DE3434099A1

DE3434099A1 - Formpressmaschine

Info

Publication number: DE3434099A1
Application number: DE19843434099
Authority: DE
Inventors: Michael E. Fairmont Ind. Pollen; Ronald H. Alexandria Ind. Shields
Original assignee: Lynch Corp
Current assignee: Lynch Corp
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1985-04-04
Also published as: JPS60155534A; US4554001A; IT1199182B; FR2552014A1; IT8448775A0; IT8448775A1

Description

PATENTANWÄLTE

Dlpl.-Ing. Sigurd Leine · Dlpl.-Phys. Dr. Norbert König

BurckhardtstraBe 1 Telefon (0511) 62 3005

D-3000 Hannover 1

Unser Zeichen Datum

Lynch Corporation 233/282 14.September 1984

Formpreßmaschine

Die Erfindung betrifft eine Form_preßmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sie betrifft das Gebiet der industriellen Glasformung. Die Technik industrieller Glasformung zielt ab auf Glasformungsmaschinen mit hoher Geschwindigkeit, konstanter Be-• triebsweise und Herstellung von Einzelartikeln. Es ist Einzelartikelherstellung bei geringer Geschwindigkeit und intermittierendem Betrieb bekannt. Hohe Geschwindigkeit ist ungeeignet bei solcher Herstellung, da die Vorrichtung zu viele Formen benötigt, an unterschiedliche Formenarten, Formenzahlen und Formtechniken nicht anpaßbar ist, untragbar hohe Kosten verursacht, zu groß und unbeweglich ist. Einzelartikel-Glasformung erfolgte bisher mit Hilfe manuell bedienter Maschinen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine vielseitige, mobile und relativ preiswerte Formmaschine zu schaffen, die bei der Einzelglasartikelherstellung einsetzbar ist. Ein weiteres Ziel, das sich die Erfinder gesetzt haben, besteht darin, eine halbautomatische Formmaschine anzugeben, die, falls gewünscht, im wesentlichen sogar automatisch und bei höheren Geschwindigkeiten betrieben werden kann als die handbedienten Maschinen und überdies in der Lage sein soll, auf Wunsch manuell bedient zu werden zur Formung individueller Artikel.

Dr.K./H. -2-

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Diese Aufgaben werden gelöst durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine variable, vielseitige, umschaltbare Formpresse mit einem Formtisch, der drehbar auf einem Untersatz angeordnet ist, mit auswählbarem Formmechanismus, mit einem Antrieb für den Tisch und mit einer Schaltsteuereinrichtung. Der Tisch weist mehrere umfangsmäßig beabstandet angeordnete Positionen auf zur Anordnung einer oder mehrerer Formen mehrerer Typen. Die auswählbaren Formgebungsverfahren bzw. -arten sind leicht anwählbar zum aufeinanderfolgenden Zusammenwirken an einer Formgebungsstation mit einer Form,mehrere oder allen Formen des Tisches. Der Tisch wird durch die Antriebsvorrichtung angetrieben, und die Schaltsteuerung steuert wahlweise den Antrieb, wobei von einer Formposition auf alle Formpositionen auf dem Tisch aufeinanderfolgend in der Formgebungsstation geschaltet werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Maschine können ausgewählte Formen zur Formgebungsstation geschaltet werden. Ausgewählte Formgebungsarten können an der Formgebungsstation ausgeführt werden in gewünschter Reihenfolge und Zahl.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Formpreßmaschine, bei der pneumatische und elektrische Steuerleitungen weggelassen und Teile weggebrochen dargestellt sind, um Einzelheiten besser darstellen zu können,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die bevorzugte

Form preßmaschine, wobei wiederum

die Leitungen weggelassen und Teile weggebrochen dargestellt sind, um die Einzelteile besser darstellen-

zu können, -3-

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Fig. 3 einen Querschnitt 3-3 der Maschine

nach Fig. 2,
Fig. 4 einen Teilschnitt 3-3 der Maschine nach Fig. 2, jedoch mit entgegengesetzter Blickrichtung wie in

Fig. 3,
Fig. 5 ein erstes schematisches Diagramm

der Steuerung der Form preßmaschine,

Fig. 6 ein zweites schematisches Diagramm der Steuerung der Form__preßmaschine

und
Fig. 7 ein drittes schematisches Diagramm

der Steuerung der Formenpreßmaschine. Die Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer

variablen, schaltbaren Form preßmaschine 10. Ein Unterbau

mit einer Grundplatte 14 wird von Rädern 16 getragen. Auf diese Weise ist die Form .preßmaschine 10 zu einem automatischen Chargenspeiser oder irgendwohin, wo gewünscht, bewegbar.

