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Die Erfindung bezieht sich auf ein Rinnensystem für eine Glasformmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Das Rinnensystem dient dazu, eine aus einem Tropfenspeiser austretende, zunächst als Strang vorliegende, in Tropfenform zerteilte schmelzflüssige Glasmasse in die Vorform einer I.S. Maschine zu überführen, in der der eigentliche Glasformprozess beginnt. Das Rinnensystem besteht aus mehreren, in Flußrichtung aufeinander folgenden Elementen, wobei dem letzten, der Endrinne eine besondere Bedeutung zukommt, da von dieser der Einführvorgang eines Glastropfens in die Vorform maßgeblich beeinflußt wird, und zwar u. a. abhängig von dem jeweiligen Eintrittswinkel.
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Ein solches Rinnensystem ist in seinen Grundzügen aus der
DE 10 2014 008 006 B4 bekannt. In Abhängigkeit von der Lage der Vorform sowie den Gestaltungsmerkmalen des herzustellenden Hohlglasartikels, bedingt u. a. durch die Einrichtung eines Einfachtropfen-, eines Doppeltropfen- oder auch eines Dreifachtropfenbetriebes sind Neueinstellungen des Rinnensystems, u.a. dessen Endrinnen erforderlich, um einen zentrischen, vorzugsweise senkrechten Einlauf der Glastropfen in die jeweilige Vorform zu ermöglichen. Diese Lageeinstellungen betreffen die Position der Endrinnen in vertikaler Richtung, jedoch auch in einer Horizontalebene. Es ist bekannt, zur Darstellung der Montagepositionen Tragsäulen mit Tragelementen vorzusehen, an denen die Montagepositionen durch Aufsteckdorne gebildet werden, wobei für die beiden Enden einer Endrinne jeweils ein Aufsteckdorn vorgesehen ist. Diese Befestigungstechnik ermöglicht im Bedarfsfall ein einfaches Austauschen einzelner Endrinnen.
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Für die Durchführung einer vertikalen Einstellung der Aufsteckdorne ist es aus der
DE 10 2014 008 006 B4 bekannt, elektrische Antriebe vorzusehen. Gleiches gilt für die Einstellung in einer Horizontalebene, wobei jeweils Paaren von Aufsteckdornen Verstelleinrichtungen zugeordnet sind. Dem liegt die Vorstellung zugrunde, die Verstellung in der Horizontalebene stets so zu bewirken, dass die Austrittsachse einer Endrinne unabhängig von deren Position im Einstellbereich in der Horizontalebene stets vertikal verläuft, so dass Ladungsfehler der Vorform vermieden werden. Dies wird durch eine Parallelführung der jeweils unteren und oberen Aufsteckdorne mittels einer mechanischen Zwangsführung erreicht, welche beispielsweise mittels eines Systems von Führungshebeln erreicht wird. Mit zunehmender Anzahl der durch das Rinnensystem zu versorgenden Vorformen stößt diese Technik jedoch an Grenzen soweit es um den horizontalen Verstellbereich geht. Dies ist durch das innerhalb eines begrenzten Raumes unterzubringende System von zur Darstellung einer Parallelführung der jeweils unteren und oberen Aufsteckdorne erforderlichen Führungshebel bedingt, dessen Komplexität mit steigender Anzahl der Vorformen zunimmt und zur Vermeidung von Kollisionen eine zunehmende Begrenzung des Verstellbereichs erforderlich macht. Andererseits ist eine Vergrößerung des Stellbereichs in der Horizontalebene wünschenswert.
