DE102014115372A1

DE102014115372A1 - Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung mit axial verschiebbarem Elektromotor

Info

Publication number: DE102014115372A1
Application number: DE102014115372.3A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Neubauer; Manuel Ecker
Original assignee: Querum Maschb GmbH; Querum Maschinenbau GmbH
Current assignee: Querum Maschb GmbH; Querum Maschinenbau GmbH
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung, insbesondere I.S.-Glasformmaschine zur Herstellung von Hohlglasgegenständen (22), mit einem Pressstempel (2), der entlang einer Bewegungsachse (3) zwischen einer zurückgezogenen Anfangsposition und einer in einen Formhohlraum (4) eines Formkörpers (5) eingeschobenen Endposition, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum (4) einen in diesen einbringbaren Glasrohling (6) zu formen vermag, bewegbar ist, und einem Elektromotor (7), mittels dem der Pressstempel (2) entlang der Bewegungsachse (3) elektromotorisch verfahrbar ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Elektromotor (7) selbst entlang der Bewegungsachse (3) axial geführt verschiebbar ist und dass die Presseinrichtung (1) Mittel zum Beeinflussen dieser axialen Verschiebung des Elektromotors (7) umfasst. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Glasformvorrichtung mit zumindest einer derartigen Presseinrichtung (1). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Hohlglasgegenständen (22) mittels einer Presseinrichtung (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung, insbesondere eine I.S.-Glasformmaschine, zur Herstellung von Hohlglasgegenständen. Dabei umfasst die Presseinrichtung einen Pressstempel, der entlang einer Bewegungsachse zwischen einer zurückgezogenen Anfangsposition und einer in einen Formhohlraum eines Formkörpers eingeschobenen Endposition, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum einen in diesen einbringbaren Glasrohling zu formen vermag, bewegbar ist. Ebenfalls umfasst die Presseinrichtung einen Elektromotor, mittels dem der Pressstempel entlang der Bewegungsachse elektromotorisch verfahrbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Glasformvorrichtung mit einer derartigen Presseinrichtung sowie ein Glasformverfahren mit einer, insbesondere derartigen, Glasformvorrichtung bei dem ein Pressstempel mittels eines Elektromotors entlang einer Bewegungsachse aus einer zurückgezogenen Anfangsposition in Richtung einer in einen Formhohlraum eines Formkörpers eingeschobene Endposition verfahren wird, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum einen in diesen eingebrachten Glasrohling formt.
Aus der DE 20 2012 101 936 U1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus einer Glasschmelze bekannt. Dabei umfasst die Vorrichtung einen Plunger und einen Antrieb, der als Servoantrieb ausgebildet ist. Nachteilig hierbei ist, dass in einer Endphase eines Pressvorgangs die Kraft, mit der der Plunger in eine Hohlform eingedrückt wird, aufgrund des nur noch begrenzt zur Verfügung stehenden Verdrängungsvolumens stetig ansteigt. Dies kann zu einer Beschädigung des Servoantriebs führen.
Aus der US 3,142,552 A ist eine Maschine zum Herstellen von Glasprodukten bekannt, bei der ein Pressstempel mit einem Kolben verbunden ist, der in einem Zylinder angeordnet ist. Mittels Druckluft wird der Kolben in dem Zylinder bewegt, so dass der Pressstempel in eine Hohlform eingeschoben wird und einen Glasrohling formt. In dem Kolben ist eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet, die die Einschubkraft des Pressstempels in die Hohlform vermindert. Nachteilig dabei ist, dass diese Konstruktion aufwändig ist, die Hauptverschiebung des Kolbens und damit des Pressstempels mittels Druckluft hohe Energiekosten verursacht und mittels Druckluft nur schwer feinjustierbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung sowie ein Glasformverfahren zu schaffen, mittels der ein Pressstempel unter Vermeidung einer Überbelastung in der Endphase des Pressvorgangs schnell und gut feinjustierbar in einen Formhohlraum einschiebbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung, eine Glasformvorrichtung und ein Glasformverfahren nach den unabhängigen Patentansprüchen 1, 15 und 16.
Vorgeschlagen wird eine Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung, insbesondere eine I.S.-Glasformmaschine, zur Herstellung von Hohlglasgegenständen. Die Abkürzung I.S. steht hierbei für den Begriff „Individual Sections“ und beschreibt demnach eine Glasformmaschine mit mehreren einzelnen und/oder voneinander getrennt ansteuerbaren Presseinrichtungen bzw. Glasformeinheiten oder Glasformsektionen. Außerdem umfasst die Presseinrichtung einen Pressstempel, der entlang einer Bewegungsachse zwischen einer zurückgezogenen Anfangsposition und einer in einen Formhohlraum eines Formkörpers eingeschobenen Endposition, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum einen in diesen einbringbaren Glasrohling zu formen vermag, bewegbar ist. Im Allgemeinen wird in der zurückgezogenen Anfangsposition ein tropfenähnlicher Glasrohling aus zähflüssigem Glas in den Formhohlraum eingebracht. Daraufhin wird der Pressstempel in die eingeschobene Endposition bewegt, wobei der Glasrohling hierbei durch das Zusammenwirken von Pressstempel und Formhohlraum zu einem Külbel geformt wird. Der Külbel ist dabei eine Art Vorform, die bereits erste Ähnlichkeit zum endgültigen Produkt oder Hohlglasgegenstand aufweist, jedoch im Allgemeinen noch weiter verarbeitet wird. Alternativ ist es aber auch ebenso denkbar, dass der Glasrohling in einem einzigen Verfahrensschritt vollausgeformt wird. Nach dem Herausziehen des Pressstempels aus dem Formhohlraum wird der Külbel entnommen. Dabei wird darauf geachtet, dass der Külbel, insbesondere z.B. durch eine geeignete Wartezeit und/oder eine Kühlvorrichtung, derart abgekühlt und zumindest angehärtet oder ausgehärtet wird, dass er sich nicht mehr von selbst verformt.
Außerdem weist die Presseinrichtung einen Elektromotor auf, mittels dem der Pressstempel entlang der Bewegungsachse elektromotorisch verfahrbar ist. Der Elektromotor ist vorzugsweise als Servomotor ausgebildet. Der Elektromotor ist dabei sehr genau steuerbar. Infolgedessen ist die Pressstempelposition, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung, mit der der Elektromotor den Pressstempel, insbesondere während des Grobhubes, verfährt, sehr genau einstellbar, steuerbar und/oder regelbar. Des Weiteren weist der Elektromotor sehr kurze Ansprechzeiten auf. Auch ist die Energiebilanz des Elektromotors im Vergleich zu einer hydraulischen oder pneumatischen Zylinder-/Kolbenvorrichtung deutlich besser.