, Eine aufrechte, zentrale Säule 18 ist auf der Grundplatte 14, wie in der Fig. 3 dargestellt ist, befestigt. Wie man am besten der Fig. 1 entnehmen kann, dreht ein horizontal angeordnetes großes Antriebszahnrad 20 um die Welle 18. Das Antriebszahnrad 20 wird angetrieben durch ein Ritzel 22, das oberhalb einer Getriebebox 24 angeordnet ist. Ein elektrischer Motor 26 triebt das Getriebe 24 und dadurch das Ritzel 22 und darüber das große Antriebszahnrad um die zentrale Welle 18 an. Ein drehbarer Codierer 28 oberhalb des Unterbaues 12 liest oder tastet ab die Position der Welle des Ritzels 22.

Über dem Unterbau 12 ist um die Welle 18 herum ein kreisförmiger Form tisch 30 in horizontaler Anordnung angeordnet. Der Tisch 30 ist um die Welle 18 drehbar ausgebildet und wird über einen Antriebsmotor 26 angetrieben.

Der Tisch 30 weist mehrere, insbesondere zwölf Form Positionen auf, die durch Formenaufnehmende öffnungen 32

gebildet werden. Die Form Positionen sind umfangsmäßig

und mit Abstand zueinander im Tisch 3o vorgesehen bei gleichen Radien von der Welle 18 und gleichen Bögen um diese Welle. Die Formenöffnungen 32 dienen zur Aufnahme mehrerer Formen verschiedener Arten für eine Vielzahl von Artikeln. Jede Öffnung 32 nimmt eine Form zur Zeit auf. Zur Verdeutlichung ist eine solche Form, und zwar eine Schleuderform 34, in der Fig. 1 dargestellt.

Der Form .tisch 30 ist dazu vorgesehen, eine oder mehrere

Formen aufzunehmen, wobei die Art, die Zahl, die Folge und der Abstand beliebig wählbar sind. Beispielhaft kann, wenn gewünscht, nur eine Schleuderform 34 auf dem Tisch 3o positioniert werden. Es können aber auch, falls gewünscht, sechs

Schleuderformen in jeweils anderer Form position auf dem

Tisch 3o angeordnet werden. Als weiteres Beispiel können, falls gewünscht, sechs Schleuderformen und sechs Kolbenspritzpreßformen auf dem Tisch 3o angeordnet werden, wobei die Schleuderformen und die Kolbenspritzpreßformen abwechselnd hintereinander angeordnet sind.

Die Fig. 1 zeigt zwei alternativ einsetzbare oder wählbare Formvorrichtungen, die von der Preßmaschine 10 an einer Form. station bereitgestellt werden. Die erste Vorrichtung

weist einen Preßkopf 36 auf, der einstellbar an der Stange eines Preßkopf-Antriebszylinders 38 angeordnet ist, vgl. Fig. 1 bis 3. Der Antriebszylinder 38 ist auf einem Preßkopfturm 40 angeordnet und weist zwei beabständete, auf dem Unterbau befestigte Führungsstangen 42, 44 auf, die ein Querstück 46 tragen, das ferner oben auf der Mittelwelle getragen wird. Die Stange oder Welle des Antriebszylinders ist in senkrechter Richtung bewegbar, um den Preßkopf 36 aus- und einzufahren und damit einen an der Stange befestigten Kolben (nicht dargestellt) gegen eine darunter positionierte Form zu bewegen oder von dieser Form wegzubewegen. Ein Füh-

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rungsteil 48 ist verschiebbar auf der Führungsstange 42 angeordnet und dient der Führung der Hin- und Herbewegung des Preßkopfes 36. In der äußersten ausgefahrenen Stellung des Preßkopfes 36 wirkt ein mit dem Preßkopf verbundener Kolben mit irgendeiner Kolbenspritzpreßform unterhalb des Preßkopfes an der Form. station zusammen, um einen Gegenstand aus einem in der Form befindlichen Füllgut zu formen. Auf den Führungsstangen 42, 44 befestigte Arme 50 stützen den Form stationsteil des Tisches 30 während des Kolbenspritz· preßformvorganges..

