CZ14696U1 - Servomechanismus pro pohon razníku sklářského stroje - Google Patents

Description

Servomechanistnus pro pohon razníku sklářského stroje

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti výroby skleněných obalů na sklářských tvarovacích strojích, kde se skleněné výrobky, tvořící uvedené skleněné obaly vyrábějí tak zvaným lisofoukáním na tvarovacích strojích se samostatnými stanicemi, kdy se kapka skloviny nejdříve v jedné stanici lisuje razníkem v přední formě do polotovaru, tzv. předlisku, který se následně po stranovém převrácení vyfukuje v konečné formě do konečného tvaru. Technické řešení se zejména týká servomechanismu pro pohon takového razníku sklářského stroje, může být použit iu mechanismu odnímaěe, obraceče, závěrné a foukací hlavy, nálevky a servomechanismu plunžru dávkovače skloviny i dalších.

Dosavadní stav techniky

Kapka skloviny se přivádí v tvarovatelném stavu shora do tvarovací dutiny přední formy. Následně se pomocí lisovacího mechanismu lisuje vtlačováním do tvarovací dutiny, pro vytváření skleněného polotovaru, tzv. předlisku, přičemž tvar vnitřního povrchu předlisku je určen tvarem vnějšího povrchu hlavy razníku a tvar vnějšího povrchu předlisku je určen vnitřním tvarem dutiny přední formy. Vytvořený předlisek se vyjímá z přední formy nebo forem a přenáší se do konečné formy nebo několika konečných forem k dalšímu zpracování.

Razník, tvořící pracovní člen ve tvarovacím stroji na skleněné výrobky se při tvarování předlisku přesouvá ve své ose mezi svou vysunutou polohou a základní polohou, a to směrem ven z přední formy a dovnitř přední formy. Razník je obvykle uspořádán vertikálně a uvedené přesouvám tedy probíhá v jeho vertikální ose, kde se razník přesouvá ze své spodní vysunuté polohy do horní pracovní polohy. V jedné stanici se obvykle současně vyrábějí jeden až čtyři předlisky jedním až čtyřmi razníky, uspořádanými paralelně vedle sebe.

Razník se přemisťuje ve své vertikální ose pomocí různých pohybových mechanismů. Tyto mechanismy, zajišťující posuvný pohyb razníku, mohou být poháněny konvenčním tlakovým médiem, jako je stlačený vzduch nebo hydraulická kapalina. Uvedené mechanismy jsou sice poměrně jednoduché a vyzkoušené, ale mají řadu nevýhod, kdy je problémem zejména přesné řízení velikosti pracovního tlaku v závislosti na měnících se vlastnostech skloviny během lisování. Proto musí být tyto mechanismy doplněny poměrně složitým zařízením pro sledování a snímání provozních parametrů, jako je tlak a rychlost a s ním spojeným regulačním zařízením, které reguluje provozní parametry v závislosti na snímaných údajích.

Lepší výsledky přináší mechanismus pro přemisťování razníku ve vertikální ose, který je poháněn elektromotorem, zejména elektrickým servomotorem. Otáčivý pohyb elektromotoru je přenášen na mechanické spojení vodícího šroubu a matice, převádějící otočný pohyb na pohyb posuvný, pro posouvání razníku ve vertikální ose. Razníková jednotka mění otáčivý vstupní pohyb na lineární pohyb pomocí šroubu s involventním šroubovicovým závitem, nazývaného obráceným vodicím šroubem. Toto řešení je uvedeno například ve zveřejněné přihlášce vynálezu CZ PV 1997-133 a v analogické přihlášce EP 0 789 004.

Pro snížení tření mezi závity vodícího šroubu a matice jsou tyto součásti často vytvořeny jako kuličkový vodicí šroub a matice, kde posuvné tření je výrazně sníženo valivým třením pomocí kuliček umístěných v uzavřeném okruhu mezi závity vodícího šroubu a matice. Takové řešení je například obsaženo ve spise WO 98/09921, týkajícího se jiného ústrojí tvarovacího stroje. Je to převracecí servoústrojí, které je vytvořeno z podpěrného ramena předlisku, z ozubeného kola a z ozubeného hřebenu. Vratný pohyb ozubeného hřebenu je ovládán prostřednictvím šroubového vřetena s obíhajícími kuličkami a vodicí matice elektrickým motorem. Vzniká zde problém, utěsnění motoru i převodu šroub a matice proti znečištění. Proto je zde nárokována ochrana na utěsnění motoru, který je opatřen dolními a horními vzduchotěsnými prostředky tak, že dolní vzduchotěsné prostředky zajišťují, že je šroubové vřeteno s obíhajícími kuličkami v lázni

-1 CZ 14696 Ul mazacího oleje, zatímco horní vzduchotěsné prostředky zajišťují, že šroubové vřeteno i vodicí matice a mazací olej jsou chráněny před znečišťujícími látkami, které jsou unášené chladícím vzduchem, který cirkuluje ve vnějším prostředí, vněmž pracuje každá samostatná stanice.

