-
Die folgende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Glasbehältern und insbesondere auf eine IS(”individual section”)-Maschine.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Eine IS(”individual section”)-Maschine hat eine Mehrzahl von identischen Abschnitten, von denen jeder eine Rohlingsstation umfaßt, die einen oder mehrere Glasschmelzeposten bzw. – tropfen aufnimmt und diese in Külbel mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung (Halsende) am Boden formt, und eine Glasstation, die die Külbel aufnimmt und sie in aufrecht stehende Flaschen mit dem Halsende an der Oberseite formt. Die Rohlingsstation umfaßt gegenüberliegende Paare von Rohlingsformhälften und die Blasstation umfaßt gegenüberliegende Paare von Blasformhälften. Jede dieser Formhälften wird auf einem Einsatz getragen, der an einem Arm oder Träger befestigt ist, der zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen bewegt werden kann.
-
IS-Maschinen sind entsprechend den Mittelabständen dimensioniert, d. h. entsprechend dem maximalen Durchmesser des Behälterkörpers. Herkömmliche Mittelabstände für IS-Maschinen entsprechen Doppeltropfen („double gob”, DG) mit 102 mm und Dreifachtropfen („triple gob”, TG) mit 76 mm. Unterschiedliche Behälter machen ein unterschiedliches Abkühlen notwendig und der Durchmesser der Form wächst (und läßt dadurch mehr Raum für vertikale Durchgänge zum Abkühlen) mit steigendem Kühlbedarf. Dementsprechend kann eine DG-Form mit 102 mm einen Ringdurchmesser von 117 mm oder 127 mm haben und eine DG-Form mit 127 mm kann einen Ringdurchmesser von 117 mm, 128 mm oder 152 mm haben. Die Form wird dann auf einer geeigneten Umfangsrille getragen, die im Trageeinsatz definiert ist.
-
Die
US 5,824,131 A zeigt einen Formöffnungs- und -schließmechanismus, bei dem die Formträger über Elektromotoren zwischen zurückgezogenen und vorgeschobenen Positionen verschoben werden. Die Motoren sind dabei elektronisch miteinander gekoppelt und folgen einem Vorschubprogramm, wobei die zugeordneten Formträger zunächst um die Hälfte des vollen Abstands vorgeschoben werden. Danach werden die Motoren bei langsamerer Geschwindigkeit betrieben, bis der Vorschub wiederum gestoppt und die Position der Formträger bestimmt wird.
-
Eine Konstante ist der Ort der Vorderseite des ebenen Formteils. Daraus folgt, daß bei wachsendem Ringdurchmesser umgekehrt die Ausmaße des Trageeinsatzes abnehmen müssen. Das bedeutet, daß jede Form mit einem bestimmten Ringdurchmesser den ihr zugewiesenen Einsatz hat und daß jedesmal, wenn ein Ringdurchmesser oder eine Konfiguration (Doppel-/Dreifachtropfen) geändert wird, sowohl die Formen als auch die Einsätze gewechselt werden müssen.
-
ZIEL DER ERFINDUNG
-
Es ist dementsprechend ein Ziel dieser Erfindung, eine IS-Maschine bereitzustellen, die mit weniger Einsätzen auskommt und wobei der Ringdurchmesser einer Form geändert werden kann, ohne daß der Einsatz ausgetauscht werden muß.
-
Andere Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Abschnitt dieser Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, die eine derzeit bevorzugte Ausführungsform unter Verwendung der Prinzipien der Erfindung illustrieren.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Zeichnung einer IS-Maschine mit einer Anzahl von identischen Abschnitten, von denen jeder eine Rohlingsstation und eine Blasstation hat, die jeweils einen Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Form haben, der aus einem Paar von gegenüberliegenden Formhaltemechanismen besteht;
-
2 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Getriebe- und Antriebsanordnung eines der Formhaltemechanismen eines Mechanismus' zum Öffnen und Schließen der Form;
-
3 ist eine Schrägansicht und zeigt eine Formhalteanordnung, die am in 2 gezeigten Getriebe gesichert ist;
-
4 ist eine Ansicht von drei Formen unterschiedlicher Größe, die auf einem Einsatz befestigt sind;
-
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in 4;
-
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 aus 4;
-
7 zeigt zwei Formen unterschiedlicher Größe, die auf einem Einsatz gemäß einer alternativen Ausführungsform befestigt sind.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine IS-Maschine 10 umfaßt eine Mehrzahl (gewöhnlich 6, 8, 10 oder 12) von Abschnitten 11. Ein herkömmlicher Abschnitt besteht aus einem kastenartigen Rahmen oder einem Abschnittskasten, der die Abschnittsmechanismen aufnimmt oder trägt. Jeder Abschnitt hat eine Rohlingsstation 12 mit einem Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Form, der die Rohlingsformen trägt, die diskrete Glasschmelzeposten oder -tropfen aufnehmen und sie in Külbel formen, und eine Glasstation 13 mit einem Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Form, der die Blasformen trägt, die die Külbel aufnehmen und die Külbel in Flaschen formen. Ein, zwei, drei oder vier Tropfen können in jedem Abschnitt pro Zyklus verarbeitet werden und die Maschine wird demgemäß als Einzeltropfen-, Doppeltropfen-, Dreifachtropfen- (die dargestellte Darstellungsform) oder Vierfachtropfenmaschine bezeichnet, je nach der Anzahl der Tropfen, die gleichzeitig in jedem Abschnitt während eines Zyklus' verarbeitet werden (die Maschinenkonfiguration).
