DE102004054254A1

DE102004054254A1 - Automatische Formenkühlung

Info

Publication number: DE102004054254A1
Application number: DE200410054254
Authority: DE
Inventors: Ralph Lauer; Reiner Giesbert
Original assignee: LWN LUFTTECHNIK GmbH
Current assignee: LWN LUFTTECHNIK GmbH
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: DE102004054254B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Kühlung von teilbaren Glasformen in Glasmaschinen für die Herstellung von Glasbehältern, wobei mindestens eine Größe der Vor- oder Fertigformeninnentemperatur jeder einzelnen Glasform von einem Temperatursensor zyklisch erfasst wird, dadurch, dass der Temperatursensor zur Messung der einzelnen Formeninnentemperaturen automatisch im Bereich der jeweiligen Station respektive Glasform positioniert, die jeweilige Temperatur automatisch gemessen, gespeichert und geregelt und durch Vergleichen einer Führungsgröße mit einer Regelgröße und Bildung einer für jede Glasform separaten Stellgröße die Kühlleistung durch elektrische, hydraulische oder pneumatische Stellglieder für jede einzelne Glasform separat geregelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Formenkühlung an Glasmaschinen; hierzu wird eine erfindungsgemäße Meß-, Steuer- und Regeleinrichtung vorgestellt.

Bei der maschinellen Herstellung von Glasartikeln werden flüssige, heiße Glastropfen in meist metallische Formen eingebracht und ausgeformt. Da sich hierbei die Formen stark erhitzen, ist eine Kühlung erforderlich. In der Regel wird Luft als Kühlmedium verwendet. Dabei ist es für den Herstellungsprozeß wichtig, die Kühlleistung so zu verändern, daß konstante Formeninnentemperaturen erreicht werden.

Bei den bekannten Lösungen werden die Teilkühlleistungen für die einzelnen Stationen über Stellorgane wie Klappen oder Volumenstromregler lediglich empirisch geändert und aus Erfahrungswerten manuell an die Formentemperaturen verändernden Einflußgrößen angepasst. In DE 197 28 425 C1 wird weiterhin eine Lösung beschrieben, welche den Gesamtvolumenstrom der Kühlluft für alle Stationen über eine Absorptionskältemaschine herunterkühlt und die Temperatur der Kühlluft konstant hält. In DE 197 56 313 A1 wird versucht, die verschiedenen Einflüsse auf die Formentemperaturen in eine einzige Meßgröße zu übertragen und zur Regelung der Schnittzahl und/oder der Kühlleistung für alle Stationen gemeinsam zu verwenden.

Allen bisherigen Lösungen ist gemeinsam, daß nur die Kühlleistung und/oder die Schnittzahl für die gesamte Maschine automatisch beeinflußt und geregelt werden kann. Störgrößen auf die Formeninnentemperatur einzelner Stationen müssen nach wie vor durch Verstellen der Teilkühlleistungen manuell ausgeglichen werden, was nur unzureichend möglich ist. Bei der Rückführung auf nur eine Meßgröße ist zudem nachteilig, daß sich im Automatikbetrieb bei Änderung der Teilkühlleistung an der gemessenen Station, die Temperaturverhältnisse an der gesamten Maschine ändern und unerwünschte Wechselwirkungen auftreten.

Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, die vorgegebenen Zielvorgaben der Formeninnentemperaturen der einzelnen Stationen einzuhalten, Störgrößen automatisch auszugleichen, unerwünschte Wechselwirkungen zu beseitigen und manuelles Stellen der Kühlleistungen durch selbständig arbeitende technische Einrichtungen zu ersetzen.

Die Aufgabe wird mit den nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmalen gelöst.

Dabei ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung es ermöglicht, eine autarke Messung, Steuerung und Regelung der Formeninnentemperaturen jeder einzelnen Station oder Form vorzunehmen.