Erfindungsgemäß ist der Elektromotor selbst – d.h. der gesamte Elektromotor – entlang der Bewegungsachse axial geführt verschiebbar. Infolgedessen ist der mit dem Elektromotor verbundene Pressstempel in Axialrichtung zum einen mittels einer vom Elektromotor erzeugbaren ersten Bewegung verfahrbar und zum anderen mittels einer durch die Axialverschiebbarkeit des gesamten Elektromotors erzeugbaren zweiten relativen Bewegung, die vorzugsweise der ersten Bewegung überlagert ist, verschiebbar.
Außerdem umfasst die Presseinrichtung Mittel zum Beeinflussen dieser axialen Verschiebbarkeit und/oder der axialen Verschiebung des Elektromotors, insbesondere in Abhängigkeit einer Presskraft, mit der der Pressstempel in den Formhohlraum eingepresst wird. Die Mittel können hierfür passiv ausgebildet sein (beispielsweise als Feder- und/oder Dämpferelement, mittels dem der Elektromotor in eine Ausgangsstellung gedrückt ist). In diesem Fall erlauben die Mittel eine Axialverschiebung des Elektromotors, sobald die Presskraft einen bestimmten Presskraftschwellwert erreicht hat. Die Mittel sind somit vorzugsweise presskraftgesteuert ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können die Mittel auch aktiv ausgebildet sein, so dass die Axialverschiebung – d.h. insbesondere der Verschiebungszeitpunkt und/oder der Verschiebungsweg –, insbesondere presskraftabhängig, steuerbar und/oder regelbar ist. Die Mittel sind infolgedessen insbesondere derart ausgebildet, dass die Höhe der Presskraft, vorzugsweise während der Endphase des Formprozesses, beeinflussbar, vorzugsweise passiv und/oder aktiv steuerbar und/oder regelbar, ist, so dass diese insbesondere einen bestimmten Presskraftschwellwert nicht überschreitet.
Wie bereits vorstehend erläutert, entsteht dadurch, dass der Elektromotor selbst entlang der Bewegungsachse axial geführt und/oder steuerbar verschiebbar ist, eine zweite Bewegung, welche einer ersten Bewegung – hervorgerufen durch das Verfahren des Pressstempels durch den Elektromotor – überlagert ist. Hierdurch lässt sich die Bewegung des Pressstempels in den Formhohlraum präziser steuern und/oder regeln. Mit den Mitteln ist diese zweite Bewegung genau einstellbar, insbesondere in Abhängigkeit des Presskraftschwellwertes. Die Presskraft entsteht dabei durch zwei Komponenten. Die erste Komponente entsteht durch die erste Bewegung, d.h. dadurch, dass der Elektromotor den Pressstempel entlang der Bewegungsachse elektromotorisch in den Formhohlraum bewegt. Die zweite Komponente entsteht durch die zweite Bewegung, d.h. dadurch, dass der Elektromotor selbst entlang der Bewegungsachse verschiebbar ist. Die daraus resultierende Presskraft ist die Summe aus der ersten und zweiten Komponente.
Da der Elektromotor entlang der Bewegungsachse axial geführt ist, können die beiden Komponenten zueinander nur die gleiche oder entgegengesetzte Richtung aufweisen. Bei einer gleichgerichteten ersten und zweiten Bewegung steigt die resultierende Presskraft. Des Weiteren kann bei zueinander gleichgerichteten Bewegungen der Pressstempel schneller verfahren werden. Bei einer zueinander entgegengesetzten ersten und zweiten Bewegung sinkt die resultierende Presskraft oder kann, insbesondere bei entsprechender Steuerung und/oder Regelung, auf einem konstanten Wert gehalten werden. Der Presskraftschwellwert kann durch die Mittel derart eingestellt werden, dass die resultierende Presskraft den Presskraftschwellwert nicht überschreitet. Hierdurch kann eine Beschädigung oder sogar Zerstörung der Presseinrichtung aufgrund einer Überbelastung vermieden werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Elektromotor – zur Erzeugung einer der elektromotorischen Bewegung überlagerbaren Relativbewegung – zwischen einer Ausgangsstellung und einer Verlagerungsstellung verschiebbar ist. Vorzugsweise ist der Elektromotor aus der Ausgangsstellung, in der sich dieser vorzugsweise zumindest zu Beginn des Pressvorgangs befindet, vom Formkörper weg in die Verlagerungsstellung, in der sich dieser vorzugsweise in einer Endphase und/oder am Ende des Pressvorgangs befindet, verschiebbar. Der Elektromotor ist somit in der Endphase des Prozessvorgangs nach hinten verschiebbar. Die zweite Bewegung, hervorgerufen durch die Verschiebung des Elektromotors selbst, ist der ersten Bewegung, hervorgerufen durch das elektromotorische Verfahren des Pressstempels, entgegengesetzt. Dieses Zurückverschieben des Elektromotors selbst ist vorzugsweise derart gesteuert und/oder geregelt, dass während der Endphase des Pressvorgangs die resultierende Presskraft konstant bleibt und/oder sinkt. Durch das Konstanthalten und/oder Absenken der resultierenden Presskraft wird mehr Zeit zur Verfügung gestellt, um den Glasrohling zu einem Külbel zu formen. Dadurch steigt die Qualität des Külbels. So werden innere Spannungen, Risse, Lufteinschlüsse o.ä. im fertigen Hohlglasgegenstand verringert. Des Weiteren wird eine Beschädigung der Presseinrichtung aufgrund von Überbelastung vermieden.
