DE10011861A1 - Maschine zum Bearbeiten von Hohlglasgegenständen - Google Patents

Abstract

Beschrieben ist eine Maschine zum Bearbeiten von Hohlglasgegenständen (8), die aus einer Folge gleicher Bearbeitungseinheiten 1-15 und A, B besteht, auf denen jeweils eine geringe Anzahl von Bearbeitungsschritten an einem Werkstück (8) ausgeführt werden. Die Werkstücke (8) werden auf einem taktweise betriebenen Beladeband (4) an die Bearbeitungseinheiten herangeführt und von diesen übernommen. Ein in einer Einheit in Bearbeitung befindliches Werkstück wird während des gesamten Ablaufes von ein und derselben Werkstückaufnahme gehalten. Jede Bearbeitungseinheit verfügt über zwei getrennte Handlingeinrichtungen, mit denen zeitversetzt jeweils zwei Werkstücke die Arbeitsstationen durchlaufen. Die Maschinenanordnung läßt es zu, ohne Produktionsstillstand Bearbeitungseinheiten aus der Linie herauszunehmen oder zuzuschalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken, an denen eine Folge von unterschiedlichen Bearbeitungsschritten auszuführen ist, insbesondere eine Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus thermisch verformbarem Material, wie beispielsweise von Hohlglasgegenständen. Dabei ist es nicht erforderlich, daß etwa jeder der Bearbeitungsschritte eine thermische Erweichung voraussetzt.

Die Erfindung betrifft ferner einzelne Bearbeitungseinheiten für eine solche Maschine, in spezieller Anwendung eine Bearbeitungseinheit für einerseits das Randabschmelzen und das Anformen von Gießnasen an Glasgefäße und andererseits auch eine Bearbeitungseinheit zum Bedrucken solcher Gefäße mittels Siebdruck.

Im folgenden wird die Erfindung in Anwendung auf Hohlglasgegenstände beschrieben. Da die erfindungsgemäße Maschine in ihrer Grundanordnung aber auch zur Bearbeitung von Werkstücken aus anderem Material herangezogen und bei spezieller Ausgestaltung der Arbeitsstationen auch zum Ausführen von Bearbeitungsschritten eingesetzt werden kann, die im Rahmen dieser Beschreibung nicht erwähnt sind, ist die Beschreibung in Anwendung auf Glasgegenstände nicht einschränkend zu verstehen.

Die beschriebene Maschine ist in erster Linie für einen Einsatz in einer kontinuierlichen Linienfertigung gedacht. In bekannten Fertigungslinien für Hohlglasgegenstände werden die einzelnen Arbeitsgänge allgemein auf Rundläufern durchgeführt, von denen jeder mit einer Mehrzahl von Arbeitsstationen gleicher Art besetzt ist. Die Werkstücke werden einem solchen Rundläufer mittels aufwendiger Handlingsysteme, die häufig eine mehrfache Übergabe des Werkstückes erfordern, dem Rundläufer nacheinander an einer bestimmten Stelle zugeführt und nach Bearbeitung durch weitere Handlingeinrichtungen an anderer Stelle wieder entnommen. So war es auch bisher üblich, das Abschmelzen des Arbeitsringes von Hohlglasgefäßen und das anschließende Anformen einer Gießnase bei der Serienfertigung auf getrennten Rundläufern durchzuführen. Durch die vielfältigen Handlingvorgänge entstehen oft Störungen im Artikelfluß. Außerdem sind für die Handlinggeräte häufig artikelgebundene Werkzeuge erforderlich. Im Rundläufer müssen immer alle Stationen mit Werkzeugen bestückt sein, auch wenn die geforderte Maschinenleistung, beispielsweise bei geringen Losgrößen, mit weniger Stationen erbracht werden kann. Dies führt nicht nur zu erhöhten Investitionskosten für Werkzeuge sondern auch zu unnötig hohen Stillstandszeiten beim Artikelwechsel. Tritt an einem Rundläufer oder auch an einer Handlingeinrichtung eine Störung auf, muß in der Regel die gesamte Maschine bzw. Fertigungsstraße abgeschaltet werden.

Ziel der Erfindung ist eine Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken in einer kontinuierlichen Fertigungslinie, die eine flexible Arbeitsweise gestattet, mit einem Minimum an Werkzeugen auskommt, die Anzahl von Handlingvorgängen reduziert und bei Störung an einer einzelnen Bearbeitungseinheit nicht abgeschaltet werden muß.

Dies wird für eine Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 grundsätzlich durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Wenn bei herkömmlichen Maschinen einzelne, als Rundläufer ausgebildete Bearbeitungseinheiten hintereinander angeordnet waren, die jeweils eine Mehrzahl gleicher Arbeitsstationen trugen, sieht die Erfindung eine Mehrzahl entlang einer Fördereinrichtung hintereinander angeordneter gleicher Bearbeitungseinheiten vor, die nur mit einer geringen Anzahl von stationären, insbesondere unterschiedlichen Arbeitsstationen bestückt sind, so daß einige Arbeitsgänge am Werkstück unmittelbar hintereinander ausgeführt werden können, wobei das Werkstück ohne weitere Übergabe bei seinem Durchlauf durch eine Bearbeitungseinheit von ein und derselben Werkstückaufnahme gehalten wird.

Wenn gefordert wird, daß die Fördereinrichtung ausgebildet ist, die Werkstücke in einer Grundrichtung zu bewegen, die im allgemeinen die Produktionsrichtung der Straße ist, so bedeutet dies nicht, daß die Fördereinrichtung unbedingt ein Linearförderer sein muß. Räumlichen Verhältnissen entsprechend kann die Fördereinrichtung auch Abwinklungen und Biegungen aufweisen, insofern die einzelnen Bearbeitungseinheiten in einer Folge hintereinander neben ihr angeordnet sind und die Werkstücke, wenn sie eine Bearbeitungseinheit verlassen, in der gleichen Richtung weiterbewegt werden, aus der sie auch gekommen sind. Vorzugsweise ist die Fördereinrichtung jedoch ein Linearförderer, und besonders bevorzugt auch ein solcher mit zwei parallelen Bahnen, wobei auf einem Beladeband die Werkstücke herangeführt und auf einem parallelen Entladeband dann weiterbewegt werden. Dabei kann natürlich das Entladeband einer Maschine gleichzeitig das Beladeband für die nächstfolgende Maschine sein.

