Бутылочное производство

Бутылочное производство

БУТЫЛОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО составляет один из видов стекольного производства, причем в бутылочном производстве, в особенности для изготовления так называемой зеленой посуды, применяются наиболее дешевые материалы. Кремневая кислота вводится в виде песка, который может содержать в значительном количестве глинозем и железо; в качестве щелочей в прежнее время употребляли золу некоторых растений и даже подзол (остаток от выщелачивания золы на поташ), а в настоящее время применяют соду и сульфат; известь вводится в виде известкового камня, мела, гашеной извести. Для некоторых дешевых, но твердых сортов зеленого стекла, например, для бутылок под минеральные воды, часто применяют горные породы с добавлением лишь необходимых окислов (в СССР - боржомная бутылка).

Для закрашивания стекла в шихту добавляется в зависимости от требуемого оттенка болотная руда, колчеданные огарки, перекись марганца, кокс и т. п. Состав шихты для некоторых бутылочных стекол машинной выработки приведен в табл. 1.

Состав шихты для некоторых бутылочных стекол машинной выработки

Для получения полубелых и белых сортов бутылок подбирают более чистые сырые материалы, а также добавляют соответствующие обесцвечивающие вещества. Состав некоторых зеленых бутылочных стекол виден из табл. 2.

Состав некоторых зеленых бутылочных стекол

Бутылочное производство может вестись ручным или машинным способом. До 1926 г. в СССР бутылки производились только ручным способом. Необходимой принадлежностью ручного способа является деревянная или чугунная форма, в которой мастер заканчивает выдувание бутылки. Затем ножницами и разными другими приспособлениями придают необходимую форму горлышку и относят бутылку в отжигательную печь. Переходную ступень от ручного способа к машинному составляют так называемые полуавтоматы, в которых насасывание массы и выдувание производятся механически, с помощью разреженного и сжатого воздуха, все же остальные операции совершаются вручную. Таковы машины Шиллера, Вольфа, Северина, Бушера, Борнкесселя.

С 1907 г. ручной и полуавтоматический способы бутылочного производства постепенно вытесняются автоматическими машинами, в которых механизированы все операции. Эти машины можно подразделить на группы: а) вакуумные машины, в которых наборка стекла совершается посредством разреженного воздуха, и б) фидерные машины, в которых стекло для каждой отдельной штуки изделий подается в виде капли.

а) Из вакуумных машин наибольшее распространение получили машины Оуенса и Руарана. Характерной особенностью машины Оуенса (фиг. 1) является вращающийся вокруг вертикальной оси стол, по окружности которого расположен ряд форм (6, 10 или 15).

Вакуумная машина Оуенса

Ванна с расплавленным стеклом, представляющая собой шамотную чашу, диаметром 4—5 м и глубиной 200 мм, также вращается, с той целью, чтобы в каждую форму попадал заряд чистого стекла определенной температуры. Стол машины и ванна установлены так, что часть окружности стола заходит в ванну. Когда форма становится над расплавленным стеклом, она плавно опускается нижним концом в стекло; в этот момент автоматически включается вакуум. Стекло входит в форму, которая тотчас снова поднимается. После этого под форму, наполненную стеклом, подводится раскрытая отделочная форма, в которую и переходит стекло. В отделочной форме выдувается бутылка. Машина довольно сложна и требует дорогого оборудования (вращающаяся ванная печь); необходимость поддержания надлежащей температуры ванны увеличивает расход топлива на 25%. Мощность двигателя, необходимая для 10-комплектной машины, - 135 л. с. Производительность машины высока: 10-комплектная машина дает в 1 минуту 28 бутылок емкостью 600—700 см3 или 65—68 бутылок емкостью 100 см3. Количество брака зависит от размера вырабатываемой посуды: при средних размерах он составляет 5—10%, а при мелких сортах аптекарской посуды - до 25%. Машины могут вырабатывать бутылки с любым дном и ручкой (флаконы). В Западной Европе распорядителем патента является «Европейский бутылочный синдикат».

Машина Руарана (фиг. 2) имеет лишь одну форму на неподвижном столе и, в сущности, воспроизводит все манипуляции ручной работы.