Von Vorteil ist es ebenso, wenn, insbesondere zum Ausbilden einer Feinverschiebung des Pressstempels in der Endphase des Pressvorgangs, die elektromotorische Verfahrbarkeit des Pressstempels und dessen zusätzliche relative Verschiebbarkeit in zueinander entgegengesetzte Richtungen ausgebildet sind und/oder während zwei zueinander zeitlich zumindest teilweise überlagerter Zeitfenster durchführbar sind. Die Feinverschiebung entsteht dadurch, dass die zweite Bewegung der ersten Bewegung entgegengesetzt ist. Hierdurch werden im Allgemeinen die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung und dadurch die Presskraft in der Endphase des Pressvorgangs verringert, um so die Bewegung des Pressstempels in den Formhohlraum präziser oder feiner zu steuern. Im Allgemeinen ist es so, dass zuerst die erste Bewegung ausgeführt wird, so dass der Pressstempel mittels des Elektromotors, d.h. durch das elektromotorische Verfahren, in Richtung der Endposition verfahren wird. Zu einem späteren Zeitpunkt setzt dann die zweite Bewegung ein, im Rahmen derer der Elektromotor an sich entlang der Bewegungsachse nach hinten verschoben wird. Diese beiden Bewegungen können sich dabei zeitlich überlagern. So ist es denkbar, dass noch während die erste Bewegung ausgeführt wird (zeitlich verzögert und/oder in der Endphase des Pressvorgangs), bereits die zweite Bewegung einsetzt. Auch ist es möglich, dass die zweite Bewegung erst dann einsetzt, wenn die erste Bewegung abgeschlossen ist. Dabei können die erste und zweite Bewegung zueinander gleich- oder gegengerichtet sein. Ebenso ist es denkbar, dass zuerst die zweite Bewegung und dann die erste Bewegung ausgeführt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel zum Beeinflussen der Elektromotorverschiebung derart ausgebildet, dass der Elektromotor zum Steuern der Feinverschiebung des Pressstempels in der Endphase des Pressvorgangs und/oder bei Erreichen und/oder Überschreiten des Presskraftschwellwertes, insbesondere pneumatisch und/oder hydraulisch gesteuert, aus seiner Ausgangsstellung in Richtung seiner Verlagerungsstellung verschiebbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Mittel einen Führungszylinder und einen darin beweglichen Kolben umfassen. Der Kolben ist dabei mit dem Elektromotor verbunden oder zumindest teilweise durch den Elektromotor ausgebildet. Ein Druckmedium ist in dem Führungszylinder angeordnet und übt eine Druckkraft auf den Kolben aus. Über den Druck des Druckmediums kann der Presskraftschwellwert eingestellt werden. Alternativ kann der Kolben aber auch mittels einer mechanischen Feder in seine Ausgangsstellung gedrückt sein.
In der Endphase des Pressvorgangs, wenn der Presskraftschwellwert erreicht und/oder überschritten wird, setzt die zweite Bewegung ein. Jedoch muss die zweite Bewegung, welche durch die Verschiebung des Elektromotors bzw. des Kolbens ausgeführt wird, gegen die Druckkraft des Druckmediums wirken. Dadurch kann auch durch Einstellen des Zustandes des Druckmediums der Presskraftschwellwert präzise eingestellt werden. Dabei kann das Druckmedium ein kompressibles Gas oder eine Flüssigkeit sein. Bei Verwendung einer inkompressiblen Flüssigkeit weist die Presseinrichtung vorzugsweise noch einen zusätzlichen Mechanismus auf. So kann der Mechanismus ähnlich einem hydraulischen Stoßdämpfer aufgebaut sein. Dabei wirkt die zweite Bewegung zuerst auf den Kolben, welcher wiederum auf die Flüssigkeit wirkt und diese zu verdrängen versucht. Die Flüssigkeit, angetrieben von dem Kolben, strömt dann durch Kanäle und/oder Ventile in einen anderen Bereich des Stoßdämpfers. Eine derartige Strömung durch die Kanäle und/oder Ventile weist dabei natürlich immer einen Widerstand auf. Dieser Widerstand wirkt schließlich wiederum auf den Kolben. Durch eine geeignete Geometrie und/oder Anzahl der Kanäle und/oder Ventile ist die Widerstandskraft präzise einstellbar. Daraus erfolgt die Einstellung des Presskraftschwellwertes.
Handelt es sich bei dem Druckmedium um ein Gas, genügt es, wenn sich das Gas in einem abgeschlossenen Raum befindet, da hier die Druckkraft durch den Druck des Gases selbst und/oder durch dessen Kompression erzeugt wird. Dabei ist es sogar denkbar, dass das Gas einen derartigen Zustand aufweist, dass es in Bezug auf die umgebende Atmosphäre einen Unterdruck aufweist (die umgebende Atmosphäre weist einen Druck von ca. 1 bar oder 1000 hPa auf). Dies führt zu einer „negativen“ Druckkraft, was bedeutet, dass der Kolben in die Richtung gezogen wird, in dem sich das Druckmedium im Führungszylinder befindet. Im Allgemeinen wird jedoch das Druckmedium einen höheren Druck (größer als 1 bar) aufweisen. Dadurch ist das Druckmedium bestrebt sich auszudehnen und den Kolben von dem Druckmedium wegzuschieben. Auch dadurch ist der Presskraftschwellwert präzise einstellbar.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor insbesondere druck- und/oder federbeaufschlagt und/oder mit einer den Presskraftschwellwert festlegenden Kraft in seine Ausgangsstellung gedrückt ist. Durch ein Druckmedium wird dabei die Kraft erzeugt, die den Elektromotor in seine Ausgangsstellung drückt und/oder den Presskraftschwellwert festlegt. Wenn dabei das Druckmedium in einen abgeschlossenen Raum eingebracht ist, behält es seinen Zustand bei, d.h. der Druck des Druckmediums bleibt zumindest über eine längere Zeit konstant. Infolgedessen muss dem Druckmedium bei aufeinanderfolgenden Pressvorgängen für jeden einzelnen Pressvorgang keine Energie zugeführt werden, um es wieder in den Zustand zurückzuführen, welches es zu Beginn des Pressvorgangs hatte. Dies spart somit insgesamt Energiekosten ein.
Vorteilhaft ist es, wenn die Mittel eine Luftfederung umfassen. Hierbei wird die Luftfederung bei Erreichen des Presskraftschwellwertes zusammengedrückt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Elektromotor eine Druckstange aufweist. An deren Ende ist vorzugsweise der Pressstempel angeordnet. Die Druckstange kann vom Elektromotor in Axialrichtung verfahren werden. Die Druckstange ist vorzugsweise zum elektromotorischen Verfahren zumindest in einem Abschnitt als Spindel oder Zahnstange ausgebildet. Die Druckstange wirkt dabei als Kraftübertragungseinheit, die die Antriebskraft des Elektromotors auf den Pressstempel überträgt. Somit kann, insbesondere wenn der Elektromotor zumindest als Teil eines Kolbens ausgebildet ist, die erste Bewegung aus dem Führungszylinder nach außen auf den Pressstempel übertragen werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Druckstange beim Herausziehen des Pressstempels am Ende des Pressvorgangs zusätzlich als Zugstange wirkt.