Die Maschine ist derart ausgebildet, daß sowohl das Beladeband als auch das Entladeband getaktet betrieben sind, so daß die Werkstücke bei Stillstand der Fördereinrichtung von ihr entnommen und wieder auf sie abgegeben werden. Wenn die Arbeitsstationen der einzelnen Bearbeitungseinheiten als stationär bezeichnet sind, so schließt dies nicht aus, daß Teile einer Arbeitsstation auch begrenzt bewegbar sind. Vielmehr soll durch die Kennzeichnung stationär zum Ausdruck gebracht werden, daß die Arbeitsstationen insgesamt feststehend ausgebildet sind und sich nicht wie auf einem Rundläufer fortbewegen.

Die zu jeder Bearbeitungseinheit gehörenden zwei Handlingeinrichtungen bewegen die Werkstücke im wesentlichen quer zur Fördereinrichtung. Quer muß nicht unbedingt rechtwinklig bedeuten. Je nach Raumerfordernis oder Raumausnutzung können die Bearbeitungseinheiten auch unter einem bestimmten Winkel zur Grundrichtung der Fördereinrichtung ausgerichtet sein.

Zweckmäßigerweise sind die Bearbeitungseinheiten modulartig ausgebildet, so daß erforderlichenfalls eine Bearbeitungseinheit gegen eine solche gleicher Art problemlos ausgewechselt werden kann. Die Anzahl der hintereinander anzuordnenden Bearbeitungseinheiten gleicher Art hängt, wenn eine gewisse Produktionsstraßenkapazität vorgegeben ist, von der Art und Dauer der in einer solchen Bearbeitungseinheit auszuführenden Arbeitsschritte ab. Dabei arbeiten alle in Einsatz befindlichen Bearbeitungseinheiten einer Art mehr oder minder parallel, d. h., es werden, wenn die getaktete Fördereinrichtung anhält, gleichzeitig von allen gleichartigen Bearbeitungseinheiten Werkstücke von der Fördereinrichtung entnommen oder wieder auf sie abgegeben. Dies läßt sich durch ein gesteuertes Zusammenwirken zwischen der Fördereinrichtung und den Bearbeitungseinheiten erreichen. Wird eine der Bearbeitungseinheiten defekt, kann sie ohne weiteres aus dem Ablauf herausgenommen werden. Die Fördereinrichtung ist dann entsprechend anders mit Werkstücken zu beschicken. Zweckmäßigerweise sieht man aber ein oder zwei Bearbeitungseinheiten als Reserve vor, die in Betrieb genommen werden können, wenn andere vorübergehend ausfallen. Auch kann die Kapazität der Maschine an unterschiedliche Produktionsabläufe angepaßt werden, indem man gesteuert wahlweise einige Bearbeitungseinheiten aus dem Ablauf ausschaltet und beispielsweise bei kleinen Losgrößen oder längeren Bearbeitungszeiten in anderen Maschinen der Fertigungsstraße die betroffene Maschine nur mit einer reduzierten Anzahl von Bearbeitungseinheiten gleicher Art betreibt.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale, die nur die Bearbeitungseinheit als solche betreffen, werden im folgenden anhand der einzelnen Bearbeitungseinheit beschrieben. Eine solche ist in Patentanspruch 8 und den davon abhängigen Ansprüchen beansprucht.

Die einzelne Bearbeitungseinheit ist mit zwei im wesentlichen gleichen Handlingeinrichtungen versehen, von denen jede mit einer einzigen Werkstückaufnahme für ein einzelnes Werkstück ausgerüstet ist. Das Werkstück bleibt von der Übernahme von einer nahen Fördereinrichtung an während des gesamten Ablaufes in der Bearbeitungseinheit bis zur anschließenden Abgabe an die Fördereinrichtung mit der Werkstückaufnahme verbunden. Eine Übergabe eines Werkstückes an andere Einrichtungen findet nicht statt. Die beiden Handlingeinrichtungen sind so ausgebildet, daß sie zwar zeitversetzte aber funktionsgleiche Arbeitszyklen durchlaufen. Die einzelne Bearbeitungseinheit kann zwar mit nur einer Arbeitsstation versehen sein, ist aber vorzugsweise mit zwei oder wenigen Arbeitsstationen mehr versehen, wobei die volle Funktionalität der Erfindung nur dann zum Tragen kommt, wenn diese Arbeitsstationen unterschiedlicher Art sind, d. h. mit ihnen an einem Werkstück eine Reihe aufeinanderfolgender Arbeitsschritte ausgeführt wird. Gerade diese Arbeitsweise erfordert das zeitversetzte Zusammenspiel beider Handlingeinrichtungen mit den unterschiedlichen Arbeitsstationen.

In bevorzugter Ausführungsform sind die Arbeitsstationen einer Bearbeitungseinheit in einer Reihe derart angeordnet, daß man eine vertikale Zentralebene definieren kann, die durch die Mitten der Arbeitsstationen verläuft. Diese Zentralebene erstreckt sich, wie weiter oben in anderer Weise bereits angedeutet, zweckmäßigerweise in etwa quer oder sogar exakt rechtwinklig zu der Grundrichtung der Fördereinrichtung, an die die Bearbeitungseinheit angeschlossen ist. Die beiden Handlingeinrichtungen sind vorzugsweise zu beiden Seiten dieser Zentralebene angebracht und weisen je einen Grundschlitten auf, mit dem sie in gestellfesten Führungen zu beiden Seiten der Zentralebene horizontal und parallel zu dieser verfahrbar sind.

