DE10017382A1

DE10017382A1 - Formverschlussmechanik für eine IS-Glasformungsmaschine

Info

Publication number: DE10017382A1
Application number: DE10017382A
Authority: DE
Inventors: Frank Alan Fenton; Russel B Gottlieb
Original assignee: Emhart Glass SA
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2020-04-08
Also published as: GB0011067D0; ITMI20001013A1; DE10017382B4; US20010007198A1; JP2000344532A; US6539751B2; GB2351078B; FR2793485B1; GB2351078A; FR2793485A1; US6240747B1; ITMI20001013A0; JP4490552B2; IT1317500B1

Abstract

Eine IS-Glasformungsmaschine weist eine Rohlingsform auf, die nach oben offen ist und eine innere und eine äußere ringförmige obere Verschlussfläche aufweist. Der Rohlingsform ist ein Verschluss zugeordnet, der einen Körper mit einem nach unten offenen becherförmigen Teil, der eine vertikale zylindrische Bohrung enthält, einer ringförmigen unteren Verschlussfläche, die dicht abschließend auf die äußere ringförmige obere Verschlussfläche der Rohlingsform aufsetzbar ist, eine obere Abschlussfläche mit einer Bohrung aufweist. Ein rohrförmiges Hülsenelement steht mit dem Loch in Strömungsverbindung und verläuft von der Oberseite des Körpers vertikal aufwärts. Ein Kolben weist einen zylindrischen Kopf mit einer Oberseite, einer zylindrischen und einer ringförmigen unteren Verschlussfläche auf, die eine Vielzahl radialer Kerbeinrichtungen aufweist, die über deren Unterseite verlaufen. Eine rohrförmige Stange verläuft von der Oberseite vertikal aufwärts und ist im Hülsenelement verschiebbar; am oberen Ende der Stange ist ein Kragen festgelegt. Eine Feder ist zwischen dem Kragen und dem becherförmigen Teil eingespannt und drückt den zylindrischen Kopf vertikal aufwärts in eine Lage, in der dieser mit seiner Oberseite am oberen Abschluss des becherfömigen Teils anliegt. Der Kragen wird mit Druckluft unter hohem Druck vertikal abwärts ausgelenkt, damit die ringförmige Fläche des becherförmigen Teils dicht abschließend auf die äußere ringförmige Verschlussfläche der Rohlingsform ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Maschinen zur Herstellung von Glasbehältern wie bspw. IS-Glasformungsmaschinen und insbesondere eine Formverschlussmechanik für eine solche Maschine, die eine nach oben offene Rohlingsform in der Rohlingsstation während der Külbelbildung so abschließt, dass ein Abströmweg für Luft aus der Form entsteht.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine IS-Glasformungsmaschine weist eine Vielzahl identischer Maschinenabschnitte (Abschnittsgestelle, in bzw. auf denen eine Anzahl von Abschnittsmechaniken angeordnet sind) auf, die jeweils eine Rohlingsstation, die einen oder mehrere Tropfen bzw. Posten Glasschmelze zu Külbeln mit der Gewindemündung bzw. dem Hals nach unten umformen, sowie eine Blasstation aufweisen, die die Külbel aufnimmt und aus ihnen Flaschen formt, die mit dem Hals nach oben stehen. Eine Wende- und Halsring-Haltermechanik mit einem Paar gegenüberliegender Arme, die um eine Wendeachse drehbar ist, führt die Külbel von der Rohlings- zur Blasstation und richtet sie dabei aus der Wendelage (Hals unten) in den Stand auf (Hals oben). Eine Herausnahmemechanik nimmt die in der Blasstation geformte Flasche dann aus dem jeweiligen Maschinenabschnitt heraus.