Der Elektromotor erzeugt eine Rotationsbewegung, welche in die axiale Bewegung zum elektromotorischen Verfahren des Pressstempels umgesetzt werden muss. Vorteilhaft ist es, wenn die Rotationsbewegung mittels einer zumindest in einem Abschnitt als Spindel oder Zahnstange ausgebildeten Druckstange in die axiale Bewegung umgesetzt wird. Dazu wird üblicherweise ein System aus Zahnrädern oder ähnlichem benutzt, die zwischen Elektromotor und Spindel oder Zahnstange angeordnet sind.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Elektromotor koaxial verschiebbar zur Bewegungsachse des Pressstempels angeordnet ist. Hierdurch kann die Presseinrichtung sehr bauraumsparend ausgebildet werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor relativ zu einem, insbesondere zumindest während des Pressvorgangs ortsfesten, Führungselements verschiebbar ist. Hierbei ist das Führungselement vorzugsweise derart ausgebildet, dass es den Elektromotor in Axialrichtung zu führen vermag. Das Führungselement bewirkt demnach, dass die elektromotorische erste Bewegung und die zweite Bewegung des Elektromotors selbst zueinander parallel und/oder koaxial geführt sind. Das Führungselement kann dabei wie oben beschrieben der Führungszylinder an sich sein. Dann wird der Elektromotor, der als Kolben wirkt, in dem Führungszylinder geführt. Es ist aber auch denkbar, dass das Führungselement als eine Schiene ausgebildet ist, an der der Elektromotor verschiebbar angeordnet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das Führungselement ein Führungszylinder ist und/oder der Elektromotor zumindest als Teil eines in dem Führungszylinder axial beweglichen Kolbens ausgebildet ist. Hierdurch kann die axiale Verschiebbarkeit des Elektromotors und dessen Axialführung konstruktiv einfach und besonders bauraumsparend umgesetzt werden.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Führungszylinder koaxial zur Bewegungsachse angeordnet ist, da hierdurch die beiden überlagerbaren Bewegungen zueinander koaxial ausgerichtet werden können.
Zur Ausbildung eines, insbesondere mit dem Arbeitsmedium gefüllten, Arbeitsraums ist es vorteilhaft, wenn der Führungszylinder an seinem dem Pressstempel abgewandten Ende geschlossen ist.
Damit die Druckstange in Axialrichtung elektromotorisch aus dem Führungszylinder heraus und/oder in diesen wieder hineingefahren werden kann, ist es vorteilhaft, wenn der Führungszylinder an seinem dem Pressstempel zugewandten Ende eine Durchtrittsöffnung aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich die Druckstange des Elektromotors über die Durchtrittsöffnung aus dem Führungszylinder heraus in Richtung des Formhohlraums.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Durchtrittsöffnung die Druckstange derart formschlüssig umschließt, dass aus dem Führungszylinder durch die Durchtrittsöffnung kein Druckmedium austreten kann. Dadurch bildet dieser Raum zwischen Führungszylinder und Elektromotor, welcher als Kolben wirkt, ebenfalls einen Arbeitsraum bzw. Druckhohlraum, mittels dem der Presskraftschwellwert eingestellt werden kann. Der Führungszylinder weist somit vorzugsweise zwei als Arbeitsräume ausgebildete Druckhohlräume auf, die über den dazwischen angeordneten Kolben voneinander getrennt sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn der Führungszylinder zusammen mit dem darin axial beweglichen Kolben, insbesondere auf der dem Pressstempel abgewandten Seite des Elektromotors, einen mit einem Druckmedium, insbesondere einem kompressiblen Gas oder einer inkompressiblen Flüssigkeit, gefüllten, geschlossenen und/oder volumenveränderbaren Druckhohlraum ausbildet. Mittels dem Zustand und den Eigenschaften des Druckhohlraumes kann der Presskraftschwellwert eingestellt werden. So ist z.B. der Presskraftschwellwert niedriger, wenn ein leichter komprimierbares Gas in dem Druckhohlraum angeordnet ist. Dagegen steigt der Presskraftschwellwert, wenn das Gas zu Beginn, d.h. bei in der Ausgangsstellung befindlichem Elektromotor, unter einem höheren Druck in den Druckhohlraum eingebracht wird. Bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung des Druckhohlraumes, wobei dieser geschlossen ist, steigt im Allgemeinen der Druck des Gases an. Zumindest bei der Verwendung einer inkompressiblen Flüssigkeit als Druckmedium muss der Druckhohlraum eine Ausgleichsöffnung aufweisen, durch die das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum aus- und wieder einströmen kann. Die Flüssigkeit kann somit, insbesondere durch ein vorhandenes Ventil oder über einen Kanal, in einen anderen Hohlraum, insbesondere einen Ausgleichshohlraum, fließen.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Verschiebung des Elektromotors in Abhängigkeit des in dem Druckhohlraum vorliegenden Drucks steuerbar ist. Bei einer Erhöhung des Drucks wird die Verschiebung des Elektromotors eingeschränkt bzw. für die Verschiebung des Elektromotors muss mehr Kraft aufgewandt werden. Bei einer Erniedrigung des Drucks wird die Verschiebung erleichtert bzw. es ist weniger Kraft zur Verschiebung des Elektromotors nötig. Da der Druck in dem Druckhohlraum eine einfach zu verändernde Größe ist, kann dadurch leicht die Verschiebung des Elektromotors beeinflusst werden. Insbesondere ist es so, dass der Elektromotor leichter in Richtung des Druckhohlraums verschiebbar ist, wenn der Druck in dem Druckhohlraum niedrig ist oder erniedrigt wird. Dadurch wird im Allgemeinen die Presskraft während der Endphase des Pressvorgangs verringert. Dies führt zu einem insgesamt längeren Pressvorgang, was z.B. positive Auswirkungen auf die Qualität des Hohlglasgegenstandes hat.
Ein besonderer Vorteil ist es, wenn die Presseinrichtung eine Steuereinheit aufweist, mittels der eine Grobverschiebung und/oder eine, insbesondere an diese anschließende, Feinverschiebung des Pressstempels steuerbar und/oder regelbar ist. Hierbei ist der Pressstempel vorzugsweise zur Grobverschiebung mittels des Elektromotors aus seiner Anfangsposition in eine Zwischenposition verfahrbar, in der dieser den dafür vorgesehenen Glasrohling anformt. Zusätzlich oder alternativ ist der Pressstempel zur Feinverschiebung mittels des Elektromotors aus seiner Zwischenposition weiter in Richtung der Endposition verfahrbar, in der dieser den Glasrohling ausformt, wobei der Elektromotor hierbei zur Beschränkung der Presskraft zugleich in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar ist.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise nicht nur auf den Zweck der Steuerung und/oder Regelung beschränkt. Ebenso kann die Steuereinheit auch Elemente zur Überwachung und/oder Regelgrößenermittlung aufweisen, wie z.B. Lagesensoren, Drucksensoren, Beschleunigungssensoren und/oder Zustandssensoren.
Außerdem weist die Steuereinheit vorzugsweise eine Verarbeitungseinheit auf, die die Messwerte der Sensoren verarbeitet. Mittels des zumindest einen Lagesensors der Steuereinheit kann z.B. die relative Lage des Pressstempels zum Formhohlraum erfasst werden. Anhand dieser Daten kann entschieden werden, ob und wann die Feinverschiebung ausgeführt werden soll. Auch kann durch einen Drucksensor, welcher vorzugsweise in dem Druckhohlraum angeordnet ist, der Druck des Druckmediums überwacht, gesteuert und/oder während des Pressvorgangs eingeregelt werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn mittels der Steuereinheit der Elektromotor selbst ansteuerbar ist. So kann insbesondere die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Elektromotors gesteuert werden. All dies führt zu einer Qualitätsverbesserung des ausgeformten Hohlglasgegenstandes und zu einem effektiveren Pressvorgang.