Die zweite Formvorrichtung ist eine Formschleudervorrichtung, die einen Formschleudermotor 52 aufweist, der auf der Grundplatte 14 zwischen den Führungsstangen 42, 44 angeordnet ist, vgl. Fig. 1 und 4. Der Motor 52 treibt eine Formenschleuder 54 über Rollen 51, 53 und einen Riemen 55 innerhalb eines Riemenschutzgehäuses 56 an. Die Schleuder ist auf dem Unterbau 12 unterhalb des Preßkopfes 36 angeordnet. Eine senkrecht angeordnete Welle 58 ist innerhalb des Spinners 54 angeordnet und mit einem Keilprofil versehen und ist vertikal bewegbar durch einen Schleuderhubzylinder übejs ein Gelenk 62. Ein Kupplungsteil 64 ist am oberen Ende der Welle 58 angeordnet. Beim Heben tritt das Teil 64 in Wirkverbindung mit einem Kupplungsteil 66 an der Form 34. Infolge der Schleuderbewegung der Schleuder 54 wird die Form 34 dann in Schleuderbewegung versetzt. Bei Beendigung des Antriebs setzt die Form 34 aufgrund des Trägheitsmomentes die Schleuderbewegung fort.

Gegenüber der Formstation bildet eine Trennvorrichtung für den geformten Artikel eine Trennstation auf der Preßmaschine 10. Die Trennvorrichtung steht in Verbindung mit einer Bremsvorrichtung, die eine Tasterbremse 68, vgl. Fig.1, aufweist zum Festklemmen einer Bremsscheibe 70 der Schleuderformen 34, vgl. Fig. 4. Die Trennvorrichtung, die auch bekannt ist als "kick-up"-Vorrichtung, weist einen rückziehbaren Trennstift 72 auf, wie man am besten der Fig. 3 ent-

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nehmen kann, der durch einen Zylinder 73 angetrieben wird, in eine Form hineinbewegbar ist und einen darin befindlichen Gegenstand aushebt, um diesen Gegenstand von der Form zu trennen.

Eine Einstellvorrichtung ist auf dem Unterbau 12 zwischen der Trennstation und der Formstation angeordnet, vgl. Fig. Die Einstellvorrichtung stellt den Tisch 30 genau relativ zum Unterbau 12 ein zwecks genauer Ausrichtung zwischen der Formvorrichtung und den Formen. Ein einziehbarer Fixierstift tritt wahlweise in in der Unterseite des Tisches 3o ausgebildete Präzisionsstiftöffnungen (nicht dargestellt) ein. Eine Fixierstiftöffnung ist für jede Formposition auf dem Tisch 30 vorgesehen.

Die Einstellvorrichtung, die Trennvorrichtung und die Preßspritzvorrichtung werden pneumatisch angetrieben. Eine Bank 75 elektropneumatischer Steuereinrichtungen betätigt die Vorrichtung über pneumatische Verbindungsleitungen (nicht gezeigt).

Die zuvor erwähnten Vorrichtungen, die Schleuderformvorrichtung und der Tischantrieb werden elektronisch gesteuert. Auf dem Unterbau 12 ist ein zweiter elektrischer Motor 76, der mit konstanter Geschwindigkeit arbeitet, angeordnet, vgl. Fig. 2. Der Motor 76 ist ein Zeitgeberantrieb oder Drehmelderantrieb und treibt einen Drehmelder 78 an.

Der Drehmelder 78 bestimmt die Position der Welle 81 des Antriebs 76 (vgl. Fig. 6) und erzeugt Analogsignale in Abhängigkeit von der Winkeldrehung der Welle.

Wie man den Fig. 5 bis 7 entnehmen kann, sind der Drehmelderantrieb 76 und der Drehmelder 78 Teile eines programmierbaren Zeitgebers 80. Der Zeitgeber 80 erzeugt digitale Signale zur zeitlichen Steuerung auf Ausgangsleitern 82. Die analogen Signale des Drehmelders 78 werden durch einen Analog/Digital-Konverter 84 in digitale Signale umgewandelt. Ein Mikroprozessor 86 überwacht die digitalen Ausgangssignale des Konverters 84. Der Mikroprozessor 86 wird programmiert zur

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Steuerung jeder der Leitungen 82 in einen logischen EIN-Zustand zur Erzeugung von Signalen T₁ ~ ^T ₁₀ ^zur zeitlichen Steuerung. Die Signale T₁ - T₁₀ haben eine EIN-Zeit, die durch ein digitales Ausgangssignal des Konverters 84 initialisiert wird.

