DE3142997C2

DE3142997C2 - Steuerschaltung für eine Glasformmaschine

Info

Publication number: DE3142997C2
Application number: DE3142997A
Authority: DE
Inventors: William Ernest Toledo Ohio Johnson; Thomas Francis Maumee Ohio Michalski; William Howard Toledo Ohio Ryan
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1984-09-13
Also published as: AU7680881A; AU528471B2; JPS5945608B2; ES8302608A1; GB2087106B; ES506835A0; JPS57106528A; ZA817467B; FR2493299A1; GB2087106A; DE3142997A1; CA1169141A; US4375669A

Abstract

Es wird ein Steuersystem für eine Maschine zum Formen von Glasgegenständen beschrieben, das die Maschinengeschwindigkeit in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des geschmolzenen Glases und der Art der zu formenden Glasgegenstände festlegt. In das Steuersystem werden Zeitsteuerdaten eingegeben, die vorgegebene Formschritte und eine Maschinenzyklusgeschwindigkeit charakterisieren, sowie ein Steuerprogramm zum Erzeugen von Steuersignalen für die Formmechanismen der Maschine zum Formen der bestimmten Art von Glasgegenständen. Im Betrieb der Maschine werden eine oder mehrere physikalische Eigenschaften des in die Maschine eindringenden geschmolzenen Glases erfaßt und von dem Steuersystem verarbeitet, um die Maschinengeschwindigkeit auf einen optimalen Wert einzustellen. Das Steuersystem kann darüberhinaus von Signalen Gebrauch machen, die den Betrieb der Formmechanismen charakterisieren, um die Taktfolge innerhalb des Maschinenzyklus einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine Glasformmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Steuerschaltung ist in der US-PS 41 08 623 beschrieben. Bei ihr enthält die Meßeinrichtung auf das Vorbeilaufen von Glasposten bzw, Halbfabrikaten ansprechende Fühler, welche das phasenrichtige Arbeiten der verschiedenen Formeinrichtungen steuern. Ein derartiger auf das Vorbeilaufen eines Glaspostens oder eines Halbfertigfabrikates ansprechender Fühler kann z. B. ein Temperaturfühler sein.

In der US-PS 41 52 134 ist ferner eine Steuerschaltung für eine Glasformmaschine beschrieben, bei welcher ein zentraler Taktgeber sowohl einen zentralen Überwachungsrechner als auch den einzelnen Formstationen zugeordnete Sektionsrechner ansteuert, wobei die Sektionsrechner ihrerseits die Bewegungsabläufe der verschiedenen Formeinrichtungen der zugeordneten Formstation nach vorgegebenem Programm steuern.

Glasformmaschinen mit einer Mehrzahl von Formstationen, in denen das herzustellende Produkt schrittweise ausgehend vom aus der Schmelze erstellten Glasposten geformt werden, werden üblicherweise von einer einzigen Quelle für geschmolzenes Glas her beschickt. Die dieser entnommenen Glasposten werden über eine Verteilungseinrichtung auf die verschiedenen Formstationen verteilt, wobei die einzelnen Formstationen in vorgegebener Weise phasenverschoben mit Glasposten versorgt werden, so daß eine Formstation z. B. gerade einen Glasposten empfängt, während eine andere Formstation gerade einen fertigen Glasgegenstand abgibt, während weitere Formstationen gerade verschiedene Zwischenschritte der Herstellung durchführen.

Die bekannten Steuerungen arbeiten nur dann einwandfrei, wenn sich die Eigenschaften des zu verarbeitenden Glases im Laufe der Zeit nicht ändern. Unter diesen Umständen kann mit festen Taktzeiten gearbeitet werden.