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn der Führungszylinder zumindest ein Ventil aufweist. Das Ventil ist vorzugsweise mit dem Arbeitsraum bzw. Druckhohlraum verbunden, so dass das Arbeitsmedium über dieses in den Druckhohlraum ein- und/oder aus diesem ausströmen kann. Vorzugsweise ist das Ventil von der Steuereinheit derart ansteuerbar, dass das Druckmedium in den Druckhohlraum einlassbar und/oder auslassbar ist. Mittels der Steuereinheit kann somit durch das Öffnen und/oder Schließen des zumindest einen Ventils der Arbeitsdruck gesteuert und/oder über zusätzliche sensorische Erfassung des Ist-Drucks eingeregelt werden. Bei geöffnetem Ventil kann das unter Druck stehende Druckmedium von selbst entweichen. Um dagegen das Druckmedium in den Druckhohlraum einzubringen, weist die Presseinrichtung vorzugsweise eine Pumpe auf. Die Pumpe ist von der Steuereinheit ansteuerbar. Hierfür umfasst die Steuereinheit vorzugsweise eine Steuerung. Durch das Ein- und/oder Auslassen des Druckmediums kann die axiale Verschiebung des Elektromotors bzw. des Kolbens derart gesteuert und/oder geregelt werden, dass der Pressstempel während der Endphase des Pressvorgangs einen Feinhub ausführt, bei dem vorzugsweise ein vorbestimmter Presskraftschwellwert nicht überschritten wird. Hierdurch kann der Hohlglasgegenstand besonders schonend geformt werden, was wiederum die Qualität des Hohlglasgegenstandes verbessert. Des Weiteren wird eine Beschädigung der Presseinrichtung durch eine lokale Überbelastung vermieden.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn der Elektromotor als servoelektrischer Antrieb, insbesondere als Linearmotor oder Torquemotor, ausgebildet ist. Ein Merkmal eines servoelektrischen Antriebs ist, dass damit die Position, Drehgeschwindigkeit, Beschleunigungen und/oder das Drehmoment des Elektromotors genau bestimmbar und/oder einstellbar sind. Bei einer Ausführung des Elektromotors als Linearmotor können vorteilhafterweise Bauteile eingespart werden, weil hierbei direkt eine axiale Bewegung durch den Elektromotor erzeugt wird und nicht erst eine Drehbewegung des Elektromotors mittels zusätzlicher mechanischer Komponenten, insbesondere Zahnrädern und/oder einer Zahnstange, in die axiale Bewegung umgesetzt werden muss. Die Vorteile eines Torquemotors bestehen darin, dass dieser hohe Drehmomente und geringe Drehzahlen aufweist. Dies führt zu einer Verbesserung der Qualität des zu erzeugenden Hohlglasgegenstandes.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor, insbesondere dessen Gehäuse, im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und/oder an seiner zylindrischen Außenfläche axial geführt an der Innenfläche des Führungszylinders dichtend anliegt. Hierfür kann in Radialrichtung zwischen dem Gehäuse des Elektromotors, insbesondere an der Außenfläche, und der Innenfläche des Führungszylinders eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtung, insbesondere ein Dichtring, angeordnet sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Elektromotor als Hohlwellen-Servomotor ausgebildet. Hierbei umfasst der Elektromotor eine als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle. Diese ist vorzugsweise koaxial zur Bewegungsachse des Pressstempels angeordnet. Zum axialen Verfahren der Druckstange kann die Hohlwelle einen sich radial nach innen erstreckenden Fortsatz, insbesondere ein Innengewinde, aufweisen. Dieser korrespondiert mit einem Außengewinde der Druckstange, so dass diese bei Rotation der Hohlwelle in Axialrichtung relativ zum Elektromotor verfahrbar ist. Die Druckstange ist in diesem Fall somit vorzugsweise zumindest in dem mit der Hohlwelle des Elektromotors korrespondierenden Abschnitt als Spindel ausgebildet.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zum axialen Verschieben des Elektromotors und/oder zur Beeinflussung dieser Verschiebung eine, insbesondere servogeregelte, Druckfeder umfassen. In Abhängigkeit des Arbeitsdrucks des in der Druckfeder befindlichen Druckmediums ist die Verschiebung und/oder die Verschiebbarkeit des Elektromotors beeinflussbar, insbesondere steuerbar und/oder regelbar. Die Druckfeder ist vorzugsweise als Luftfeder ausgebildet.
Vorgeschlagen wird ferner eine Glasformvorrichtung, insbesondere eine I.S.-Glasformmaschine, zur Herstellung von Hohlglasgegenständen, mit zumindest einer Presseinrichtung. Die Presseinrichtung ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Hierdurch lässt sich die Bewegung des Pressstempels in den Formhohlraum, insbesondere dessen Feinhub in der Endphase des Pressvorgangs, präziser beeinflussen, insbesondere steuern und/oder regeln. Des Weiteren kann die Pressstempelbewegung derart beeinflusst werden, dass eine beim Einpressen resultierende Presskraft einen definierten maximalen Presskraftschwellwert nicht überschreitet. Hierdurch kann eine Beschädigung oder sogar Zerstörung der Presseinrichtung aufgrund einer Überbelastung vermieden werden.
