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arbeitung parallel sind, Heranführen der Bearbeitungsvorrichtung in die Nähe einer Haltevorrichtung mit einem Vorformling, so dass jedes Paar von Bezugsrollen mit einem der Kragen in Kontakt kommt und die vertikale Achse und die Bezugsachse für die Bearbeitung zusammenfallen, Einführen der Dornsegmente in den Vorformling und Formen des fertigen Artikels durch Andrücken der formenden Rollen an die Aussenseite des Vorformlings und Andrücken der Dornsegmente an die Innenseite des Vorformlings.
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Vorformlings und die Bezugsachse für die Bearbeitung während des Formschritts zusammenfallen.
18. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch Bewegen der Dornsegmente aufeinander zu und Bewegen der formenden Rollen voneinander weg, wodurch der Eingriff der Bearbeitungsvorrichtung in den fertig geformten Artikel beendet und dieser freigegeben wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. und Verwendung der Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 16.
Maschinen für die Massenherstellung von kleinen Artikeln aus thermoplastischem Material wie Phiolen und Ampullen aus Glas sind seit langem bekannt und haben einen hohen Entwicklungsstand erreicht. Maschinen dieser Art sind zum Beispiel in den US-Patentschriften Nr. 3 227 539 und 3 424 570 beschrieben. Solche Maschinen haben meist die Form eines Karussells mit einer Vielzahl von drehbaren, vertikal ausgerichteten Haltevorrichtungen, die auf einem umlaufenden Tragrahmen angeordnet und zum Halten von Glasrohrmaterial ausgebildet sind. Wenn der Tragrahmen umläuft, drehen sich die Haltevorrichtungen und laufen an festen Bearbeitungsstationen vorbei, welche das Glasrohrmaterial erhitzen, zerteilen und die erhitzten Glasrohrstücke zu Phiolen, Ampullen oder andersartigen Behältern formen.
Die Produktionsgeschwindigkeit solcher Maschinen wird durch zahlreiche Faktoren begrenzt. Einer dieser Faktoren ist die Zeit, die für den langsamsten und typischerweise am meisten komplexen Herstellungsschritt benötigt wird.
Da die genannten Maschinen sequentiell arbeiten, bestimmt diese Zeit die Produktionsgeschwindigkeit. Bei der Produktion von Glasampullen mit einem äusseren Wulstrand und einer diesem benachbarten ringförmigen Einschnürung ist die Formung des Wulstrandes und der Einschnürung der komplexeste und langsamste Fabrikationsschritt.
Lässt sich dieser Fabrikationsschritt schneller durchführen, so ist auch die gesamte Arbeitsgeschwindigkeit einer solchen Maschine und damit ihre Produktionsrate höher.
Eine Möglichkeit zum Erhöhen der Produktionsgeschwindigkeit einer Maschine zum Herstellen von Glasampullen ist in der US-Patentschrift Nr. 3 730 699 offenbart.
Die in dieser Patentschrift beschriebene Maschine hat zwei Endlosförderer zum Bewegen von Bearbeitungsstationen. Jede Bearbeitungsstation umfasst einen mit dem zugeordneten Förderer verbundenen Wagen, der Bearbeitungsmittel trägt.
Die Bearbeitungsstationen werden von den Förderern an sich drehenden Haltevorrichtungen vorbeibewegt, wodurch die Bearbeitungsmittel in und ausser Bearbeitungseingriff mit den Haltevorrichtungen gehaltenen Glasrohrstücken gelangen, so dass diese zu Ampullen geformt werden. Jeder Wagen kann drei bis vier Bearbeitungsmittel tragen. Mit der Zahl der Bearbeitungsstationen nimmt bei dieser Maschine auch die zum Kühlen der Bearbeitungsmittel notwendige Zeit zu, wodurch die Produktionsgeschwindigkeit wieder kleiner wird. Zudem liefert die Maschine nur glatte Ampullen mit Innendurchmesser, die über ihre ganze Länge gleich sind. Erwünscht sind jedoch in der Praxis Ampullen mit einer ringförmigen Einschnürung am offenen Ende. da solche Ampullen leichter dicht verschlossen werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Maschine der eingangs genannten Art, mit der aus thermoplastischem Material wie Glas oder einem Thermoplast Behälter mit komplizierteren Formen rasch hergestellt werden können.
Die erfindungsgemässe Maschine ist durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Maschine nach der Erfindung ermöglicht die Herstellung kleiner Behälter wie Phiolen oder Ampullen mit einem Wulstrand und einer diesem benachbarten ringförmigen Einschnürung aus Glas mit hoher Produktionsgeschwindigkeit. Die Maschine kann eine Vielzahl von Halteanordnungen aufweisen, vorzugsweise 36. mit je einer oberen und unteren drehbaren Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtungen sind um den Umfang eines kreisförmigen Rahmens herum angeordnet, der um eine zentrale vertikale Achse rotiert. Die oberen Haltevorrichtungen halten ein rohrförmiges Ausgangsmaterial. wie Glasrohre.
Durch verschiedene Heiz- Trenn- und Formoperationen wird das rohrförmige Ausgangsmaterial in die gewünschten Behälter umgewandelt, welche die Maschine durch die unteren Haltevorrichtungen verlassen. Die genannten Operationen werden so durchgeführt, dass das eine Ende eines Ausgangsmaterials nach einer Drehung des Rahmens um 180- verschlossen ist und nach einer Drehung des Rahmens um 360 ein Behälter aus dem Ausgangsmaterial hergestellt ist. D.h., jede Operation wird während einer Drehung des Rahmens um 180- durchgeführt, so dass Paare von Bearbeitungseinrichtungen, die identische Operationen durchführen, diametral zueinander versetzt um den Rahmen herum angeordnet werden können.
Jede Bearbeitungseinrichtung umfasst einen Förderer mit einer Mehrzahl von, zum Beispiel 9 Bearbeitungsstationen, die an einer sich bewegenden Förderkette befestigt sind und sich mit dieser um den Förderer herum bewegen. Jede der Bearbeitungsstationen hat obere und untere frei laufende Rollen, die auf den Umfangsflächen von rotierenden zylindrischen Teilen einer oberen und einer unteren Haltevorrichtung aufliegen und diese mit der Bearbeitungsstation genau ausrichten. Jede Bearbeitungsstation ist mit einem horizontalen Betätigungsteil und einer mit diesem zusammenwirkenden Rolle versehen, welche die Station in vertikaler Beziehung in die Nähe des Glasrohrstücks bringen, das in der zugeordneten oberen Haltevorrichtung gehalten ist. Die Bearbeitungsmittel der Bearbeitungsstation umfassen ein Paar durch Betätigungsmittel betätigbare formende Rollen und ein Paar Dornsegmente.
Wenn eine Bearbeitungsstation mit einem Glasrohrstück ausgerichtet ist, bewegen sich die formenden Rollen zueinander und drücken auf die Aussenseite des Glasrohrstücks während sich die Dornsegmente auseinander bewegen und gegen die Innenseite des Glasrohrstücks drücken. Dadurch wird eine Ampulle mit einem Wulstrand und einer diesem benachbarten ringförmigen Einschnürung erhalten. Nach dieser Bearbeitung entfernen sich die formenden Rollen voneinander und vom fertig geformten Artikel, die Dornsegmente nähern sich bis sie aufeinander liegen und die ganze Bearbeitungsstation bewegt sich von Artikel weg nach unten.
Die Maschine nach der Erfindung hat vorzugsweise 36 Paare vertikaler Haltevorrichtungen oder 18 auf einer Maschinenhälfte, d.h. 18 über einen Winkel von 180 des drehbaren Rahmens. Es ist vorteilhaft die Anzahl von Bearbeitungsstationen an die Anzahl von Halteanordnungen anzupassen um ein optimales Arbeiten der Maschine zu erzielen.