-
Jeder Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Form umfaßt ein gegenüber liegendes Paar von Formhaltemechanismen 16 (2 und 3). Das Antriebssystem für einen Formhaltemechanismus umfaßt einen Servomotor 18 (mit irgendeinem Getriebe und/oder einem Richtungswechsler), der eine Drehbewegung in Form einer Spindel 20 ausgibt, die über eine Kopplung 24 mit einer Verstellschraubenspindel 22 (Kugel- oder Acmespindel) verbunden ist, die obere rechtsgängige und untere linksgängige Gewindeabschnitte aufweist. Ein Gehäuse 26, das an der Oberwand des Abschnittsrahmens befestigt ist, trägt die Verstellschraubenspindel 22. Die Verstellschraubenspindel ist mit einem Dreh- oder Lineargetriebe verbunden, das Mutter umfaßt, die eine untere linksgängige Mutter 28 und eine obere rechtsgängige Mutter 30 beinhalten, die von der Verstellschraubenspindel aufgenommen werden. Das Dreh- oder Lineargetriebe umfaßt weiterhin eine Einrichtung zum Verbinden der Mutter mit einem Formhalter, die ein erstes Paar von Verbindungsstücken 32 aufweist, die an einem Ende mit der oberen Mutter 30 verbunden sind, sowie ein zweites Paar von Verbindungsstücken 34, die an einem Ende mit der unteren Mutter 28 verbunden sind, und einen Arm 36, der eine horizontale Bohrung aufweist, die eine transversale, horizontale Schwenkwelle 40 trägt, mit der die anderen Enden der Verbindungsstücke 32, 34 schwenkbar verbunden sind. Der Arm 36 weist auch eine vertikale Bohrung 42 auf, die schwenkbar eine vertikale Schwenkwelle 44 des Formhalters aufnimmt. Eine Drehung der Verstellschraubenspindel in eine Richtung schiebt dementsprechend den Formhalter zum gegenüberliegenden Formhaltemechanismus vor und umgekehrt.
-
Jeder Formhalter hat einen Halter 50 (3), an dem Führungsstangen 52 gesichert sind, die von geeigneten Lager (nicht gezeigt) im Gehäuse aufgenommen werden, so daß der Formhalter zur geschlossenen Position der Form hin und von dort weg bewegt werden kann. Obere und untere Einsätze 54, die die Formhälften tragen, sind am Halter 50 durch die Welle 44 gesichert, die durch die vertikalen Löcher im Halter 50, in den Einsätzen 54 und im Arm 36 verläuft.
-
4 zeigt einen Formhalter für eine Blasstation, der im Gebrauch drei identische Glasformhälften trägt. Drei unterschiedliche Formhälften 56A, 56B, 56C mit einem Ringdurchmesserabschnitt 70A, 70B, 70C, der unterschiedliche Ringdurchmesser D1, D2, D3 haben kann, die den Bereich der in der Maschine verwendeten Formdurchmesser abdecken, sind zu Illustrationszwecken gezeigt.
-
Jede Formhälfte hat auch eine ebene Klemmoberfläche 71A, 71B, 71C, die Kräfte beaufschlagt mit der entsprechenden Oberfläche einer gegenüberliegenden identischen Formhälfte in Berührung kommt, wenn die Formen geschlossen werden. Einstückig mit dem Ringdurchmesserabschnitt jeder Formhälfte ist ein zweiteiliger ringförmiger Flansch 63 (5 und 6) ausgebildet, der jeweils eine nach unten vorstehende ringförmige Kante 62 hat. Die zweiteilige, ringförmige Kante 62 wird von einer entsprechenden zweiteiligen Rille 64 im Einsatz 54 aufgenommen (die beiden Rillenteile und die beiden Kantenteile werden durch ein Ansatzstück 73 von einander getrennt, das am Einsatz gesichert ist). Alle drei zweiteiligen Rillen werden vom gleichen Innendurchmesser 66 und vom gleichen Außendurchmesser 68 definiert, der die Innenwand einer ringförmigen nach oben vorstehenden Rippe 82 an der Vorderkante des Einsatzes bildet.
