-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine IS-Maschine, bei der Glasschmelzeposten
in einem zweistufigen Prozeß zu
Flaschen geformt werden, und insbesondere die Formöffnungs-
und -schließmechaniken
dieser Maschine.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
erste IS-Maschine (IS = individual section) wurde mit der US-PS
18 43 159 am 2. Februar 1932 und mit der US-PS 19 11 119 am 23.
März 1933 patentiert.
Heute sind mehr als 4000 IS-Maschinen einer Anzahl von Herstellerfirmen
weltweit im Einsatz und erzeugen täglich mehr als eine Milliarde
Flaschen. IS-Maschinen weisen jeweils eine Vielzahl identischer Maschinensektionen
(eine Gestelleinheit, die eine Anzahl von Sektionsmechaniken trägt) auf, die
jeweils eine Rohlingsstation, die einen oder mehrere Glasschmelzeposten
aufnimmt und aus ihnen Külbel
mit einer untenliegenden Gewindemündung formt, sowie eine Blasstation
aufweisen, die die Külbel übernimmt
und sie zu aufrecht stehenden Flaschen mit obenliegendem Hals umformt.
Eine Wende- und Halsring-Haltemechanik mit einem Paar gegenüberliegender
Hebelarme, die um eine Wendeachse drehbar ist, führt die Külbel von der Rohlings- zur
Blasstation, wobei sie die Külbel
aus der umgedrehten (Hals unten) in die aufrechte Lage (Hals oben)
wendet. Die in der Blasstation ausgebildete Flasche wird dann von
einer Entnahmemechanik aus der Sektion herausgenommen.
-
Man
hat die Produktivität
der IS-Maschinen durch Erhöhen
der Geschwindigkeit (Zyklusdauer einer Sektion), durch Erhöhen der
Anzahl der in jeder Sektion behandelten Posten auf 2, 3 oder auch
4 und durch Erhöhen
der Anzahl der Sektionen gesteigert. Diese Verbesserungen erfolgten
ohne wesentliches Verbreitern der Sektionen. Dieser Punkt war fundamental,
da das Maß für die (effektive)
Produktivität die
Anzahl Flaschen ist, die pro Zeiteinheit in einer gegebenen Maschinenbreite
erzeugt wird. Würde also
eine Verbesserung eine Maschine mit 6 Sektionen auf eine Standardmaschine
mit 10 Sektionen verbreitern, würde
bei gleicher Geschwindigkeit und Sektionskapazität die effektive Produktivität um 40
% abnehmen.
-
Die
Rohlingsstation weist paarweise gegenüberliegende Rohlingsformen,
die Blasstation paarweise gegenüberliegende
Blasformen auf. Diese Formen sind zwischen einer offenen (getrennten) und
einer geschlossenen Stellung verfahrbar. Paarweise gegenüberliegende
Halsringformen, die (nahe ihren oberen Enden) von der Wende- und
Halsring-Haltemechanik getragen werden, formen den Flaschenhals
und haltern ein Külbel,
während
es aus der Rohlings- in die Blasstation übergeführt wird.
-
Die
Rohlings- und die Blasformen in der US-PS 18 43 159 sind auf Einsätzen gelagert,
die von gegenüberliegenden
Trägern
getragen werden, die um einen vor den Formen liegenden gemeinsamen
Schwenkpunkt schwenkbar sind (als Vorn-nach-hinten-Bewegung gilt
hier die Bewegung eines Külbels
von den Rohlings- zu den Blasformen). Die die Rohlingsformen wie
auch die die Blasformen tragenden Mechaniken werden mit Linearstellmotoren
(Druckmittelmotoren) betätigt.
Der Linearstellmotor der Rohlingsform-Tragmechanik liegt dabei vor deren
Schwenkpunkt und erstreckt sich von der Vorderseite des Sektionsgestells
waagerecht auswärts, während zwei
Gestängeglieder
den Rohlingsmotor ausgangsseitig mit der Rohlingsform-Tragmechanik verbinden.
Der Linearstellmotor für
die Blasform-Tragmechanik liegt vertikal seitlich des Schwenkpunkts
(diese Mechaniken in den beiden Stationen werden im allgemeinen
als Formöffnungs- und
-schließmechaniken
bezeichnet). Die anfängliche
IS-Maschine entwickelte sich zu einer Maschine, bei der die Motoren
(druckmittelbetätigte
Zylinder oder Motoren mit Drehausgang) sich unter den Formen befinden
und mit den beiden zugehörigen
Formträgern
jeweils über
Getriebeelemente verbunden sind, die auf der Vorder- oder Rückseite
der Formtragmechaniken vom Unterteil des Abschnitts vertikal hinwegverlaufen
(vergl. die US-PSn 43 62 544 und 44 27 431). Die Antriebsgestänge übten aber
durch die Träger
hindurch Torsionskräfte
aus, was unerwünscht
war. Weiterhin müssen
die Antriebsgestänge
eigens für
jede spezielle Formkonfiguration konstruiert werden, und häufig müssen beim Übergang von
einer zu einer anderen Postengestalt das gesamte Gestänge sowie
auch die Formhalterung ausgetauscht werden. In solchen Maschinen
müssen
die Leitflächen-
und die Trichtermechanik seitlich der Sektion in Mittennähe angeordnet
sein, was die Wartung dieser Maschinenteile erschwert; oft müssen dann
auch die angrenzenden Sektionen stillgelegt werden. Bei solchen
Formöffnungs-
und -schließmechaniken
gibt es nichts, was die Formen während
der Külbelformgebung
in der Schließstellung
arretiert; folglich lassen die Formhälften sich auseinanderdrücken, was
zu dickeren vertikalen Nähten
am Külbel und
damit an der fertigen Flasche führt.
Hierzu hat man Gestänge
konstruiert, die ein Öffnen
der Formen aus der Schließstellung
verhindern sollten (vergl. die US-PS 50 19 147).
-
Eine
in der US-PS 40 70 174 offenbarte Variante der IS-Maschine wird
als AIS-Maschine
bezeichnet. Bei dieser Maschine, die heute vertrieben wird, sind
die beiden Formtragmechaniken axial bewegbar (A = axial) anstatt
schwenkbar gelagert und werden auf herkömmliche Weise betätigt. Eine
Abwandlung der IS-Maschine
ist die ITF-Maschine der US-PS 44 43 241. Diese Maschine, die drei
Formgebungsstationen (Rohlings-, Aufwärm- und Blasstation, d.h. drei
Formgebungsschritte (TF = "triple
forming") aufweist,
war nicht erfolgreich. Bei ihr war der Motor für die Rohlings- und Blasformträgerpaare
ein vertikal sich erstreckender Linearstellmotor, der unmittelbar
unter dem Mittelpunkt der Formen lag. Auch bei dieser Maschine wurden
die Rohlings- und die Blasformhälften
axial bewegt.
-
Derartige
Formöffnungs-
und -schließmechaniken
sind extrem komplex, da sie aus einer sehr großen Anzahl von Teilen bestehen,
die für
jede spezielle Maschinenkonfiguration speziell konstruiert sein
müssen
und einen großen
Teil des Sektionsgestells bzw. -gehäuses beanspruchen. Daher sind
diese Mechaniken teuer und erfordern oft einen Umbau der Maschine
durch Austausch der gesamten Mechanik, soll die Maschinenkonfiguration
geändert werden.
Gleichzeitig ist es dann sehr schwierig, die für die Sektionsmechaniken erforderliche
Leitungsführung
zu vervollständigen.
Die Arbeitsluft muß mit Leitungen
zugeführt
werden, die vor, hinter und auf dem Sektionsgestell liegen, so daß die Leitungskosten
sehr hoch sind. Ein weiteres, der IS-Maschine eigenes Problem ist, daß die wärmebedingte
Zunahme der Abmessungen rohlingsseitig zur Achse der Wende- und
Halsring-Haltemechanik hin, blasseitig aber von dieser Achse weg
erfolgt. Schließlich
wird die aufgebrachte Kraft nicht direkt auf die Einsätze übertragen,
die die Formen tragen, da der die Einsätze führende Träger auf dem Kraftweg liegt
und folglich die Einsätze
bei Festspannung u.U. mit einer Torsionskraft beaufschlagt werden.
-
ZIEL DER ERFINDUNG
-
Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Formöffnungs-
und -schließmechanik
anzugeben.
-
Es
ist daher auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Formöffnungs-
und Schließmechanik bereitzustellen,
wobei jeder der gegenüberliegenden Formträger durch
einen separaten Motor angetrieben wird.
-
Es
ist daher auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Formöffnungs-
und Schließmechanik bereitzustellen,
wobei jeder der gegenüberliegenden Formträger durch
einen separaten Motor angetrieben wird, der von einem Motorsteueralgorithmus
gesteuert wird, der die Verschiebung jeder Formhälfte von einer festgespannten
Position zum idealen Formmittelpunkt steuert, um die Formen zu sprengen.