Die Rohlingsstation weist paarweise gegenüberliegende Rohlingsformen auf. Diese Formen sind zwischen einer getrennten bzw. Offen- und einer Schließstellung hin und her bewegbar. Die Rohlingform ist nach oben offen und eine Führung führt einen Glasposten unter dem Eigengewicht abwärts in eine Position vertikal über der offenen Form. Hat die herzustellende Flasche keinen kreisförmigen, sondern bspw. einen quadratischen Querschnitt, läßt ein Trichter mit einer quadratischen Durchlassöffnung sich über der nach oben offenen Mündung der Rohlingsform anordnen, um den Posten in die Form zu führen, wobei seine Gestalt geringfügig verändert wird. Bei in der Rohlingsform befindlichem Posten kann ein Verschluss bzw. eine Verschlussmechanik auf den Trichter aufgesetzt werden, um der Rohlingsform Luft unter Druck zuzuführen und so den Posten in der Rohlingsform sich "setzen" zu lassen. Dann werden der Trichter und der Verschluss abgezogen und der Verschluss auf die nach oben offene Roh lingsform aufgesetzt. Nun führt man entweder Gegenblasluft in die Form ein, um den Posten in die Form einzublasen (Blas-Blas-Maschine), oder schiebt den Posten mit einem Kolben in die Form hinein (Press-Blas-Ma schine). Zwischen der Außenflächen des Glasschmelzepostens und der Innenwandfläche der Rohlingsform eingeschlossene Luft wird durch geeignete Kerben auf der Unterseite des Verschlusskörpers heraus gedrückt. Nach dem Formen des Külbels wird der Verschlusskörper beim Öffnen der Rohlingsform abgehoben und der Külbel an die Blasstation übergeführt. Braucht ein Posten nicht geformt zu werden, kann der Trichter entfallen und der Verschlusskörper unmittelbar auf die Rohlingsform aufgesetzt werden, um den Setzvorgang zu starten.

Bei einem bekannten Verschluss dieser Art hängt ein Zentralkolben von dessen Unterseite herab und weist eine große Zentralöffnung für die Setzluft auf. Während des Gegenblasstoßes legt der Posten sich bei der Aufwärtsbewegung an diesen Kolben an und schiebt ihn aufwärts in seine Ruhelage, in der seine Unterseite bündig mit der Unterseite des Verschlusskörpers verläuft. So hergestellte Flaschen weisen auf der Bodenfläche eine kreisförmige Leiste auf, die unerwünscht ist.

ZIEL DER ERFINDUNG

Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte, pneumatisch betätigte Verschlussmechanik anzugeben.

Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Beschreibungsteil und den beigefügten Zeichnungen, die nach den gesetzlichen Vorgaben eine derzeit bevorzugte Ausführungsform zeigen, in der die Prinzipien der Erfindung realisiert sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt schaubildlich eine Verschlussmechanik mit einem Druckregelventil nach der Lehre der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt als Graph den Druck als Funktion der Zeit zur Darstellung der Arbeitsweise der Steuerung der erfindungsgemäßen Verschlussmechanik;

Fig. 3 zeigt als Vertikalschnitt einen Verschluss über einer Rohlingsform der IS-Maschine;

Fig. 4 entspricht der Fig. 3, zeigt aber einen Verschluss auf einer Roh lingsform in einem ersten Zustand; und

Fig. 5 entspricht der Fig. 3, zeigt aber einen Verschluss auf einer Roh lingsform in einem zweiten Zustand.

KURZBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die Fig. 1 zeigt schaubildlich eine pneumatisch betätigte Verschlussmechanik zur Verwendung in einem Abschnitt einer IS- Glasformungsmaschine. Ein Trägerarm 2, der drei Verschlusskörper 4 (in einer 3-Posten-Maschine) trägt, ist mit einer vertikalen Betätigungsstange 6 verbunden. An die Betätigungsstange 6 ist ein Kolben 8 angesetzt; die Betätigungsstange verläuft abwärts durch den Kolben in ein Steuerkurvengehäuse 10 hinein. Am unteren Ende der Betätigungsstange 6 sitzt eine Laufrolle 12, die in einer Kurventrommel 14 in der Wandung 16 des Gehäuses 10 läuft. Diese Betätigungsstange wird angehoben und im obersten Teil des Hubs so gedreht, dass der Verschlussarm zwischen einer angehobenen eingefahrenen Position, in der er von der Mitte der Rohlingsformen entfernt liegt, und einer abgesenkten ausgefahrenen Position auf den Rohlingsformen verschiebbar ist, in der die Achsen der Rohlingsformen koaxial mit den Achsen der geschlossenen Rohlingsformen verlaufen. Ein Rohr 20, das die Zylinder-abwärts-Luft darstellt, führt vom Zylinder 18 zu einem Verteiler 24, der eine Druckluftquelle mit einem Druck von 3 bis 4 bar darstellt.