Des Weiteren wird ein Glasformverfahren mit einer Glasformvorrichtung vorgeschlagen. Die Glasformvorrichtung ist insbesondere gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die in diesem Zusammenhang vorstehend beschriebenen Verfahrensmerkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Bei dem vorgeschlagenen Glasformverfahren wird ein Pressstempel mittels eines Elektromotors entlang einer Bewegungsachse aus einer zurückgezogenen Anfangsposition in Richtung einer in einen Formhohlraum eines Formkörpers eingeschobenen Endposition verfahren. Dabei wirkt der Pressstempel mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum zusammen und formt so einen in den Formhohlraum zuvor eingebrachten Glasrohling. Erfindungsgemäß wird der Elektromotor zur Feinverschiebung des Pressstempels in der Endphase des Pressvorgangs beim Erreichen und/oder Überschreiten eines Presskraftschwellwertes von dem Formkörper weggeschoben. Hierdurch lässt sich die Bewegung des Pressstempels in den Formhohlraum, insbesondere dessen Feinhub in der Endphase des Pressvorgangs, präziser beeinflussen, insbesondere steuern und/oder regeln. Des Weiteren kann die Pressstempelbewegung derart beeinflusst werden, dass die beim Einpressen resultierende Presskraft einen definierten maximalen Presskraftschwellwert nicht überschreitet. Hierdurch kann eine Beschädigung oder sogar Zerstörung der Presseinrichtung aufgrund einer Überbelastung vermieden werden.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Presseinrichtung im Längsschnitt mit einem relativ zu einem Formkörper axial verschiebbaren Elektromotor zu Beginn des Glasformverfahrens, bei dem sich der Elektromotor in seiner Ausgangsstellung und ein Pressstempel in seiner Anfangsposition befinden,
2 die Presseinrichtung aus 1 in einem zweiten Verfahrensschritt, bei dem der Pressstempel mittels des Elektromotors teilweise in einen Formhohlraum hineinverfahren ist, und
3 die Presseinrichtung aus 1 in einem dritten Verfahrensschritt, bei dem der Pressstempel in eine Endposition bewegt ist, wobei der Elektromotor zuvor während der Endphase des Pressverfahrens zur Ausbildung eines Feinhubs aus seiner Ausgangsstellung in eine vom Formhohlraum größer beabstandeten Verlagerungsposition zurückbewegt wurde.
1 zeigt schematisch eine Presseinrichtung 1 im Längsschnitt. Die Presseinrichtung 1 weist einen Pressstempel 2 auf, der sich gemäß 1 in einer Anfangsposition befindet und entlang einer Bewegungsachse 3 axial verschiebbar ist. Dem Pressstempel 2 liegt ein Formhohlraum 4 gegenüber, welcher in einem Formkörper 5 ausgebildet ist. In dem Formhohlraum 4 ist ein Glasrohling 6 angeordnet, aus dem ein Hohlglasgegenstand 22 ausgebildet wird (vgl. 3). Der Formkörper 5 kann entgegen der in den Figuren dargestellten schematischen Ausführungsform mehrteilig ausgebildet sein, so dass der Glasrohling 6 in bekannter Art und Weise von der dem Pressstempel 2 abgewandten Seite in den Formhohlraum 4 einbringbar ist.
Der Pressstempel 2 ist an dem zum Formkörper 5 zugewandten Ende einer Druckstange 8 angeordnet. Die Druckstange 8 steht in Wirkverbindung mit einem Elektromotor 7, welcher eine Bewegung des Pressstempels 2 in Richtung des Formkörpers 5 hervorruft.
Der Elektromotor 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hohlwellenservoantrieb ausgebildet. Hierbei weist der Elektromotor 7 eine drehbar gelagerte Hohlwelle 14 auf. Diese bildet somit die Antriebswelle des Elektromotors 7 und/oder ist koaxial zur Bewegungsachse 3 angeordnet. Der Elektromotor 7 überträgt eine Drehbewegung auf die Hohlwelle 14. Die Hohlwelle 14 weist zumindest abschnittsweise ein Innengewinde 15 auf, welches mit einem Außengewinde 16 der Druckstange 8 zusammenwirkt. Die Druckstange 8 ist durch eine nicht gezeigte Fixierung drehfest, jedoch axial verschiebbar gegenüber dem Elektromotor 7 gehalten. In diesem gezeigten Beispiel wirkt somit die Druckstange 8 als Spindel. Sie ist somit durch die Drehbewegung des Elektromotors 7 bzw. dessen Hohlwelle 14 entlang der Bewegungsachse 3 axial verschiebbar.
Die Druckstange 8 kann aber auch über andere Mittel verfahren werden, wichtig ist nur, dass diese die durch den Elektromotor 7 erzeugte Bewegung in eine axiale Bewegung umsetzen und auf die Druckstange 8 bzw. den Pressstempel 2 übertragen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt der Elektromotor 7 als beweglicher Kolben, der in einem Führungszylinder 9 angeordnet ist. Der Führungszylinder 9 ist ortsfest und/oder weist eine Durchtrittsöffnung 13 auf, durch die die Druckstange 8 aus dem Führungszylinder 9 ragt. Die Durchtrittsöffnung 13 ist in einer oberen Abdeckung 12 angeordnet. Die obere Abdeckung 12 schließt den Führungszylinder 9 zu seiner dem Formkörper 5 zugewandten Seite vorzugsweise dichtend ab.
Der Führungszylinder 9 weist ferner einen ersten Anschlag 23 auf. Dieser begrenzt die Bewegung des Elektromotors 7 in Richtung des Formkörpers 5. Der erste Anschlag 23 legt demnach gemäß 1 eine Ausgangsstellung des Elektromotors 7 fest, aus der dieser in eine in 3 dargestellte Verlagerungsstellung bewegbar ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Anschlag 23 durch die Innenfläche der oberen Abdeckung 12 gebildet.
Eine untere Abdeckung 11 schließt den Führungszylinder 9 auf seiner dem Formkörper 5 abgewandten Seite ab. Beide Abdeckungen weisen geeignete Dichtungen auf, um das Druckmedium innerhalb des Führungszylinders 9 zu halten. Die untere und/oder obere Abdeckung 11, 12 können aber alternativ auch einteilig mit dem Grundkörper des Führungszylinders 9 ausgebildet sein.
Der Führungszylinder 9 weist ferner einen zweiten Anschlag 24 auf. Dieser begrenzt die Bewegung des Elektromotors 7 in einer vom Formkörper 5 weg gerichteten Bewegungsrichtung. Der zweite Anschlag 24 legt demnach eine maximale Verlagerungsstellung des Elektromotors 7 fest, in der dieser aus seiner Ausgangsstellung bewegbar ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zweite Anschlag 24 durch die Innenfläche der unteren Abdeckung 11 gebildet.
Der Führungszylinder 9 weist einen Druckhohlraum 10 auf. Dieser ist gemäß 1 auf der dem Pressstempel 2 abgewandten Seite des Elektromotors 7 angeordnet. Der Druckhohlraum 10 ist mit einem Druckmedium gefüllt. Der Elektromotor 7 ist in dem Führungszylinder 9 derart beweglich angeordnet, dass dieser während des Pressverfahrens aus der in 1 dargestellten Ausgangsstellung in Richtung des Druckhohlraums 10 in eine in 3 dargestellte Verlagerungsstellung verschiebbar ist.
Der mit dem Druckmedium gefüllte Druckhohlraum 10 wirkt demnach als Druckfeder, die den Kolben – der vorstehend im Wesentlichen vollständig durch den Elektromotor 7 ausgebildet ist – druckbeaufschlagt in seine in 1 dargestellte Ausgangsstellung drückt. Der Kolben bzw. Elektromotor 7 ist in Richtung des Formkörpers 5 formschlüssig, insbesondere mittels der oberen Abdeckung 12, in seiner Ausgangsstellung gehalten.