Durcn die vorliegende Erfindung soll eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weitergebildet werden, daß auch bei sich ändernden physikalischen Eigenschaften des der Schmelze entnommenen Glases automatisch eine entsprechende Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeiten der Formstationen erfolgt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuerschaltung gemäß Anspruch 1.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird automatisch berücksichtigt, daß sich die Viskosität der Glasschmelze mit wachsender Temperatur erniedrigt, und die Arbeitsgeschwindigkeit der Verteilungseinrichtung und der Formstationen wird entsprechend erhöht. Auf diese Weise werden Absetzerscheinungen in den fertig geformten Glasgegenständen vermieden. Die Glastemperatur beeinflußt viele kritische Variablen beim Formvorgang, wie beispielsweise das Gewicht des Glaspostens, die Abgabezeit des Glaspostens und die Temperatur der Formeinrichtungen. Wenn sich daher die Temperatur des geschmolzenen Glases ändert, wird bei Verwendung der erfindungsgemäßen Steuerschaltung auch die Zeitdauer der einzelnen Formschritte entsprechend nachgeführt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Glasformmaschine mit zugeordneter Steuerschaltung, wobei nur eine der Formstationen mit zugeordnetem Sektionsrechner wiedergegeben ist;
Fig.2 ein detailliiertes Schaltbild der Steuerschaltung nach F i g. 1; und

Fig.3 das Rußdiagramm eines Programmes, nach welchem der zentrale Steuerungsrechner der Steuerschaltung arbeitet
Bei der in F i g. 1 wiedergegebenen Glasformmaschine ist in einem Vorherd 21 eines Schmelzofens ein Temperatursensor 20 angeordnet Der Temperatursensor 20 kann in der »Pfanne« oder einem anderen Vorherdbereich angeordnet sein. Sein Ausgangssignal ist direkt der Temperatur der Schmelze zugeordnet und läßt so

so auch die physikalischen Eigenschaften des geschmolzenen Glases, insbesondere dessen Viskosität erkennen.

Das Ausgangssignal des Temperatursensors 20 wird auf einen zentralen Steuerungsrechner 22 gegeben, der die Maschinentaktfrequenz, also die Arbeitsgeschwindigkeit der Glasformmaschine steuert, und zwar gleichermaßen für die verschiedenen parallel aus dem Vorherd 21 beschickten Formstationen, von welchen in F i g. 1 nur eine gezeigt und mit 24 bezeichnet ist Die Steuerung der Bewegungsabläufe der nicht näher gezeigten Formeinrichtungen der Formstation 24 erfolgt über einen dieser zugeordneten Sektionsrechner 23, der seinerseits seine Taktimpulse vom zentralen Steuerungsrechner 22 erhält.
Obwohl in F i g. 1 nur ein einziger Sektionsrechner 23 dargestellt ist, versteht sich, daß der zentrale Steuerungsrechner 22 in Wirklichkeit eine Mehrzahl von Sektionsrechnern 23 ansteuert, die jeweils für eine der Formstationen vorgesehen sind.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, hat der zentrale Steuerungsrechner 22 eine Steuereinheit 30, die mit dem vom Temperatursensor 20 erzeugten Signal beaufschlagt ist Der Steuereinheit 30 sind ferner Datenspeicher 31 und eine Eingabe/Ausgabeeinheit 32 zugeordnet, welche jeweils über zwei Richtungsleitungen angeschlossen sind. Der Datenspeicher 31 kann in der Praxis ein Floppy-Disk-Laufwerk und die Eingabe/Ausgabeeinheit 32 eine Schreibmaschine sein.

Der Datenspeicher 31 enthält die Steuerprogramme für die Glüformmaschine. An der Eingabe/Ausgabeeinheit 32 gibt die Bedienungsperson das gewünschte Steuerprogramm ein, nach welchem die Steuereinheit 30 arbeiten solL Der Datenspeicher 31 kann auch dazu dienen, die momentanen Abstimm- und Steuerdaten zu speichern, so daß im Falle einer Betriebsunterbrechung (z. B. Stromausfall) die Daten nach einem Neustart wieder aus dem Datenspeicher abgerufen werden können. Die Steuerprogramme für einen speziellen Typ herzustellender Glasgegenstände enthalten Daten, die die tatsächliche Zeitdauer der Formvorgänge betreffen, und darüber hinaus Angaben, wie diese Zeitdauern variiert werden sollen, wenn sich die Temperatur des geschmolzenen Glases ändert.