In die Rohrleitung 20 zwischen dem Zylinder 18 und dem Verteiler 24 ist ein elektronisch einstellbares Druckregelventil 22 eingefügt, bei dem es sich um eine elektropneumatische Ausführung handeln kann. Das Ventil 22 ist ein elektrisch angesteuertes Proportionalventil und weist ein elektronisches Einstellelement 26 auf, das mittels einer Drahtleitung 28 mit einer Einrichtung 30 wie einem Potentiometer zur Sollwerteinstellung verbunden ist. An das Potentiometer 30 ist eine Sichteinheit 32 angeschlossen. Mit Leitungen 34 ist das Potentiometer 30 an eine Maschinensteuerung 36 angeschlossen, die als Zeitsteuerung arbeitet, die Zeitimpulse an das Potentiometer 30 gibt, das über die Leitungen 38 von einer Stromversorgung 40 gespeist wird. Die elektronische Steuerung 26 des Ventils 22 ist mit Drahtleitungen 42, 44 an eine Sichteinheit in Form einer Fertigungsstraßenkonsole 46 und an eine 24 V-Spannungsversorgung 48 geführt. Die elektronische Steuerung 26 ist so aufgebaut, dass beim Empfang einer Steuerspannung vom Potentiometer 30 diese in ein Steuersignal umgewandelt wird, das einem Druck entspricht.

An der Konsole 46 wird die Druck/Zeit-Kurve ausgegeben, die allgemein in Fig. 2 gezeigt ist. Im Speicher der Konsole 46 ist eine Sollkurve abgelegt; sowohl die Ist- als auch die Sollkurve lassen sich darstellen und durch Verstellen des Potentiometers in Deckung bringen.

Der Verschluss der Verschlussmechanik (Fig. 3) hat einen Körper 50 mit einem becherförmigen Teil 52, dessen ringförmige geschrägte Verschlussfläche 54 um die offene Unterseite herumverläuft und dicht abschließend auf einer entsprechenden oberen Abschlussfläche 56 einer nach oben offenen Rohlingsform 57 aufsitzt. Weiterhin weist der Körper 50 einen vertikalen hülsenförmigen Teil 58 auf, der eine zylindrische Lagerfläche 60 enthält, in der die Stange 62 eines Kolbenelements 64 gleitend verschiebbar ist. Der zylindrische Kopf 66 des Kolbenelements 64 hat eine ringförmige Verschlussfläche 68, die in der Bohrung 70 des becherförmigen Teils 52 gleitend verschiebbar ist. Eine auf den vertikalen rohrförmigen Teil 58 aufgesetzte Feder 72 wird zwischen einem Kragen 74, der lösbar am Trägerarm 2 und an der Kolbenstange 62 befestigt ist, und der Oberseite des becherförmigen Teils 52 zusammengedrückt, um bei von der Rohlingsform abgehobenem Verschluss die Oberseite des zylindrischen Kopfes 66 auf der angrenzenden Fläche des becherförmigen Teils zu halten.