Durch Verwendung von neun Bearbeitungsstationen pro
Förderer wird erreicht, dass jede Bearbeitungsstation jeweils mit den gleichen vier Halte anordnungen zusammenarbeitet.
Ferner erhält man dadurch eine längere Kühlzeit zwischen den Bearbeitungsvorgängen, wodurch das Arbeiten der Ma schine und damit die Qualität des fertigen Produkts verbessert werden. Das Verhältnis der Zahl der Halteanordnungen zu der Zahl der Bearbeitungsstationen beträgt vorzugsweise 2:1.
Nachfolgend wird die Maschine nach der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Maschine nach der Erfindung, die zum Herstellen von Glasampullen ausgebildet ist,
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Antriebseinrichtung der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils der Maschine nach Fig. 1 mit einem Paar von Haltevorrichtungen und einer von zwei Bearbeitungseinrichtungen,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht von einem Teil der Bearbei tungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5A eine perspektivische Ansicht eines Elements zum Betätigen von Bearbeitungsstationen der Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig.
7 eine Draufsicht auf eine Bearbeitungsstation der Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 6,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Bearbeitungsstation nach Fig. 7,
Fig. 9 eine Schnittansicht der Bearbeitungstation nach Fig. 7, längs der Linie 9-9 in Fig. 7,
Fig. 10 eine Schnittansicht der Bearbeitungsstation nach Fig. 7 längs der Linie 10-10 in Fig. 7, und
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Einstellmittel zum Einstellen eines Dorns der Bearbeitungsstation nach Fig. 7.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Maschine vertikaler Bauart zum Herstellen von Ampullen bezeichnet. Die Maschine 10 hat ein kreisförmiges Gestell 12, das ein zentral angeordnetes Karussell 14 trägt, welches um eine vertikale Achse drehbar ist. Das Karussell 14 trägt eine Vielzahl von oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 bzw. 18, die paarweise, vertikal zueinander ausgerichtet angeordnet sind. Ein solches Paar von Haltevorrichtungen bildet eine vertikale Halteanordnung. Jeder oberen Haltevorrichtung 16 wird ein Ausgangsmaterial oder Vorformling wie ein Glasrohr 20 zugeführt, aus dem Ampullen hergestellt werden sollen. Die Zahl der Halteanordnungen kann variieren, beträgt jedoch wie bei der vorliegenden Maschine sechsunddreissig. Die fertigen Ampullen verlassen die Maschine 10 über zwei duale Bandförderer 22.
Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, wird das Karussell 14 durch eine Antriebsanordnung 24 angetrieben, die einen Elektromotor 26, eine Einheit 28 zur Verringerung der Geschwindigkeit, ein Kraftübertragungsmittel wie eine Kette oder Riemen 30 und ein Kraftverteilergetriebe 32 umfasst.
Das Getriebe 32 hat eine vertikale Welle 34, die am oberen Ende ein Ritzel 36 trägt. Das Ritzel 36 treibt ein Zahnrad 38 an, das am Karussell 14 befestigt ist. Das Einschalten des Elektromotors 26 bewirkt über die beschriebenen Elemente das Drehen des Karussells 14. Die obere Haltevorrichtung 16 und die untere Haltevorrichtung 18 jeder Halteanordnung sind zueinander koaxial um eine vertikale Achse drehbar und haben Ritzel 40, welche mit einem oberen bzw. unteren Zahnrad 42 in Eingriff stehen. Die Zahnräder 42 werden durch eine Antriebsvorrichtung 44 mit verstellbarer Ge schwindigkeit angetrieben. Die Drehung des Karussells 14 bewirkt eine synchrone Drehung der paarweise angeordne ten Haltevorrichtungen 16 und 18 jeder Halteanordnung, wobei deren Drehgeschwindigkeit relativ zur Drehung des
Karussells durch die Antriebsvorrichtung 44 einstellbar ist.
Jede obere und untere Haltevorrichtung 16 bzw. 18 hat einen glattwandigen Kragen 46, der sich konzentrisch um die Hal tevorrichtung erstreckt und mit dieser fest verbunden ist, so dass sich Haltevorrichtung und Kragen nur zusammen dre zehen können. Um das Maschinengestell 12 herum sind verschiedene stationäre Heiz-und Betätigungsvorrichtungen (nicht dargestellt) angeordnet, so dass, wenn sich die oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 und 18 drehen und sich um das Zentrum des Karussells 14 bewegen, die Glasrohre
20 geheizt, in Stücke getrennt und die Glasrohrstücke zu Ampullen geformt werden, welche von einem der Förderer 22 aus der Maschine 10 transportiert werden. Die Herstellung von einem Ende der Ampulle erfolgt während einer Drehung von 1800 des Karussells 14.
Die Herstellung einer fertigen Ampulle erfordert eine Drehung des Karussells 14 um 360". Zum Erzielen einer hohen Produktionsrate kann das Herstellen von einem Ende einer Ampulle und die Fertigstellung einer anderen gleichzeitig während einer Drehung des Karussells um 180 erfolgen. Zu diesem Zweck hat die Maschine 10 in Bezug zum Karussell 14 zwei einander diametral gegenüber liegende Bearbeitungseinrichtungen 50, von denen eine in Fig. 4 dargestellt ist.
Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt, werden die Bearbei tungseinrichtungen 50 vom Getriebe 32 über horizontale Winkelgetriebe 54 und vertikale Wellen 56 angetrieben. Jede Welle 56 trägt an ihrem oberen Ende ein Kettenrad 58, das über eine Kette 60 ein Kettenrad 64 antreibt. Durch ein frei laufendes Kettenrad 62 wird die Kette 60 unter der richtigen
Spannung gehalten. Das Kettenrad 64 ist in einem Lager 66 gelagert, welches auf einem Träger 68 der Bearbeitungsein richtung 50 befestigt ist. Das Kettenrad 64 ist in einem Lager
66 gelagert, welches auf einem Träger 68 der Bearbeitungs einrichtung 50 befestigt ist. Das Kettenrad 64 dreht das eine
Element einer Keil- und Nutenkupplung 70 zum Antrieb ei nes Kettenrades 72, das Teil eines Kettenförderers 74 ist.
Die
Keil- und Nutenkupplung 70 erlaubt die Einstellung der ver tikalen Höhe des Förderers 74 relativ zum Träger 68, wie noch später genauer beschrieben wird. Der Träger 68 mit dem Förderer 74 ist am Gestell 12 der Maschine 10 schwenkbar angeordnet, so dass der Träger 68 vom Gestell 12 weg bewegt werden kann, wodurch die Einstellung und Wartung der verschiedenen Komponenten des Trägers 68 und des
Förderers 74 erleichtert wird. Die vertikale Welle 56 er streckt sich durch zueinander versetzte Trägerblöcke 78 und
80, die sich vom Träger 68 bzw. vom Gestell 12 weg erstrekken. Die Welle 56 ist in Lagern 82 der Blöcke 78 und 80 sowie in einem reibungsfreien Lager eines Lagerbocks 84 gelagert, der ebenfalls am Gestell 12 befestigt ist. Die Welle 56 bildet dadurch eine Schwenkachse um die die Bearbeitungseinrichtung 50 schwenkbar ist.
Vom Gestell 12 erstreckt sich in den Träger 68 ein Verriegelungsmittel, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gewindebolzen 86 mit Drehgriff ist, mit welchem die Bearbeitungseinrichtung 50 in ihrer Arbeitsstellung benachbart dem Weg der oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 und 18 fixiert werden kann, wie in Fig. 3 dargestellt.
Die vertikale Lage des Förderers 74 ist durch die in den
Fig. 4 und 5 dargestellte Einstellvorrichtung 90 einstellbar.