Entsprechend der Anordnung der Arbeitsstationen mit ihren gedachten Mittelpunkten in der Zentralebene liegen auch die gedachten Mittelpunkte der Werkstückaufnahmen im allgemeinen in der Zentralebene und sind in bevorzugter Ausführungsform auch nur in dieser Zentralebene verfahrbar. Die horizontale Verschiebung in X-Richtung erfolgt durch den Grundschlitten. Zusätzlich sind die Werkstückaufnahmen, die an auskragenden Armen von der jeweiligen Seite her in der Zentralebene gehalten sind, auch noch höhenverfahrbar. Diese zweite Verstellmöglichkeit in Z-Richtung kann durch einen Sekundärschlitten realisiert sein, der angetrieben senkrecht an dem Grundschlitten verfahrbar ist, es besteht aber durchaus auch die Möglichkeit, die Werkstückaufnahme in der Zentralebene schwenkbar an ihrem Arm auszuführen, was dann sinnvoll ist, wenn das Werkstück infolge der Arbeitsschritte von einer aufrechten in eine umgedrehte Stellung oder sogar in eine Schräglage in der Vertikalebene überführbar sein muß. Die Bewegungsmöglichkeiten der Werkstückaufnahmen in X- und Z-Richtung können in äquivalenter Weise natürlich auch dadurch ausgeführt werden, daß ein Grundschlitten am Maschinengestell höhenverfahrbar und an diesem ein Sekundärschlitten horizontal verfahrbar ist. Es kommt im wesentlichen darauf an, daß eine Verfahrbarkeit der Werkstückaufnahmen in allen Richtungen der Zentralebene möglich ist.

Die vertikale Verfahrbarkeit der Werkstückaufnahmen dient nicht allein dazu, die Werkstücke beispielsweise einer darunter befindlichen Arbeitsstation zuzuführen und von dieser wieder abzuheben, sie ist auch erforderlich, um Kollisionen zwischen den Werkstückaufnahmen und den von ihnen getragenen Werkstücken zu verhindern, wenn sich beide Handlingeinrichtungen entgegengerichtet aneinander vorbeibewegen sollen. In dieser Situation ist eine der Werkzeugaufnahmen derart anzuheben, daß die andere Werkzeugaufnahme unter ihr und dem von ihr getragenen Werkstück in der Zentralebene entlangfahren kann.

Für verschiedene Arbeitsschritte ist es erforderlich, daß das Werkstück während der Bearbeitung rotiert. Für diesen Fall sind die Werkstückaufnahmen mit Drehantrieben versehen. In spezieller Ausgestaltung können diese Drehantriebe auch so ausgebildet sein, daß sie auf genaue Winkelpositionen einstellbar sind. Dies ist z. B. dann sinnvoll, wenn ein Arbeitsschritt an einer bestimmten Umfangsstelle des Werkstückes ausgeführt werden soll, die dann automatisch angefahren werden kann. Zum Halten der Werkstücke weisen die Werkstückaufnahmen Saugtassen, Spannfutter oder andere bekannte Hilfsmittel auf. So sind beispielsweise Glasgefäße für ihre Randbearbeitung an ihrem Boden zu halten, wofür in bekannter Weise Saugtassen eingesetzt werden können.

Für Bearbeitungsschritte, die ausschließlich am hängenden, d. h. von oben gehaltenen Werkstück ausgeführt werden können, ist es zweckmäßig, alle Arbeitsstationen in etwa auf gleicher Höhe unterhalb der Handlingeinrichtungen anzuordnen. Bei einer derartigen Ausführungsform ergibt sich ein vereinfachter Aufbau dadurch, daß man die Horizontalführungen für die beiden Handlingeinrichtungen an beiden Seiten einer einzigen gestellfesten Traverse vorsieht, die in ausreichender Höhe über den Arbeitsstationen verläuft. Sind dagegen auch Arbeitsstationen erforderlich, an deren Werkzeuge das Werkstück von unten herangeführt werden muß, wird hierfür Raum zwischen den Handlingeinrichtungen benötigt, so daß diese zweckmäßigerweise an getrennten seitlichen Gestellteilen geführt sind.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt in der Anwendung für das Abschmelzen des Arbeitsringes, das Verschmelzen der Trennkante und das Einformen einer Gießnase in die Kante eines Glasgefäßes. Das Ringabschmelzen und das Einformen der Gießnase wurden herkömmlich in zwei unterschiedlichen Bearbeitungseinheiten ausgeführt. Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinheit weist dagegen in Reihe eine erste Arbeitsstation zum Abschmelzen und Abziehen des Arbeitsringes eines Glasgefäßes sowie zum Verschmelzen des Trennrandes auf, eine weitere Arbeitsstation zum Vorwärmen des Bereiches für die Gießnase und eine dritte Arbeitsstation zum Einformen der Gießnase. Diese Bearbeitungseinheit wird im Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert.

Das Zusammenfassen der beiden genannten Arbeitsschritte in einer Bearbeitungseinheit hat u. a. den Vorteil, daß das Glasgefäß zum Einformen der Gießnase zumindest an dieser Stelle nicht noch einmal von Grund auf erwärmt werden muß. Das Glasgefäß wird in die zweite Arbeitsstation überführt, solange sein Rand vom Abschmelzen des Arbeitsringes noch warm ist. Hierdurch wird nicht unerheblich Energie eingespart. Außerdem können getrennte Antriebe für Bewegungsabläufe von Werkzeugen weitgehend entfallen, weil mit der numerisch gesteuerten Handlingeinrichtung, die unter Einbeziehung der Rotierbarkeit der Werkstückaufnahme Bewegungen in allen drei Raumrichtungen ausführen kann, sich das Werkstück in gewünschter Weise relativ zum Werkzeug bewegen läßt. Dies gilt beispielsweise für das Erwärmen des Randbereiches für die Gießnase. Unter Verwendung eines einzigen stationären Brenners kann durch eine hin- und hergehende Drehwinkelbewegung und eine überlagerte translatorische Bewegung des Werkstückes auf den Brenner zu und von ihm weg ein gewünschter Randbereich in gewünschter Intensität erwärmt werden. Auch das Einformen der Gießnase kann durch ein Bewegen des Werkstückes gegen das Werkzeug erfolgen.