An die Steuereinheit 30 ist eine Maschinenumformer-Frequenz-Steuereinheit 33, eine Vorhcrdkolbensteuereinheit 34, eine Glaspostenscherensteuereinheit 35 und eine Glaspostenzuführsteuereinheit 36 angeschlossen. Diese Einheiten steuern die Zuführung der Glasposten aus geschmolzenem Glas zu den Glasformabschnitten sowie die Geschwindigkeit der Glasformmaschine.

Die Steuereinheit 30 erzeugt eine Vielzahl von Geschwindigkeitssteuersignalen für die Steuereinheiten 33 bis 36 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Temperatursensors 20, welches auf die Steuereinheit 30 gegeben wird. Steigt z. B. die Temperatur des geschmolzenen Glases im Vorherd 21 an, so wird das zuströmende Glas flüssiger. Um eine konstante Größe der Glasposten aufrecht zu erhalten, muß daher die Schere die Glasposten in geringfügig kürzeren Intervallen abschneiden. Die Steuereinheit 30 ändert gemäß den vorprogrammierten Instruktionen den Betrieb des Vorherdkolbens und der Glaspostenschere, indem den entsprechenden Steuereinheiten 34 und 35 solche Signale zugeführt werden, die zu konstanter Größe des Glaspostens führen.

Die Glaspostenzuführsteuereinheit 36 und die Maschinenumformer-Frequenz-Steuereinheit 33 empfangen ähnliche Geschwindigkeitseinstellsignale von der Steuereinheit 30. Jede der Steuereinheiten 33 bis 36 erzeugt ihrerseits dann ein Signal, das die tatsächliche Geschwindigkeit der zugeordneten Einheit wiedergibt und das zu der Steuereinheit 30 zurückgeführt wird, um das Ansprechen der Glasformmaschine auf die von der Steuereinheit abgegebenen Steuersignale zu überwachen.

Die Steuereinheit 30 gibt zugleich die Steuerprogramme und Abstimmdaten in die einzelnen Sektionsrechner 23, und zwar ebenfalls in Abhängigkeit von dem die physikalischen Eigenschaften des Glases wiedergebenden Ausgangssignal des Temperatursensors 20. Hierzu gibt die Steuereinheit 30 die in dem Datenspeicher 31 gespeicherten Steuerprogramme an die Sektionsrechner 23 weiter und erzeugt für diese Taktsignale, die sich in Abhängigkeit von der Temperatur des geschmolzenen Glases im Vorherd 21 ändern.

Der Sektionsrechner 23 verwendet seinerseits die Taktsignale zur Erzeugung einer Reihe von Steuersignalen, die einem Ventilblock 41 der zugeordneten Formstation 24 zugeführt werden. Der Ventilblock 41 steuert eine Vielzahl von Glasformeinrichtungen 42, wobei die vom Sektionsrechner 23 erzeugten Steuersignale sowohl die zeitliche Abfolge als auch die Dauer der verschiedenen Formschritte festlegen, die von den verschiedenen Glasformeinrichtungen 42 durchgeführt werden.

Der Sektionsrechner 23 erhält über einen oder mehrere oder weitere Sensoren 43 Rückmeldesignale, welche dazu dienen, exakte Zeitpunkte örtlicher Ereignisse festzulegen. Hierunter können Rückmeldesignale sein, welche die Ankunft eines Glaspostens am Formeingang und die Druckbeaufschlagung bei einem Formvorgang melden. Durch Verwendung dieser weiteren Sensoren 43 wird die Genauigkeit der Formgebung verbessert, da der Sektionsrechner 23 über die exakten Zeitpunkte für kritische Vorgänge genau informiert ist Die tatsächliche Zeitdauer eines bestimmten Formvorganges kann so durch den Sektionsrechner 23 genau bestimmt und zur Korrektur der Abstimmung der Steuersignaie verwendet werden.