Die automatische Formenkühlung an Glasmaschinen ist somit durch folgende erfindungswesentliche Merkmale einer Meß-, Steuer- und Regeleinrichtung gekennzeichnet; zudem impliziert die Erfindung die nachfolgend aufgeführten Verfahrensschritte:

a) mindestens eine Größe der Vor- oder Fertigformeninnentemperatur jeder Station wird automatisch gemessen, gespeichert und geregelt,
b) der Vergleich der Führungsgröße mit der Regelgröße und Bildung der Stellgröße für jede Station oder für jede Form erfolgt separat und
c) eine automatische Beeinflussung der Kühlleistung durch elektrische, hydraulische oder pneumatische Stellglieder für jede Station oder jede Form erfolgt wiederum separat.

Zudem ist erfindungswesentlich, daß die Formeninnentemperaturen der einzelnen Stationen oder Formen (vorzugsweise mit einem berührungslosen) Temperatursensor zyklisch erfaßt werden, der zur Messung der Einzeltemperaturen mittels einer automatischen Positioniereinrichtung verfahren wird.

Das Wesen der Erfindung, namentlich das Verfahren zur Ermittlung der Regelungsgröße, ermöglicht eine autarke Messung, Steuerung und Regelung der Formeninnentemperaturen jeder einzelnen Station bzw. Form.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel für eine 8- Stationen- IS- Maschine anhand der 1 erläutert werden.
Ein berührungsloser Temperatursensor „B" wird zunächst mit Hilfe einer automatischen Positioniereinrichtung in die Meßstellung zur Erfassung einer Formeninnentemperatur an einer Station gebracht. Die Übernahme des Meßwertes sowie dessen Speicherung, Bearbeitung und Filterung durch die Meß-, Steuer- und Regeleinrichtung wird mit der Maschine synchronisiert und erfolgt bei geöffneter Form.
Danach wird der Temperatursensor automatisch in die Meßstellung zur Erfassung einer Formeninnentemperatur der nächsten Station positioniert und der Vorgang wiederholt sich. Sind auf diese Weise die Formeninnentemperaturen T1 bis T8 der zugeordneten Stationen 1 bis 8 einzeln erfaßt und gespeichert, wird erneut eine Formeninnentemperatur der Station gemessen, mit der begonnen wurde, und der gesamte Meßzyklus wiederholt sich.
Die Istwerte der Einzeltemperaturen werden somit zyklisch erfaßt, gespeichert, bearbeitet und gefiltert.
Durch Vergleich zwischen den so erzeugten Regelgrößen und den Führungsgrößen SOLL T1 bis SOLL T8 sowie separater Bildung der Stellgrößen S1 bis S8 wird die Formeninnentemperatur jeder Station automatisch geregelt und an die Zielvorgaben der Sollwerte angepaßt. Dabei können die Ausgangsstellgrößen zur Veränderung der einzelnen Kühlleistungen sowohl diskontinuierlich oder quasikontinuierlich als auch kontinuierlich sein. Im Beispiel werden als Stellglieder zur automatischen Beeinflussung der Kühlleistung die Stellklappen mit Servomotor M1 bis M8 verwendet. Zur Energieeinsparung kann zusätzlich eine Optimierung erfolgen, indem die erzeugte Gesamtkühlleistung durch eine geregelte oder gesteuerte Anpassung auf die tatsächlich benötigte Gesamtkühlleistung reduziert wird, z.B. durch Veränderung der Drehzahl des Ventilators V über einen Frequenzumrichter FU, der Veränderung des Vordrucks oder durch Vorschaltung eines Drallreglers.