Schließlich können durch den zeitversetzten Bewegungsablauf der beiden Handlingeinrichtungen immer zwei Werkstücke gleichzeitig in der Bearbeitungseinheit bearbeitet werden.

Eine weitere erfindungsgemäß vorgesehene Anwendung der beanspruchten Maschine und der beanspruchten Bearbeitungseinheiten ist das Bedrucken von rotationssymmetrischen Gegenständen mit Druckbildern im Siebdruckverfahren.

Das Bedrucken von rotationssymmetrischen Gegenständen im Siebdruckverfahren erfolgt üblicherweise mit horizontal angeordnetem Siebrahmen, der - zumindest insoweit das Bedrucken von zylindrischen Oberflächen betroffen ist - auf dem um seine horizontal ausgerichtete Achse rotierenden Gegenstand abrollt. Wenn der zu bedruckende Gegenstand, beispielsweise ein Hohlglasbehälter, der mit seiner Öffnung nach unten auf einem Beladeband an die Bearbeitungseinheit herangeführt worden ist, von einer als Saugtasse ausgebildeten Werkzeugaufnahme von oben an seinem Boden erfaßt ist, ist es zum Ausführen des Bedruckvorganges erforderlich, daß die Werkzeugaufnahme mit dem von ihr getragenen Werkstück in eine horizontale Ausrichtung ihrer Achse schwenkbar ist. Die Werkzeugaufnahmen der beiden Handlingeinrichtungen sind daher im vorliegenden Anwendungsfall mittels eines abgekröpften Winkelarmes an dem horizontal verfahrbaren Hauptschlitten der Handlingeinrichtungen befestigt, wobei ein Arm des Winkelhebels um eine horizontale Achse an dem Hauptschlitten verschwenkbar ist.

Die Bearbeitungseinheit für den Siebdruck kann zwei Arbeitsstationen aufweisen, nämlich eine für die Passereinstellung und die andere für den eigentlichen Druckvorgang. Bei Glasgefäßen mit einer Gießnase soll der Druck im allgemeinen in einer bestimmten Umfangsposition relativ zu der Gießnase angebracht werden, so daß der zu bedruckende Gegenstand vor seinem Einführen in die eigentliche Bedruckstation in eine bestimmte Winkelstellung ausgerichtet werden muß. Dies geschieht in der Passerstation. Der Arbeitsablauf ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß eine der Werkstückaufnahmen einen Gegenstand in senkrechter Lage vom Beladeband übernimmt und ihn auch in dieser Position in die Passerstation überführt, während sich ein anderer Gegenstand in horizontaler Ausrichtung in der Druckstation befindet. In dieser horizontalen Ausrichtung kann nach Ende des Druckvorganges die zweite Werkzeugaufnahme sich mit dem bedruckten Gegenstand über die erste hinwegbewegen, um das bedruckte Werkstück auf dem Entladeband abzusetzen, während die erste Werkzeugaufnahme mit dem ausgerichteten Gegenstand nunmehr in die horizontale Lage schwenkt, um in die Druckstation vorzufahren.

In besonderer Ausführung der Druckstation kann diese in Bewegungsrichtung des Hauptschlittens der Handlingeinrichtung gesehen, mehr als einen Siebrahmen hintereinander oder einen unterteilten Siebrahmen aufweisen, so daß nach einer zusätzlichen Horizontalbewegung des Werkstückes ein zweiter Druck auf diesem ausgeführt werden kann. Hierbei kann es sich um ein zweites Bild aber auch um die zweite Farbe eines Mehrfarbenbildes handeln. Um ein einwandfreies Rotieren des zu bedruckenden Werkstückes unter dem Siebrahmen zu gewährleisten, kann es sinnvoll sein, den zu bedruckenden Gegenstand mit seiner der Saugtasse abgewandten Öffnung gegen einen zentrierenden Dorn zu fahren, der das andere Ende des Gegenstandes bei der Rotation unterstützt.

Häufig sind die zu bedruckenden Umfangsflächen eines rotationssymmetrischen Gegenstandes nicht zylindrisch sondern konisch. Um den zu bedruckenden Gegenstand mit einer Mantellinie seines konischen Bereiches horizontal unter den Siebrahmen zu bringen, ist es erforderlich, die Rotationsachse des Gegenstandes zu neigen. In besonderer Ausführung der Erfindung ist dies durch ein entsprechendes Schwenken der rotierbaren Werkzeugaufnahme möglich. Der vorstehend erwähnte Dorn zur Rotationsstabilisierung kann auch in diesem Fall vorgesehen werden, wenn er entsprechend schwenkbar ausgebildet ist. Der Siebdruck auf einer konischen Fläche erfordert eine spezielle, kreisbahnförmige Ablaufbewegung des Siebrahmens. Eine Siebdruckvorrichtung, die dies auf kleinstem Raum ermöglicht, ist in der DE- A-199 21 306 der Anmelderin beschrieben. Eine solche Vorrichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Maschine in ihrer Grundanordnung und werden zwei spezielle Ausführungsformen von Bearbeitungseinheiten, nämlich diejenige für das Abschmelzen des Arbeitsringes und Einformen der Gießnase und diejenige für das Bedrucken der Werkstücke unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Darin stellen dar:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Bearbeitungseinheit für das Abschmelzen des Arbeitsringes von Hohlglaskörpern und das Einformen einer Gießnase,

Fig. 2 eine schematische stirnseitige Ansicht der Bearbeitungseinheit nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Bearbeitungseinheit für das Bedrucken von Hohlglasgegenständen im Siebdruckverfahren,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf die beiden Handlingseinrichtungen der Bearbeitungseinheit nach Fig. 3,

