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摘要:介紹了在制瓶過程中，對熱瓶進行冷卻幾個方面的運用，列舉了正吹氣、停置板、導向氣I和II以及傳送帶網帶上對熱瓶的冷卻，同時還解釋了熱瓶冷卻不夠所產生的各種缺陷。

關鍵詞:制瓶工藝;熱瓶;冷卻;缺陷

在制瓶工藝過程中玻璃除通過模具(包括初模、成模、口模與模底等)將大量的熱量傳遞出去，同時熱瓶的冷卻也是一個重要的降溫過程。在制瓶過程中熱瓶冷卻包括以下幾點。

1熱瓶內部的冷卻

在成模中正吹氣(Finallow)，當正吹氣剛開始時，如果氣壓過大會對初模料坯沖擊太大，對料坯造成損傷(Cut)。而在正吹氣后一段時間里，如吹氣氣壓繼續維持低氣壓，則會造成熱瓶內部排熱效果不夠，熱玻璃瓶過軟，從而產生各種缺陷并影響到機速。眾所周知當初模料坯吹漲后，玻璃液已經緊貼成模模壁，此時玻璃外表面已迅速冷卻下來，而熱瓶的內部卻未得到充分的冷卻，熱瓶內部高溫不減，形成了外冷內熱的現象。據美國專利USP5372623，1994－12－13報道，在吹－吹法中的初模料，其內部的溫度與料滴溫度基本相似，高達1100℃以上。因此其正吹氣應優化為迅速從低氣壓轉為高氣壓的正吹氣，它可使:(1)玻璃液緊貼成模使得熱量傳遞到成模上，在成模垂直冷卻風的作用下使熱量迅速散發出去;(2)將熱玻璃瓶內的熱量通過正吹氣的高壓力，使得吹氣頭把熱瓶內的熱量大量排出，稱為瓶內冷卻(Internalcooling)，這樣內外結合的冷卻可加速熱玻璃瓶的冷卻定型。根據原Emhart公司2010年8月3日調查研究成模處散熱情況:成模散熱占42%(Transferredtomold)，瓶底散熱占16%(Bottomplate)，正吹氣散熱占22%(Duringfinalblow)，對流散熱占13%(Convective)，正吹氣內部冷卻散熱占7%(Internalcooling)。內部冷卻散熱雖占7%，但此熱瓶內部冷卻是其他措施所不能替代的，由此可見正吹氣對熱瓶內冷卻的重要性不言而喻。簡單地從正吹氣開始到結束，均使用單一的氣壓對某些產品是有局限性的。此熱瓶內部冷卻過程的優化，對于厚底瓶和葡萄酒瓶等，其作用更是不可小視。吹氣頭在此起到如此重要的作用，因此建議吹氣頭進廠或者修復后最好能用專用設備測試一下，檢查一下各吹進氣與排氣通路是否暢通，以確保其熱瓶內部冷卻效果達到最大值。

2停置冷卻板

熱瓶鉗出后，此時熱瓶尚未完全定型，由于瓶底的厚度一般是瓶壁的2倍之多，所以瓶底熱量大，往往在鉗瓶過程中會產生自重下垂。因此熱瓶鉗到冷卻停置板上后，停置板冷卻風必須迅速大量地向上吹風對其進行冷卻。一般制瓶機停置板上均裝有高、低冷卻風轉換裝置(High/Lowcoolingair)。具體吹風冷卻過程應是:當熱瓶剛鉗至停置板上，熱瓶尚未放下懸在上空時，此時應該大風量對瓶底猛吹，進行冷卻定型，而當熱瓶放至停置板上后，該冷卻風轉換為小風量對瓶底與瓶跟進行冷卻，否則其大風量會造成熱瓶站立不穩或倒瓶。冷卻風的風量高、低的轉換是受制瓶機電腦配時所控制。停置冷卻板其高壓大風量時可充分冷卻熱瓶，低壓小風量時節約冷卻風以供其他制瓶機組的使用。冷卻風合理均衡使用，可節約能源并提高產品質量。高、低風轉換具體工作原理見圖1(摘自原Emhart公司產品說明書)，圖中的停置冷卻上蓋板已經拆除，其下面是一冷卻風的風箱，里面有一可伸縮的閥門，當無信號時此閥在彈簧的作用下關閉，但是它有一間隙可以吹出低壓冷卻風，而且此間隙可以手動調節其大小。而當有信號時，閥門伸出使得原來的間隙增大，大量的冷卻風通過此間隙進入風箱，從而可完成停置冷卻板上的高、低(High/Low)冷卻風壓的轉換。如果使用得當，在高機速多滴料的實際生產中，可以取得良好的冷卻效果。多滴料的熱瓶從鉗瓶出，在停置冷卻板進行合理冷卻，到撥瓶撥出，其熱瓶溫度已降低許多，當熱瓶撥出時它已基本定型。