-
Andere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem
folgenden Beschreibungsteil sowie den beigefügten Zeichnungen, die eine
derzeit bevorzugte, die Prinzipien der Erfindung verkörpernde
Ausführungsform
darstellen.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
schaubildlich eine IS-Maschine mit einer Anzahl identischer Sektionen
jeweils mit einer Rohlings- und einer Blasstation;
-
2 ist
eine Schrägdarstellung
einer der Sektionsstationen mit einer Formöffnungs- und -schließmechanik;
-
3 zeigt
an einer Schrägansicht
die Verbindung einer der Formtragmechaniken der 2 mit
ihrem Spindeltrieb;
-
4 zeigt
an einem geschnittenen Aufriß den
Spindeltrieb der 3;
-
5 zeigt
an einer Vorderansicht den Spindeltrieb der 3;
-
6 zeigt
in einer Schrägansicht
ein von seiner Halterung getrenntes Getriebegehäuse;
-
7 zeigt
an einer Schrägansicht,
wie eine Formtragmechanik rechtwinklig zur Festspannebene linear
auslenkbar gelagert ist;
-
8 zeigt
an einer Schrägansicht
die Wende- und Halsring-Haltemechanik zur Übergabe von Külbeln aus
den Rohlings- an die Blasformen;
-
9 zeigt
in einer der 7 entsprechenden Darstellung
eine zweite Ausführung
einer linear auslenkbar gehalterten Formtragvorrichtung;
-
10 entspricht
der 6, zeigt aber das Getriebegehäuse für die Ausführungsform der 9 konstruiert;
-
11 zeigt
an einem Schnitt eines Teils der Formtragmechanik der 9,
wie eine der Rundwellen wärmekompensiert
werden kann;
-
12 zeigt
an einer Schrägansicht
eine Abschirmung für
die Spindel und das Getriebe;
-
13 zeigt
an einer Schrägansicht
das Maschinenbett zur Aufnahme der Sektionen einer IS-Maschine;
-
14 zeigt
an einer Schrägansicht
einen Teil des Maschinenbetts;
-
15 zeigt
an einem Blockdiagramm den Antrieb für eine Formöffnungs- und -schließmechanik;
-
15A zeigt an einem alternativen Blockschaltbild
den Antrieb einer Formöffnungs-
und -schließmechanik;
-
16 zeigt
an einem ersten Flußdiagramm den
Steueralgorithmus für
eine Formöffnungs-
und -schließmechanik;
-
16A zeigt an einem zweiten Flußdiagramm einen alternativen
Steueralgorithmus für
eine Formöffnungs-
und -schließmechanik;
-
17 zeigt
an einer Schrägansicht
das rohlingsseitige Ende des Abschnitts mit einer Leitflächenmechanik
an der Ecke der oberen Abschlußfläche des
Abschnittsgestells;
-
18 zeigt
an einem Seitenriß den
Antriebsteil der Leitflächenmechanik
der 17;
-
19 zeigt
an einem Vertikalschnitt ein Leitflächenelement über einer
Rohlingsform der IS-Maschine;
-
20 zeigt
analog zur 19 ein Leitflächenelement,
das in einem ersten Zustand an einer Rohlingsform anliegt;
-
21 zeigt
analog zur 19 ein Leitflächenelement,
das in einem zweiten Zustand an einer Rohlingsform anliegt;
-
22 ist
eine Schrägansicht
eines Leitelements;
-
23 zeigt
an einem Flußdiagramm
die Arbeitsweise der Steuerung der Leitflächenmechanik;
-
24 zeigt
analog der 17 eine auf dem Abschnittsgestell
angeordnete Trichtermechanik;
-
25 zeigt
an einer Schrägansicht
eine alternative Ausführungsform
einer Wende- und Halsring-Haltemechanik für die Formöffnungs- und -schließmechanik der 9 und 10;
-
26 zeigt
einen Schnitt in der Ebene 26-26 der 25;
-
27 ist
eine Axialdraufsicht des Ansatzes des Schneckenradgehäuses am
Motorgehäuse;
-
28 zeigt
an einem Flußdiagramm
den Wendealgorithmus;
-
29 zeigt
an einem Flußdiagramm
den Halsring-Öffnungsalgorithmus;
-
30 zeigt
an einem Flußdiagramm
den Rückwendealgorithmus;
-
31 zeigt
an einer Schrägansicht
die teilweise in 17 dargestellte Kolbenmechanik
der Rohlingsstation;
-
32 zeigt
eine Schrägansicht
eines einzelnen Kolbenkanisters;
-
33 zeigt
eine Schrägansicht
der Kolbenlagerplatte;
-
34 zeigt
an einer separaten Schrägansicht
den Anschluß der
ersten vier Versorgungsleitungen auf der Unterseite eines Kolbenverteilerfußes;
-
35 ist eine Schrägsicht auf die Vorderseite
des Verbindungskastens;
-
36 ist
eine Schrägsicht
auf die Oberseite des Verbindungskastens;
-
37 ist
eine Schrägsicht
auf die Ober- und Vorderseite des Kolbenverteilerfußes;
-
38 ist
eine Schrägsicht
auf die Kolbenübergangsplatte;
-
38A zeigt analog zur 38 eine
andere Kolbenübergangsplatte;
-
39 zeigt
analog zur 31 eine andere Montageplatte;
-
40 zeigt
an einer Schrägansicht
einen Teil eines Halsringhalters in einer alternativen Ausführungsform;
-
41 zeigt
geschnitten eine erste Lageranordnung für eine erste Formhälfte auf
einem Formtrageinsatz;
-
42 zeigt
an einem Schnitt eine zweite Lageranordnung für eine zweite Formhälfte auf
einem Formtrageinsatz;
-
43 zeigt
an einem Schnitt eine dritte Lageranordnung für eine dritte Formhälfte auf
einem Formtrageinsatz;
-
44 zeigt
an einem Schnitt schaubildlich eine Rohlings- und eine Blasform
in einer Rohlings- bzw. der entsprechenden Blasstation;
-
45 zeigt
an einer Schrägansicht
eine erfindungsgemäß aufgebaute
Entnahmestation;
-
46 zeigt
schaubildlich das Ausfahren des Entnahmearms der Mechanik der 45;
und
-
47 ist
ein Flußdiagramm
des Z-Offset-Algorithmus der Entnahmesteuerung.
-
KURZ BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine
IS-Maschine weist eine Vielzahl (gewöhnlich 6, 8, 10 oder 12) von
Sektionen 11 auf. Eine herkömmliche Sektion setzt sich
aus einem kastenartigen Rahmen oder Kasten 11A (2)
zusammen, der die Sektionsmechaniken aufnimmt bzw. lagert. Jede
Sektion weist eine Rohlings- bzw. Vorformstation mit einer Formöffnungs-
und -schließmechanik 12, die
die Vorformen trägt,
die einzelne Glasschmelzetropfen bzw. -posten aufnehmen und zu Külbeln formt,
sowie eine Blas- bzw. Fertigformstation mit einer Formöffnungs-
und -schließmechanik 13 auf,
die Fertigformen trägt,
die die Külbel
aufnehmen und zu Flaschen fertigformen. In jeder Sektion lassen
sich ein, zwei, drei oder vier Posten pro Arbeitszyklus verarbeiten;
man spricht von 1-, 2-, 3- und 4-Posten-Maschinen abhängig davon,
wie viele Posten jede Sektion pro Zyklus gleichzeitig verarbeitet
(bei der dargestellten Ausführungsform
handelt es sich um eine 3-Posten-Maschine). Die fertigen Flaschen
werden der Fertigformstation mittels einer Entnahmemechanik (45)
entnommen, auf eine Totplatte 14 gesetzt und dann mit einer
Stößelmechanik
(nicht gezeigt) auf einen Förderer 15 geschoben,
der die Flaschen von der Maschine abführt. Die Vorderseite der Maschine
(bzw. der Sektion) ist das vom Förderer
abgewandte Ende; die Seiten der Maschinen bzw. Sektionen verlaufen
rechtwinklig zum Abförderer.
Eine seitliche Bewegung erfolgt parallel zum Abförderer.
-
Die 2 zeigt
schaubildlich einen Teil einer Sektion einer erfindungsgemäß aufgebauten
3-Posten-Maschine mit einer (Vor- oder Fertig-) Formstation. Die
Sektion 11 hat einen Sektionsrahmen 11A allgemein
in Form eines Kastens mit einer oberen Abschlußwand 134 mit einer
Oberseite 94 und den Seitenwänden 132. Die Formöffnungs-
und -schließmechaniken
weisen jeweils ein Paar gegenüberliegender
Formtragmechaniken 16 auf. Die Formtragmechaniken sind
jeweils mit einem sie betätigenden
Antrieb verbunden; dieser weist ein Dreh-/Linear-Getriebe 18 auf,
das oben auf dem Sektionsgestell 11A sitzt und von einem
Antrieb 19 mit Drehausgang angetrieben wird, der die zugehörige Formtragmechanik 16 gradlinig
seitwärts
zwischen einer eingefahrenen Trenn- und einer ausgefahrenen Position verfährt, in
der die auf einem Paar gegenüberliegender Formtragmechaniken
befindlichen Formhälften
unter Kraftbeaufschlagung sich schließen. Die Formtragmechaniken
der Fertigformstation sind identisch, können aber abhängig von
Prozeßunterschieden
unter den Stationen in den Abmessungen differieren, wie dem Fachmann
bekannt. Da die dargestellte Maschine eine 3-Posten-Ausführung ist,
trägt jede Formtragmechanik
in der Vor- oder Fertigformstation drei Formhälften (Vor- oder Fertigformen) 17.
-
Es
wird nun anhand der 3, 4 und 5 die
Verbindung einer Formtragvorrichtung mit ihrem Antrieb und der Vorrichtung
zum Verfahren einer Formtragmechanik zwischen dem Aus- und dem Einfahrzustand
beschrieben. Die 4 und 5 zeigen
nur eine Formtragvorrichtung, die eine einem einzelnen Abschnitt
zugeordnete Mechanik trägt, während die 6 ein
anderes Gehäuse
zeigt, das bei zwei nebeneinanderliegenden Sektionen zwei Formtragvorrichtungen
bzw. bei nur einer Sektion nur eine solche Formtragvorrichtung aufnimmt.
Der Antrieb 19 weist einen Servomotor 66 (mit
beliebigem Getriebe und/oder beliebiger Richtungswendeeinrichtung)
mit Drehausgang in Form einer Spindel 67 (4)
auf, die über
eine Kupplung 68 mit einer Leitspindel 70 (Kugel-
oder Trapezgewinde-Leitspindel) mit einem oberen rechts- und einem
unteren linksgängigen
Gewinde verbunden ist. Die Leitspindel 70 ist in einem
Gehäuse 90 gelagert;
sie ist an ihren Enden in geeigneten Radialeinzel- oder -doppelkugellagern 99 vertikal
im Gehäuse 90 gelagert.
Das Gehäuse
hat einen Fußteil 93,
der auf die Oberseite 94A, 94B (6)
von zwei aneinandergrenzenden Sektionsrahmen aufgeschraubt ist (liegt
keine angrenzende Sektion vor, ist zur Aufnahme des Gehäuses die obere
Abschlußwand
der Sektion auswärts
verlängert),
zwei gegenüberliegende
Seitenwände 96 mit Verstärkungsrippen 97 und
einem abnehmbaren Oberteil 98. Die Leitspindel ist mit
einem Dreh-/Linear-Getriebe
verbunden, das eine Mutternanordnung aus einer unteren links- und
einer oberen rechtsgängigen
Mutter 72 bzw. 74 aufweist, die auf die Leitspindel
aufgeschraubt sind. Weiterhin weist das Dreh-/Linear-Getriebe Mittel
zum Verbinden der Muttern 72, 74 mit einer Formtragvorrichtung
auf, bei denen es sich um ein erstes Paar Gelenkhebel 76,
die an einem Ende mit der oberen Mutter 74 verbunden sind, um
ein zweites Paar Gelenkhebel 78, die mit einem Ende mit
der unteren Mutter 72 verbunden sind, sowie um ein Joch 82 mit
waagerechter Bohrung 91 handelt, das eine querverlaufende
waagerechte Schwenkwelle 80 aufnimmt, mit der die anderen
Enden der Gelenkhebel 76, 78 schwenkbar verbunden sind
(zum Verlängern
der Nutzungsdauer der Gelenkhebel dienen – ggf. mit Flanschen versehene – Büchsen).