Die Vorrichtung 90 umfasst eine horizontale Welle 92, die sich durch ein Lager 94 erstreckt, das am Träger 68 befestigt ist. An einem Ende der Welle 92 ist ein Handrad 96 befestigt und ein Bundring 98 hält die Welle 92 in einer festen axialen Position relativ zum Lager 94. Ein Schneckengetriebe 100 überträgt die Drehung der Welle 92 auf eine vertikale Schraubenspindel 102, die in reibungsfreien Lagern 104 gelagert ist. Der mit dem Gewinde versehene Teil der Spindel 102 ist in eine komplementäre, mit einem Gewinde versehene Blindbohrung 106 eingeschraubt, die sich in einer vertikalen Platte 108 befindet. Die Platte 108 ist längs einer parallelen Trägerplatte 110 verschiebbar und in ihrer vertikalen Stellung durch Fixiermittel 112 fixierbar. Die seitliche Bewegung der Trägerplatte 110 wird durch die Fixiermittel 112 und trapezoidförmige Trägerplatten 114 verhindert.
Das Drehen des Handrads 96 bewirkt das Drehen des Schneckengetriebes 100 sowie der Spindel 102 und damit die Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Förderers 74. Die Keil-Nutkupplung 70 ermöglicht die Kraftübertragung auf den Förderer 74 über den ganzen Bereich der Vertikalbewegung des Förderers, die durch die Einstellvorrichtung 90 erzielbar ist.
Wie aus den Fig. 5, 6 und 8 ersichtlich ist, trägt der Förderer 74 eine Vielzahl Bearbeitungsstationen mit Wagen 120, welche um den Förderer 74 herum bewegbar sind. Die Anzahl der Wagen 120 steht in einem bestimmten Verhältnis zu der Anzahl der Paare von Haltevorichtungen 16 und 18.
Vorteilhafterweise hat die Maschine 10 sechsunddreissig Paare von Haltevorrichtungen 16 und 18 sowie neun Wagen
120 in jeder der beiden Bearbeitungseinrichtungen 50. Jeder Wagen 120 umfasst einen im wesentlichen rechteckigen Trägerblock 122, welcher auf einer inneren Lagerfläche 124 und einer äusseren Lagerfläche 126 läuft, welche Flächen Teile des Förderers 74 bilden. Zwischen den Lagerflächen 124 und
126 sind konvexe Kettenführungen 128 angeordnet, welche die Förderkette 130 vom Kettenrad 72 an einem Ende des Förderers 74 zu einem zum Spannen der Kette dienenden frei laufenden Kettenrad 132 am anderen Ende des Förderers 74 führen. Die Antriebskette 130 besteht aus Kettengliedern mit hohlen Stiften, durch die sich Befestigungsstifte 134 erstrecken.
Die Stifte 134 erstrecken sich in reibungsfreie Lager wie Wälz- oder Kugellager, wodurch die Reibung zwischen den Trägerblöcken 122 der Wagen 120 und der Antriebskette verringert wird. Der Förderer hat ferner eine obere Lagerplatte 138, welche eine vertikale Bewegung eines Trägerblocks 122 weg von den Lagerflächen 124 und 126 verhindert, und die auf die Kette 130 wirkenden Querkräfte gering hält. Der Trägerblock 122 definiert einen rechteckigen Durchlass 140, welcher als lineares Lager für einen horizontalen Schlitten 142 dient (Fig. 8). Der Trägerblock 122 definert auch einen Schlitz 144, dessen Längsachse parallel zur Translationsachse des Schlittens 142 im Durchlass 140 ist.
Im Schlitz 144 befindet sich ein am Schlitten 142 montierter Haltestift 146. Ein zweiter Haltestift 148 ist am Trägerblock
122 am entgegengesetzten Ende des Schlittens 144 befestigt.
Die beiden Haltestifte halten eine Spannfeder 150, die den Schlitten 142 und verschiedene diesem zugeordnete Komponenten in Richtung weg vom zentralen Teil des Förderers 74 vorspannt.
Für die folgenden Ausführungen wird auf die Figuren 5, 6, 7 und 8 Bezug genommen. Auf dem Trägerblock 122 ist ein Führungsstück 156 befestigt, das Raum für die Spannfeder 150 lässt und einen rechteckigen Durchgang 158 begrenzt, in dem sich eine rechteckige, horizontale Stange 160 befindet. In Ausnehmungen des Stücks 156 sind zwei Druckfedern 164 untergebracht, welche die Stange 160 und damit zwei an deren Enden angeordnete Rollen 166 in Richtung zum Zentrum des Förderers 74 vorspannen. Während eines Teils der Bewegung der Wagen 120 um den Förderer 74 kommen ihre Rollen 166 auf einer vertikalen Fläche 168 der obersten Platte 170 des Förderers 74 zur Anlage und führen die Wagen 120 um den Förderer 74. Auf der Oberseite des Führungsstücks 156 ist ein Führungsarm 174 befestigt, der auf der Innenseite seines freien Endes eine Rolle 176 trägt.
Die Rolle 176 läuft auf einer vertikalen Fläche 178 von zwei unregelmässig geformten Führungsstücken 180, die auf der obersten Platte 170 des Förderers 74 so montiert sind, dass sie von den Seiten und Enden der Platte 170 etwa gleiche Abstände haben. Die vertikalen Flächen 178 der Führungsstücke 180 arbeiten mit den Rollen 176 zum Führen und Ausrichten der Wagen 120 zusammen, wenn sich diese um die Endbereiche des Förderers 74 bewegen. Diese Führung und Ausrichtung der Wagen 120 durch die Führungsstücke 180 gewährleistet den sicheren Eingriff der Kragen 46 der Haltevorrichtungen 16 und 18 mit den Wagen 120.
Wie aus den Figuren 5, 7 und 8 ersichtlich ist. erstreckt sich der Schlitten 142 senkrecht zu einer vertikalen Stange 190, an der der Schlitten 142 befestigt, ist. Am oberen und unteren Ende der Stange 190 ist je in Joch 192 bzw. 194 befestigt, von denen jedes ein Paar Rollen 196 bzw. 198 trägt.
Die Rollen 196 und 198 sind um parallele, einen Abstand voneinander aufweisende, vertikale Achsen drehbar. Die vom oberen Joch 192 getragenen Rollen 196 bewirken eine genaue Position des oberen Teils der vertikalen Stange 190 relativ zur oberen Haltevorrichtung 16, da sie in rollendem Eingriff mit dem Kragen 46 der oberen Haltevorrichtung 16 stehen. In gleicher Weise bewirken die vom unteren Joch 194 getragenen Rollen 198 eine genaue Position des unteren Teils der Stange 190 relativ zur unteren Haltevorrichtung 18, da sie in rollendem Eingriff mit dem Kragen 46 der unteren Haltevorrichtung 18 stehen. Dadurch ist die Position des Wagens 120 relativ zu den beiden Haltevorrichtungen 16 und 18 genau bestimmt und festgelegt.
Wie aus den Figuren 5, 5A und 8 ersichtlich ist, ist auf der Stange 190 des Wagens 120 eine Bearbeitungsvorrichtung 200 verschiebbar angeordnet. Die Bearbeitungsvorrichtung 200 hat eine Steuerrolle 202, die unterhalb des Trägerblocks 122 angeordnet ist. Während eines Teils des Umlaufs des Wagens 120 um den Förderer 74 läuft die Rolle 202 auf einer Steuerplatte 204, die von einem Träger 206 getragen wird, der auf der Innenseite der vertikalen Platte 108 montiert ist. Die Platte 204 verschiebt über die Rolle 202 die Bearbeitungsvorrichtung 200 längs der vertikalen Stange 290 von der in Fig. 4 dargestellten unteren Stellung nach oben in die in Fig. 8 dargestellte Stellung. in welcher die Bearbeitungsvorrichtung 200 eine Glasampulle 210 bearbeiten kann, die in einer der oberen Haltevorrichtungen 16 gehalten wird.