In der unteren Abdeckung 11 kann ein Ventil 19 angeordnet sein, mittels dem das Druckmedium in den Druckhohlraum 10 einlassbar und/oder aus diesem auslassbar ist. Das Ventil 19 kann auch in einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Öffnung ersetzt werden. Die Öffnung wirkt als Widerstand für das ein- und/oder ausströmende Druckmedium und verlangsamt einen Druckanstieg oder Druckabfall des Druckmediums im Druckhohlraum 10. Dieser verzögerte Druckanstieg oder Druckabfall wirkt als Kraft auf den Kolben bzw. Elektromotor 7 und beeinflusst die Verschiebung des Elektromotors 7.
Auch ist es möglich, dass weder ein Ventil 19 noch eine Öffnung vorhanden ist, so dass der Druckhohlraum 10 vollständig abgeschlossen ist. Dann wirkt der Druckhohlraum 10 mit dem darin enthaltenen Druckmedium als Druckfeder. Die Federwirkung entsteht hierbei durch ein Komprimieren und Expandieren des Druckmediums in dem Druckhohlraum 10. Das Druckmedium muss in diesem Fall folglich ein komprimierbares Gas sein.
Gemäß dem in den 1–3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Presseinrichtung 1 eine Steuereinheit 18 auf. Diese umfasst eine Steuerung 21, mittels der das elektromotorische Verfahren der Druckstange 8 und/oder das pneumatische und/oder hydraulische Verschieben des Elektromotors 7 steuerbar ist. Die Steuereinheit 18 umfasst ferner Steuerverbindungen 20, das zumindest eine Ventil 19 und/oder in den Figuren nicht dargestellte Sensoren.
Die Steuerung 21 erhält über die nicht dargestellten Sensoren Parameter des Pressverfahrens, wie z.B. die Geschwindigkeit des Elektromotors 7 oder einen Presskraftschwellwert. Die Steuerung 21 ist mittels einer Steuerverbindung 20 mit zumindest einem Aktuator, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem Elektromotor 7 und/oder dem Ventil 19, verbunden. Ebenfalls kann zumindest eine Steuerverbindung 20 mit einem nicht gezeigten Sensor verbunden sein, um z.B. einen Druckwert des Druckmediums in dem Druckhohlraum 10 an die Steuerung 21 zu übermitteln. Die Sensoren können auch als Abstandssensoren ausgebildet sein, um die relative Position des Pressstempels 2 zu dem Formhohlraum 4 zu messen.
Zu Beginn des Pressverfahrens befindet sich der Elektromotor 7 gemäß 1 in seiner Ausgangsstellung, in die dieser mittels des in dem Druckhohlraum 10 befindlichen Druckmediums mit einer von der Steuerung 21 gesteuerten und/oder geregelten Kraft gedrückt ist. Die Druckstange 8 bzw. der Pressstempel 2 sind in dieser Phase in ihrer zurückgezogenen Anfangsposition.
In 2 ist die Presseinrichtung 1 in einem zweiten Verfahrensschritt gezeigt, bei dem der Pressstempel 2 mittels des Elektromotors 7 teilweise in einen Formhohlraum 4 hineinverfahren ist. Der Pressstempel 2 befindet sich hierbei in einer Zwischenposition. Der Pressstempel 2 ist mittels des Elektromotors 7 und der Druckstange 8 derart in den Formhohlraum 4 hineinverschoben, dass der Pressstempel 2 Kontakt mit dem Glasrohling 6 aufweist und/oder den Glasrohling 6 bereits teilweise verformt hat. In dem in 2 dargestellten Verfahrensschritt hat der Pressstempel 2 zumindest teilweise eine Grobverschiebung bzw. einen Grobhub ausgeführt. Dieser Grobhub wurde ausschließlich durch das elektromotorische Verfahren des Pressstempels 2 mittels des Elektromotors 7 ausgeführt. Der Elektromotor 7 befindet sich immer noch in seiner Ausgangsstellung.
In 3 ist die Presseinrichtung 1 in einem dritten Verfahrensschritt gezeigt, bei dem der Pressstempel 2 in eine Endposition bewegt ist, in der dieser den Glasrohling 6 vollständig zum Hohlglasgegenstand 22 geformt hat. Hierbei wurde der Elektromotor 7 während der Endphase des Pressverfahrens aus seiner in 2 dargestellten Ausgangsstellung in die vom Formhohlraum 4 größer beabstandete Verlagerungsstellung zurückbewegt. Dies erfolgte zeitgleich während der Endphase der elektromotorischen Verschiebung des Pressstempels 2. Hierdurch kann in der Endphase des Pressvorgangs ein Feinhub ausgebildet werden, so dass der Pressstempel 2 mit hoher Präzision und ohne Überschreiten einer Maximalpresskraft in den Formhohlraum 4 eingeschoben wird. Aufgrund der entgegen gerichteten Relativverschiebung des Elektromotors 7 wird die Hubgeschwindigkeit in der Endphase des Pressvorgangs reduziert.
Wie bereits vorstehend erwähnt, wurde der Elektromotor 7 während der Endphase des Pressverfahrens aus seiner Ausgangsstellung (vgl. 1 und 2) in seine Verlagerungsstellung, insbesondere vom Formkörper 5 weg, verschoben (vgl. 3). Diese Verschiebung ist durch die Steuerung 21 steuerbar. Hierfür steuert die Steuerung 21 das Ventil 19 derart an, dass ein Presskraftschwellwert eingeregelt wird und/oder nicht überschritten wird. Über das Ventil 19 kann somit das Druckmedium aus dem Druckhohlraum 10 abgelassen werden und/oder aus einer hier nicht dargestellten Druckquelle eingelassen werden. Hierdurch kann durch das gesteuerte und/oder geregelte Verschieben des Elektromotors 7, insbesondere dem elektromotorischen Verfahren entgegengerichtet, eine entsprechende Feinverschiebung des Pressstempels 2 erzeugt werden. Durch dieses Verschieben sinkt die Presskraft oder bleibt konstant, so dass ein feineres Einschieben des Pressstempels 2 in den Formhohlraum 4 ausführbar ist.
Gemäß 3 ist der Glasrohling 6 zwischen Pressstempel 2 und Formhohlraum 4 des Formkörpers 5 geflossen und hat den Hohlglasgegenstand 22 gebildet. Der Hohlglasgegenstand 22 hat somit die Außen- und Innenkontur des Formhohlraums 4 respektive des Pressstempels 2 angenommen.