Das Joch 82 enthält
auch eine vertikale Bohrung 92, die einen vertikalen Schwenkstift 27 der Formtragmechanik
aufnimmt. Beim Drehen der Leitspindel 70 in der einen Richtung
wird folglich die eine zur anderen Formtragmechanik hin vorgeschoben und
umgekehrt. Es ist einzusehen, daß die Gelenkhebel 76, 78 ein
Kniehebelgestänge
bilden, das zwischen einem aus- und einem eingefahrenen Zustand verfahrbar
ist und waagerecht zwischen dem Gehäuse 90 und der Formtragvorrichtung
wirkt.
-
Die
Formtragmechaniken weisen jeweils einen Träger 30 und einen oberen
und einen unteren Einsatz 24 auf, die die Formhälften tragen
und auf dem Träger 30 durch
den Schwenkstift 27 abgestützt werden, der durch vertikale
Löcher
im Träger 30,
die Einsätze 24 und
das Joch 82 verläuft.
Das Joch 82 wird von einer Tasche 101 im Träger 30 aufgenommen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verläuft die Leitspindel neben der
Formtragvorrichtung; das Dreh-/Linear-Getriebe, das den Drehausgang des Servomotors
(die Leitspindel) mit der Formtragvorrichtung verbindet, ist in
gedrängter
Anordnung zwischen der Leitspindel und der Formtragmechanik auf der
oberen Abschlußwand 134 des
Abschnitts eingefügt.
Das Dreh-/Linear-Getriebe liegt vollständig über dem Sektionsgestell und
beaufschlagt die Formtragmechanik über das Joch vertikal und horizontal
etwa in deren Mitte (vertikal: die Achse der horizontalen Welle 80 liegt
in der Mitte zwischen dem oberen und dem unteren Einsatz 24;
horizontal: die Achse der vertikalen Welle 27 verläuft durch
den Massenschwerpunkt des Trägers 30 und
des Einsatzes 24). Die von der vertikalen Welle 27 auf
den oberen und unteren Einsatz 24 direkt übertragene
Last verläuft
in einer Ebene, die rechtwinklig zur Trennebene der Formhälften liegt
und die Formmitte (die Mitte der mittleren Form bzw. bei gradzahliger
Formanzahl die Mitte zwischen den beiden inneren Formen) schneidet.
Diese Last wirkt rechtwinklig zur Trennebene der gegenüberliegenden
Formhälften
(Festspannebene). Da nun die vertikale Schwenkwelle 27 sowohl die
Einsätze 24 als
auch das Joch 82 drehbar aufnimmt und das Joch weiterhin
die (mit den Gelenkhebeln verbundene) waagerechte Schwenkwelle 80 drehbar
lagert, unterliegen die Einsätze 24 beim
Aufbringen einer Festspannkraft keinerlei Torsionskräften. Die
vom Dreh-/Linear-Getriebe aufgebrachte Kraft geht also direkt auf
die Einsätze 24 über – der Träger 30 liegt
nicht mehr in der Kraftbahn der Festspannlast.
-
Jede
Mutter 72, 74 hat eine flache hintere Anlagefläche 84,
die einer bearbeiteten flachen langgestreckten vertikalen Auflagefläche 86 auf
der Rückwand 88 des
Getriebegehäuses
(Gußstücks) 90 zugeordnet
ist. Bei eingefahrener Formtragmechanik trennt ein gewählter Abstand
(Freiraum) die hintere Anlagefläche
der Muttern 72, 74 von der vertikalen Auflagefläche 86 auf
der Rückwand.
Die Steife der Leitspindel ist so gewählt, daß bei zum Festspannen der Formhälften aufeinander
mit einer Soll-Festspannkraft ausgefahrener Formtragmechanik die Leitspindel 70 sich
so weit ausbiegt, daß die
Anlageflächen 84 der
Muttern auf der Auflagefläche 86 der Rückwand aufliegen.
Das Gehäuse 90 der
Leitspindel ist steif genug, um zu gewährleisten, daß diese Last
sicher aufbringbar ist; das abnehmbare Oberteil 98 läßt sich
vor dem Festlegen in der Sollage auf den Sollabstand zwischen der
Anlagefläche
der Muttern und der Auflagefläche
auf der Rückwand
justieren. Die Formhälften,
die Formtragvorrichtungen, die gegenüberliegenden Getriebe und das
Gehäuse 90 bilden
folglich ein (aus Dreieckselementen bestehendes) Fachwerk, das über dem
Sektionsgestell abgefangen ist, um eine vertikale Auslenkung (das
Fachwerk isoliert also die tragenden Wellen gegen eine Abwärtslast)
oder eine seitliche (waagerechte) Trennung der Formhälften durch
beim Formungprozeß aufgebrachte
Vertikallasten zu verhindern. Zur Schmierung der An- und Auflageflächen 84, 86 kann in
die Rückwandfläche 86 eine Ölrinne 100 eingebracht
sein, der über
durch das Leitspindelgehäuse 90 verlaufende
Kanäle Öl zugeführt wird.
Um ein Festfressen weitestmöglich
zu verhindern, kann die bearbeitete Oberfläche mit einem festen Gleitmittel getränkt sein.
Um die Festigkeit des Leitspindelgehäuses 90 (6)
zu erhöhen,
kann dieses so geteilt sein, daß es
Leitspindeln nebeneinanderliegender Sektionen lagert, die dann mit
den Dreh-/Linear-Getrieben aus diesen Sektionen verbunden sind.
-
Die
Einsätze 24 (7)
weisen jeweils einen ersten Teil 26, der um den vertikalen
Schwenkstift 27 schwenkbar ist und eine der Formhälften trägt, und einen
zweiten Teil 28 auf, der die andere der beiden Formhälften trägt und über einen
Schwenkstift 29 mit dem ersten Teil 26 verbunden
ist, und zwar an einer Stelle, die gewährleistet, daß sich etwaige
Kräfte gleichmäßig auf
die Formen verteilen. Der Schwenkstift 27 verläuft gleitend
verschiebbar abwärts
durch den ersten Teil 26 des oberen Einsatzes 24,
durch die obere Wandung 30A eines Trägers 30, durch das Getriebejoch 82,
die untere Wand 30B des Trägers 30 und schließlich durch
den ersten Teil 26 des unteren Einsatzes 24. Zwei
Stifte 31, die abwärts
durch den oberen Einsatz 24, den Träger 30 und den unteren
Einsatz 24 verlaufen, sind mit gewähltem Spiel zu den Einsatzteilen 26, 28 angeordnet,
um deren Sollbewegung zu begrenzen.
-
Die
Formtragmechaniken sitzen, wie nun erläutert werden wird, gleitend
verschiebbar auf zwei parallelen Wellen 40, 50.
Der zur Festspannebene parallele Träger 30 hat (am von
der Wende- und Halsring-Haltemechanik abgewandten Ende (8) einen
Halteflansch 32, der mit geeigneten Befestigern 34 auf
einem Block 35 festgelegt ist, der seinerseits mit geeigneten
Ausschnitten 38 zur Aufnahme des Flansches versehen ist
und eine flache waagerechte Auflagefläche 36 aufweist, die
auf einer flachen waagerechten Auflage- bzw. Lauffläche 41 auf der
Welle 40 läuft.
Die Welle 40 hat einen Rechteckquerschnitt und ist Teil
eines Winkels 42, der nahe einem Ende am Sektionsgestelle
befestigt ist (der Winkel 42 kann auch Teil des Gehäuses einer
anderen Mechanik oder Vorrichtung sein). Wischelemente (nicht gezeigt)
halten die Lauf- bzw. Gleitflächen
sauber; dem Block kann ein Gleitmittel zugeführt weden, das die Laufflächen schmiert.
Das innere Ende des Trägers 30 (an
der Wende- und Halsring-Haltevorrichtung) ist mit geeigneten Befestigern 34 an
einem L-förmigen
Winkelblock 46 festgelegt, der einteilig mit einem Lagerblock 48 ist
und eine zylindrische Lagerfläche
aufweist, die auf der zylindrischen Mantelfläche der Welle 50 gleitet.
-
Auf
einem Sektionskasten ist zwischen der Vor- und der Fertigformstation
eine Wende- und Halsring-Haltemechanik angeordnet (8).
Diese Mechanik weist ein Paar gegenüberliegender Halsringhalter 112 auf,
die mittels geeigneter waagerecht wirkender Druckluftzylinder 114 aus
einem getrennten in den gezeigten geschlossenen Zustand bewegbar
sind. Diese Halsringhalter tragen gegenüberliegende Halsringhälften 115,
die bei geschlossenen Formhälften
den Boden derselben ab- bzw. verschließen und im Schließzustand
den Hals (das Gewinde) 116 des Külbels und schließlich der
Flasche ausbilden. Nach der Formgebung des Halses dreht die Wende-
und Halsring-Haltemechanik die Halsringhalter 112 um 180° durch Betätigen eines
Servomotors 108, der eine Antriebswelle in Form einer Schnecke
(nicht gezeigt) dreht, die von einem Schneckengehäuse 118 gelagert
ist, das ein Schneckenrad dreht, das seinerseits in einem geeigneten
Schneckenradgehäuse 120 läuft. Die
Zylinder 114 der Wende- und Halsring-Haltevorrichtungen
sind geeignet zwischen beabstandet gegenüberliegenden vertikalen Lagerwinkeln 122 und
dem Schneckenradgehäuse
gelagert. Das vertikale Schneckengehäuse 118 und die Wendelagerwinkel 122 sind
oben auf dem Sektionsgestell befestigt.
-
Wie
in 8 ersichtlich, ist die im Querschnitt runde Welle 50 für die rohlingsseitige
Formöffnungs-
und -schließmechanik,
die nahe der Wende- und Halsring-Haltemechanik liegt, beidseitig
von den gegenüberliegenden
Wendelagerwinkeln 122 gelagert. Die runde Welle für die blasformseitige
Formöffnungs- und -schließmechanik
ist eine zweiteilige Rundwelle 50A, 50B. Diese
Rundwellen sind koaxial und jeweils an einem Ende von einem Wendelagerwinkel 122 und
am anderen vom vertikalen Schneckengehäuse 118 gelagert.