Der Träger 206 trägt ferner zwei horizontale Steuerelemente 212, die auf dem Träger 206 durch Schrauben 214 befestigt sind. Die Schrauben 214 ermöglichen auch die seitliche Einstellung der Steuerelemente 212. Die Aufgabe der Steuerelemente 212 wird nachfolgend beschrieben.
Ein Joch 220 ist über Lagerstifte 222 mit dem Teil der Bearbeitungsvorrichtung 200 verbunden. der der Stange 190 am nächsten ist. Am von der Bearbeitungsvorrichtung 200 entfernten Ende des Jochs 220 ist eine Steuerrolle 224 vorgesehen, die um eine zur Ebene des Jochs 220 senkrechte Achse drehbar ist. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, übt eine Spannfeder 226, die einerseits an der Bearbeitungsvorrichtung 200 und andererseits am gleichen Ende des Jochs 220 befestigt ist, an dem sich die Rolle 224 befindet, eine im Uhrzeigersinn wirkende Haltekraft auf das Joch 220 aus. Die Bewegung des Jochs 220 im Uhrzeigersinn ist begrenzt durch einen einstellbaren Anschlag 228, der aus einem Schraubenbolzen bestehen kann, der in eine Gewindebohrung geschraubt und durch eine Mutter gesichert ist.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der hintere Teil des Jochs 220 verkürzt, während der vordere Teil des Jochs 220 wie in Fig. 8 dargestellt, eine untere und obere Platte 230 trägt, die zueinander parallel sind.
Wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich ist. sind die Platten 230 am Ende des Jochs 220 mit einer Rolle 232 im Ein griff, welche an einem Schlitten 234 befestigt ist. Der Schlitten 234 ist längs vertikaler Achsen bewegbar und zur Verringerung der Reibung in zwei linearen Kugellagern 236 gelagert, die sich hinter zwei dualen Betätigungsmitteln 238 befinden und im wesentlichen mit diesen ausgerichtet sind. Die Betätigungsmittel 238 bewegen sich aufwärts wenn die Rolle 224 in Eingriff mit einem der Steuerelemente 212 kommt.
Wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt, umfasst die Be arbeitungsvorrichtung 200 einen ersten einstellbaren Befestigungsblock 250 mit Offnungen 252, durch die sich Schraubenbolzen 254 mit grossem Spiel hindurch erstrecken. Die Schraubenbolzen 254 sind in komplementäre Gewindebohrungen 256 eingeschraubt, die sich in einem zweiten einstellbaren Befestigungsblock 258 befinden. Zwischen den beiden Blöcken 250 und 258 befindet sich eine relativ fixierte Platte 260, die einen Teil des Körpers der Bearbeitungsvorrichtung 200 bildet. Auf der Platte 260 ist eine horizontale Platte 262 befestigt. Zu beiden Seiten der vertikalen Platte 260 erstreckt sich durch die horizontale Platte 262 je eine Einstellschraube 264, die in komplementäre Gewindebohrungen 266 und 268 der Befestigungsblöcke 250 bzw. 258 geschraubt sind.
Wenn die Schraubenbolzen 254 gelöst sind, ermöglicht jede der Schrauben 264 die voneinander unabhängige genaue Einstellung der vertikalen Position von jedem der Befestigungsblökke 250 und 258.
Nachfolgend wird auf die Figuren 7, 8, 9 und 10 Bezug genommen. Der erste vertikal einstellbare Befestigungsblock 250 umfasst zwei Sätze von im Abstand voneinander angeordnete Lagerbuchsen 270, in denen zwei parallele Lagerstifte 272 drehbar aufgenommen und gehalten sind. Auf jedem der beiden im Abstand voneinander angeordneten Lagerstifte ist ein Dreharm 274 befestigt. Ungefähr in der Mitte von jedem Dreharm 274 ist eine formende Rolle 276 drehbar angeordnet. Zwischen den Rollen 276 und den von den Stiften 272 entfernten Enden der Arme 274 sind an den Armen 274 zueinander symmetrische schräge Steuerflächen 278 ausgebildet. Die Steuerflächen 278 arbeiten mit komplementären schrägen Steuerflächen 280 zusammen, die auf den oberen Teilen der beiden dualen Betätigungsmittel 238 ausgebildet sind.
Wenn sich die dualen Betätigungsmittel 238 vertikal aufwärts bewegen, entfernen sich die Arme 274 und damit auch die von diesen getragenen formenden Rollen 276 voneinander und umgekehrt. Der minimale Abstand der beiden formenden Rollen 276 voneinander ist durch eine Einstellschraube 282 einstellbar, die durch das vom Stift 272 entfernte Ende eines Arms 274 geschraubt und durch eine Druckfeder 284 gegen Lösen gesichert ist, das von Vibrationen bewirkt werden könnte. Mit der Schraube 282 ist ein als Anschlag dienender Gewindestift 286 ausgerichtet, der in den anderen Arm 274 geschraubt und durch Muttern 288 gesichert ist. Zwischen den von den Stiften 272 entfernten Enden der Arme 274 ist eine Spannfeder 290 angeordnet, welche den Armen 274 eine in Richtung zueinander wirkende Vorspannung erteilt.
Dadurch wird gewährleistet, dass die Dreharme 274 und die formenden Rollen 276 sich aufeinander zu bewegen wenn sich die dualen Betätigungsmittel 238 abwärts bewegen.
- Nachfolgend wird auf die Figuren 7, 9 und 10 Bezug ge nommen. Der zweite einstellbare Befestigungsblock 258 um fasst zwei im Abstand voneinander angeordnete Sätze von
Lagerbuchsen 300, in denen zwei parallele, einen Abstand voneinander aufweisende Lagerstifte 302 drehbar aufgenom men und gehalten sind. Auf den oberen Enden der Stifte 302 ist je ein horizontaler Dreharm 304 angeordnet, welche
Dreharme einen Abstand voneinander haben. Ungefähr in der Mitte von jedem Dreharm 304 ist einer von zwei Dorn segmenten 306 befestigt. Die beiden zueinander symmetrischen Dornsegmente 306 sind von halbzylindrischer Form.
Jedes Dornsegment 306 hat einen Oberteil 308 mit einem sich radial nach auswärts erstreckenden Vorsprung, der zum
Bilden einer ringförmigen Einschnürung in der Ampulle 210 dient. Die Dornsegmente 306 sind auf den Armen 304 durch
Schrauben 310 abnehmbar montiert, so dass sie durch Dorn segmente mit anderen Formen ersetzt werden können. Die der vertikalen Stange 190 nähere Schraube 310 hat eine grös sere Länge, so dass sie trotz des begrenzten Raumes neben der Stange 190 leicht eingestellt werden kann (Fig. 8).
Wie aus den Figuren 8 und 11 i ersichtlich ist, hat jeder Dreharm 304 eine schräge Steuerfläche 312, welche Steuerflächen mit zu ihnen parallelen und komplementären schrägen Steuerflächen 314 auf den dualen Betätigungsmitteln 238 zusammenarbeiten. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, bewirkt eine vertikale Auswärtsbewegung der Betätigungsmittel 238 eine Bewegung der Dornsegmente 306 zueinander und umgekehrt. Die von den Stiften 302 entfernten Enden der Dreharme 304 sind mit Einstellmitteln 320 versehen. Diese Mittel umfassen einen mit einem Gewinde versehenen Teil 322, der sich zwischen den Armen 304 erstreckt und zumindest in einem der Arme 304 frei gleiten kann. Der Teil 322 ist mit Sicherungsmitteln 324 zum Sichern seiner Einstellung versehen.