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Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, ein Rinnensystem der eingangs bezeichneten Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass die obigen Begrenzungen weitestgehend entfallen und insbesondere in einfacher Weise ein größerer Verstellbereich darstellbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Rinnensystem durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich ist hiernach, dass den Verstellbewegungen eines jeden Montagepunkts in der Horizontalebene motorisch steuerbare Antriebe zugeordnet sind, so dass im Vergleich mit dem eingangs vorgestellten Stand der Technik ein System von zur Darstellung einer Parallelführung der unteren und oberen Aufsteckdorne erforderlichen Führungshebel entfällt. Unter dem Begriff „Montagepunkt“ soll in diesem Zusammenhang jedes technische Element bzw. Elementenpaarung verstanden werden, welches/welche zur Darstellung einer örtlichen Verbindung zwischen der Endrinne einerseits und einem Gegenelement an der Rahmenstruktur der Glasformmaschine andererseits bestimmt ist. Diese Verbindung soll derart beschaffen sein, dass ein einfaches Montieren und Demontieren der Endrinne möglich ist. Die genannten Antriebe sind unabhängig voneinander steuerbar, so dass innerhalb eines Verstellbereichs beliebige Positionsänderungen der Endrinne entsprechend den aktuellen Bedürfnissen des Glasformprozesses, insbesondere der gewünschten, für den Tropfen darzustellenden Speiseposition möglich sind. In Abweichung von dem eingangs dargestellten Stand der Technik bestehen somit zwischen den beiden Montagepunkten einer Endrinne keinerlei mechanische Verbindungen, so dass die Antriebe bei horizontaler Positionsänderung beispielsweise mit der Maßgabe steuerbar sind, dass die Austrittsachse der Endrinne stets senkrecht verläuft und ein Einführen eines Glastropfens in die Vorform unter Vermeidung von Ladungsfehlern sichergestellt ist. Nachdem mechanische Verbindungen zwischen den Montagepunkten entfallen, wird die verfügbare Größe eines Verstellbereichs nicht mehr durch Hebelsysteme behindert und kann gegenüber dem Stand der Technik beträchtlich erhöht werden. Gleichzeitig vermindert sich hierbei der Bauteilaufaufwand, der ansonsten beispielsweise zur Darstellung einer Zwangskopplung der Verstellbewegungen der Montagepunkte zwecks Beibehaltung einer vertikalen Orientierung der Austrittsachse der Endrinne erforderlich wäre.
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Eine Verstellung der Montagepunkte in der Horizontalebene kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 auch durch eine Verstellung in der Vertikalen ergänzt werden.
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Im Rahmen der motorisch eingeleiteten Verstellbewegungen kommen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 winkelgetreu steuerbare Motoren zum Einsatz, welche innerhalb eines Einstellbereichs eine Ansteuerung beliebig vorgebbarer Positionen ermöglichen. In Betracht kommen in diesem Zusammenhang somit sämtliche Arten von dem Fachmann für diesen Bestimmungszweck bekannten Motoren.
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Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 werden die den Verstellbewegungen zugeordneten Antriebe durch Elektroantriebe gebildet, welche zur Darstellung einer positions- bzw. winkelgetreuen Steuerbarkeit beispielsweise als Schrittmotoren ausgestaltet sein können. Diese Motoren ermöglichen in Verbindung mit einem Positions- bzw. Winkelgebersystem nach Initialisierung jederzeit einen Rückschluss auf die aktuelle Stellung der Montagepunkte. Die Stellungen der Montagepunkte können somit stations- oder auch sorten- sowie profilgrößenabhängig dokumentiert werden und stehen bei einem Maschinenstart zur Verfügung. Auf diese Weise ist eine beträchtliche Verkürzung von Umbauzeiten bei einem Sortimentwechsel möglich.
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Die Montagepunkte sind entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 in an sich bekannter Weise durch Aufsteckdorne dargestellt, die zum Zusammenwirken mit Gegenelementen an der Endrinne bestimmt und eingerichtet sind.
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Die Merkmale des Anspruchs 7 sind auf eine konstruktive Konkretisierung der horizontalen Verschiebbarkeit der Montagepunkte gerichtet. Zu diesem Zweck sind plattenartige Tragstrukturen vorgesehen, die sich horizontal erstrecken und als Träger der zur Darstellung einer zweidimensionalen Verschiebbarkeit erforderlichen Baugruppen eingerichtet sind. Diese Baugruppen umfassen auch die zugehörigen Antriebe, wobei einer jeden der beiden Dimensionen ein Antrieb zugeordnet ist. Beispielsweise können sich die beiden Dimensionen rechtwinklig zueinander erstrecken. In jedem Fall sind die beiden Antriebe derart eingerichtet, dass durch entsprechende Ansteuerung in einem Einstellbereich in der Horizontalebene jeder Punkt als Standort für einen Montagepunkt erreichbar ist.