Fig. 5 die Bearbeitungseinheit gemäß Fig. 3 mit schräggestellter Werkstückaufnahme für das Bedrucken einer konischen Mantelfläche im Siebdruckverfahren, und

Fig. 6 eine schematische Grundrißdarstellung der Anordnung einer Reihe gleichartiger Bearbeitungseinheiten neben einem Beladeband und einem Entladeband für den Transport der zu bearbeitenden Werkstücke zu und von den Bearbeitungseinheiten.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Bearbeitungseinheit für Hohlglasgegenstände, die benachbart zu einer Fördereinrichtung 2 angeordnet ist. Die Fördereinrichtung 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem linearen Beladeband 4 und einem linearen Entladeband 6, die parallel zueinander verlaufen und sich in gleicher Richtung senkrecht zur Zeichenebene bewegen. Unter dem Begriff "Förderband" ist jeder lineare Förderer zu verstehen, der eine Folge von Werkstücken aufnehmen und sie zu der Bearbeitungseinheit transportieren bzw. von ihr abzuführen geeignet ist. In der Darstellung der Fig. 1 befindet sich auf dem Beladeband 4 ein Werkstück in Form eines Hohlglasgegenstandes 8, nämlich einem Glasgefäß, welches mit seiner Öffnung nach unten auf dem Beladeband 4 ruht. Die Förderbänder 4 und 6 können mit gewissen Führungen 10 versehen sein, mit denen die zu transportierenden Glasgefäße in bestimmter Position und in bestimmtem Abstand auf den Förderbändern ausgerichtet werden können. Die Förderbänder 4 und 6 sind für getakteten Betrieb ausgelegt, d. h., daß sie zur Entnahme eines Glasgefäßes 8 vom Beladeband 4 oder zum Abgeben eines Glasgefäßes auf das Entladeband 6 jeweils angehalten werden können.

Die Bearbeitungseinheit der Fig. 1 und 2 weist einen Sockel 12 und einen Oberrahmen 14 auf, die sich im wesentlichen aus der Fig. 2 ergeben, der Übersichtlichkeit halber in der Fig. 1 aber weitgehend weggelassen sind.

Den oberen Teil der Darstellung in Fig. 1 bilden zwei Handlingeinrichtungen 16 und 18, auf die zuerst Bezug genommen werden soll. Getragen sind die beiden Handlingeinrichtungen 16 und 18 von einer gestellfesten Längstraverse 20, die sich, bezogen auf die Fig. 2, hinter einem Joch 22 senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Die Handlingeinrichtungen 16 und 18 sind mittels sich im wesentlichen senkrecht nach unten erstreckender Hauptschlitten 24 und 26 (mit nicht dargestellten Mitteln) an der Längstraverse 20 geführt und entlang der Traverse in horizontaler X-Richtung verfahrbar. Die Hauptschlitten 24 und 26 sind derart zu beiden Seiten der Längstraverse 20 angeordnet, daß sie auch aneinander vorbeifahren können. In der Darstellung der Fig. 1 befindet sich der Hauptschlitten 24 vor der Traverse 20 und der Hauptschlitten 26 dahinter. An jedem der Hauptschlitten 24, 26 ist in senkrechter Richtung geführt und verfahrbar ein Sekundärschlitten 28 bzw. 30. Jeder dieser Sekundärschlitten 28, 30 trägt, wie aus Fig. 2 hervorgeht, an einem zur Maschinenmitte hin gerichteten Arm 36 bzw. 38 eine Werkstückaufnahme 32 bzw. 34, die in Form einer rotierbaren Saugtasse ausgebildet ist.

Horizontale Bewegungskomponenten seien mit X, vertikale mit Z bezeichnet. In diesem Sinn ist X1 in Fig. 1 der Antrieb für die horizontale Verfahrbarkeit der ersten Handlingeinrichtung 16 und X2 der Antrieb für die horizontale Verfahrbarkeit der zweiten Handlingeinrichtung 18, 21 und 22 sind die Antriebe für die vertikale Verfahrbarkeit der Sekundärschlitten 28 und 30, C1 und C2 sind die Rotationsantriebe für die Werkstückaufnahmen 32 und 34. Alle diese Antriebe sind numerisch positionsgenau ansteuerbar.

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Achsen der Werkstückaufnahmen 32 und 34 sich in einer gemeinsamen vertikalen Ebene befinden, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Sie ist als Zentralebene 40 bezeichnet. Weiterhin ergibt sich aus Fig. 2, daß die Werkstückaufnahme 32 mit einem von ihr gehaltenen Glasgefäß 8 über dem Arm 38 der anderen Werkstückaufnahme entlangfahrbar ist, wenn sich beide Werkstückaufnahmen in entsprechendem Höhenabstand befinden. Dies geht auch umgekehrt. Beide Werkstückaufnahmen 32 und 34 können unter entsprechender Berücksichtigung eventueller Kollisionskurse jede Position in der Zentralebene 40 innerhalb des Maschinenrahmens einnehmen.

Es sei jetzt auf den unteren Teil der Fig. 1 Bezug genommen. Neben den Förderbänden 4 und 6 befindet sich im Sockel 12 eine erste Arbeitsstation 42 zum Abschmelzen des Arbeitsringes eines Glasgefäßes 8 und zum Verschmelzen des entstandenen Randes des Gefäßes. An einer senkrecht ausfahrbaren und ebenfalls abwärts bewegbaren Stütze 44 ist eine Abzugszange 46 angeordnet, deren einzelne Arme ausgeschwenkt und über dem abzuschmelzenden und abzuziehenden Arbeitsring eines Glasgefäßes 8 geschlossen werden können. Z3 ist der Antrieb für die senkrechte Bewegung der Stütze 44, C3 ein Drehantrieb für die Abzugszange 46. Nicht dargestellt sind Brenner, mit denen die Trennstelle am Glasgefäß erwärmt und erweicht werden kann.