Claims

Verfahren zur automatischen Regelung der Kühlung von Glasformen in Glasmaschinen, mit für die Ausformung hohlförmiger Glasbehälter vorgesehenen Stationen mit teilbaren Glasformen, in denen der jeweilige Glasbehälter unter Zuführung eines Kühlmediums ausgeformt und nachfolgend aus der Glasform ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens eine Größe der Vor- oder Fertigformeninnentemperatur jeder einzelnen Glasform automatisch gemessen, gespeichert und geregelt wird, – eine Führungsgröße mit einer Regelgröße verglichen und für jede Glasform separat eine Stellgröße gebildet wird und – die Kühlleistung durch elektrische, hydraulische oder pneumatische Stellglieder für jede einzelne Glasform separat beeinflusst wird, – wobei die Formeninnentemperaturen der einzelnen Glasformen von einem Temperatursensor zyklisch erfasst wird, der zur Messung der einzelnen Formeninnentemperaturen automatisch im Bereich der jeweiligen Station respektive Glasform positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innentemperatur im geöffneten Zustand jeder Glasform berührungslos mit dem Temperatursensor gemessen wird, der in einem Abstand zu jeder der Glasformen zur Erfassung einer der Temperaturgrößen an der Glasform positioniert und nach der Temperaturerfassung zu jeweiliger nächster Glasform zur Erfassung jeweiliger weiterer Temperaturgröße verfahren wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmedium vorzugsweise Luft eingesetzt wird, die als Luftstrom von wenigstens einem Ventilator bereitgestellt und durch entsprechende Kühlluftzuführeinrichtungen jeder Station und Glasform direkt zugeführt wird.
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung der Kühlung von in Stationen vorgesehenen teilbaren Glasformen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – jede der Glasformen (3) mit einem Kühlluftkanal (4.1) bis (4.8) mit jeweils einem mittels eines Motors (5) regelbaren Stellglied (St1) bis (St8) direkt verbunden ist, wobei die Kühlluftkanäle (4.1) bis (4.8) über eine entsprechende Rohrleitung (8) mit einem Ventilator (7) zur Erzeugung eines Kühlluftstromes in Verbindung stehen, – in horizontaler Anordnung und in einem Abstand gegenüber der Anzahl von Glasformen (3) eine Positioniereinrichtung (9) mit einer Führung und einer Positionierstation vorgesehen ist, – die Positionierstation wenigstens einen Temperatursensor (11) aufweist, der mit der Positionierstation an der Führung entlang der Anzahl von Glasformen (3) durch eine mittels eines Motors (10) entsprechend angetriebene Antriebseinrichtung verfahrbar ist, – der wenigstens eine Temperatursensor (11) mit Eingängen von in einer Mess-, Steuer- und Regeleinrichtung (12) vorgesehenen Einrichtungen (13) und (14) zur Bildung einer jeweiligen Stellgröße (S1) bis (S8) verbunden ist, – der jeweilige Ausgang für die Stellgrößen (S1) bis (S8) der Einrichtungen (14) über Steuerleitungen (14.1) bis (14.8) mit jeweiligem Motor (5) der Stellglieder (St1) bis (St8) im Kühlluftkanal (4) jeweiliger Glasformen (3) verbunden ist, – die Mess-, Steuer- und Regeleinrichtung (12) eine Synchronisiereinrichtung (15) aufweist, die über eine Steuerleitung (15.1) mit den jeweiligen Eingängen der Messgrößen (M1) bis (M8) der Einrichtung (13) einerseits und über eine Steuerleitung (15.2) mit dem Servomotor (10) der Positioniereinrichtung (9) andererseits verbunden ist, und – eine Optimierungseinrichtung (16) vorgesehen ist, die einerseits über eine Steuerleitung (16.1) mit den Einrichtungen (14) und andererseits über eine Steuerleitung (16.2) mit dem Frequenzumrichter (6) für die Regelung eines für den Antrieb des Ventilators (7) vorgesehenen Motors verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Temperatur der Glasformen (3) an jeder der Glasformen (3) die Stellglieder (St1) bis (St8) als separate Kühl- und/oder Lüftungseinrichtungen ausgebildet und mittels der Stellgrößen (S1) bis (S8) regelbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Gesamtkühlleistung wenigstens eine Einrichtung zur Veränderung des Vordrucks oder wenigstens ein Drallregler vorgesehen ist.