Um den Teil 322 erstreckt sich eine koaxiale Druckfeder 326, die gewährleistet, dass sich die Dornsegmente 306 seitlich voneinander bis zu dem maximalen Abstand voneinander weg bewegen, den die Einstellmittel 320 und die schrägen Steuerflächen 312 und 314 erlauben.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der beiden Bearbeitungseinrichtungen 50 unter Bezugnahme auf die Figuren 6 bis 11 beschrieben. Wie bereits früher festgestellt, drehen sich die oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 und 18 um ihre einen Abstand voneinander aufweisenden, vertikalen parallelen Achsen und bewegen sich um das Zentrum des Karussells 14. Der Förderer 74 trägt und bewegt die neun Wagen 120 der Bewegungseinrichtung 50, so dass die linearen Geschwindigkeiten der Haltevorrichtungen und der Wagen gleich sind wenn sie miteinander in Eingriff kommen und sich längs einer gekrümmten Bahn über einen Teil ihres Weges zusammenbewegen.
Die Wagen 120 sind relativ lose und schwenkbar mit der Antriebskette 72 des Förderers 74 verbunden, so dass sich die von den Wagen 120 getragenen Bearbeitungsvorrichtungen 200 mit der oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 und 18 durch das Zusammenwirken der oberen und unteren Rollenpaare 196 bzw. 198 mit den Kragen 46 genau ausrichten können. Wenn der Eingriff zwischen den Wagen 120 und den Haltevorrichtungen 16 und 18 erzielt ist, kommt die Rolle 224 mit dem ersten der beiden Steuerelemente 212 in Eingriff, wodurch das Joch 220 gedreht wird und dieses die dualen Betätigungsmittel 238 verti kal aufwärts verschiebt. Dadurch werden die formenden Rollen 276 voneinander weg und die Dornsegmente 306 zueinander bewegt.
Praktisch gleichzeitig kommt die Rolle 202 mit der Steuerplatte 204 in Eingriff, wodurch die Bearbeitungsvorrichtung 200 vertikal aufwärts in die für die Bearbeitung der in der oberen Haltevorrichtung 16 gehaltenen Glasampulle 210 richtige Stellung bewegt wird. Bei der weiteren gemeinsamen Bewegung der Haltevorrichtung 16 und
18 und der Wagen 120 längs der gemeinsamen gekrümmten Bahn läuft die Rolle 224 vom ersten Steuerelement 212 weg, wodurch die Rolle 224, das Joch 220, die Betätigungsmittel 238, die formenden Rollen 276 und die Dornsegmente 306 in ihre in Fig. 8 dargestellten Stellungen zurückkehren. In die sen Stellungen bearbeiten die Rollen 276 die Ampulle 210 von aussen und die Dornsegmente 306 mit ihrem Oberteil 308 die Ampulle 210 von innen, so dass diese einen Wulstrand mit einer benachbarten ringförmigen Einschnürung erhält.
Durch Verwendung von Rollen 276 und Dornsegmenten 306 mit anderen Profilen können Ampullen mit anderen Formen erhalten werden. Nach der Fertigbearbeitung der Ampulle 210 bewegen sich die obere Haltevorrichtung 16, die zugeordnete untere Haltevorrichtung 18 und der Wagen 120 noch über ein kurzes Wegstück zusammen, wobei sich die Komponenten der Bearbeitungsvorrichtung 200 in umgekehrter Weise bewegen. Zu diesem Zweck wird die Rolle 224 durch das zweite Steuerelement 212 betätigt, wodurch sich die Dornsegmente 306 aufeinander zu und die Rollen 276 voneinander weg bewegen, so dass die Ampulle 210 freigegeben wird. In dieser Stellung wird die Bearbeitungsvorrichtung 200 durch die Beendigung des Eingriffs von Rolle 202 und Steuerplatte 204 von der Ampulle 210 weg nach unten bewegt.
Wenn die Bearbeitungsvorrichtung 200 ausser Eingriff mit der Ampulle 210 ist, kommt die Rolle 224 ausser Eingriff mit dem zweiten Steuerelement 212, so dass das Joch 220 frei wird, wodurch sich die Rollen 276 zueinander und die Dornsegmente 306 voneinander weg bewegen. Die Wagen 120 bewegen sich dabei weiter um den Förderer 74.
Die relativ lange Umlaufzeit der Bearbeitungsstationen und die Tatsache dass die Bearbeitungsvorrichtungen 200 dieser Stationen nur während etwa einem Drittel der Umlaufzeit in Tätigkeit sind, ergeben eine relativ lange Kühlzeit, wodurch ein besseres Produkt erhalten wird. Ein Verhältnis der Anzahl von Bearbeitungsstationen mit je einem Wagen 120 und einer Bearbeitungsvorrichtung 200 zur Anzahl der Halteanordnungen mit je einer oberen und unteren Haltevorrichtung 16 bzw. 18 von 2:1 ergibt ein Optimum an Kühlzeit und Produktionsgeschwindigkeit. Die Verwendung von oberen und unteren Paaren von Rollen 196 und 198 für den Eingriff mit den Kragen 46 der oberen und unteren Haltevorrichtungen 16 und 18 ermöglicht eine genaue Ausrichtung der Bearbeitungsmittel der Bearbeitungsstationen mit den zu bearbeitenden Vorformlingen und damit ein verbessertes Endprodukt.
Die Einstellschrauben 282 für das Einstellen der formenden Rollen 276 und die Einstellanordnung 320 zum Einstellen der Dornsegmente 306 ermöglichen eine genaue Justierung der seitlichen Verschiebung der Rollen 276 und der Dornsegmente 306, die auch während des Betriebs der Maschine 10 vorgenommen werden kann. Dadurch lässt sich das Betriebsverhalten der Maschine und die Qualität des Endproduktes ebenfalls verbessern. Die Dornsegmente 6 sind mit Schrauben 310 in jeder Bearbeitungsstation befestigt, wodurch sie leicht entfernt und durch andere Dorne mit anderen Profilen ersetzt werden können. Beispielsweise können Dornsegmente mit glatter vertikaler Aussenwand verwendet werden, wodurch Ampullen mit glatter Innenwand (d.h. ohne Einschnürung) erzeugt werden können.
Schliesslich sei bemerkt, dass die Einstellung der vertikalen Stellungen der Dreharme 274 und damit der Rollen 276 sowie der Dreharme 304 und damit der Dornsegmente 306 einfach durch Lösen der Schrauben 254 und Einstellen der entsprechend von einer der Schrauben 264 erfolgen kann.
auch wenn die Maschine 10 arbeitet.
Die Maschine nach der Erfindung ist nicht auf das Bearbeiten von Vorformlingen aus Glas beschränkt. Es können auch Vorformlinge aus anderen thermoplastischen Materialien beispielsweise aus Thermplasten aller Art bearbeitet werden.
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work in parallel, moving the machining device near a holding device with a preform so that each pair of reference rollers comes into contact with one of the collars and the vertical axis and the reference axis for machining coincide, inserting the mandrel segments into the preform and shaping the finished article by pressing the forming rollers against the outside of the preform and pressing the mandrel segments against the inside of the preform.
17. Use according to claim 16, characterized in that the longitudinal axis of the preform and the reference axis for processing coincide during the molding step.
18. Use according to claim 16 or 17, characterized by moving the mandrel segments towards each other and moving the forming rollers away from each other, whereby the engagement of the processing device in the finished molded article is terminated and this is released.
The present invention relates to a machine according to the preamble of claim 1 and use of the machine according to the preamble of claim 16.
Machines for the mass production of small articles made of thermoplastic material such as vials and ampoules made of glass have long been known and have reached a high level of development. Machines of this type are described, for example, in U.S. Patent Nos. 3,227,539 and 3,424,570. Such machines usually have the shape of a carousel with a plurality of rotatable, vertically oriented holding devices which are arranged on a circumferential support frame and are designed to hold glass tube material. When the support frame rotates, the holding devices rotate and run past fixed processing stations, which heat, cut up the glass tube material and form the heated glass tube pieces into vials, ampoules or other types of containers.
The production speed of such machines is limited by numerous factors. One of these factors is the time required for the slowest and typically the most complex manufacturing step.