Wie in 3 zu erkennen ist, wurde der Druckhohlraum 10a durch das Verschieben des Kolbens bzw. des Elektromotors 7 in seinem Volumen verringert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann hierbei ein zweiter Druckhohlraum 10b entstehen, wenn die obere Abdeckung 12 dichtend an der Druckstange 8 anliegt. Dieser kann als passive Druckfeder wirken. Alternativ kann dessen Druck aber auch in einem hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel aktiv über ein weiteres Ventil 19 und die Steuerung 21 gesteuert und/oder geregelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Presseinrichtung
2: Pressstempel
3: Bewegungsachse
4: Formhohlraum
5: Formkörper
6: Glasrohling
7: Elektromotor
8: Druckstange
9: Führungszylinder
10: Druckhohlraum
11: Untere Abdeckung
12: Obere Abdeckung
13: Durchtrittsöffnung
14: Hohlwelle
15: Innengewinde
16: Außengewinde
17: Verschlussplatte
18: Steuereinheit
19: Ventil
20: Steuerverbindung
21: Steuerung
22: Hohlglasgegenstand
23: erster Anschlag
24: zweiter Anschlag

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202012101936 U1 [0002]
US 3142552 A [0003]

Claims

Presseinrichtung für eine Glasformvorrichtung, insbesondere I.S.-Glasformmaschine zur Herstellung von Hohlglasgegenständen (22), mit einem Pressstempel (2), der entlang einer Bewegungsachse (3) zwischen einer zurückgezogenen Anfangsposition und einer in einen Formhohlraum (4) eines Formkörpers (5) eingeschobenen Endposition, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum (4) einen in diesen einbringbaren Glasrohling (6) zu formen vermag, bewegbar ist, und einem Elektromotor (7), mittels dem der Pressstempel (2) entlang der Bewegungsachse (3) elektromotorisch verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) selbst entlang der Bewegungsachse (3) axial geführt verschiebbar ist und dass die Presseinrichtung (1) Mittel zum Beeinflussen dieser axialen Verschiebung des Elektromotors (7) umfasst.
Presseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) aus einer Ausgangsstellung, in der sich dieser vorzugsweise zumindest zu Beginn des Pressvorgangs befindet, vom Formkörper (5) weg in eine Verlagerungsstellung, in der sich dieser vorzugsweise in einer Endphase und/oder am Ende des Pressvorgangs befindet, zurückverschiebbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere zum Ausbilden einer Feinverschiebung des Pressstempels (2) in der Endphase des Pressvorgangs, die elektromotorische Verfahrbarkeit des Pressstempels (2) und dessen zusätzliche relative Verschiebbarkeit mittels des axial verschiebbaren Elektromotors (7) in zueinander entgegengesetzte Richtungen ausgebildet sind und/oder während zwei zueinander zeitlich zumindest teilweise überlagerten Zeitfenstern durchführbar sind.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel derart ausgebildet sind, dass der Elektromotor (7) zum Steuern und/oder Regeln der Feinverschiebung des Pressstempels (2) in der Endphase des Pressvorgangs und/oder bei Überschreiten des Presskraftschwellwertes, insbesondere pneumatisch und/oder hydraulisch gesteuert und/oder geregelt, aus seiner Ausgangsstellung in Richtung seiner Verlagerungsstellung verschiebbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7), insbesondere druckbeaufschlagt und/oder mit einer den Presskraftschwellwert festlegenden Kraft, in seine Ausgangsstellung gedrückt ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) eine Druckstange (8) aufweist, an deren Ende der Pressstempel (2) angeordnet ist und/oder die zum elektromotorischen Verfahren zumindest in einem Abschnitt als Spindel oder Zahnstange ausgebildet ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) koaxial zur Bewegungsachse (3) angeordnet ist und/oder relativ zu einem, insbesondere zumindest während des Pressvorgangs ortsfesten, Führungselement axial geführt verschiebbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement ein Führungszylinder (9) ist und/oder dass der Elektromotor (7) zumindest als Teil eines in dem Führungszylinder (9) axial beweglichen Kolbens ausgebildet ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszylinder (9) koaxial zur Bewegungsachse (3) angeordnet ist, an seinem dem Pressstempel (2) abgewandten Ende geschlossen ist und/oder an seinem dem Pressstempel (2) zugewandten Ende eine Durchtrittsöffnung (13) aufweist, durch die sich die Druckstange (8) des Elektromotors (7) erstreckt.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszylinder (9) zusammen mit dem darin axial beweglichen Kolben, insbesondere auf der dem Pressstempel (2) abgewandten Seite des Elektromotors (7), einen mit einem Druckmedium, insbesondere einem kompressiblen Gas oder einer inkompressiblen Flüssigkeit, gefüllten, geschlossenen und/oder volumenveränderbaren Druckhohlraum (10) ausbildet.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Elektromotors (7) in Abhängigkeit des in dem Druckhohlraum (10) vorliegenden Drucks steuerbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinrichtung (1) eine Steuereinheit (18) aufweist, mittels der eine Grobverschiebung und/oder eine anschließende Feinverschiebung des Pressstempels (2) steuerbar und/oder regelbar ist, wobei vorzugsweise der Pressstempel (2) zur Grobverschiebung mittels des Elektromotors (7) aus seiner Anfangsposition in eine Zwischenposition verfahrbar ist, in der dieser den dafür vorgesehenen Glasrohling (6) anformt, und/oder zur Feinverschiebung mittels des Elektromotors (7) aus seiner Zwischenposition weiter in Richtung der Endposition verfahrbar ist, in der dieser den Glasrohling (6) ausformt, wobei der Elektromotor (7) hierbei zur Beschränkung der Presskraft zugleich in die entgegengesetzte Richtung verschiebbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungszylinder (9) zumindest ein Ventil (19) aufweist, das von der Steuereinheit (18) derart ansteuerbar ist, dass das Druckmedium in den Druckhohlraum (10) einlassbar und/oder ablassbar ist.
Presseinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) als servoelektrischer Antrieb, insbesondere als Linearmotor oder Torquemotor, ausgebildet ist.
Glasformvorrichtung, insbesondere I.S.-Glasformmaschine zur Herstellung von Hohlglasgegenständen (22), mit zumindest einer Presseinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist.
Glasformverfahren mit einer Glasformvorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei dem ein Pressstempel (2) mittels eines Elektromotors (7) entlang einer Bewegungsachse (3) aus einer zurückgezogenen Anfangsposition in Richtung einer in einen Formhohlraum (4) eines Formkörpers (5) eingeschobene Endposition verfahren wird, in der dieser im Zusammenwirken mit dem dafür vorgesehenen Formhohlraum (4) einen in diesen eingebrachten Glasrohling (6) formt, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7) zur Feinverschiebung des Pressstempels (2) in der Endphase des Pressvorgangs beim Erreichen und/oder Überschreiten eines Presskraftschwellwertes von dem Formkörper (5) weggeschoben wird.