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Die Merkmale der Ansprüche 8, 9 und 10 sind auf unterschiedliche Bewegungsarten in der Horizontalebene gerichtet, aus deren Überlagerung jeder Punkt innerhalb des horizontalen Verstellbereichs erreichbar ist. Für den Erindungsgegenstand sind diese Bewegungsvarianten gleichwertig und die Möglichkeiten zur technisch-konstruktiven Darstellung sind dem Fachmann bekannt, so dass sich an dieser Stelle nähere Ausführungen hierzu erübrigen.
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Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 ist die genannte Tragstruktur in vertikaler Richtung entlang einer an der Rahmenstruktur angeordneten Führung verschiebbar. Diese Maßnahme dient innerhalb eines Verstellbereichs der Darstellung einer vertikalen Verstellung der Montagepunkte. Für die konstruktive Darstellung einer solchen formschlüssig wirksamen Führung bieten sich zahlreiche, dem Fachmann bekannte konstruktive Varianten an, die nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten einsetzbar sind.
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Eine zentrale Steuerung, die beispielsweise mit allen drei Elektroantrieben in Wirkverbindung steht, somit auf Verstellbewegungen in drei Dimensionen gerichtet ist, eröffnet entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 12 bis 14 innerhalb des verfügbaren Verstellbereichs nahezu beliebige Konstellationen für die Positionen der Montagepunkte. Diese können mit der Maßgabe angelegt sein, dass die Austrittsachse der Endrinne senkrecht verläuft, und zwar unabhängig von der Position in der Horizontalebene. Es besteht jedoch gleichermaßen auch die Möglichkeit, die Endrinne dahingehend zu positionieren, dass deren Austrittsachse von der Senkrechten abweicht.
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Die Steuerung kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 15 mit einer Datenbank in Verbindung stehen, in der die optimalen Einstellungen der Montagepunkte sortenabhängig gespeichert sind. Diese Maßnahme ermöglicht eine rasche Änderung der Einstellungen bei einem Sortimentswechsel.
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Zur Darstellung einer vertikalen Verstellung ist der Tragstruktur entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 16 ein Elektroantrieb zugeordnet, der mit der Rahmenstruktur in fester Verbindung steht, wohingegen die beiden, Verstellbewegungen in der Horizontalebene bewirkenden Elektroantiebe auf der Tragstruktur angeordnet sind.
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Ein Ändern der Position der Endrinne kann manuell durch den jeweiligen Maschinenführer ausgelöst weden - es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dies mittels eines Regelkreises zu bewirken, in den u. a. ein Vorform-Analysesystem sowie ein Kamerasystem eingebunden sind. Auf diesem Wege sind auch Überwachungs- und Korrekturfunktionen darstellbar, beispielsweise bei festgestellten Abweichungen der Austrittsachse der Endrinne von der Senkrechten oder auch von einer Sollposition des unteren Endes der Endrinne in der Horizontalebene. Es sei an dieser Stelle jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein Ändern der Position der Endrinne unter Einbeziehung eines Regelkreises auch mittels andersartiger, dem Fachmann bekannter Sensorik dargestellt werden kann. Dies gilt gleichermaßen auch für die Einrichtung von Korrektur- und Überwachungsfunktionen.
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Die motorische Durchführung von Einstellungen der Montagepunkte nach Maßgabe vorgegebener optimaler sortimentsabhängiger Einstellwerte, die in Datenbanken gespeichert sind, kann bei geschlossenem Vorformgitter vorgenommen werden und bringt insbesondere bei einem Vergleich mit einer manuellen Einstellung dieser Werte beträchtliche Vorteile. Denn Unfallrisiken, die durch Kollisionen mit sich bewegenden Maschinenteilen oder auch durch Glastropfen bedingt sind, können auf diesem Wege sicher vermieden werden. Im Bedarfsfall können Schaltvorgänge, die die Öffnung oder Schließung eines Vorformgitters oder einer funktionell vergleichbaren Einrichtung betreffen, in beliebiger Weise nach Maßgabe vorgebbarer Sicherheitsstandards elektrisch verriegelt werden, mit dem Ziel, steigenden Anforderungen betreffend die Arbeitssicherheit gerecht zu werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine isolierte perspektivische Teildarstellung der erfindungsgemäßen Lagerung einer Endrinne einer für einen Dreifachtropfenbetrieb eingerichteten I.S. Maschine
- 2 eine ebene Darstellung der Lagerung unter einer Blickrichtung II der 1
- 3 eine ebene Teilansicht der Lagerung in einer Ebene III - III der 2
- 4 eine perspektivische vergrößerte Teildarstellung der motorischen Antriebselemente eines Aufsteckdorns
- 5 eine isolierte perspektische Teildarstellung der motorischen Antriebselemente der Aufsteckdorne jeweils einer Endrinne;
- 6 eine Darstellung einer Draufsicht auf die in einer Horizontalebene wirksamen motorischen Antriebselemente entsprechend einer Blickrichtung VI der 5.