Die Rechteckwellen 40 befähigen den Träger sowohl
vor- als auch fertigformseitig, sich bei einem Temperaturanstieg
in der gleichen Richtung von der Wendeachse (Sektionsmitte) hinweg
auszudehnen.
-
Wie
die 9–11 zeigen,
können
alternativ zwei Rundwellen 50C direkt auf dem Träger 30 angeordnet
sein. Die freien Enden dieser Wellen sind in geeig neten Lagern 170 (10)
verschiebbar, die in geeignete Bohrungen 171 in einem Paar
Lagerblöcken 172 eingesetzt
sind, die einteilig mit dem Leitspindelgehäuse 90 konstruiert
sind. Jeder Lagerblock enthält
ein Paar vertikal beabstandeter Lager 170 zur Aufnahme
einer Rundwelle 50C von den Formtragmechaniken angrenzender
Abschnitte. Die einer bestimmten Sektion zugeordneten Rundwellen (eine
obere und eine untere) liegen vertikal gleichbeabstandet über und
unter der Achse der waagerechten Jochschwenkwelle 80. Da
die Wärmeausdehnung
des Antriebsgehäuses
geringer als die des Trägers 30 ist,
ist in den Träger 30 eine
Ausgleichsmechanik eingebaut, so daß dieser – ob an der Vor- oder der Fertigformstation – mit einer
Temperaturzunahme in gleichmäßiger Richtung
von der Sektionsmitte (der Wendeachse) hinweg expandiert. Wie die 11 zeigt,
verbindet eine Schraube 174 einen Gleitstein 176 auf
einer Seite des Trägers 30,
der in einer langgestreckten Gleitnut 177 waagerecht verschiebbar ist,
mit der äußeren Rundwelle 50C auf
der anderen Trägerseite.
Die Trägerbohrungen 178, 179,
die die Rundwelle und die Schraube aufnehmen, sind mit genug Spiel
ausgeführt,
daß der
Gleitstein sich waagerecht in der Gleitnut verschieben kann; diese Rundwelle
kann also ihre Parallelität
zur anderen über
einen breiten Bereich von Umgebungstemperaturen aufrechterhalten.
-
In
der Ausführungsform
der 8 sowie auch der der 9 und 10 sitzen
die Träger
jeweils auf einer Rundwelle zwischen der Wendeachse und dem Mittelpunkt
der Formöffnungs-
und -schließmechanik,
während
sie auf der anderen Seite des Mittelpunkts der Formöffnungs-
und -schließmechanik
auf einer Welle sitzen, die eine temperaturbedingte Ausdehnung von
der Achse der Wende- und
Halsring-Haltemechanik hinweg ermöglicht. Dies bedeutet, daß die Wärmeausdehnung
in sowohl der Fertigform- als auch der Vorformstation in der gleichen Richtung
(von der Achse der Wende- und Halsring-Haltemechanik hinweg) erfolgt.
Dieses Ergebnis war bisher unerreicht. In allen bekannten IS-Maschinen erfolgte
die vorformseitige Ausdehnung zur Wende- und Halsring-Haltemechanik hin,
blasformseitig hingegen von dieser Mechanik weg. Die Ausdehnung in
der Vor- und der Fertigformstation ist also durchweg so gerichtet
wie der Halsringhalter, was eine bessere Maschinenjustage erlaubt.
-
Die 12 zeigt
eine Abschirmkonstruktion für
eines der Leitspindelgehäuse.
Wie gezeigt, ist der Träger
vollständig
eingefahren. Die Abschirmung hat eine vordere schräge Wandfläche 52,
die mit der Oberseite des Trägers 30 gleichausgedehnt
verläuft und über ein
Scharnier 53 mit der hinteren oberen Kante des Trägers verbunden
ist. Die Abschirmung hat auch Seitenflächen 54, die entlang
Kanten 56 des schrägen
Oberteils einteilig in diesen übergehen. Jede
Seitenfläche
hat einen vertikalen Teil 57, der das Trägerende
in dieser Einfahrlage überdeckt.
Ein Abschirmsteuerelement in Form einer Klappe 58 ist über ein
Scharnier 60 mit der Vorderkante des Oberteils 98 verbunden
und wird von gegenüberliegenden,
einwärts
vorstehenden Winkeln 61 aufgenommen, die auf der schrägen Vorderseite 52 der
Abschirmung befestigt sind. Im Einfahrzustand befindet sich die
Oberkante der Abschirmung am Scharnier 60. Bei ausfahrendem
Träger
nimmt die Schräge
des Oberteils der Abschirmung (und der Klappe) ab; die Klappe und
der Oberteil bewegen sich relativ zueinander so, daß die Verschiebung
aufgenommen wird.
-
Mit über der
oberen Abschlußwand
des Sektionsgestells befindlichen Getrieben der Formöffnungs-
und -schließmechaniken
und dem Antrieb dieser Getriebe durch elektronisch gesteuerte Motoren,
die, wie gezeigt, von der oberen Abschlußwand des Sektionsgestells
abwärts
vorstehend gehaltert sind, wird der Bodenbereich des Sektionsgestells frei,
der herkömmlicherweise
mit diesen Motoren (Druckluftzylindern) und Getrieben (Gestängen) ausgefüllt ist.
Die Sektionsgestelle 11A der Maschine (es können 6,
8, 10 usw. vorliegen) sind auf dem Maschinenunterteil angeordnet,
das von einer Anzahl von miteinander verbundenen 2-Sektions-Betten 130 (13)
gebildet ist. Jedes 2-Sektions-Bett 130 hat die Seitenwand 132 und
die obere Abschlußfläche 134.
Das 2-Sektions-Bett weist Kanalanordnungen auf, die von der einen
zur anderen Bettseite mit rechteckigen Öffnungen 136 in den
Seitenflächen 132 durchverlaufen
und von einer Seitenwandrippe 137 getrennt sind, so daß eine Vielzahl
(in der bevorzugten Ausführungsform
acht) nahtloser Vierkantrohre 138 aufgenommen werden kann,
die über
die gesamte Maschinenbreite verlaufen. An diese Leitungen sind nach
Bedarf Versorgungsdienste wie Steuerdruckluft, Kühlluft, Prozeßluft, Schmierung
und Prozeß-Unterdruck
usw. angeschlossen. Die obere Abschlußfläche 134 enthält Vorformstationsöffnungen 140 und
Fertigformstationsöffnungen 142,
an denen diese Rohrleitungen 138 in allen Sektionskästen offenliegen.
Die Sektionsverkabelung verläuft
unter den Rohrleitungen in geeigneten Leitungsrohren und ist im
Raum zwischen den Leitungsgruppen und durch in der oberen Abschlußwand 134 des
Betts belassenen Öffnungen 145 ge-
bzw. herausgeführt,
um dann an die einzelnen Vorrichtungen angeschlossen zu werden.
-
Die
von einem Maschinenende zum anderen verlaufenden Rohre 138 mit
den geeigneten Versorgungsanschlüssen
sind mit jedem 2-Sektions-Bett mittels einer Konstruktion (14)
verspannt, die einen I-Profilträger 147,
der quer unter allen Rohren verläuft,
und auf der Vorder- und Rückseite
des Betts je eine Kniehebelvorrichtung 148 aufweist, die
zwischen den I-Träger
und die obere Abschlußfläche des
Betts gelegt ist. Jede Kniehebelanordnung weist eine Schraube 149 mit
einem Kopf 151 auf, die durch geeignete Öffnungen 153 im
Bett hindurch auf den Rohren 138 aufsetzen kann. Dreht
man die Schraube in einer bestimmten Richtung, werden die Rohre
gegen die Seitenwandrippen 137 und aufwärts an eine Rippe 143 gedrückt, die
von der oberen Abschlußwand 13 des
2-Sektions-Betts abwärts
vorsteht. Muß eines
der Rohre herausgenommen werden, um es bspw. durch zwei Rohre zu
ersetzen, läßt sich
die Spannvorrichtung lösen,
indem man den Kopf der Kniehebelanordnung in der anderen Richtung
dreht, so daß das
Rohr herausgezogen und gegen mehrere seitlich aneinanderliegende
Rohre ausgetauscht werden kann (es lassen sich Rohre hinzufügen oder herausnehmen,
wie erforderlich, um die Sollanzahl zu erreichen).
-
Wie
in 15 und 16 gezeigt,
arbeiten die Motore einer Formöffnungs-
und -schließmechanik
auf herkömmliche
Weise, wobei Rückführungssignale
an einen Bewegungsregler gehen, der die Servoverstärker ansteuert,
die ihrerseits die (Servo-) Motoren ansteuern. Wie gezeigt, sind
die Motoren elektronisch gekoppelt. Der Motor/Kodierer #1 (Führungssystem)
M1/154 folgt dem Bedarfssignal aus der Befehlsablaufsteuerung 150 im
Bewegungsregler 152. Das Signal aus dem Positionsrückführprozessor 152 des
Bewegungsreglers, der ein digitales Rückführungssignal vom Motor/Kodierer
#1 übernimmt,
geht an die Summierschaltung 156. Die Summierschaltung
gibt ein digitales Signal auf den Befehlssignalprozessor 158,
der es an den Verstärker 160 weitergibt,
der den Motor/Kodierer #1 ansteuert. Die Befehlsablaufsteuerung 150 des
Bewegungsreglers erhält
von der Summierschaltung 156 ein Signal, das zu einem Bedarfssignal
verarbeitet und auf eine zweite Summierschaltung 161 geht,
die auch ein Signal vom Positionsrückführprozessor 166 erhält, der ein
digitales Rückführungssignal
aus dem Kodierer des Motors/Kodierers #2 (M2/168) erhält und ein
digitales Signal abgibt. Dieses Signal wird vom zweiten Befehlssignalprozessor 159 umgewandelt,
der es an den zweiten Verstärker 162 gibt,
der den Motor/Kodierer #2 (Untersystem) 168 ansteuert.