Since the machines mentioned work sequentially, this time determines the production speed. In the production of glass ampoules with an outer bulge and an adjacent constriction, the formation of the bulge and the constriction is the most complex and slowest manufacturing step.
If this manufacturing step can be carried out faster, the overall working speed of such a machine and thus its production rate is higher.
One way to increase the production speed of a machine for manufacturing glass ampoules is disclosed in US Pat. No. 3,730,699.
The machine described in this patent has two endless conveyors for moving processing stations. Each processing station comprises a carriage connected to the associated conveyor, which carries processing means.
The processing stations are moved by the conveyors past rotating holding devices, as a result of which the processing means get into and out of processing engagement with the glass pipe pieces held with the holding devices, so that these are formed into ampoules. Each trolley can carry three to four processing tools. The number of processing stations on this machine also increases the time required to cool the processing means, which reduces the production speed again. In addition, the machine only delivers smooth ampoules with an inner diameter that are the same over their entire length. In practice, however, ampoules with an annular constriction at the open end are desirable. because such ampoules can be sealed more easily.
The object of the present invention is to provide a machine of the type mentioned at the outset, with which containers with more complicated shapes can be quickly produced from thermoplastic material such as glass or a thermoplastic.
The machine according to the invention is characterized by the characterizing features in claim 1. An embodiment of the machine according to the invention enables the production of small containers such as vials or ampoules with a bead and an adjacent constriction made of glass with high production speed. The machine can have a plurality of holding arrangements, preferably 36. each with an upper and lower rotatable holding device. The holding devices are arranged around the circumference of a circular frame which rotates about a central vertical axis. The upper holding devices hold a tubular starting material. like glass pipes.
Through various heating, separating and forming operations, the tubular starting material is converted into the desired containers, which leave the machine through the lower holding devices. The operations mentioned are carried out in such a way that one end of a starting material is closed after the frame has been rotated through 180 ° and a container is produced from the starting material after the frame has been rotated through 360 °. That is, each operation is performed while the frame is rotated 180- so that pairs of machining devices that perform identical operations can be diametrically offset around the frame.
Each processing device comprises a conveyor with a plurality of, for example 9 processing stations, which are attached to a moving conveyor chain and move with it around the conveyor. Each of the processing stations has upper and lower free-running rollers which rest on the circumferential surfaces of rotating cylindrical parts of an upper and a lower holding device and precisely align them with the processing station. Each processing station is provided with a horizontal actuator and a roller cooperating therewith which vertically bring the station close to the piece of glass tube which is held in the associated upper holding device. The machining means of the machining station comprise a pair of shaping rollers which can be actuated by actuating means and a pair of mandrel segments.
When a processing station is aligned with a piece of glass tubing, the forming rollers move toward each other and press on the outside of the piece of glass tubing as the mandrel segments move apart and press against the inside of the piece of glass tubing. In this way, an ampoule with a beaded edge and an annular constriction adjacent to it is obtained. After this processing, the shaping rollers move away from each other and from the finished molded article, the mandrel segments approach each other until they lie on top of one another and the entire processing station moves downwards from the article.
The machine according to the invention preferably has 36 pairs of vertical holding devices or 18 on one machine half, i.e. 18 over an angle of 180 of the rotatable frame. It is advantageous to adapt the number of processing stations to the number of holding arrangements in order to achieve optimal machine operation.
By using nine processing stations per
The conveyor ensures that each processing station works with the same four holding arrangements.
This also gives a longer cooling time between machining operations, which improves the work of the machine and thus the quality of the finished product. The ratio of the number of holding arrangements to the number of processing stations is preferably 2: 1.
The machine according to the present invention is described below with reference to the accompanying drawings, for example. In the drawings:
1 is a perspective view of a machine according to the invention, which is designed for the production of glass ampoules,
2 shows a schematic view of the drive device of the machine according to FIG. 1,
3 is a side view of part of the machine of FIG. 1 with a pair of holding devices and one of two processing devices,
4 shows a side view of the processing device according to FIG. 3,
5 is a side view of part of the processing device according to FIG. 3,
5A is a perspective view of an element for actuating machining stations of the machining device according to FIG. 3,
6 is a plan view of the processing device of FIG. 3,
Fig.
7 shows a plan view of a processing station of the processing device according to FIG. 6,
8 is a side view of the processing station of FIG. 7,
9 is a sectional view of the processing station of FIG. 7 along the line 9-9 in Fig. 7,
10 is a sectional view of the processing station of FIG. 7 along the line 10-10 in Fig. 7, and
11 shows a plan view of an adjusting means for adjusting a mandrel of the machining station according to FIG. 7.
In Fig. 1, 10 denotes a vertical type machine for producing ampoules. The machine 10 has a circular frame 12 which carries a centrally arranged carousel 14 which is rotatable about a vertical axis. The carousel 14 carries a plurality of upper and lower holding devices 16 and 18, which are arranged in pairs, aligned vertically to one another. Such a pair of holding devices form a vertical holding arrangement. Each upper holding device 16 is supplied with a starting material or preform, such as a glass tube 20, from which ampoules are to be produced. The number of holding arrangements can vary, but is thirty-six as in the present machine. The finished ampoules leave the machine 10 via two dual belt conveyors 22.
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the carousel 14 is driven by a drive arrangement 24 which comprises an electric motor 26, a unit 28 for reducing the speed, a power transmission means such as a chain or belt 30 and a power transmission gear 32.
The transmission 32 has a vertical shaft 34 which carries a pinion 36 at the upper end. The pinion 36 drives a gear 38 which is attached to the carousel 14. Switching on the electric motor 26 causes the carousel 14 to rotate via the elements described. The upper holding device 16 and the lower holding device 18 of each holding arrangement can be rotated coaxially with respect to one another about a vertical axis and have pinions 40 which are connected to an upper and lower gear wheel 42 in Stand by. The gears 42 are driven by a drive device 44 with adjustable speed Ge. The rotation of the carousel 14 causes a synchronous rotation of the paired holding devices 16 and 18 of each holding arrangement, the rotational speed of which relative to the rotation of the
Carousels is adjustable by the drive device 44.
Each upper and lower holding device 16 and 18 has a smooth-walled collar 46 which extends concentrically around the holding device and is firmly connected thereto, so that the holding device and the collar can only go together. Various stationary heating and actuating devices (not shown) are arranged around the machine frame 12, so that when the upper and lower holding devices 16 and 18 rotate and move around the center of the carousel 14, the glass tubes
20 heated, separated into pieces and the glass tube pieces are formed into ampoules, which are transported from the machine 10 by one of the conveyors 22. One end of the ampoule is made during a 1800 turn of carousel 14.
The manufacture of a finished ampoule requires the carousel 14 to be rotated 360 ". To achieve a high production rate, one end of an ampoule and the other can be completed simultaneously while the carousel is rotated 180. For this purpose, the machine 10 in relation to the carousel 14, two processing devices 50 lying diametrically opposite one another, one of which is shown in FIG. 4.
As shown in FIGS. 2 and 4, the processing devices 50 are driven by the gear 32 via horizontal angular gear 54 and vertical shafts 56. Each shaft 56 carries a sprocket 58 at its upper end, which drives a sprocket 64 via a chain 60. By a free running sprocket 62, the chain 60 is under the correct one
Tension held. The sprocket 64 is mounted in a bearing 66 which is attached to a carrier 68 of the device 50 machining device. The sprocket 64 is in a bearing
66 stored, which is attached to a carrier 68 of the processing device 50. The sprocket 64 rotates one
Element of a wedge and groove coupling 70 for driving egg sprocket 72, which is part of a chain conveyor 74.