Der Arbeitsablauf ist derart, daß die Werkstückaufnahme 32 ein Glasgefäß 8 von dem Beladeband 4 entnimmt und horizontal in die Arbeitsstation 42 fährt, wo die Trennstelle erwärmt, die Abzugszange über dem Ring geschlossen und nach entsprechender Erweichung des Glases der Arbeitsring mittels der Abzugszange 46 und der Stütze 44 nach unten abgezogen wird. Eine Rutsche 48 dient dazu, die abgetrennten Ringe oder andere Bruchstücke auf ein Scherbenband 50 zu überführen. Eine zweite Arbeitsstation 52 weist einen Brenner 54 zum Erwärmen derjenigen Randstelle des Glasgefäßes 8 auf, in die eine Gießnase eingeformt werden soll. Ist in der Arbeitsstation 42 der Arbeitsring abgetrennt und der entstandene Rand verschmolzen, wird das Glasgefäß in die Arbeitsstation 52 überführt, wo eine bestimmte Stelle seines Randes, die durch Drehwinkelsteuerung der Werkstückaufnahme vorbestimmt werden kann, zusätzlich erwärmt wird. Das Glasgefäß 8 wird dann in eine dritte Arbeitsstation 56 weiterbewegt, in der sich lediglich das Formwerkzeug 58 zum Einformen der Gießnase befindet. Das Formwerkzeug 58 ist mit einem Antrieb B versehen, mit dem es aktiv in Arbeitskontakt mit dem Glasgefäß gebracht werden kann.

Alle Arbeitsstationen 42, 52 und 56 befinden sich mit ihrer gedachten Mitte in der Zentralebene 40, so daß jedes Glasgefäß 8 ausschließlich nur in X- Richtung und in Z-Richtung bewegt werden braucht.

Es dürfte aus der Darstellung klar sein und keiner Ablaufbeschreibung im einzelnen bedürfen, daß während ein von der Werkstückaufnahme 32 gehaltenes Glasgefäß 8 in der Arbeitsstation 42 bearbeitet wird, gleichzeitig ein von der Werkstückaufnahme 34 gehaltenes Glasgefäß nacheinander in den Arbeitsstationen 52 und 56 bearbeitet werden kann. Ist die Bearbeitung dort erledigt, fährt die Werkstückaufnahme 34 nach oben und nach rechts über die Werkstückaufnahme 32 hinweg, um ihr Glasgefäß auf dem Entladeband 6 abzusetzen, während die Werkstückaufnahme 32 mit ihrem Glasgefäß 8 in die Arbeitsstation 52 und 56 weiterbewegt wird.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine Bearbeitungseinheit für das Bedrucken von Glasgefäßen im Siebdruckverfahren dargestellt. Es sollen in Zusammenhang mit dieser Bearbeitungseinheit nur die wesentlichsten Merkmale beschrieben werden. Während in der Bearbeitungseinheit gemäß Fig. 1 und 2 die Werkstücke grundsätzlich von oben gehalten, d. h. hängend bearbeitet werden, weswegen sich praktisch alle Arbeitsstationen auf einer Höhenlage befinden können und die Handlingeinrichtungen insgesamt nur über diesen Arbeitsstationen angeordnet sind, erfordert die Bearbeitungseinheit gemäß den Fig. 3 bis 5 eine andere Anordnung, weil dort auch Arbeitsmittel, d. h. der Siebdruckrahmen von oben in Kontakt mit dem Werkstück gebracht wird. Entsprechend sind, wie sich insbesondere aus der schematischen Draufsicht nach Fig. 4 ergibt, Handlingeinrichtungen 60 und 62 an getrennten seitlichen Längstraversen 64 und 66 angebracht, zwischen denen ein Freiraum für die Anordnung der Arbeitsstationen verbleibt. Beide Handlingeinrichtungen sind auch hier mittels Hauptschlitten 68 und 70 horizontal an den Längstraversen 64 und 66 verfahrbar. Wie jedoch insbesondere aus der Darstellung der Handlingeinrichtung 60 in Fig. 4 rechts hervorgeht, sind Werkstückaufnahmen 72 und 74 von Winkelarmen 76 und 78 gehalten, die jeweils mit einem ihrer Schenkel um horizontale Achsen schwenkbar an den Hauptschlitten 68 bzw. 70 befestigt sind. Bei Verschwenken der Werkstückaufnahmen um diese Achsen beschreiben deren eigene Achsen Kreisringe in der gemeinsamen senkrechten Zentralebene 40. Die Werkstückaufnahmen 72 und 74 sind demnach derart ausgebildet, daß die von ihnen gehaltenen Glasgefäße 8 hängend, stehend, horizontal oder auch schräg ausgerichtet in der Zentralebene 40 gehalten werden können. Es ergibt sich aus Fig. 4 auch, daß eine in horizontale Richtung geschwenkte Werkstückaufnahme über der anderen Werkstückaufnahme hinweggefahren werden kann, wenn letztere sich in hängender Position befindet, weil in diesem Fall der freie Schenkel seines Winkelarmes tiefer liegt. So kann bei den in Fig. 4 dargestellten Stellungen die Handlingeinrichtung 60 über die Handlingeinrichtung 62 hinweggefahren werden.