-
Die
Trennung zwischen den Formhälften
bei vollständig
eingefahrenen (jeweils in der Startposition befindlichen) Formträgern läßt sich
bestimmen; in der Mitte dazwischen liegt der ideale Mittelpunkt
der Formbewegung. Der Anfangsschritt des Zustellprogramms ist, daß die Befehlspositionsablaufsteuerung 150 ein
Zu stellprofil definiert, das die elektronisch gekoppelten Motore
(M1, M2) so führt,
daß sie
die den Motoren zugeordneten Formen in diesen idealen Mittenpunkt
fahren. Um den Abschluß der
Zustellbewegung beider Formträger
zu verifizieren, wird die Drehzahl jedes Motors geprüft; sind
die Drehzahlen (MV1 bzw. MV2) des einen und des anderen Motors gleich null,
beginnt der nächste
Schritt im Zustellprogramm damit, daß die Ablaufsteuerung ein Drehzahlprofil ausgibt,
das beide Motore mit sehr geringer Drehzahl (Vs)
arbeiten läßt – es kann
ein beliebiges Signal sein, infolge dessen die Motoren laufen. Wird
die Istdrehzahl jedes Motors wieder null, wird verifiziert, daß die Ist-Endposition
des ausgefahrenen Formträgers
innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs (±X um den idealen Mittenpunkt)
liegt. Der jedem Motor zugeordnete Kodierer liefert Daten, aus denen
die erreichte Istposition bestimmbar ist. Sind die Formträger in eine
akzeptable Position gebracht, werden im dritten Schritt des Zustellprogramms
die Motoren so angesteuert, daß sie
für eine
eingestellte Zeitspanne (T1), die über einen Computer eingebbar
ist, ein gewähltes
Drehmoment abgeben. Hierbei handelt es sich um die Zeitspanne, in
der die Formhälften
geschlossen sind. Nach dem Ablauf derselben werden die Formträger in ihre
Null- bzw. Startposition
zurückgeführt. Wie
gezeigt, werden zum Zurückführen der Formtragvorrichtungen
in ihre Startpositionen die Motoren mit einer niedrigen Drehzahl –Vs betrieben, wobei das Minuszeichen eine
Drehung im entgegengesetzten Sinn anzeigt (der einstellbar ist – der Pfeil deutet
eine Rechnereingabe an), und zwar für eine begrenzte Zeitspanne
T2 (die ebenfalls einstellbar ist – der Pfeil deutet eine Computereingabe
an), um die Formen zu öffnen,
bevor die Formhalter mit einer hohen Geschwindigkeit –VR in die Nullposition gezogen werden (bspw.
offenes Profil – Abschnitt
konstanter Beschleunigung, gefolgt von einem Abschnitt konstanter
Verlangsamung, der mit der Startposition endet).
-
Ein
zweiter Algorithmus zum Ansteuern der beiden Servomotoren ist in
der 16 gezeigt. In diese Ausführungsform weist der Bewegungsregler für jeden Motor
eine Befehlspositionsablaufsteuerung auf. Folglich arbeiten die
Motoren nicht elektronisch gekoppelt. Wie die 16A zeigt, arbeiten die Motoren gleichzeitig,
um die zugeordneten Formträger
nach einem vorbestimmten Zustellprofil (Weg-/Geschwindigkeits-/Beschleunigungsprofil)
in eine ideale Mittenposition zu fahren (Hälfte der Gesamtstrecke, vermehrt
um eine gewählte
Strecke, mit der die gegenüberliegenden
Formhalter sich aneinanderlegen und damit in den Stillstand kommen).
Der Stillstand der beiden Formhalter wird verifiziert (Überwachung
des Fehlersignals) und die Istposition jedes Formhalters bestimmt
und mit der idealen Mittelposition verglichen. Liegen die Istpositionen
der Formhalter innerhalb ±X
um die ideale Mittenposition, ist die Zustellung akzeptabel. Falls
nicht, wird ein Fehlersignal ausgegeben. Es wird der Ist-Mittenpunkt
bestimmt (von beiden Formhaltern zurückgelegte Gesamtstrecke, dividiert
durch 2), der einen neuen idealen Mittenpunkt definiert. Ist einer
der Formhalter (um mehr als eine akzeptable Strecke) weiter gelaufen
als der andere, setzt die Regelung für das Zustellprofil des einen
Motors einen Skalierfaktor an, der die Verschiebung entweder beschleunigt
oder verlangsamt, um die Differenz der von den beiden Formhaltern
zurückgelegten
Strecken zu verringern. Der Regler gibt dann das erforderliche Drehmoment
auf die Motoren und setzt das in 16 gezeigte
Programm fort.
-
Die 17 zeigt
eine Leitmechanik 180 auf der oberen Abschlußwand 134 eines
Sektionsgestells 11A angeordnet. Ein Trägerarm 182, der drei Leitelemente 184 trägt (die
Leitmechanik ist schematisiert dargestellt, da es vielfältige spezielle
Konstruktionen gibt), ist mit einer vertikalen Betätigungsstange 186 verbunden.
Diese Betätigungsstange
wird im obersten Teil ihrer Aufwärtsbewegung
gehoben und gedreht, so daß die
Leitelemente zwischen einer angehobenen eingefahrenen und einer
abgesenkten ausgefahrenen Position verschiebbar sind, wobei sie in
letzterer auf den Rohlings- bzw. Vorformen aufsitzen. Diese zusammengesetzte
Bewegung erfolgt durch einen Servomotor 188 (18),
dessen Drehausgang 190 über
eine Kupplung 192 mit einer Gewindespindel 194 verbunden
ist. Auf diese Gewindespindel ist eine Mutter 196 aufgeschraubt,
die in einer geeigneten Bohrung 198 in einem Steuergehäuse 199 frei
drehbar ist. Ein Kurvenlaufelement in Form einer Rolle 202 läuft in einer
in der Wandung 206 des Steuergehäuses 199 ausgebildeten
Steuerkurve 204. Die vertikale Betätigungsstange 186 ist
oben auf die Mutter aufgesetzt. Wie in 17 ersichtlich,
weist das Steuergehäuse
einen Fuß 208 auf,
der an der von der Seitenwand 132 und der Vorderwand 135 gebildeten
vorderen Ecke auf die Oberseite 134 des Sektionsgestells 11A aufgeschraubt
ist. Im ausgefahrenen Zustand verlaufen die Achsen der geschlossenen
Rohlingsformen koaxial mit und auf denen der Leitelemente. Wird
das Steuerrohr betätigt,
heben die Leitelemente zunächst
teilweise nach oben von den Rohlingsformen ab; beim Durchfahren
des restlichen Weges werden die Leitelemente von der Mitte der Rohlingsformen
weggeführt,
so daß die
Wende- und Halsring-Haltemechanik Külbel an die Blasformen übergeben
kann. Die Leitmechanik läßt sich
in beiden Ecken auf der Vorderseite des Sektionsgestells anordnen;
im Gegensatz zu herkömmlichen Leitvorrichtungen
kann der vollständig
angehobene und eingefahrene Leitelementenarm vollständig innerhalb
der Sektion (17) bleiben, ohne sich über eine
angrenzende Sektion zu erstrecken.
-
Ein
Leitelement (19) hat einen Körper 248 mit
einem becherförmigen
Teil 250, dessen schräge
Ringfläche 252 um
seine offene Unterseite herumverläuft, um dicht abschließend auf
einer entsprechenden Fläche 254 auf
der offenen Rohlingsform aufzusetzen. Weiterhin weist der Körper 248 einen
vertikalen rohrförmigen
Abschnitt 256 auf, der eine zylindrische Lagerfläche 258 aufspannt,
die die Stange 260 eines Kolbenelements 262 gleitend
verschiebbar aufnimmt. Der zylindrische Kopf 264 des Kolbenelements 262 hat
eine umlaufende Verschlußfläche 265,
die in der Bohrung 266 des becherförmigen Teils 250 gleitend
verschiebbar ist. Eine auf den vertikalen Rohrabschnitt 256 auf gesetzte
Feder 268 ist zwischen einem Kragen 270, der lösbar am
Trägerarm
sowie an der Kolbenstange 260 und oben auf dem becherförmigen Teil 250 festgelegt
ist, komprimiert, um bei von der Rohlingsform getrenntem Leitelement
die Oberseite des zylindrischen Kopfes 264 auf der angrenzenden
Fläche
des becherförmigen Teils
aufliegend zu halten.
-
Wird
das Leitelement auf eine Rohlingsform abgesenkt, wie in 20 gezeigt,
versetzt die Steuerung (23) den
Kragen 270 abwärts,
bis dessen obere Abschlußfläche sich
in einem ersten Abstand D1 von der Oberseite 272 der Rohlingsform
befindet, wo der zylindrische Kopf – relativ zum becherförmigen Teil – unter
Belassung eines Sollabstands X zwischen der umlaufenden Bodenfläche 274 des
zylindrischen Kolbens und der Oberseite der Rohlingsform abgesenkt
ist (der zylindrische Kopf hat sich um eine vertikale Strecke Y
relativ zum becherförmigen
Teil bewegt). Dadurch wirkt zwischen dem Kolbenelement und der Rohlingsform
eine Soll-Druckkraft, die den erwünschten dichten Abschluß zwischen
den aufeinanderliegenden schrägen
Ringflächen 252, 254 erzeugt.
Nun durch die Zentralbohrung 276 in der Kolbenstange in
die Rohlingsform eingelassene Beruhigungsluft strömt durch
eine Anzahl radial verlaufender Löcher 278 im zylindrischen
Kopf in eine entsprechende Anzahl vertikaler Löcher 280 und durch
den Ringspalt zwischen der ringförmigen
Unterseite 282 des zylindrischen Kopfes und der Oberseite 272 der
Blasform in die Rohlingsform (geeignete Löcher 282, die das
Körperinnere
zur Atmosphäre lüften, gewährleisten
eine glatte und gleichmäßige Bewegung
des zylindrischen Kopfes relativ zum Körper). Ist der Beruhigungsluftstoß beendet
und soll der Posten zu einem Külbel
umgeformt werden, wird der Kragen verschoben, bis seine Oberseite
in einem zweiten Abstand von der Oberseite 272 der Rohlingsform
liegt. Dadurch setzt der zylindrische Kopf mit der ringförmigen Unterseite
kräftig
auf der Oberseite 272 der Rohlingsform auf, um letztere
zu verschließen. Während der
Formgebung des Külbels
(zwangsweises Füllen
der zwischen der Innen wandfläche
der Rohlingsform und der Unterseite des zylindrischen Kopfes gebildeten
Formkammer) kann Luft durch eine Anzahl (in der bevorzugten Ausführungsform: vier)
kleine Kerben 286 in der ringförmigen Unterseite 281 des
zylindrischen Kopfes (22) in die vertikalen Löcher 280 entweichen
und strömt
durch die radialen Löcher 278 in
die Kolbenstangenbohrung 276, die nun offenliegenden Austrittsbohrungen 290 in den
Raum zwischen der Kolbenoberseite und dem becherförmigen Teil 250 sowie
durch die Entlastungsöffnungen 282 aus.