-
Die Kanten in dieser Ausführungsform sind als konzentrische innere und äußere Oberflächen (in Bezug auf die Mitte des größten Rohlingsdurchmessers) dargestellt. In Wirklichkeit, wie es die gewöhnliche Praxis bei der Gestaltung der Formen ist, ist der Radius der inneren Kantenoberfläche 69 in unmittelbarer Nähe der Rippe etwas größer als der Radius der äußeren Kante, damit eine leichte Schaukelbewegung der Form ermöglicht wird, wenn sie in die geschlossene Formposition geklemmt wird. Alternativ kann die Kante für jeden Formdurchmesser durch Oberflächen definiert werden, die im Wesentlichen konzentrisch zum Ringdurchmesser, dabei jedoch so zugeschnitten sind, daß sie in die zweiteilige Rille passen.
-
Wie in 4 gezeigt, ist die Vorderfläche 72 der Taschen, die die Form aufnehmen, durch einen Radius definiert, der dem Radius des Ringdurchmessers 70C der größten Formhälfte 56C entspricht. Die Vorderfläche des Einsatzes wird an jedem Ort dementsprechend in unmittelbarer Nähe des Ringdurchmessers des größten Einsatzes angeordnet. Alle Formgrößen D1, D2, D3 sind so gestaltet, daß der Formdurchmesser in unmittelbarer Nähe der Vorderfläche des Einsatzes in unmittelbarer Nähe des Ansatzstücks 73 liegt und daß sie zweiteilige Kanten haben. Wie am besten der Form 56C zu entnehmen, ist die Kante 62 konzentrisch zum Rohlingsdurchmesser D3. Da der Durchmesser der Kante D3 ein anderer ist als der Ringdurchmesser D1 oder D2, ist der Flansch der kleineren Form nicht konzentrisch zu den kleineren Ringdurchmessern und ein mit dem Rohlingsdurchmesser einstückiger Flanschabschnitt 80 füllt den Raum zwischen dem Rohlingsdurchmesser und der ringförmig nach oben vorstehenden ringförmigen Rippe 82 an der Vorderseite des Einsatzes. Mit der Entfernung vom Ansatzstück 73 wächst die Größe der Kante an. In der Ausführungsform in 7 ist der Radius der Kanten 62A und der Kantenaufnahmerillen 64A effektiv unendlich. In dieser Ausführungsform ist keine Rippe vorhanden, aber die Rippe kann in jeder Ausführungsform verwendet werden oder auch nicht.
-
4 zeigt die drei Formen in der geöffneten Position, wie sie von der Klemmvorderseite der Form definiert wird, die um die Länge X von der Mittellinie 90 der Formen beabstandet ist. Je größer die Form, desto weiter muß der Formhalter zurückgezogen werden, damit die Vorderseite der Formhälfte in der zurückgezogenen Position ist. Um die Formhälfte D1 mit dem kleinen Durchmesser in die zurückgezogene Position zu bringen, muß der Formhalter nach X1 verschoben werden. Um die Formhälfte D2 mit dem mittleren Durchmesser in die zurückgezogene Position zu bringen, muß der Formhalter nach X2 verschoben werden, und um die Formhälfte D3 mit dem großen Durchmesser in die zurückgezogene Position zu bringen, muß der Formhalter nach X3 verschoben werden. Die Verschiebung des Servomotors 18 (2) wird durch ein Verschiebungsprogramm 92 einer Steuerung 94 gesteuert, die die Formhalter zu einer Position R zurückzieht, in der die Vorderseite 71 der Formen den Abstand X der Mittellinie 90 hat. Der Abstandsunterschied zwischen den zurückgezogenen Positionen jedes dieser Ringdurchmesser beträgt dementsprechend die Hälfte des Unterschiedes zwischen den Ringdurchmessern.
-
Der Kniehebelwinkel der Verbindungsstücke 32 und 34 in der zurückgezogenen Position variiert über den Bereich der Formgrößen. Das bedeutet, daß bei größerem Kniehebelwinkel die resultierende Klemmkraft verringert wird. Daher hat die Steuerung (2) auch ein Drehmomentprogramm 96, das ein gewünschtes Drehmoment T als Funktion der zurückgezogenen Position X ausüben kann.
-
Beschriftung der Zeichnungen
-
Fig. 1:
-
-
Fig. 2:
-
- CONTROL – STEUERUNG
- TORQUE PROGRAM – DREHMOMENT-PROGRAMM
- DISPLACEMENT PROGRAM – VERSCHIEBUNGS-PROGRAMM
- RETRACT TO R – ZURÜCKZIEHEN NACH R