Navržené řešení si klade za úkol, odstranit uvedené nedostatky, za současného využití výhodných konstrukčních prvků známých ze stavu techniky. Proto bylo navrženo použít vyzkoušené uspořádání, kde otáčivý pohyb elektromotoru je přenášen na mechanické spojení vodícího šroubu a matice, převádějící otočný pohyb na lineární pohyb, pro posouvání razníku v jeho vertikální ose. Pro snížení tření mezi závity vodícího šroubu a matice budou tyto součásti vytvořeny jako kuličkový vodicí šroub a matice, kde posuvné tření bude výrazně sníženo valivým třením pomocí kuliček umístěných v uzavřeném okruhu mezi závity vodícího šroubu a matice. Bylo navrženo, že bude použito převodu pomocí otočného - neposuvného kuličkového šroubu a neotočné - posuvné kuličkové matice. Přitom ale vznikají další problémy, a to zabránění vniknutí nečistot do převodu kuličkového šroubu a kuličkové matice a zachycení reakce matice, tj. zabránění jejímu otáčení při jejím lineárním posuvu v ose razníku.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky jsou zvětší části odstraněny a uvedený úkol je vyřešen pomocí servomechanismu pro pohon razníku sklářského stroje, sestávajícího z elektromotoru, vodícího šroubu a vodicí matice, a umístěného ve společném rámu, kde otáčivý pohyb elektromotoru je přenášen na mechanické spojení vodícího šroubu a vodicí matice, převádějící otočný pohyb na lineární pohyb, pro posouvání razníku v jeho vertikální ose, přičemž pro snížení tření mezi závity vodícího šroubu a matice jsou tyto součásti vytvořeny jako kuličkový vodicí šroub a kuličková vodicí matice, přičemž vodicí kuličkový šroub je otočný a neposuvný a vodicí kuličková matice je neotočná a posuvná a je pevně spojena s posuvným razníkem, s nímž je souose uspořádána, podle technického řešení, jehož podstatou je, že otáčivý pohyb elektromotoru je přenášen na kuličkový vodicí šroub, uložený v kuličkové vodicí matici, přičemž kuličková vodicí matice je pevně spojena s posuvným razníkem prostřednictvím posuvného ochranného krytu, který je uspořádaný kolem převodu kuličkového vodícího šroubu a kuličkové vodicí matice v celé délce zdvihu matice, přičemž posuvný ochranný kryt je pevně spojený s touto maticí, s možností společného posouvání s touto maticí, přičemž ve společném rámu paralelně s osou razníku je umístěno tyčové vedení pro zachycení reakce vodicí matice proti otáčení.

Podle výhodného provedení je mezi elektromotorem a kuličkovým vodicím šroubem uspořádán vložený ozubený převod, sestávající z pastorku elektromotoru a hnaného ozubeného kola, pevně spojeného s vodicím šroubem, pro zvýšení kroutícího momentu elektromotoru, a pro zvýšení lisovací síly.

Podle dalšího výhodného provedení je posuvný ochranný kiyt, který současně tvoří nosič posuvného razníku, zhotoven z dutého hřídele, přičemž na jednom svém konci, směrem ke společnému rámu, je posuvný ochranný kryt pevně spojen s posuvnou kuličkovou vodicí maticí, která je do něho vložena, a na svém druhém konci je posuvný ochranný kryt pevně spojen s posuvným razníkem.

Podle dalšího výhodného provedení je posuvná kuličková vodicí matice dále pevně spojena s jedním koncem vodícího ramene, které je svým druhým koncem posuvně uloženo na tyčovém vedení, uspořádaném paralelně s osou posuvného razníku, pro zachycení reakce vodicí matice proti otáčení.

Uvedeným konstrukčním uspořádáním jsou tak odstraněny uvedené nedostatky a je vyřešen uvedený úkol, za současného využití výhodných konstrukčních prvků známých ze stavu techniky.

-2CZ 14696 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Servomechanismus bude blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr. 1 je uvedený servomechanismus znázorněn v půdorysu, v provedení pro pohon dvou razníků, uspořádaných paralelně vedle sebe, na obr. 2 je servomechanismus znázorněn v řezu A-A z obr. 1, vedeném osou jednoho posuvného razníku a současně tyčovým vedením pro zachycení reakce vodicí kuličkové matice, a na obr. 3 je toto uspořádání podle obr. 2 znázorněno schematicky, s vyznáčením hlavních součástí.