-
Ist
eine Trichtermechanik 210 gefordert, läßt sie sich auf der anderen
vorderen Ecke montieren. Wie in 24 ersichtlich,
ist die Leit- mit der Trichtermechanik identisch ausgebildet, wobei
jedoch die Richtung der Steuerkurve anders und ein drei Trichter 214 tragender
Trichterträger 212 auf
die andere Betätigungsstange
aufgesetzt ist. Die Trichtermechanik (wie auch die Leitmechanik)
läßt sich
durchweg innerhalb des der zugehörigen
Sektion zugeteilten Raums anordnen.
-
Die 25 zeigt
eine alternative Wende- und Halsringhaltemechanik 110.
Diese Wende- und Halsringhaltemechanik läßt sich mit der in den 8–10 dargestellten
Ausführungsform
zusammen einsetzen. Das dem Schneckengetriebegehäuse 120 zugewandte
Ende der Halsringhalter läuft zu
einem genuteten Haltewinkel 113 aus, der auf das laufschienenartig
ausgebildete Ende 109 eines Trägers 117 aufgesetzt
ist, der an einem Wendezylinder 114 befestigt ist. Das
ringförmige äußere Ende 119 eines
Zylinders 114 (26) gleitet
in einer entsprechenden Ringnut 121 im Oberteil des zugehörigen äußeren seitlichen
Ständers 122A.
Ein Näherungsschalter
bzw. -fühler 124 ist
mit seinem Gewindeende in eine geeignete Bohrung 125 im
Ständer
eingeschraubt und mit einer Mutter 126 in einer Lage gekontert,
in der er den Zylinder in seiner vollständig eingezogenen Lage (eingefahrener
Halsringhalter) erfaßt.
Die Ableitung 128 des Näherungsschalters verläuft abwärts durch
ein Loch (nicht gezeigt) im seitlichen Ständer; der Näherungsschalter selbst ist mit
einer Abdeckung 129 geschützt. Ein zusätzliches Paar
Näherungsschalter 124A (27)
sitzt auf einem Winkel 131, der am Schneckengehäuse 118 befestigt
ist. Diese Näherungsschalter
liegen – je
einer einem Zylinder zugewandt – unter
dem Scheckengetriebegehäuse 120.
Am Ende jedes Zylinders ist nahe dem Schneckengetriebegehäuse eine
halbkreisförmige
Zielfläche 133 angeordnet,
die einen zugeordneten der Näherungsschalter
betätigt,
wenn der Zylinder aus einer Lage, in der der Halsringhalter eine erste
Orientierung einimmt, in der die vom Halsringhalter getragenen Halsringhälften sich
auf der Kolbenmechanik (Startposition der 180°-Wendebewegung) befinden, in
eine zweite Orientierung (etwa 180° von der ersten entfernt) gebracht
wird, in der die Halsringhälften
Külbel
in der Blasstation halten (0°-Wendeposition),
und dabei der Zylinder am Schneckentriebgehäuse anliegt. Im folgenden sollen die
Position des Halsringhalters, der Winkel und der Zylinder mit den
Begriffen "geschlossener
Halsring" und "offener Halsring" beschrieben werden;
die Steuerung wird unter Bezug auf einen der Halsringhalter beschrieben,
wobei der andere dann auf die gleiche Weise gesteuert wird. Da der
Servomotor 108 mit einem Kodierer versehen ist, der ein
Positionsrückführsignal
abgibt, ist die Winkellage des Halsringhalters über seinen gesamten Winkellagebereich
bekannt.
-
Der
in der 28 gezeigte Algorithmus gibt Funktionsprobleme
während
des Wendens an. Der Zustand des Halsring-geschlossen-Fühlers 124A wird
stetig überwacht,
während
der Wendeservo 108 die Schnecke dreht, um die Zahnung und
den Halsring aus der Wendestart-Lage (180°) in die Wendestopp-Lage (0°) zu drehen.
Bleibt der Halsring nicht über
die gesamte 180°-Wendebewegung
geschlossen, wird ein Alarmsignal ausgegeben, das entweder den Zyklus
abbricht oder einen geeigneten untergeordneten Vorgang einleitet.
-
Der
in der 29 gezeigte Algorithmus gewährleistet,
daß der
Zeitpunkt der Ankunft des Halsrings in der Offenstellung konstant
bleibt. Der Halsringzylinder wird zu einem Sollzeitpunkt im Zyklus (Zeitpunkt
Z) betätigt,
um den Halsring aus der vom Sensor 124A auf dem Getriebegehäuse erfaßten Schließ- in die
vom Sensor 124 auf dem Ständer erfaßte Offenposition zu bewegen.
Der zeitliche Abstand DT zwischen diesen beiden Signalen wird ermittelt
und mit einer idealen Zeitdifferenz (ursprüngliche Zeitdifferenz) und
einem zeitlichen Versatz (T) verglichen, bei dem es sich um die
Differenz zwischen der Ist- und einer idealen Zeitdifferenz handelt; mit
dem Ergebnis wird die Steuerung angesteuert, die den Halsringzylinder
betätigt.
Wird der Versatz T zu groß oder
unregelmäßig, wird
ein Alarmsignal abgegeben, das eine gewünschte Aktion auslöst – vom Abbruch
des laufenden Arbeitszyklus bis zu einer Warnung an das Bedienpersonal,
daß Wartung
erforderlich ist.
-
Die 30 zeigt
den Rückwende-
bzw. Rückschwenk-Algorithmus.
Die Halsringe werden in der Blasstation geöffnet, um eine fertige Flasche
freizugeben; bevor der Arm 180° in
die Rohlingsstation gedreht werden kann, muß die Steuerung verifizieren,
daß der
Halsring noch offen ist. Nach dieser Verifizierung wird der Wende-Servomotor
betätigt,
um die gewünschte
Winkelauslenkung zu durchfahren. Bei einem gewählten Drehwinkel (Q1ideal) betätigt die Steuerung den Halsringzylinder,
um diesen (den Halsring) aus der Offen- in die Schließposition
zu bringen. Diese Aktion unterliegt der Einschränkung, daß Q1 größer als X° und die Bewegung des Halsrings
bei Y° beendet
sein muß.
X, Y und Q1 sind individuell vorgebbar. Die Steuerung bestimmt den
Istwinkel (Q1Ist), wenn der Halsring-offen-Fühler 124 ausschaltet,
und bestimmt einen Q1-Versatz 1 durch Subtrahieren von Q1ist von Q1ideal.
Dieser Versatz geht an die Steuerung, um den Ort zu korrigieren,
an dem der Halsringzylinder betätigt
wird. Wird dieser Versatz zu groß oder unregelmäßig, wird
ein Alarmsignal erzeugt.
-
Die
Steuerung überwacht
auch den Punkt, an dem der Halsring die Schließstellung erreicht, indem sie
den Winkel Q2ist bestimmt, an dem der Halsring-geschlossen-Fühler 124A den
Halsring erfaßt. Die
Zylinder sind herkömmliche
Druckluftzylinder, von deren Arbeitszustand abhängen kann, wie lange der Übergang
vom Halsring-offen- zum Halsring-geschlossen-Zustand dauert. Mit
zunehmender Verschlechterung des Arbeitsverhaltens der Zylinder kann
die gewünschte
Bewegung immer länger
dauern, bis schließlich
der sich bewegende Anlagenteil (der Halsringträger) auf Rohlingsformen aufschlägt, die
normalerweise bereits aus dem Wege wären. Die Steuerung bestimmt
einen zweiten Q1-Versatz 2 (Q2ideal – Q2ist) und unterzieht den Winkel einer zweiten
Korrektur, wenn der Halsring betätigt
wird. Erreicht die Verschlechterung des Arbeitsverhaltens einen
wählbaren
Winkel, der die Notwendigkeit eines Eingriffs anzeigt, gibt die
Steuerung ein geeignetes Signal ab, das anzeigt, daß eine Reparatur
und/oder Wartung erforderlich ist. Da jede Winkelbewegung des Kodierers
zeitabhängig
ist, lassen diese Versatzgrößen sich
mit erfaßten
Zeitdifferenzen korrelieren. Die Versatzgrößen gewährleisten, daß Ereignisse
innerhalb der Zyklen zu konstanten Zeitpunkten eintreten.
-
Die 31 und 32 zeigen
eine Kolbenmechanik, die Teil der Rohlings- bzw. Vorformstation einer
Sektion ist; sie weist, wie gezeigt, drei Kolbenkanister 62 auf,
sofern die Maschine eine 3-Külbel-Maschine
ist. Jeder Kolbenkanister hat einen Zylinder-Oberteil 63 und
einen Zylinder-Unterteil 64 mit Stopfen 65, die
O-Ringdichtungen 71 tragen,
und einer Ableitung 73, die vom Boden 75 des Zylinder-Unterteils
axial abwärts
vorsteht, um den Kolbenkanister mit den erforderlichen Versorgungsanschlüssen zu
verbinden (Kolbenkühlung,
Abluft, Kolben aufwärts,
Kolben abwärts,
Gegenluft/Unterdruck (bei Blas-/Blas-Maschinen) oder Kolbenkühlung (bei Preß-/Blas-Maschinen),
Schmiermittel, Hütchen ("thimble") aufwärts). Der
Kanister kann durch den Zylinder-Oberteil entlüftet werden; in diesem Fall können die
Ableitung und die zugehörigen
Leitungen und Kanäle
entfallen. Zur Klarheit soll die Kolbenmechanik hier anhand einer
Blas-/Blas-Maschine beschrieben werden; wo Gegenblas-/Unterdruck-Luft erwähnt ist,
ist einzusehen, daß es
sich dabei um die Kolbenkühlung
in eine Preß-/Blas-Maschine
handelt. Oben auf jedem Zylinder-Oberteil sind eine Montageplatte
oder Flansch 77 sowie Einrichtungen 79 mit gegenüberliegenden
Laschen 81 angeordnet, mit denen beim Schließen der
Halsringhalter die gegenüberliegenden
Halsringhälften
arretiert werden. Diese Montageplatten 77 sind mit geeigneten
Befestigern 83 auf der Oberseite eines Montageblocks (Platte) 85 befestigt,
der Löcher 87 (33)
enthält,
durch die die Zylinder-Ober-
bzw. Unterteile hindurchlaufen können;
der Montageblock ist mit geeigneten Schrauben 89 auf der
Oberseite 94 des Sektionsgestells 11 befestigt.