The
Wedge and groove coupling 70 allows the adjustment of the vertical height of the conveyor 74 relative to the carrier 68, as will be described in more detail later. The carrier 68 with the conveyor 74 is pivotally arranged on the frame 12 of the machine 10, so that the carrier 68 can be moved away from the frame 12, as a result of which the setting and maintenance of the various components of the carrier 68 and the
Conveyor 74 is facilitated. The vertical shaft 56 he extends through mutually offset support blocks 78 and
80, which extend away from the carrier 68 or from the frame 12. The shaft 56 is mounted in bearings 82 of the blocks 78 and 80 and in a friction-free bearing of a bearing block 84, which is also attached to the frame 12. The shaft 56 thereby forms a pivot axis about which the processing device 50 can be pivoted.
From the frame 12, a locking means extends into the carrier 68, which in the exemplary embodiment shown is a threaded bolt 86 with a rotary handle, with which the processing device 50 can be fixed in its working position adjacent to the path of the upper and lower holding devices 16 and 18, as shown in FIG 3 shown.
The vertical position of the conveyor 74 is shown in FIG
4 and 5 shown adjusting device 90 adjustable.
The device 90 comprises a horizontal shaft 92 which extends through a bearing 94 which is fixed to the carrier 68. A handwheel 96 is attached to one end of the shaft 92 and a collar 98 holds the shaft 92 in a fixed axial position relative to the bearing 94. A worm gear 100 transmits the rotation of the shaft 92 to a vertical screw spindle 102 which is supported in frictionless bearings 104 is. The threaded portion of the spindle 102 is screwed into a complementary threaded blind bore 106 located in a vertical plate 108. The plate 108 can be moved along a parallel carrier plate 110 and can be fixed in its vertical position by means of fixing means 112. The lateral movement of the carrier plate 110 is prevented by the fixing means 112 and trapezoidal carrier plates 114.
Rotation of the handwheel 96 causes the worm gear 100 and the spindle 102 to rotate, and thus the upward or downward movement of the conveyor 74. The keyway coupling 70 enables the force transmission to the conveyor 74 over the entire range of vertical movement of the conveyor caused by the adjusting device 90 can be achieved.
5, 6 and 8, the conveyor 74 carries a plurality of processing stations with carriages 120 which are movable around the conveyor 74. The number of carriages 120 is in a certain ratio to the number of pairs of holding devices 16 and 18.
Advantageously, the machine 10 has thirty-six pairs of holding devices 16 and 18 and nine carriages
120 in each of the two processing devices 50. Each carriage 120 comprises a substantially rectangular support block 122 which runs on an inner bearing surface 124 and an outer bearing surface 126, which surfaces form parts of the conveyor 74. Between the bearing surfaces 124 and
126 are arranged convex chain guides 128, which guide the conveyor chain 130 from the sprocket 72 at one end of the conveyor 74 to a free-running sprocket 132 used to tension the chain at the other end of the conveyor 74. The drive chain 130 consists of chain links with hollow pins through which fixing pins 134 extend.
The pins 134 extend into frictionless bearings such as roller or ball bearings, thereby reducing the friction between the carrier blocks 122 of the carriages 120 and the drive chain. The conveyor also has an upper bearing plate 138 which prevents vertical movement of a carrier block 122 away from the bearing surfaces 124 and 126 and which keeps the lateral forces acting on the chain 130 low. The carrier block 122 defines a rectangular passage 140, which serves as a linear bearing for a horizontal slide 142 (FIG. 8). The carrier block 122 also defines a slot 144, the longitudinal axis of which is parallel to the translation axis of the carriage 142 in the passage 140.
In the slot 144 there is a retaining pin 146 mounted on the carriage 142. A second retaining pin 148 is on the carrier block
122 attached to the opposite end of the carriage 144.
The two retaining pins hold a tension spring 150 which biases the carriage 142 and various components associated therewith in the direction away from the central part of the conveyor 74.
For the following explanations, reference is made to FIGS. 5, 6, 7 and 8. A guide piece 156 is fastened on the carrier block 122, which leaves space for the tension spring 150 and delimits a rectangular passage 158 in which a rectangular, horizontal rod 160 is located. In recesses of the piece 156 two compression springs 164 are accommodated, which bias the rod 160 and thus two rollers 166 arranged at the ends thereof in the direction of the center of the conveyor 74. During part of the movement of the carriages 120 around the conveyor 74, their rollers 166 abut against a vertical surface 168 of the top plate 170 of the conveyor 74 and guide the carriages 120 around the conveyor 74. On the top of the guide piece 156 is a guide arm 174 attached, which carries a roller 176 on the inside of its free end.
The roller 176 runs on a vertical surface 178 of two irregularly shaped guide pieces 180 which are mounted on the top plate 170 of the conveyor 74 so that they are approximately equidistant from the sides and ends of the plate 170. The vertical surfaces 178 of the guide pieces 180 cooperate with the rollers 176 for guiding and aligning the carriages 120 as they move around the end portions of the conveyor 74. This guidance and alignment of the carriages 120 by the guide pieces 180 ensures that the collars 46 of the holding devices 16 and 18 engage securely with the carriages 120.
As can be seen from FIGS. 5, 7 and 8. The carriage 142 extends perpendicular to a vertical rod 190 to which the carriage 142 is attached. At the upper and lower ends of the rod 190, yokes 192 and 194 are fastened, each of which carries a pair of rollers 196 and 198, respectively.
The rollers 196 and 198 are rotatable about parallel, spaced, vertical axes. The rollers 196 carried by the upper yoke 192 cause the upper portion of the vertical bar 190 to be accurately positioned relative to the upper bracket 16 because they are in rolling engagement with the collar 46 of the upper bracket 16. Likewise, the rollers 198 carried by the lower yoke 194 cause the lower portion of the rod 190 to be accurately positioned relative to the lower bracket 18 because they are in rolling engagement with the collar 46 of the lower bracket 18. As a result, the position of the carriage 120 relative to the two holding devices 16 and 18 is precisely determined and fixed.
As can be seen from FIGS. 5, 5A and 8, a processing device 200 is displaceably arranged on the rod 190 of the carriage 120. The processing device 200 has a control roller 202, which is arranged below the carrier block 122. During part of the rotation of the carriage 120 around the conveyor 74, the roller 202 runs on a control plate 204 which is carried by a carrier 206 which is mounted on the inside of the vertical plate 108. The plate 204 moves the processing device 200 along the vertical rod 290 via the roller 202 from the lower position shown in FIG. 4 up to the position shown in FIG. 8. in which the processing device 200 can process a glass ampoule 210 which is held in one of the upper holding devices 16.
The carrier 206 also carries two horizontal control elements 212, which are fastened on the carrier 206 by screws 214. The screws 214 also allow the controls 212 to be adjusted laterally. The task of the controls 212 is described below.
A yoke 220 is connected to the part of the machining device 200 via bearing pins 222. closest to the rod 190. At the end of the yoke 220 remote from the machining device 200, a control roller 224 is provided which is rotatable about an axis perpendicular to the plane of the yoke 220. As can be seen from FIG. 8, a tension spring 226, which is fastened on the one hand to the machining device 200 and on the other hand to the same end of the yoke 220 on which the roller 224 is located, exerts a clockwise holding force on the yoke 220. The yoke 220 movement in a clockwise direction is limited by an adjustable stop 228, which may consist of a screw bolt that is screwed into a threaded bore and secured by a nut.
As shown in FIG. 5, the rear part of the yoke 220 is shortened, while the front part of the yoke 220 carries, as shown in FIG. 8, a lower and upper plate 230 which are parallel to each other.
As can be seen from FIGS. 8 and 9. are the plates 230 at the end of the yoke 220 with a roller 232 in a handle, which is attached to a carriage 234. The carriage 234 is movable along vertical axes and is mounted in two linear ball bearings 236, which are located behind two dual actuating means 238 and are essentially aligned with them, in order to reduce the friction. Actuators 238 move upward when roller 224 engages one of controls 212.