Die Fig. 2 zeigt die Arbeitsweise der Regelung mit den resultierenden Drücken, die das Ventil 22 unter Steuerung durch die Elektronik 26 liefert. Der Zyklus beginnt mit einem ersten Zeitimpuls zum Zeitpunkt T0 aus der Maschinensteuerung 36. Im Zeitpunkt T0 wird das Steuerventil 22 eingeschaltet und so eingestellt, dass es den Zylinder 18 mit einem hohen Druck P1 beaufschlagt. Von T0 bis T1 werden die Reibung sowie die Trägheit des Kolbens 8, der Betätigungsstange 6 und des Trägerarms 2 überwunden, während der Druck den Wert P1 erreicht. Von T1 bis T2 liefert dieser Druck die Kraft, die erforderlich ist, um die Verschlusskörper schnell und gleichmäßig abwärts auf die geschlossenen Rohlingsformen aufzusetzen; vergl. hierzu die Fig. 4, in der die geschrägte ringförmige Verschlussfläche 54 des becherförmigen Teils auf der Gegenfläche 56 auf den Rohlingsformen und die ringförmige flache Unterseite 78 des Kolbens 64 auf der Gegenfläche 76 der Rohlingsformen aufliegen (diese Flächen und die zugehörigen Gegenflächen können ebenfalls geschrägt sein, wenn bspw. das Beschicken der Rohlingsform schwierig ist und die Rohlingsform oben mit einer schrägen umlaufenden Fläche beginnt, um das Beschicken zu unterstützen). Im Zeitpunkt T2 wird das Regelventil darauf eingestellt, einen zweiten niedrigeren Druck P2 (bspw. 25% niedriger als P1) zu liefern, so dass die vom Druck auf den Kolben 8 ausgeübte Kraft ausreicht, um zwar die Flächen 76, 78, nicht aber die Flächen 54, 56 aufeinander liegend zu halten. P2 wird so gewählt, dass der Kragen 74 nach oben fährt, bis der Oberteil der Feder 72 auf eine Länge L komprimiert ist, die eine Trennung X zwischen den Flächen 76, 78 (Fig. 5) ergibt. Nun wird durch die Zentralbohrung 80 in der Kolbenstange Setzluft in die Rohlingsform eingeführt und strömt durch eine Anzahl radial verlaufender Löcher 82 im zylindrischen Kopf in eine entsprechende Anzahl vertikaler Löcher 84 und durch den Ringspalt zwischen der umlaufenden unteren Fläche des zylindrischen Kopfes und der Oberseite 76 der Rohlingsform in diese ein (geeignete Löcher 88, die das Innere des Körpers mit der Umluft verbinden, gewährleisten, dass der zylin drische Kopf glatt und gleichmäßig relativ zum Körper läuft). Ist die Setzluftzufuhr abgeschlossen (T4) und soll der Posten zu einem Külbel ge formt werden, gibt die Steuerung wiederum einen Druck P1 vor, der im Zeitpunkt T5 erreicht wird, um den Kragen 74 weiter abwärts zu fahren, bis die untere Ringfläche 78 des zylindrischen Kopfes auf der Oberseite 76 der Rohlingsform aufsitzt und diese schließt (Fig. 4). Während der Külbel ausgebildet, d. h. gezwungen wird, den Innenraum innerhalb der Innenwandfläche 90 der Rohlingsform und der Unterseite 92 des zylindrischen Kopfes zu füllen, kann Luft durch eine Anzahl (vier in der bevorzugten Ausführungsform) kleiner Kerben 94 in der unteren Ringfläche 78 des zylindrischen Kopfes (Fig. 6) in die vertikalen Löcher 84, durch die radialen Löcher 82 in die Bohrung 80 in der Kolbenstange, durch die nun offen liegenden Bohrungen 96 in den Raum zwischen der Oberseite des Kolbens und dem becherförmigen Teil 52 und schließlich durch die Öff nungen 88 hinaus abströmen. Der Druck P1 wird bis zum Zeitpunkt T6 (bspw. das Ende der Beaufschlagung mit dem Gegenblasdruck) gehalten, in dem der zweite Zeitsteuerimpuls das Regelventil abschaltet und der Druck auf Null fällt, so dass die Formausrüstung entsprechend der Steuerkurve 14 aus der Form genommen werden kann.