Am oberen Abschnitt des Zylinder-Oberteils ist ein Paßdurchmesser 69 vorgesehen.
Die Oberseite des Sektionsgestells enthält eine große Öffnung (nicht gezeigt), die
die (1-, 2- oder 3-Külbel-)
Kolbenpatronen aufnehmen kann. Folglich ist die Oberseite 94 des
Sektionsgestells die Hauptfläche,
die vorzugsweise in dem Bereich, in dem der Montageblock befestigt
werden soll, zu einer präzise waagerechten
Montagefläche
bearbeitet ist. Die Oberseite (bzw. ein Bereich, wo die Flansche
angeordnet werden) und die Unterseite des Montageblocks sind vorzugsweise
parallel gearbeitet und die Höhe
des Montageblocks ist so gewählt,
daß die
Einrichtungen 79 in der Sollhöhe liegen. Indem man die zylindrischen Öffnungen 87 im
Montageblock weiterhin so wählt,
daß sie
die Paßdurchmesser
der Kolbenkanister passend aufnehmen, nehmen die Achsen der Kolbenkanister
beim Einsetzen eine genau vorbestimmte Lage ein. Mit Rauten- und
Rundstiften (nicht gezeigt) auf der Oberseite des Sektionsgestells
und geeigneten Löchern
auf der Unterseite der Montageplatte wird die Montageplatte selbsttätig in die
Sollage geführt.
Da der Kolbenkanister auf der Oberseite der oberen Abschlußwand des
Sektionsgestells festgelegt wird, kann eine wärmebedingte Längenzunahme
den Ort der oberen Abschlußfläche der
Einrichtungen 79 nicht wesentlich verändern.
-
Die
ersten vier Druckmittelleitungen unter der Rohlings- bzw. Vorformseite
einer Sektion (34) sind die Druckluft-Versorgungsleitungen
für "Kolben abwärts" (Leitung 300 – ca. 3,1
Bar), Gegenblasluft (Leitung 302 – ca. 2–3 Bar), Unterdruck (Leitung 304)
und "Kolben-aufwärts" (Leitung 306 – ca. 1,5–2,5 Bar).
Diese Anschlüsse
erfolgen über
Löcher 307 in
der oberen Abschlußwand
der Leitungen zu vertikalen Einlässen 308 im
Boden 310 einer Kolben-Verteilergrundplatte 312 über entsprechende
Löcher 314 in
einer Verbindungsplatte 316. Die vier Druckluftanschlüsse sind
durch die Kolben-Verteilergrundplatte hindurch zu Auslaßöffnungen 320 in
deren Vorderseite 321 geführt. Ein fünfter Druckmittelkanal 301 unter
dem Boden der Rohlingsstation einer Sektion (34) führt druckbeaufschlagtes
Schmiermittel. Das Schmiermittel läuft durch ein Loch 303 in der
oberen Wandung der Schmiermittelleitung, durch ein Loch 311 in
der Verbindungsplatte und in einen Schmiereinlaß 305 im Boden der
Kolben-Verteilergrundplatte,
die das Schmiermittel an einem Auslaß 309 auf der Vorderfläche vorhält. Die
Abdichtung erfolgt mit O-Ringen 318, die beim Anschrauben
der Verteilerplatte an das Sektionsgestell von unten unter Druck
zwischen der Oberfläche
der Verbindungsplatte 316 und der Oberseite der Leitungen
sowie der Unterseite 310 der Kolben-Verteilerplatte eingefügt werden.
Ein in der Verteilergrundplatte ausgebildetes Querloch 322 nimmt
einen mit einer Kurbel 323 betätigten Sperrventilkörper 324 in
Form einer Stange auf, die aus einer Offenlage, in der die Druckluft-Versorgungsleitungen
und Schmierung durch Löcher 325 an
die Auslässe
geführt
sind, in eine Schließstellung
drehbar ist, in der sie diese Strömungen sperrt.
-
An
die Vorderseite 321 der Kolben-Verteilergrundplatte ist
ein Sammelkasten 330 (35)
angesetzt, der auf der Rückseite
fünf Zuläufe (320A, 309A)
auf weist, die mit den Versorgungsauslässen 320, 309 der
Kolben-Verteilergrundplatte in Strömungsverbindung stehen (O-Ringe 326 erzeugen dichte
Abschlüsse).
In der dargestellten Ausführungsform
handelt es sich um eine 3-Külbel-Maschine, so daß die Rohlingsstation
jeder Sektion drei Kolbenkanister aufweist, wie in 32 gezeigt,
d.h. einen Innenkanister (den der Achse der Wende- und Halsring-Haltemechanik
am nächsten
liegenden), einen Mittel- und einen Außenkanister. Die einzelnen Luft-Versorgungsanschlüsse (Kolben
aufwärts,
Unterdruck, Gegenblasen, Kolben abwärts) und die Schmiermittelleitung
sind im Sammelkasten zu drei Ausgängen – jeweils einen pro Kolbenkanister – aufgeteilt.
Auf der linken Seite der Vorderfläche 332 des Sammelkastens
sind für
die Innen-, Mittel- und Außenkanister
(die vertikalen Pfeile "Innenkanister" usw. in 35 bezeichnen vertikal angeordnete Anschlußgruppen
auf der Vorderseite, die jeweils einem bestimmten Kanister zugeordnet
sind, während
die waagerechten Pfeile "zum
Kanister" usw. waagerecht
Anschlußgruppen
bezeichnen, die einer bestimmten Funktion zugeordnet sind) drei
Auslaßanschlüsse 334 für die Kolben-aufwärts-Versorgung, die
vom einzigen Kolben-aufwärts-Zulaufanschluß ausgehen,
drei Abluftanschlüsse 336,
die mit der Abluftleitung in Strömungsverbindung
stehen, sowie drei "Zum
Kanister"-Zulaufanschlüsse 338 vorgesehen,
die mit den drei entsprechenden Auslässen auf der Rückseite
des Sammelkastens (nicht gezeigt) in Strömungsverbindung stehen, die
mit entsprechenden "Kolben
aufwärts"-Zuläufen 360 auf
der Vorderseite 321 der Kolben-Verteilergrundplatte (37)
in Verbindung stehen. Die Strömung
für jede
vertikale Anschlußgruppe
auf dieser linken Seite der Vorderseite läßt sich mit einer druckregulierenden
Einrichtung steuern – bspw.
ein Druckregler/Ventil und ein Tank (zwecks Klarheit fortgelassen),
die die "Zum Kanister"-Leitung an den Kolben-aufwärts-Versorgungsanschluß oder an
die Abluftleitung legt. Auf der rechten Seite der Vorderfläche des
Sammelkastens (35) befinden sich für den Innen-,
Mittel- und Außen-Kolbenkanister
drei Versorgungs-Abläufe 340 für Unterdruck,
die jeweils vom einzigen Unterdruck zulauf ausgehen, drei Gegenblas-Abläufe 342,
die jeweils vom einzigen Gegenblaszulauf für die Gegenblasversorgung ausgehen,
drei "Zum Kanister"-Zuläufe 344,
die mit drei entsprechenden Abläufen
auf der Rückseite
des Sammelkastens in Verbindung stehen, die ihrererseits mit entsprechenden "Gegenblas-/Unterdruck"-Zuläufen 364 auf
der Vorderseite 321 der Kolben-Verteilergrundplatte (37)
in Strömungsvrbindung
stehen, und drei Abluftanschlüsse 346,
die an den Abluftkanal geführt
sind. Hier arbeiten ein Druckregler und ein Ventil (nicht gezeigt)
mit einem pilotbetätigten
Ventil (nicht gezeigt) zusammen, um die "Zum Kanister"-Zuläufe
an die Unterdruck-, Gegenblas- oder Abluftleitung zu legen. Auf der
rechten Seite der oberen Abschlußfläche 348 des Sammelkastens
(36) sind für
den Innen-, Mittel- und Außen-Kolbenkanister
drei Kolben-abwärts-Versorgungsabläufe 352,
die vom einzigen Kolben-abwärts-Zulauf
für die
Kolben-abwärts-Versorgung
ausgehen, drei Zuläufe 350,
die in Strömungsverbindung mit
drei entsprechenden Abläufen
auf der Rückseite des
Sammelkastens stehen, die ihrerseits mit entsprechenden "Kolben-abwärts"-Zuläufen 362 auf
der Vorderseite 321 der Kolben-Verteilergrundplatte (37)
stehen, und drei Abluftanschlüssen 354 vorgesehen,
die an den Abluftkanal geführt
sind. Die Strömung
durch die vertikalen Anschlußgruppen
wird jeweils mit einem zugeordneten Druckregler und Ventil (zwecks
Klarheit nicht gezeigt) gesteuert, die die "Zum Kanister"-Leitung entweder an die Kolben-abwärts-Versorgungsleitung
oder an den Abluftkanal schalten. Links auf der oberen Abschlußfläche 348 des
Sammelblocks sind für
den Innen-, Mittel- und Außen-Kolbenkanister
drei "Hütchen aufwärts"-Versorgungsabläufe 351 für die Hütchen-aufwärts-Versorgung,
die mit einer Kolben-abwärts-Leitung
in Verbindung stehen, drei "Zum
Kanister"-Zuläufe 353,
die mit drei entsprechenden Abläufen
auf der Rückseite
des Sammelkastens in Verbindung stehen, die ihrerseits mit entsprechenden "Hütchen aufwärts"-Zuläufen 363 auf
der Vorderseite 321 der Kolben-Verteiler-Grundplatte (37)
in Verbindung stehen, und drei Abluftanschlüsse 355 vorgesehen, die
zum Abluftkanal geführt
sind. Die Strömung
jeder vertikalen Anschlußgruppe
wird jeweils von einem Druckregler und Ventil (zwecks Klarheit nicht
gezeigt) gesteuert, die die "Zum
Kanister"-Leitung
entweder an die Hütchen-aufwärts-Versorgung
oder an den Abluftkanal schalten. Weiterhin teilt der Sammelkasten
die Schmiermittelleitung zu drei Leitungen auf, die drei Schmiermittelzuläufe 313 (37)
auf der Vorderseite der Kolben-Verteilergrundplatte
speisen.
-
Wie
in 37 gezeigt, weist die Vorderseite der Kolben-Verteilergrundplatte
auch eine Anzahl zusätzlicher
Zuläufe 365 für zusätzliche
Druckmittelfunktionen – bspw.