As shown in FIGS. 9 and 10, the machining device 200 comprises a first adjustable fastening block 250 with openings 252 through which bolts 254 extend with great play. The bolts 254 are screwed into complementary threaded bores 256, which are located in a second adjustable fastening block 258. Between the two blocks 250 and 258 is a relatively fixed plate 260 which forms part of the body of the processing device 200. A horizontal plate 262 is attached to plate 260. On both sides of the vertical plate 260, an adjusting screw 264 extends through the horizontal plate 262, which are screwed into complementary threaded bores 266 and 268 of the fastening blocks 250 and 258, respectively.
When the bolts 254 are loosened, each of the bolts 264 allows independent, accurate adjustment of the vertical position of each of the mounting blocks 250 and 258.
In the following, reference is made to FIGS. 7, 8, 9 and 10. The first vertically adjustable mounting block 250 comprises two sets of spaced apart bearing bushings 270 in which two parallel bearing pins 272 are rotatably received and held. A rotary arm 274 is attached to each of the two spaced apart bearing pins. A shaping roller 276 is rotatably disposed approximately in the center of each pivot arm 274. Between the rollers 276 and the ends of the arms 274 remote from the pins 272, mutually symmetrical oblique control surfaces 278 are formed on the arms 274. The control surfaces 278 cooperate with complementary oblique control surfaces 280, which are formed on the upper parts of the two dual actuation means 238.
When the dual actuators 238 move vertically upward, the arms 274, and hence the forming rollers 276 carried by them, move apart and vice versa. The minimum distance between the two forming rollers 276 is adjustable by an adjusting screw 282 which is screwed through the end of an arm 274 remote from the pin 272 and secured against loosening by a compression spring 284 which could be caused by vibrations. A set screw 286 serving as a stop is aligned with the screw 282 and is screwed into the other arm 274 and secured by nuts 288. Between the ends of the arms 274 remote from the pins 272, a tension spring 290 is arranged which gives the arms 274 a prestress acting in the direction of one another.
This ensures that the pivot arms 274 and the forming rollers 276 move towards each other when the dual actuators 238 move downward.
- In the following, reference is made to FIGS. 7, 9 and 10. The second adjustable mounting block 258 includes two sets of spaced apart
Bearing bushes 300 in which two parallel, spaced apart bearing pins 302 are rotatably received and held. A horizontal rotating arm 304 is arranged on the upper ends of the pins 302, which
The rotary arms are at a distance from each other. Approximately in the middle of each pivot arm 304, one of two mandrel segments 306 is attached. The two symmetrical mandrel segments 306 are semi-cylindrical in shape.
Each mandrel segment 306 has an upper part 308 with a radially outwardly extending projection which is for
Forming an annular constriction in the ampoule 210 is used. The mandrel segments 306 are on the arms 304 through
Screws 310 are detachably mounted so that they can be replaced by mandrel segments with other shapes. The screw 310 closer to the vertical rod 190 has a greater length, so that it can be easily adjusted in spite of the limited space next to the rod 190 (FIG. 8).
As can be seen from FIGS. 8 and 11 i, each rotary arm 304 has an oblique control surface 312, which control surfaces cooperate with parallel and complementary oblique control surfaces 314 on the dual actuating means 238. As can be seen from FIG. 8, a vertical outward movement of the actuating means 238 causes the mandrel segments 306 to move towards one another and vice versa. The ends of the pivot arms 304 remote from the pins 302 are provided with adjustment means 320. These means comprise a threaded portion 322 which extends between the arms 304 and can slide freely in at least one of the arms 304. The part 322 is provided with securing means 324 for securing its setting.
A coaxial compression spring 326 extends around the part 322, which ensures that the mandrel segments 306 move laterally away from one another up to the maximum distance that the adjusting means 320 and the inclined control surfaces 312 and 314 allow.
The mode of operation of the two processing devices 50 is described below with reference to FIGS. 6 to 11. As noted earlier, the upper and lower brackets 16 and 18 rotate about their spaced vertical parallel axes and move about the center of the carousel 14. The conveyor 74 carries and moves the nine carriages 120 of the mover 50, so that the linear speeds of the holding devices and the carriages are the same when they engage with each other and move along a curved path over part of their way.
The carriages 120 are relatively loosely and pivotally connected to the drive chain 72 of the conveyor 74, so that the processing devices 200 carried by the carriages 120 align with the upper and lower holding devices 16 and 18 by the interaction of the upper and lower pairs of rollers 196 and 198, respectively can align the collar 46 exactly. When the engagement between the carriage 120 and the holding devices 16 and 18 is achieved, the roller 224 engages with the first of the two control elements 212, whereby the yoke 220 is rotated and this pushes the dual actuating means 238 vertically upwards. As a result, the shaping rollers 276 are moved away from one another and the mandrel segments 306 are moved toward one another.
Practically at the same time, the roller 202 engages the control plate 204, whereby the processing device 200 is moved vertically upwards into the correct position for processing the glass ampoule 210 held in the upper holding device 16. During the further joint movement of the holding device 16 and
18 and carriage 120 along the common curved path, roller 224 runs away from first control 212, causing roller 224, yoke 220, actuators 238, forming rollers 276, and mandrel segments 306 to return to their positions shown in FIG . In these positions, the rollers 276 process the ampoule 210 from the outside and the mandrel segments 306 with their upper part 308 process the ampoule 210 from the inside, so that it receives a beaded edge with an adjacent annular constriction.
By using rollers 276 and mandrel segments 306 with other profiles, ampoules with other shapes can be obtained. After the ampoule 210 has been finished, the upper holding device 16, the associated lower holding device 18 and the carriage 120 still move together over a short distance, the components of the processing device 200 moving in the opposite manner. For this purpose, the roller 224 is actuated by the second control element 212, as a result of which the mandrel segments 306 move towards one another and the rollers 276 move away from one another, so that the ampoule 210 is released. In this position, the processing device 200 is moved downward from the ampoule 210 by the end of the engagement of the roller 202 and the control plate 204.
When the processing device 200 is disengaged from the ampoule 210, the roller 224 is disengaged from the second control element 212, so that the yoke 220 is released, whereby the rollers 276 move towards each other and the mandrel segments 306 move away from each other. The carriages 120 continue to move about the conveyor 74.
The relatively long cycle time of the processing stations and the fact that the processing devices 200 of these stations are only in operation for about a third of the cycle time result in a relatively long cooling time, which results in a better product. A ratio of 2: 1 between the number of processing stations, each with a carriage 120 and a processing device 200, and the number of holding arrangements, each with an upper and lower holding device 16 or 18, results in an optimum of cooling time and production speed. The use of upper and lower pairs of rollers 196 and 198 for engagement with the collars 46 of the upper and lower holding devices 16 and 18 enables the processing means of the processing stations to be precisely aligned with the preforms to be processed and thus an improved end product.
The adjusting screws 282 for adjusting the shaping rollers 276 and the adjusting arrangement 320 for adjusting the mandrel segments 306 enable the lateral displacement of the rollers 276 and the mandrel segments 306 to be precisely adjusted, which can also be carried out while the machine 10 is in operation. This can also improve the operating behavior of the machine and the quality of the end product. The mandrel segments 6 are fastened with screws 310 in each processing station, which means that they can be easily removed and replaced by other mandrels with different profiles. For example, mandrel segments with a smooth vertical outer wall can be used, whereby ampoules with a smooth inner wall (i.e. without constriction) can be produced.
Finally, it should be noted that the vertical positions of the rotary arms 274 and thus the rollers 276 and the rotary arms 304 and thus the mandrel segments 306 can be adjusted simply by loosening the screws 254 and adjusting the one of the screws 264 accordingly.
even when the machine 10 is working.
The machine according to the invention is not limited to the processing of glass preforms. Preforms made from other thermoplastic materials can also be processed, for example from thermoplastic of all kinds.