机构相连的探测机构的控制器构成的。
12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述的阀机构是由气控阀构成的。
13．如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述探测器是由一个与位于所述成型工具附近的光眼相连的探测器组件构成的。
14．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于使所述成型工具跟随所述轴杆的跟踪机构。
15．如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述跟踪机构是由一个与所述成型工具可操作地相连的跟踪器构成的，该跟踪器包括一个与一个可转动地固定在该跟踪器上的随动臂可操作地相连的辊头，该辊头与所述轴杆接合，以使所述跟踪器和所述成型工具跟随所述轴杆运动。
16．一种用于在带边缘的玻璃器皿上形成装饰花纹的方法，它包括以下步骤(a)使所述玻璃器皿沿一条预定通路移动；(b)加热所述边缘；以及(c)当正使一个成型工具沿所述预定通路移动时，使所述边缘与所述成型工具接合，以便在所述玻璃器皿的边缘上形成所述装饰花纹。
17．如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预定通路是通过废料烧除旋转装置的转动限定的。
18．如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述边缘被加热到大约1500°F-2000°F。
19．如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述装饰花纹是在退火所述玻璃器皿的所述边缘之前形成的。
20．如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述成型工具包括至少两个用于形成所述装饰花纹的成型指。
全文摘要
一种在带边缘的玻璃器皿(26)上形成装饰花纹的装置(10)包括一个带支腿(64)的底座(60)、枢轴安装脚(68)、成型工具(150)、致动－控制机构。致动－控制机构包括一个具有安装在支腿连接板(72)上的手柄(76)的垂直轴导套(74)。垂直轴导套(74)接纳一垂直轴(78)。夹紧机构(80)通过枢转机构(82)安装在垂直轴(78)上。垂直轴(78)与垂直手轮(84)可操作地连接。水平轴(88)包括第一轴端(90)和第二轴端(92)。水平手轮(96)与水平轴(88)相连。轴(88)和夹紧机构(80)的相对运动由量规(100)表示。由真空吸盘(24)吸持的玻璃器皿(26)沿一条预定通路移动。连线盒(110)上的控制机构(106)包括用于光学显示装置发生故障的警示灯(114)。通过气控阀(120)将气流调节到相应的进气接头(128)中,此接头与排气接头(138)相通。装置(10)位于一个在托架(144)上的废料收容槽(142)的附近。装饰花纹成型机构(104)包括一个可由回程缸(200)驱动的跟踪机构(174)。跟踪机构(174)包括随动臂(226),此随动臂具有一个在其运动时与真空吸盘(24)的外表面滚动接合的辊头(230)。
文档编号C03B35/00GK1214027SQ97193202
公开日1999年4月14日 申请日期1997年3月5日 优先权日1996年3月22日
发明者罗伯特·R·迪肯斯 申请人:利比玻璃公司