Halsringkühlung,
Halsring öffnen/schließen usw. – auf, die
mit entsprechenden Leitungen im Sammelkasten verbunden sind. Diese Leitungen
im Sammelkasten können
an Abläufe
in der Oberseite des Sammelkastens (nicht gezeigt) geführt sein,
die mit Abläufen
einer entsprechenden Anzahl einzelner Druckregler/Ventile (zwecks
Klarheit nicht gezeigt) verbunden sind, die Luft von der Kolben-abwärts-Leitung
auf den jeweiligen Solldruck geregelt verteilen.
-
Die
Oberseite 315 der Kolben-Verteilergrundplatte enthält drei
Sätze von
Ablauföffnungen mit
jeweils einem Kolben-aufwärts-Ablauf 366,
einem Kolben-abwärts-Ablauf 368,
einem Gegenblas/Unterdruck-Ablauf 370, einem Hütchen-aufwärts-Ablauf 372 und
einem Schmiermittel-Ablauf 374. Diese Ablauföffnungen
sind universell (permanent), d.h. die Anzahl der Ablauföffnungssätze entspricht
der Höchstzahl
der Posten, die in der jeweiligen Sektion bearbeitet werden können.
-
Zum
Definieren einer speziellen Kolbenkonfiguration (1-, 2- oder 3-Külbel) und
(beim Vorliegen mehrerer Kolben) eines bestimmten Kolbenabstands (bspw.
5-1/4'' (133,4 mm), 6'' (152,4 mm)) wird mit Schrauben 377 eine Übergangsplatte 376 (38) auf
die Oberseite 315 der Universal-Kolbenverteilergrundplatte
aufgeschraubt. Die Übergangsplatte
enthält
für jeden
Kanister in der Oberseite 390 ein Kolben-aufwärts-Ablaufloch 380,
ein Kolben-abwärts-Ablaufloch 382,
ein Gegenblas/Unterdruck-Ablaufloch 384, ein Hütchen-aufwärts-Ablaufloch 386 und
ein Schmiermittel-Ablaufloch 388, die jeweils abwärts vorstehende
Rohrstutzen 65 auf den Kolbenkanistern aufnehmen; ein Kolbenabluftloch 392 ist
zur Aufnahme des abwärts
vorstehenden Kolbenabluftrohrs 73 eines Kolbenkanisters
geeignet gestaltet (O-Ringe 71 bewirken einen dichten Abschluß zwischen
einem abwärts
vorstehenden Rohrstutzen und dem ihn aufnehmenden Loch – Bewegungen
der Kolbenkanister in ihren Öffnungen
in der Montageplatte oder als Teil der Montageplatte bewirken kein
Kippen des Kanisters; die O-Ringdichtungen gewährleisten eine ausreichende
Beweglichkeit in den sie aufnehmenden Öffnungen in der Übergangsplatte).
Die Kolben-Abluftöffnungen
sind an eine Austrittsöffnung 378 geführt.
-
Um
die Sektion von einer zu einer anderen Konfiguration, d.h. bspw.
vom dargestellten 3- zum 2-Posten-Betrieb umzurüsten, wird die dargestellte 3-Posten- gegen eine 2-Posten-Übergangsplatte (38A) ausgetauscht, die einen der drei Sätze von
Kolben-Ablauföffnungen
auf der Oberseite der Kolben-Verteilergrundplatte dicht verschließt, aber Verbindungen
zur dritten Öffnungsgruppe
herstellt (die Kolbensteuerung wird so modifiziert, daß sie nur die
den beiden Öffnungssätzen in
der Übergangsplatte
zugeordneten Ventile usw. ansteuert).
-
Um
die Herstellung von Flaschen mit erheblicher Höhenschwankung zu ermöglichen,
lassen die Halsringe/Kolbenkanister sich um etwa 70 mm anheben.
Die ursprüngliche Übergangsplatte
mit der Höhe H1
und die Montageplate mit der Dicke D1 lassen sich gegen eine Übergangs-
und eine Montageplatte mit einer jeweils um 70 mm größeren Höhe (H2 in 38 bzw.
D2 in 39) austauschen, während der
Halsringhalter gegen alternative Arme ausgetauscht wird, bei denen
der Winkel 113A den Halsringhalter 112 aus der
Position P1 (25) um 70 mm in die Position
P2 (40) anhebt. Der feste Anschlag 111, der
die Haltewinkel in die Sollage bringt, ist in der 40 gezeigt.
-
Wie
in den 41–43 ersichtlich,
kann die Maschine mit einem gegebenen Halsringhalter-Paar Rohlings-
bzw. Vorformen in einem breiten Höhenbereich zu Flaschen mit
einem breiten Höhenbereich
verarbeiten. Während
die Rohlingsformhälfte 17A, 17B, 17C (41–43)
und der Einsatz 24A, 24B, 24C verschiedene
Formen annehmen können,
definiert die Verbindung der Rohlingsformhälfte mit dem Einsatz ein festes
vertikales Maß H zwischen
dem Wendemittelpunt 434 und der oberen Abschlußfläche 438 der
Halsringnut 436 der Rohlingsform (oberer Abschluß des Halsrings).
Bei einem bei P1 (25) angeordneten Halsringhalter
kann dieses Maß bspw.
100 mm betragen, während
es bspw. 30 mm sei könnte,
wenn der Halsring bei P2 liegt (40). Jede
Rohlingsformhälfte
hat nahe ihrer Bodenfläche
eine abwärts
vorstehende, ringförmig
umlaufende hakenförmige
Lippe 440 mit einer Anzahl von Ringbereichen oder -segmenten;
diese Lippe wird von einer entsprechenden aufwärts vorstehenden, ringförmig umlaufenden
hakenförmigen Lippe 442 in
der Außenwandfläche des
Einsatzes aufgenommen, die die Rohlingsformhälften in die vertikale Sollage
bringt (die Rohlingsform wird in der Vertikalen in die waagerechte
Ebene gebracht, in der die abwärts
vorstehende Lippe der Rohlingsform sich an die aufwärts vorstehende
Lippe des Formträgereinsatzes
legt). Die Rohlingsformhälfte
kann so groß sein,
daß vertikal über der
unteren Lippe ein stabilisierender Knopf 442 erforderlich
ist, der mit einer Lippe 440 an der oberen Formhälfte zusammenwirkt, um
die Form in ihrer Bewegung zu stabilisieren (wie dargestellt, nimmt
der Stabilisierungsknopf 442 das Gewicht der Rohlingsformhälfte nicht
auf). Da die Rohlingsformhälften
nahe der Halsringnut dort gestützt
werden, wo die Formlippe von der Lippe auf dem Formträger abgefangen
wird, erfolgt im wesentlichen die gesamte Wärmeausdehnung der Rohlingsformen
von dieser Stelle aus aufwärts;
eine entgegengesetzte Ausdehnung ist belanglos (und zwar ohne die
bei den bekannten Konstruktionen, bei denen die Rohlingsformen im
Formoberteil gehaltert werden, nötige
Justage der Kolbenmechanik oder des Halsrings). Durch die Verwendung
herkömmlicher
Blasformen 380 (44), die
von oben über eine
abwärts
vorstehende umlaufende Lippe 382 mittels einer Anzahl von
Segmenten am Blasformträgereinsatz
(nicht gezeigt; kann ebenfalls eine Anzahl Segmente nahe der Halsringnut
aufweisen) abgehängt
sind, erfolgt jede Wärmeausdehnung
der Blasformhälften
ebenfalls vom Hals (Gewinde) hinweg und ist daher in beiden Stationen
gleichgerichtet.
-
Wie
einzusehen, erforderte nach dem Stand der Technik ein Übergang
von einer Konfiguration (1-, 2- oder 3-Posten) mit einem bestimmten
Mittenabstand zur selben oder einer anderen Konfiguration mit einem
anderen Mittenabstand oft den Erwerb einer anderen oder den umfangreichen
Umbau einer vorhandenen IS-Maschine. Der Hauptgrund hierfür ist, daß die komplizierten
Formöffnungs-
und -schließgestänge unterschiedliche
Geometrien aufspannten. Demgegenüber
ist die hier offenbarte IS-Maschine für einen breiten Bereich von
Mittenabständen
geeignet. Sie läßt sich
von einer vorhandenen Konfiguration/Mittenabstand auf jede andere
gewünschte
Konfiguration/Mittenabstand umrüsten,
indem man einfach eine Anzahl von Maschinenteilen austauscht, die
eine Sollkonfiguration/Soll-Mittenabstand festlegen; man würde also
die Schnellwechsel-Formträgergruppe
der Formöffnungs-
und -schließmechanik,
die Montage- und die Übergangsplatte
und vielleicht die Kolbenkanister der Kolbenmechanik, die Halsringhalter
und, wie herkömmlich, (an
der Blasstation) die Formkühlvorrichtung
austauschen, um die Maschine umzurüsten.
-
Die
in den 45–47 gezeigte
Entnahmevorrichtung ist auf der Oberseite 94 der oberen Abschlußwand 134 des
Sektionsgestells angeordnet und hat einen Entnahmezangenkopf 450,
der die Flasche(n) an der Blasstation lösbar ergreift und den ein X-Schlitten 452 trägt, der
seinerseits von einem auf einer Z-Säule 456 verschiebbaren
Z-Gehäuse
bzw. Z-Schlitten 454 getragen wird. Die Bewegung in der X-
und der Z-Achse wird von geeigneten Servomotoren 457, 458 erzeugt.
Die in der Blasstation hergestellten Flaschen liegen (unabhängig von
ihrer Höhe) mit
dem Hals immer auf einer festen vertikalen Höhe (Z-Bezugswert), während ihre
Bodenfläche
innerhalb des vertikalen Höhenbereichs
der Flaschen auf unterschiedlichen vertikalen Höhen (ZB1, ZB2) relativ zu dieser
Z-Bezugshöhe liegen.
Diese Flaschen werden vom Entnahmezangenkopf ergriffen, aus der Blasstation
herausgefahren und auf einer Totplatte 460 abgesetzt, die
in unterschiedlicher Z-Höhe
(ZD1, ZD2) liegen. Eine kurze Flasche durchläuft eine andere Z-Distanz (Z1)
als eine hohe Flasche (Z2). Die Entnahmesteuerung (47)
definiert für
einen beliebigen Z-Versatz (ZB – ZD)
ein XZ-Profil des
Entnahmezangenkopfes und erzeugt die entsprechende Bewegung.