Вакуумная машина Руарана

Во время работы она устанавливается неподвижно на рельсах против рабочего окна, автоматически открывает заслонку, вдвигает черновую форму в печь, слегка наклоняя и опуская ее в стекло. Стекло засасывается вакуумом, форма выпрямляется и вытягивается из печи. В момент наполнения формы стеклом специальный зажим формует горло бутылки. Затем наборная форма передает стекло отделочной форме, в которой выдувание и образование бутылки производится сжатым воздухом. Когда бутылка готова, она падает горлом вниз на специальный наклонный лоток, снабженный в нижней горизонтальной части мягким асбестовым упором. Движения машины разграничены долями секунды, и весь процесс разбит на ряд моментов, которые следуют один за другим без малейшей потери времени. Бутылки по своему качеству не оставляют желать ничего лучшего, строго сохраняют правильные очертания формы, имеют равномерное распределение стекла и совершенно одинаковые как вес, так и объем. Выработка колеблется от 2 до 3 бутылок в 1 минуту в зависимости от сорта, размера и веса бутылки. Кроме того, фактором производительности является вязкость стекла; при очень высокой температуре (жидкое стекло) или при большом содержании щелочей (мягкое стекло) стекло медленно остывает в форме, и производительность машины уменьшается. Машина Руарана вырабатывает бутылки высотой от 170 до 400 мм.

б) Фидерные машины имеются различных конструкций, но все они в существенных чертах сходны между собой. Типичным образцом может служить фидерная машина Оуенса-Грехема (фиг. 3).

Фидерная машина Оуенса-Грехема

Она имеет два формовочных стола, один над другим, которые вращаются вокруг вертикальной колонны. На верхнем столе расположены черновые формы, а на нижнем - отделочные; между обоими стопами помещены приспособления для формовки горлышек и для передачи «баночки» от одной формы к другой. Над верхним столом расположен механизм с коллекторами сжатого воздуха и соответствующими автоматическими приспособлениями. Весь цикл операций показан на фиг. 4 в их последовательности:

Цикл операций бутылочного производства

1) Порция стекла из фидера проходит в черновую форму, замкнутую снизу плунжером и горлышковой формой. Плунжер представляет собой заостренный кусок железа толщиной соответственно отверстию бутылки. 2) Направляющая часть фидера отошла от формы и заменена вдувателем, который вгоняет сжатый воздух и формует при помощи плунжера и горлышковой формы конец бутылки. 3) Верхнее отверстие черновой формы закрывается затвором вдувателя, плунжер удаляется из горлышка, сжатый воздух проникает в отверстие, оставленное плунжером, и распространяет стекло по всей форме. 4) Стеклянная баночка перевернута наоборот в отделочной форме; горлышковая форма все еще крепко держит конец баночки. 5) Сжатый воздух проталкивается через форму горлышка до дна и раздувает стекло соответственно стенкам отделочной формы. После этого форма горлышка возвращается к черновой форме, между тем как бутылка остывает, находясь все время внутри еще закрытой отделочной формы. 6) Отделочная форма раскрыта, нижняя пластинка плавно наклоняется, и бутылка выпадает т. о., что особый аппарат может поместить ее стоймя на конвейер. Важным преимуществом этой системы является то, что бутылка остается в отделочной форме, пока черновая форма получает заряд стекла, благодаря чему достигается большее охлаждение стекла, и машина может работать с большей скоростью. Для управления машиной и фидером нужны два человека, которые следят за приборами, смазкой, регулируют температуру, вес и размер порций стекла, получаемого из фидера.

Машины Линча, а также О’Нейла, отличаются от предыдущей гл. обр. тем, что вместо двухъярусного стола имеют два отдельных стола, но в общем они построены на тех же принципах. Они значительно дешевле, чем машины Оуенса-Грехема, так как на них патента нет. В 1927 г. Френсис Редферн в Англии выпустил новую автоматическую машину для бутылочного производства, позволяющую одновременно вырабатывать от 6 до 10 различных сортов и размеров изделий и имеющую производительность (при 15 рукавах) до 120 шт. в 1 мин. Возможность одновременной выработки различных сортов бутылок представляет большое преимущество. Рост производства бутылочного стекла в Союзе ССР характеризуется следующими цифрами: в 1922/23 г. стекольными заводами изготовлено бутылок (в тоннах) 12270, в 1923/24 г. - 26366, в 1924/25 г. - 67841, в 1925/26 г, - 97189. в 1926/27 г. - 105020.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 3 - 1928 г.