In diesem Sinne ist auch die Darstellung der Fig. 3 zu verstehen. Im linken Bereich ist angedeutet, daß von einer Werkstückaufnahme zuerst links ein Glasgefäß 8 auf einem nicht dargestellten Entladeband abgesetzt und anschließend ein anderes Glasgefäß 8 rechts von einem nicht dargestellten Beladeband übernommen wird. Das hängend gehaltene Glasgefäß wird dann horizontal nach rechts in eine Passerstation 80 überführt, in der es in eine vorbestimmte Winkelposition gebracht wird, in der das Druckbild aufgebracht werden soll. So ist es beim Vorhandensein einer Gießnase in der Regel üblich, daß ein Druckbild genau an der gegenüberliegenden Seite aufgebracht wird. Nach der Passereinstellung wird die Werkstückaufnahme, beispielsweise die Werkstückaufnahme 72, in eine horizontale Stellung geschwenkt und unter den Siebrahmen 80 einer Siebdruckeinrichtung 82 gefahren. Gleichzeitig wird in das offene Ende des Glasgefäßes 8 eine Rotationsunterstützung, beispielsweise in Form eines Dornes 84 eingeführt. Das In-Kontakt-Bringen des Siebrahmens 80 mit dem Glasgefäß 8 kann durch Absenken der Siebdruckeinrichtung 82, aber auch durch Höhenverstellbarkeit der gesamten Handlingeinrichtungen 60 und 62 realisiert sein. Nach Aufbringen des Druckbildes in der Siebdruckeinrichtung 82 wird die Werkstückaufnahme 72 in horizontaler Ausrichtung nach links gefahren, indem sie über die andere Werkstückaufnahme hinwegbewegt wird, die sich beispielsweise bereits in der Passerstation 80 befinden kann.

In Fig. 3 ist das Bedrucken eines zylindrischen Umfangsteiles des Glasgefäßes 8 dargestellt. Das Glasgefäß 8 weist jedoch in Richtung auf seine Mündung noch einen konischen Bereich auf. Auch dieser kann in der dargestellten Siebdruckarbeitsstation 82 bedruckt werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Dort ist das Glasgefäß 8 mittels der Werkstückaufnahme 72 in eine solche Schräglage geschwenkt, daß die obere Mantellinie des konischen Teiles des Glasgefäßes horizontal verläuft. Entsprechend ist auch der Unterstützungsdorn 84 mitgeschwenkt worden. Da der zylindrische und der konische Teil des Glasgefäßes mit zwei unterschiedlichen Druckbildern versehen werden, ist ein geteilter Siebrahmen 83 vorgesehen, über dem sich zwei Rakel 86 und 88 befinden. Wie aus Fig. 5 erkennbar ist, wird die rechte Siebrahmenhälfte mit der rechten Rakel 88 zum Aufbringen des zweiten Druckbildes auf den konischen Teil verwendet. Die Werkstückaufnahme 72 ist dafür zusätzlich in die erforderliche Horizontalposition zu fahren.

In Fig. 6 ist in schematischer Draufsicht eine Linie mit mehreren Bearbeitungseinheiten 1-15, A und B dargestellt. Parallel zu den Bearbeitungseinheiten verlaufen das Beladeband 4 und das Entladeband 6, auf dem Glasgefäße 8 angeordnet sind. Die Produktionsrichtung und damit auch die Richtung der Förderbänder ist durch den Pfeil 90 angedeutet. Die angedeuteten Bearbeitungseinheiten sind solche gleicher Art, beispielsweise vom Typ derjenigen nach den Fig. 1 und 2 oder derjenigen nach den Fig. 3-5. Wie beschrieben, werden die Förderbänder 4 und 6 getaktet betrieben, so daß von den einzelnen Bearbeitungseinheiten gleichzeitig Werkstücke übernommen oder auch wieder auf das Entladeband 6 abgesetzt werden können. Die Beschickung des Beladebandes 4 wird derart gesteuert, daß Werkstücke zu den richtigen Maschinenpositionen gelangen.

Tritt bei einer der Bearbeitungseinheiten 1-15 eine Störung auf, kann sie, ohne daß der weitere Betrieb der Produktionslinie in Beeinträchtigung gezogen wird, aus dem Arbeitsablauf herausgenommen werden. Die Bearbeitungseinheiten A und B sollen beispielsweise Reserveeinheiten darstellen, von denen im Austausch eine in den Produktionsablauf eingeschaltet werden kann, wenn eine der anderen Einheiten ausfällt. Eine solche Maschinenanordnung ist auch derart flexibel, daß sie je nach Kapazitätsanforderungen mit jeder beliebigen Minderzahl der aufgestellten Bearbeitungseinheiten gleicher Art betrieben werden kann.

Claims (22)

1. Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken aus verformbarem Material, insbesondere Hohlglasgegenständen
mit Bearbeitungseinheiten für die Werkstücke, wobei jede Bearbeitungseinheit mit mindestens einer Arbeitsstation versehen ist,
sowie mit einer Fördereinrichtung zum Beschicken der Bearbeitungseinheiten mit zu bearbeitenden Werkstücken und zum Abführen der bearbeiteten Werkstücke von den Bearbeitungseinheiten,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fördereinrichtung (2) ausgebildet ist, die Werkstücke (8) in einer Grundrichtung (90) fortzubewegen,
mindestens zwei Bearbeitungseinheiten gleicher Art entlang der Fördereinrichtung (2) angeordnet sind,
die mindestens eine Arbeitsstation (42) jeder Bearbeitungseinheit stationär angeordnet ist, und
jede Bearbeitungseinheit mit zwei Handlingeinrichtungen (16, 18; 60, 62) für jeweils ein Werkstück (8) zum Entnehmen eines Werkstückes von der Fördereinrichtung (2), zum Bewegen des Werkstückes zu und in der mindestens einen Arbeitsstation (42) und zum Rückführen des bearbeiteten Werkstückes (8) auf die Fördereinrichtung (2) versehen ist, wobei beide Handlingeinrichtungen (16, 18; 60, 62) für einen zeitversetzt funktionsgleichen simultanen Arbeitsablauf in einer im wesentlichen querverlaufenden Richtung zur Grundrichtung (90) der Fördereinrichtung (2) ausgebildet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung aus einem Belade- (4) und einem Entladeförderband (6) besteht, die parallel verlaufen und deren Grundrichtung (90) linear ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (2) für gesteuert getakteten Betrieb ausgebildet ist, für das jeweilige Entnehmen und Rückführen der Werkstücke (8) von bzw. zu der Fördereinrichtung (2) in deren Stillstand.

4. Maschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bearbeitungseinheit mindestens zwei Arbeitsstationen aufweist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Arbeitsstationen unterschiedliche Arbeitsstationen (42, 52, 56) sind.

6. Maschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl gleicher Bearbeitungseinheiten entlang der Fördereinrichtung (2) angeordnet ist, von denen jede gesteuert wahlweise in den Arbeitsablauf einbeziehbar ist.

7. Maschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinheiten modulartig ausgebildet und austauschbar sind.

8. Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung von Werkstücken aus verformbarem Material, insbesondere von Hohlglasgegenständen, mit mindestens einer Arbeitsstation zum Ausführen eines Bearbeitungsschrittes an einem Werkstück, zur Verwendung in einer Maschine nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch zwei getrennte Handlingeinrichtungen (16, 18; 60, 62) mit jeweils einer Werkstückaufnahme (32, 34; 72, 74), zum Entnehmen eines Werkstückes (8) von einer nahen Fördereinrichtung (2) für die Werkstücke, zum Bewegen des Werkstückes (8) zu und in der mindestens einen Arbeitsstation (42) und zum Rückführen des bearbeiteten Werkstückes (8) zu der Fördereinrichtung (2), wobei beide Handlingeinrichtungen (16, 18; 60, 62) für einen zeitversetzt funktionsgleichen Arbeitsablauf ausgebildet sind.

9. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Handlingeinrichtungen (16, 18; 60, 62) je mittels eines Hauptschlittens (24, 26; 68, 70) horizontal linear entlang von gestellfesten Führungen zu beiden Seiten einer vertikalen Zentralebene (40) verfahrbar sind, die durch die mindestens eine Arbeitsstation (42) und die Werkstückaufnahmen (32, 34; 72, 74) der Handlingeinrichtungen (16, 18) verläuft und daß die Werkstückaufnahmen (32, 33; 72, 74) in dieser Zentralebene (40) relativ zu den zugehörigen Hauptschlitten (24, 26; 68, 70) höhenverfahrbar sind, u. a. zum Vermeiden gegenseitiger Kollision bei entgegengesetzter Bewegung ihrer Hauptschlitten (24, 26, 68, 70).

10. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (32, 34; 72, 74) rotierbar und/oder drehwinkelpositionierbar angetrieben (C1, C2) sind.

11. Bearbeitungseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (32, 34; 72, 74) Saugtassen oder Einspannfutter sind.

12. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (72, 74) mit ihrer Achse in der Zentralebene (40) liegen und von Kragarmen (36, 38; 76, 78) getragen sind, die von der Seite her in den Bereich der Zentralebene (40) ragen.

13. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (36, 38) mittels Sekundärschlitten (28, 30) in Führungen der Hauptschlitten (24, 26) höhenverfahrbar sind.

14. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (76, 78) in einer Weise schwenkbar an den Hauptschlitten (68, 70) befestigt sind, daß die Werkstückaufnahmen (72, 74) eine Kreisbahn in der Zentralebene (40) beschreiben.

15. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 13 für das Randabschmelzen und das Einformen einer Gießnase an Gefäßen aus thermoplastischem Material, insbesondere Glasgefäßen, gekennzeichnet durch drei Arbeitsstationen, die unterhalb der Handlingeinrichtungen (16, 18) in einer Reihe nebeneinander mit ihren Mitten in der Zentralebene (40) angeordnet sind, und zwar einer Randabschmelzstation (42), einer Vorwärmstation (52) für den Bereich der Gießnase und einer Formstation (56) für das Formen der Gießnase.

16. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstation (42) zum Randabschmelzen mit einer mittels eines zugkraftgesteuerten Antriebes (Z3) höhenverfahrbaren Abzugszange (46) versehen ist, die von unten um den abzuschmelzenden Rand des Gefäßes (8) schließbar und mittels eines Rotationsantriebes (C3) winkelsynchron mit der Werkstückaufnahme (32, 34) rotierbar ist.

17. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (32, 34) Saugtassen für die mit dem Boden nach oben zugeführten Gefäßen (8) an ihrem Boden sind.

18. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 14 für das Bedrucken von rotationssymmetrischen Werkstücken mit zylindrischer und/oder gegebenenfalls konischer Mantelfläche im Siebdruckverfahren, gekennzeichnet durch mindestens eine Siebdruckstation (82) zum Bedrucken des Werkstückes (8) und gegebenenfalls eine Passerstation (80) zum drehwinkelgenauen Ausrichten des Werkstückes (8).

19. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Siebdruckstation (82) im wesentlichen oberhalb der Handlingeinrichtungen (60, 62) angeordnet ist und einen untenliegenden horizontalen Siebrahmen (83) aufweist, und daß ein in horizontale Lage geschwenktes Werkstück (8) durch relative Vertikalverschiebung zwischen Handlingeinrichtung (60, 62) und Siebrahmen (83) mit dem Siebrahmen (83) in Kontakt bringbar und der Siebrahmen (83) auf dem drehbar gelagerten oder drehangetriebenen Werkstück (8) abrollbar ist.

20. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterstützungsdorn (84) vorgesehen ist zum Stützen des nichtgehaltenen Endes des Werkstückes während dessen Rotation beim Bedrucken.

21. Bearbeitungseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen von zwei oder mehr Druckbildern auf das Werkstück (8) ein Siebrahmen (83) mit mehreren Druckbereichen oder weitere Siebdruckstationen vorgesehen ist/sind, und daß ein Werkstück (8) mittels der Handlingeinrichtung (60, 62) insbesondere durch Horizontalbewegung in die unterschiedlichen Druckpositionen verfahrbar ist.

22. Bearbeitungseinheit nach mindestens einem der Ansprüche 18-21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bedrucken konischer Mantelflächen das Werkstück (8) in eine Schräglage mit horizontaler Ausrichtung der obenliegenden Mantellinie des konischen Bereiches schwenkbar ist, und daß der Siebrahmen (83) um den gedachten Schnittpunkt der Mantellinien des konischen Bereiches schwenkend auf dem konischen Bereich abrollbar ist.