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Mit 1 ist in 1 ein Teil einer sich vertikal erstreckenden Rahmenstruktur einer I.S. Maschine bezeichnet, welcher zur Anbringung einer gestrichelt wiedergegebenen Endrinne 2 des zugehörigen Rinnensystems bestimmt und eingerichtet ist. Das untere Ende 3 der Endrinne 2 ist vorzugsweise derart gehalten, dass sich eine senkrechte Austrittsachse ergibt, entlang welcher ein Glastropfen in die sich darunter befindende, zeichnerisch nicht dargestellte Vorform überführt wird.
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1 zeigt eine Anordnung, die für einen Dreifachtropfenbetrieb eingerichtet ist, wobei jedoch aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit lediglich die oberste der drei Endrinnen dargestellt ist. Die Gesamtheit der Endrinnen 2 bildet eine Endrinnenbaugruppe 23. Es sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass eine Anwendung des Erfindungsgegenstands nicht auf Endrinnenbaugruppen beschränkt ist, die für einen Dreifachtropfenbetrieb eingerichtet sind.
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Die aus einem anfänglich geneigt in Strömungsrichtung 4 in einem zu dem Ende hin vertikalen Verlauf gekrümmt verlaufende Endrinne 2 ist an zwei voneinander beabstandeten Stellen mit fest an dieser angebrachten Stützeinrichtungen 4, 5 versehen, die jeweils an ihren freien Enden in durchgängigen Bohrungen enden, die in einer im Folgenden noch zu beschreibenden Weise zum Aufstecken auf Aufsteckdorne 6 eingerichtet sind. Die Stützeinrichtungen 4, 5 bilden in Verbindung mit den Aufsteckdornen jeweils Montagepunkte für die Endrinne 2. Hierzu wird im Folgenden ergänzend auf die Zeichnungsfiguren 2 bis 6 Bezug genommen, in denen Funktionselemente, die mit denjenigen der 1 übereinstimmen, entsprechend beziffert sind, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
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Die Aufsteckdorne 6 sind auf plattenartigen, sich horizontal erstreckenden Tragstrukturen 7, 7', 7" angeordnet, die untereinander gleich beschaffen und insbesondere dahingehend eingerichtet sind, dass innerhalb eines Verstellbereichs Positionsänderungen der Aufsteckdorne 6 in der Horizontalebene möglich sind.
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Die Tragstrukturen 7, 7', 7" sind in einer im Folgenden noch zu beschreibenden Weise an dem Teil 1 angebracht, und zwar derart, dass zwei Gruppen von jeweils drei Tragstrukturen, die jeweils zur Auflagerung der oberen und unteren Enden der an dieser Stelle insgesamt drei Endrinnen 2 bestimmt sind.
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Auf einer jeden der Tragstrukturen 7, 7' und 7" befindet sich eine in der Horizontalebene wirksame Verstelleinrichtung für die Position jeweils eines Aufsteckdornes 6, welche beispielhaft, wie im Folgenden beschrieben wird, beschaffen sein kann:
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Mit 8 ist ein Winkelhebel bezeichenet, der um eine sich senkrecht zu der Ebene der Tragstruktur 7 erstreckende Achse 9 schwenkbar gelagert ist und an seinem einen Ende über ein Langloch 10, einen in dieses eingreifenden Bolzen 11 sowie eine Spindel 12 mit einem ersten Elektroantrieb 13 in Wirkverbindung steht. Der Elektroantrieb 13 ist auf der Tragstruktur 7 fest angeordnet und es ist dessen Antriebsbewegung um die Achse der Spindel 12 in eine Schwenkbewegung des Winkelhebels 8 um die Achse 9 umsetzbar.