LEGENDE ZU DEN ZEICHNUNGEN Fig. 1

22

VALVE Ventil

24

MANIFOLD Verteiler

36

MACHINE CONTROLLER Maschinensteuerung

46

PRODUCTION LIVE CONTROLL Steuerkonsole der Fertigungsstraße

Fig. 2

PRESSURE Druck
TIME Zeit

Claims

1. Verschlussmechanik für eine IS-Glasformungsmaschine mit mindestens einem Maschinenabschnitt mit einer Rohlingsstation mit mindestens einer Rohlingsform, die nach oben offen ist und eine innere und eine äußere ringförmige Verschlussfläche aufweist,
gekennzeichnet durch
einen Verschluss mit
einem Körper mit
einem nach unten offenen offenen und einem nach oben geschlossenen becherförmigen Teil mit einer zylindrischen Seitenwand, die eine zylindrische Innenwandfläche aufweist, wobei durch die obere Abschlussfläche eine vertikale zylindrische Bohrung verläuft und die zylindrische Seitenwandfläche unten zu einer ringförmigen Verschlussfläche ausläuft, die dicht abschließend auf die obere ringförmige Verschlussfläche der Rohlingsform aufsetzbar ist, und
einem rohrförmigen Hülsenelement, das mit der vertikalen zylindrischen Bohrung in Strömungsverbindung steht und vom oberen Abschluss des becherförmigen Teils her vertikal aufwärts vorsteht,
einem Kolben mit
einem zylindrischen Kopf mit einer Oberseite, einer ringförmigen Verschlussfläche, die dicht abschießend an die zylindrische Innenwandfläche des becherförmigen Teils anlegbar ist, und einer ringförmigen Verschlussfläche auf der Unterseite des zylindrischen Kopfes, die an die innere ringförmige obere Veschlussfläche der Rohlingsform anlegbar ist, wobei die ringförmige Verschlussfläche auf der Unterseite des zylindrischen Kopfes eine Anordnung radialer Kerben aufweist, die über diese Unterseite verlaufen,
einer rohrförmigen Stange, die von der Oberseite des zy lindrischen Kopfes her vertikal aufwärts vorsteht und in dem rohrförmigen Hülsenelement gleitend verschiebbar ist, sowie
einem am oberen Ende der Stange festgelegten Kragen,
einer Feder, die zwischen den Kragen und die Oberseite des be cherförmigen Teils unter Druck eingespannt ist, um den zylindrischen Kopf relativ zum becherförmigen Teil vertikal aufwärts in eine Lage zu drücken, in der der zylindrische Kopf mit seiner Oberseite auf der geschlossenen oberen Abschlussfläche des becherförmigen Teils aufliegt,
einem Verschlussträger, der am Kragen festgelegt und aus einer zurückgenommenen Stellung, in der der Verschluss von der Rohlingsform entfernt liegt, abwärts in eine ausgefahrene Stellung bewegbar ist, in der der Verschluss oben auf der Rohlingsform aufsitzt,
einer pneumatisch betätigten Zylindereinrichtung zum Bewegen des Verschlussträgers aus der zurückgenommenen in die ausgefahrene Stellung,
einer Druckluftquelle, die an die pneumatisch betätigte Zylindereinrichtung angeschlossen ist,
um letztere zunächst mit einem hohen Druck zu beaufschlagen, um den Kragen vertikal abwärts in eine erste Lage zu fahren, in der die ringförmige untere Verschlussfläche des Körpers dicht abschließend auf der äußeren ringförmigen oberen Verschlussfläche der Rohlingsform und die ringförmige untere Verschlussfläche des zylindrischen Kopfes auf der inneren ringförmigen Verschlussfläche der Rohlingsform aufliegen,
um dann die pneumatisch betätigte Zylindereinrichtung mit einem niedrigen Druck zu beaufschlagen, so dass der Kragen vertikal aufwärts in eine zweite Lage gefahren wird, in der die ringförmige untere Verschlussfläche des Körpers dicht abschließend auf der äußeren ringförmigen oberen Verschlussfläche der Rohlingsform aufliegt und ein vorbestimmter Abstand die ringförmige untere Verschlussfläche des zylindrischen Kopfes von der inneren ringförmigen Verschlussfläche der Rohlingsform trennt, und
um schließlich die pneumatisch betätigte Zylindereinrichtung wieder mit einem hohe Druck zu beaufschlagen und so den Kragen vertikal abwärts in die erste Lage zu fahren, in der die ringförmige untere Verschlussfläche des Körpers dicht abschließend an der äußeren ringförmigen oberen Verschlussfläche der Rohlingsform und die ringförmige untere Verschlussfläche des zylindrischen Kopfes auf der inneren ringförmigen Verschlussfläche der Rohlingsform aufliegen, und
eine Durchlasseinrichtung im zylindrischen Kopf, die das Innere der rohrförmigen Stange und die ringförmige untere Verschlussfläche des zylindrischen Kopfes mit einander so verbindet, dass, wenn der Kolben sich in der zweiten Lage befindet, Setzluft durch die rohrförmige Stange, die Durchlasseinrichtung sowie durch den Ringspalt zwischen der ringförmigen unteren Verschlussfläche des zylindrischen Kopfes und der inneren ringförmigen Verschlussfläche der Rohlingsform in die Rohlingsform führbar ist und dass, wenn der Kolben sich in der ersten Lage befindet, Luft aus der Rohlingsform durch die Anordnung radialer Kerben, durch die Durchlasseinrichtung und in die rohrförmige Stange hinein ausströmen kann.

2. Verschlussmechanik für eine IS-Glasformungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der becherförmige Teil an der Oberseite der zylindrischen inneren Fläche radial verlaufende Löcher enthält, so dass Luft in den becherförmigen Teil ein- und aus ihm ausströmen kann, während der zylindrische Kopf relativ zum Körper bewegt wird.

3. Verschlussmechanik für eine IS-Glasformungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Stange eine Lochanordnung enthält, die bei in der ersten Lage befindlichem zylindrischem Kopf mit dem Raum zwischen dessen Oberseite und dem becherförmigen Teil in Strömungsverbindung steht, so dass Luft aus der Rohlingsform aus der Durchlasseinrichtung durch die rohrförmige Stange, die Lochanordnung in der rohrförmigen Stange und durch die radial verlaufenden Löcher im becherförmigen Teil ausströmen kann.

4. Verschlussmechanik für eine IS-Glasformungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftversorgungseinrichtung ein elektropneumatisches Ventil aufweist, das entweder den hohen oder den niedrigen Druck abgeben kann.