Příklady provedení

Na obr. 1, kde je uvedený servomechanismus i znázorněn v půdorysu, přičemž jsou zde zobrazeny dva nezávislé servomechanismy X, v provedení pro dva razníky. Každý servomechanismus i obsahuje elektromotor 2, tvořící hnací jednotku pro pohon každého z obou razníků, uspořádaných paralelně vedle sebe, přičemž na obr. 1 je vyznačena pouze osa 3 jednoho razníku. Servomechanismus i dále obsahuje vložený ozubený převod mezi pastorkem 4 elektromotoru a hnacím kolem 5 pro pohon otočného vodicího šroubu 6, který bude lépe znázorněn na obr. 2 a 3. ve spojení s posuvnou vodicí maticí 7. Posuvná vodicí matice 7 je pevně spojena s jedním koncem vodicího ramene 8, které je svým druhým koncem posuvně uloženo na tyčovém vedení 9, uspořádaném paralelně s osou 3 razníku. Celý servomechanismus 1, v tomto provedení dva samostatné servomechanismy i, je umístěn ve společném rámu 10.

Na obr. 2 je servomechanismus i znázorněn v řezu A-A z obr. 1, vedeném osou 3 jednoho posuvného razníku 11, a současně tyčovým vedením 9 pro zachycení reakce vodicí kuličkové matice 7, tj. pro zabránění jejímu otáčení.. Na obr. 2 je znázorněn vodicí kuličkový šroub 6; který je otočný aneposuvný a vodicí kuličková matice 7, která je neotočná a posuvná aje pevně spojena s posuvným razníkem 11, s nímž je souose uspořádána. Tření při záběru kuličkového vodicího šroubu 6 a kuličkové matice 7 je výrazně sníženo valivým třením pomocí kuliček 12 umístěných v uzavřeném okruhu mezi závity kuličkového vodicího šroubu 6 a kuličkové matice 7. Jak je patrno z obr. 1, je otáčivý pohyb elektromotoru 2 přenášen vloženým ozubeným převodem na vodicí šroub 6. Na obr. 2 je znázorněn jeden z hlavních význaků předmětu technického řešení, kde vodicí kuličková matice 7 je pevně spojena s posuvným razníkem 11 prostřednictvím posuvného ochranného krytu 13, který je uspořádaný kolem převodu kuličkového vodicího šroubu 6 a kuličkové matice 7 v celé délce zdvihu matice 7, přičemž posuvný ochranný kryt 13 ie pevně spojený s touto maticí 7, s možností společného posouvání s touto maticí 7, při osovém přemisťování posuvného razníku 11 mezi jeho vysunutou polohou a pracovní polohou, a to směrem ven z přední formy a do přední formy pro výrobu předlisku. Servomechanismus i je uspořádán vzhledem ke sklářskému tvarovacímu stroji tak, že osa 3 posuvného razníku 11 je ve vertikální poloze a hlava posuvného razníku 11 je obrácena směrem nahoru.

Dále je zde znázorněn další význak, kde reakce kuličkové vodicí matice 7 proti otáčení je zachycena v rámu 10 tyčovým vedením 9, umístěným paralelně s osou 3 posuvného razníku 11. Posuvný ochranný kryt 13, znázorněný na obr. 2, který současně tvoří nosič posuvného razníku 11, je zhotoven z dutého hřídele. Na jednom svém konci, směrem krámu 10 servomechanismu 1, je posuvný ochranný kryt 13 pevně spojen s posuvnou kuličkovou vodicí maticí 7, která je do něho vložena, a která je dále pevně spojena s jedním koncem vodicího ramene 8, které je svým druhým koncem posuvně uloženo na tyčovém vedení 9, uspořádaném paralelně s osou 3 posuvného razníku 11. Na svém druhém konci je posuvný ochranný kryt 13 pevně spojen s posuvným razníkem 11. Toto uspořádání podle obr. 2 je schematicky znázorněno na obr. 3, kde jsou vyznačeny hlavní součásti servomechanismu se schematickým znázorněním přenosu otáčivého pohybu z elektromotoru 2, přes pastorek 4 a hnané ozubené kolo 5 na vodicí šroub 6, který je otočně uložený v pevné matici 7.