Fig.3 zeigt vereinfacht das Flußdiagramm des Hauptprogrammes, nach welchem die Steuereinheit 30 arbeitet. Das Programm beginnt am Einstiegspunkt 50, auf welchen eine Verzweigung 51 folgt. In der Verzweigung 51 wird geprüft, ob am Tastenfeld der Eingabe/ Ausgabeeinheit 32 die Durchführung eines Programmes angefordert wird. Liegt eine solche Anforderung vor, so läuft das Programm zum Bearbeitungsblock 52 weiter; das angeforderte Programm wird durchgeführt. Nach Durchführung eines solchen speziell angeforderten Programmes wird in einem weiteren Programmblock 53 das Lesen der Temperatur (Übernahme des Ausgangssignales des Temperatursensors 20) durchgeführt. Der Programmblock 53 wird direkt von der Verzweigung 51 her erreicht, wenn an der Eingabe/Ausgabeeinheit 32 kein spezielles Programm angefordert wird.

In einer weiteren Verzweigung 54 wird geprüft, ob sich die Temperatur des geschmolzenen Glases um mehr als einen vorgegebenen Betrag geändert hat. 1st dies der Fall, so erfolgt in einem weiteren Programmblock 55 die Nachführung der Taktimpulsfrequenz. Der Programmblock 55 enthält eine Reihe von Instruktionen, welche eine Einstellung de r Systemtaktfrequenz in Abhängigkeit von der Größe der Änderung der Temperatur des geschmolzenen Glases bewirkt. Anschließend an den Programmblock 55 wird ein Programmblock 56 durchgeführt, welcher die Erzeugung der Geschwindigkeitssteuersignale für die Maschinenumformer-Frequenz-Steuereinheit 33, die Vorherdkolbensteuereinheit 34, die Glaspostenscherensteuereinheit 35 und die Glaspostenzuführsteuereinheit 36 bewirkt. Anschließend erfolgt ein Rücksprung zum Einstiegspunkt des

υ Programmes.

Hat sich die Temperatur des geschmolzenen Glases um weniger als den vorgegebenen Betrag geändert, so erfolgt von der Verzweigung 54 direkt ein Rücksprung zum Einstiegspunkt des Programmes.

Die optimale Geschwindigkeit der Glasformmaschine ist diejenige, bei welcher für eine vorgegebene Qualität der fertigen Glasgegenstände die höchste Produktionsgeschwindigkeit erzielt wird. Die Abhängigkeit zwiscnen den physikalischen Eigenschaften des geschmolzenen Glases, die gemessen werden, und der optimalen Maschinengeschwindigkeit kann durch quantitative Analyse für eine spezielle Glasformmaschine bestimmt werden. Ist diese Abhängigkeit einmal für eine bestimm-

te Glasformmaschine bestimmt worden, kann sie in Form einer Tabelle von Werten, einer Formel oder einer elektrischen Schaltung bleibend festgelegt werden. Diese Abhängigkeit wird dann in das Steuerprogramm für die Steuereinheit 30 eingegeben, welche dann entsprechend die Geschwindigkeit der Glasformmaschine einstellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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IS

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25

30

35

40

45

50

55

60

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Claims

Patentansprüche:

1. Steuerschaltung für eine Glasformmaschine mit mehreren einzelnen, mit Fonneinrichtungen zum Herstellen von Glasgegenständen versehenen Formstationen, denen aus einer Schmelze entnommene Glasposten über eine Verteilungseinrichtung zuführbar sind, wobei die Verteilungseinrichtung und die Formeinrichtungen von Steuersignalen gesteuert werden, die abhängig von in Meßeinrichtungen gemessenen Betriebsparametern und Taktzeiten der Maschine in einer Steuereinheit erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der Verteilungseinrichtung und die Abfolge und Dauer der von den Formeinrichtungen durchgeführten Arbeitsschritte abhängig von der Temperatur der Schmelze von der Steuereinheit veränderbar sind.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Temperatur ein Temperatursensor im Vorherd der Schmelze vorgesehen ist

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal für die Geschwindigkeit der Verteilungseinrichtung ein Impulszug ist, dessen Frequenz proportional der Temperatur ist und daß die Steuersignale zum Anpassen der Arbeitsschritte der Maschine abhängig von dem Impulszug erzeugt werden.