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Der Winkelhebel 8 trägt auf seiner dem Bolzen 11 bezüglich der Achse 9 gegenüberliegenden Seite einen zweiten Elektroantrieb 14, der ausgangsseitig über eine Spindel 15 mit einem Schieber 16 in Wirkverbindung steht. Der Schieber 16 ist als Träger eines Aufsteckdornes 6 eingerichtet und über eine Vielkeilwelle 17, die mit einem zeichnerisch nicht dargestellten Gegenprofil des Elektroantriebs 14 im Eingriff steht, hinsichtlich der Längsachse der Vielkeilwelle 17 unverdrehbar geführt. Eine Antriebsbewegung des Elektroantriebs 14 ist somit in eine Linearbewegung des Schiebers 16 in Richtung der genannten Längsachse verschiebbar. Die Vielkeilwelle 17 erstreckt sich parallel zu der Spindel 15. Die auf den Aufsteckdorn 6 in der Horizontalebene zu übertragenden Verstellbewegungen sind somit insgesamt als Überlagerung einer Schwenkbewegung und einer Linearbewegung eingerichtet.
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Durch die Antriebsbewegungen der beiden Elektroantriebe 13, 14 sind auf diesem Wege Verstellbegungen des Aufsteckdorns 6 in der Horizontalebene in zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Richtungen darstellbar, wobei durch die Schwenkbewegung des Winkelhebels 8 um die Achse 9 bedingte Abweichungen gegenüber einer geradlinigen Bewegung durch gegenläufiges Aussteuern des Elektroantriebs 14 kompensiert werden können.
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Es sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass für die konstruktive Darstellung einer Zustellbewegung des Aufsteckdorns 6 nach Maßgabe von zwei zueinander sekrechten Richtungen zahlreiche weitere Lösungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen, die sich dem Fachmann ohne weiteres erschließen, so dass sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt.
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Mit 18 ist eine an dem Teil 1 angeordnete, sich somit senkrecht erstreckende Führung bezeichnet, die mit einem Gegenprofil 19 der Tragstruktur 7 formschlüssig im Eingriff steht.
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Mit 20 ist eine Konsole bezeichnet, die an dem Teil 1 oberhalb der Führung 18 fest angeordnet ist und zur Auflagerung eines dritten Elektroantriebs 21 dient. Dieser steht über eine Spindel 22 mit der Tragstruktur 7 in Verbindung und es ist der Elektroantrieb 14 mit der Maßgabe ausgestaltet, dass dessen Antriebsbewegung über die Spindel in eine vertikale Bewegung der Tragstruktur 7 entlang der Führung 18 umsetzbar ist.
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Die erfindungsgemäße Lagerung der Endrinnen 2 ist somit derart beschaffen, dass Verstellungen deren jeweils beider Montagepunkte zweidimensional und im Bedarfsfall dreidimensional durch eine entsprechende Ansteuerung der drei Elektroantriebe 13, 14, 21 möglich sind, um aktuellen Anforderungen des Glasflusses bzw. Glasformprozesses gerecht zu werden. Zu diesem Zweck sind die drei Elektroantriebe 13, 14, 21 mit winkelgetreu steuerbaren Elektromotoren ausgerüstet, welche innerhalb des Verstellbereiches ein Anfahren beliebig vorgebbarer Positionen für die Aufsteckdorne 6 ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Teil einer Rahmenstruktur
- 2.
- Endrinne
- 3.
- Ende
- 4.
- Stützeinrichtung
- 5.
- Stützeinrichtung
- 6.
- Aufsteckdorn
- 7.
- Tragstruktur
- 7'.
- Tragstruktur
- 7."
- Tragstruktur
- 8.
- Winkelhebel
- 9.
- Achse
- 10.
- Langloch
- 11.
- Bolzen
- 12.
- Spindel
- 13.
- Elektroantrieb
- 14.
- Elektroantrieb
- 15.
- Spindel
- 16.
- Schieber
- 17.
- Vielkeilwelle
- 18.
- Führung
- 19.
- Gegenprofil
- 20.
- Konsole
- 21.
- Elektroantrieb
- 22.
- Spindel
- 23.
- Endrinnenbaugruppe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014008006 B4 [0003, 0004]