3導向氣I冷卻和導向氣II冷卻

導向氣I冷卻路管安裝在停置冷卻板的外側，使用的是壓縮空氣。其作用:(1)繼續對瓶底與瓶跟部冷卻;(2)吹動熱瓶使得熱瓶徐徐地移動，在撥腳固定位置處就位，使得熱瓶在撥瓶有一個固定的起始點，以保證網帶上的瓶距統一。導向氣I要根據玻璃瓶的形狀、大小與機速，慢慢地調節其壓縮空氣量，使得玻璃瓶在停置板上能夠慢慢地移動，最后移到撥腳起始點處，撥腳開始撥熱瓶到輸瓶網帶上。制瓶機每組均應細致地調節該壓縮空氣的壓力，以保證網帶上的熱瓶瓶距。這點對于高機速多滴料(3滴料或4滴料)特別重要。建議此處裝有一壓力表，記錄好其壓力值，以便于下次換產時參考。導向氣II也是采用壓縮空氣冷卻的，它的管路安裝在熱瓶傳送帶的一側，熱瓶在傳送帶運輸時，壓縮空氣繼續對熱瓶進行冷卻。壓縮空氣的大小也要根據玻璃瓶的形狀、大小與機速調節其壓縮空氣，它的作用僅僅是冷卻熱瓶跟部，熱玻璃瓶在輸瓶網帶上不能有絲毫的移動。導向氣II冷卻一般僅在高機速的工況下使用。此處也要裝有一壓力表，記錄好其壓力值以便于下次換產時參考。

4制瓶機網帶冷卻

熱瓶被撥至制瓶機輸瓶網帶上，網帶框架冷卻風通過網帶向上吹風，繼續對熱瓶瓶底等處進行冷卻，由于此網帶較長，因此熱瓶冷卻時間較長，熱瓶冷卻效果也較好。鑒于傳送帶對于熱瓶冷卻的重要性，在高機速以及生產大瓶、厚底瓶與葡萄酒瓶時，有公司對傳送帶的網帶進行了一些改進:(1)在傳送網帶中間部分加大其空隙，見圖2左，此中間加寬的空隙利于更多的冷卻風垂直穿越網帶，使得熱瓶得到較多的冷卻，而網帶兩側的空隙縮小，以提高整個網帶的機械強度;(2)改變傳送帶網帶上純平面的結構，而設計為網帶上有突出點面，撥到網帶上熱瓶是“站”立在網帶的突出點面上，這樣冷卻不但有來自網帶下方垂直的冷卻風，而且熱瓶底部也會有水平方向冷卻風的流動，這樣對熱瓶冷卻更有利，見圖2右。實際工作中常發現網帶堵塞較為嚴重。這是由于:圖3輸瓶網帶清洗前后的效果對比(1)冷卻風里含里有雜物灰塵與油泥等，時間長久就會堵塞網帶的內表面;(2)網帶的正面由于潤滑油污染、碎玻璃渣屑和涂模具時煙霧粘附在網帶造成網帶正面堵塞。因此其冷卻效果大大降低。此點常被忽視，偶見有清洗網帶的報道，見圖3網帶清洗前后的對比。它是用專用清洗機器高壓熱水(蒸汽)噴槍進行清洗，此種網帶清洗甚至可以在不停產的情況下進行清洗。

5冷卻不佳產生的缺陷

熱瓶冷卻如效果不佳，會產生一系列的玻璃瓶缺陷。其中典型的缺陷如下。(1)凸底(Droppedbase)瓶底中心向下凸起，它放在水平面上有搖動的現象，它高于瓶底的四周。產生原因:主要是停置板冷卻風向上冷卻不夠，造成熱瓶瓶底下垂。(2)瓶底不平(Rockybase)瓶身與瓶底變形，瓶子在水平面上不能站直站穩。產生原因:主要是正吹氣熱瓶內部進行冷卻、停置板、導向氣I、II以及網帶冷卻量不夠，造成熱瓶底與瓶跟過軟，以至熱玻璃瓶變形。(3)瓶肩凹陷(Dentedshoulder)在成型時熱變形，造成瓶肩塌陷。產生原因:熱瓶內熱量未帶出，熱瓶肩軟向內凹陷變形。(4)瓶身不圓(橢圓度不合格)(Ovalityovermaximum)橢圓度是瓶身截面從圓到橢圓的差異，通常以瓶身的長短軸之差來表示。產生原因:熱瓶內熱量未帶出，正吹氣熱瓶內部冷卻和停置板冷卻不夠，使得瓶身一側軟向外凸出變形。(5)垂直度不合格(歪身)(Leaner)瓶口中心線與瓶底中垂線之間的偏差。產生原因:熱瓶內熱量未帶出，正吹氣熱瓶內部冷卻和停置板冷卻不夠，使得熱瓶向一側傾斜。(6)瓶身鼓(Bulgedpanel)瓶身變形，瓶身向外鼓出超過規定的要求。產生原因:熱瓶內熱量未帶出，熱瓶瓶身軟向外鼓出變形。(7)瓶身凹陷(凹身)(Sunkenpanel)瓶身變形，瓶身向內凹陷并超出規定的要求。產生原因:熱瓶內熱量未帶出，熱瓶身軟變形向內凹陷。此外熱瓶冷卻還有瓶口冷卻或是自行安裝的各種冷卻風管等，由于不太常用，故不作介紹。

作者：趙民生 單位：上海市硅酸鹽學會窯爐與設備專業委員會