Otáčivý pohyb elektromotoru 2 je přenášen vloženým ozubeným převodem, sestávajícím z pastorku 4 elektromotoru a hnaného ozubeného kola 5, pevně spojeného s vodicím šroubem 6, na tento vodicí šroub 6, který je otočný, ale neposuvný. Tímto vloženým ozubeným převodem je

-3 CZ 14696 Ul možno zvýšit kroutící moment motoru, a tím i lisovací sílu. Mechanickým spojením otočného vodícího šroubu 6 a vodicí, neotočné matice 7, se převádí otočný pohyb vodícího šroubu 6 na posuvný pohyb neotočné vodicí matice 7, která je pevně spojena s posuvným razníkem 11 prostřednictvím posuvného ochranného krytu 13, který je společně posuvný s touto maticí 7. Posouváním vodicí matice ]_, pevně spojené s posuvným razníkem 11 prostřednictvím posuvného ochranného krytu 13, nastává osové přemisťování posuvného razníku 11 mezi jeho vysunutou polohou a pracovní polohou, a to směrem ven z přední formy a do přední formy pro výrobu předlisku. Posuvný ochranný kryt 13, spojený s posuvnou vodicí maticí 7 a posuvným razníkem 11 a současně tvořící nosič posuvného razníku 11, se v celé délce zdvihu posuvné vodicí matice 7 a posuvného razníku 11 posouvá současně s posuvnou vodicí maticí 7 a posuvným razníkem 11 a trvale zakrývá vodicí šroub 6, a chrání jej tak před znečištěním tím, že vytváří trvalou zábranu proti vniknutí nečistot do převodu vodícího šroubu 6 a vodicí matice 7.

Reakce vodicí kuličkové matice 7 je zachycena, to znamená, že je zabráněno jejímu otáčení, pomocí vodícího ramene 8, které je pevně spojeno jedním svým koncem s vodicí kuličkovou maticí 7, a svým druhým koncem je posuvně uloženo na tyčovém vedení 9, uspořádaném paralelně s osou 3 razníku.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Servomechanismus pro pohon razníku sklářského stroje, sestávající z elektromotoru, vodícího šroubu a vodicí matice, a umístěný ve společném rámu, kde otáčivý pohyb elektromotoru je přenášen na mechanické spojení vodícího šroubu a vodicí matice, převádějící otočný pohyb na lineární pohyb, pro posouvání razníku v jeho vertikální ose, přičemž pro snížení tření mezi závity vodícího šroubu a matice jsou tyto součásti vytvořeny jako kuličkový vodicí šroub a kuličková vodicí matice, přičemž vodicí kuličkový šroub je otočný a neposuvný a vodicí kuličková matice je neotočná a posuvná a je pevně spojena s posuvným razníkem, s nímž je souose uspořádána, vyznačující se tím, že otáčivý pohyb elektromotoru (2) je přenášen na kuličkový vodicí šroub (6), uložený v kuličkové vodicí matici (7), přičemž kuličková vodicí matice (7) je pevně spojena s posuvným razníkem (11) prostřednictvím posuvného ochranného krytu (13), který je uspořádaný kolem převodu kuličkového vodícího šroubu (6) a kuličkové vodicí matice (7) v celé délce zdvihu matice (7), přičemž posuvný ochranný kryt (13) je pevně spojený s touto maticí (7), možností společného posouvání s touto maticí (7), přičemž ve společném rámu (10) paralelně s osou (3) razníku (11) je umístěno tyčové vedení (9) pro zachycení reakce vodicí matice (7) proti otáčení.
2. 2. Servomechanismus podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi elektromotorem (2) a kuličkovým vodicím šroubem (6) je uspořádán vložený ozubený převod, sestávající z pastorku (4) elektromotoru (2) a hnaného ozubeného kola (5), pevně spojeného s vodicím šroubem (6), pro zvýšení kroutícího momentu elektromotoru (2) a pro zvýšení lisovací síly.
3. 3. Servomechanismus podle nároků la2, vyznačující se tím, že posuvný ochranný kryt (13), který současně tvoří nosič posuvného razníku (11), je zhotoven z dutého hřídele, přičemž na jednom svém konci, směrem ke společnému rámu (10), je posuvný ochranný kiyt (13) pevně spojen s posuvnou kuličkovou vodicí maticí (7), která je do něho vložena, a na svém druhém konci je posuvný ochranný kryt (13) pevně spojen s posuvným razníkem (11).
4. 4. Servomechanismus podle nároků laž3, vyznačující se tím, že posuvná kuličková vodicí matice (7) je dále pevně spojena s jedním koncem vodícího ramene (8), které je svým druhým koncem posuvně uloženo na tyčovém vedení (9), uspořádaném paralelně sosou (3) posuvného razníku (11), pro zachycení reakce vodicí matice (7) proti otáčení.