Die Signale zur zeitlichen Steuerung werden verwendet, um Operationen der Preßvorrichtung, einer Vorrichtung zur Sammlung einer Charge bzw. Füllung und eine Entnahmevorrichtung bei Aufnahme jeder einzelnen aufeinanderfolgenden Glascharge einzuleiten. Die Charge oder Füllung wird übernommen, wenn die Welle 81 durch manuelle Koordination sich etwa bei 0° befindet. Der Zeitgeber 80 erzeugt eine Zahl von Ausgangssignalen zu verschiedenen Zeiten während der 360°-Drehung der Welle 81. Fig. 6 zeigt beispielhaft zehn ·Signale zur zeitlichen Steuerung.

Der programmierbare Zeitgeber 80 ist ein separat erhältliches Gerät des Anmelders der vorliegenden Anmeldung, Lynch Machinery. Der Zeitgeber wird verkauft unter dem Namen P.E.T. (programmierbarer elektronischer Zeitgeber).

_s Wie man den Fig. 5 und 7 entnehmen kann, werden die Signale auf den Leitern 82 einer programmierbaren, auf Mikroprozessoren aufgebauten Steuereinrichtung 88 über Eingabemodule wie Modul 90 zugeführt. Die Steuereinrichtung 88 steuert eine Txschsteuereinrichtung 92, eine Steuereinrichtung 94 für den Preßkopf, die Steuereinrichtungen für die pneumatischen Zylinder, die gebildet werden durch ' die Steuereinrichtungen 96, 98, 101 der Trennvorrichtung, der Einstelleinrichtung und der Bremsvorrichtung sowie eine Steuereinrichtung 100 für die Schleudervorrichtung.

Die Steuereinrichtung 88 erzeugt Ausgangssignale auf Ausgangssteuerleitungen 102, um die beschriebenen Vorrichtungen zu betätigen, vgl. Fig. 7. So treiben beispielsweise Signale auf den Steuerleitungen 102 ein Tischgeschwindigkeits-Steuermodul 104 zur Erzeugung von Spannungen zwecks Speisung des Motors 26. Das Geschwindigkeits-Steuermodul

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nimmt vier Eingangssignale von der Steuereinrichtung 88 auf. Das Modul spricht auf jedes Eingangssignal an durch Erzeugung einer Ausgangsspannung einer bestimmten eingestellten Größe. Jede bestimmte Spannung wird eingestellt durch einen Steuerknopf einer Menge von Knöpfen 106 auf dem Modul 104. Ähnliche Module werden für die Schleuder und den Preßkopf verwendet und gesteuert. Die verbleibenden Ausgangssteuerleitungen betätigen pneumatische Ventile zum Antrieb der pneumatischen Zylinder der Einstellvorrichtung, der Trennvorrichtung und der Bremse.

Weitere Einaanqssignale können der Steuereinrichtung !Zentraleinheit)

oder der CPU^vüber ein Eingangsmodul 108 zugeführt werden. Elektrische Signale, die dem Modul 108 zugeführt werden, können als Sicherheitseinrichtungen benutzt werden, um die Befehle T₁ - T_1fi zur zeitlichen Steuerung zu übersteuern. So können beispielsweise Positionsschalter um die Preßmaschine 10 herum angeordnet sein zur Erzeugung elektrischer Signale für das Modul 108 zum Nachweis/ daß die Vorrichtungen bestimmte Bewegungspositionen erreicht haben. Die Steuervorrichtung 88 kann programmiert werden, beispielsweise nicht auf das Zeitsignal T- zu reagieren zur Bewegung des Tisches in seine genaue Position für eine Tischdrehung, wenn die Steuereinrichtung 88 nicht zuvor ein Anzeigesignal von einem Positionsschalter erhalten hat, daß der Einstell- bzw. Fixierstift eingezogen ist.

Die Steuereinrichtung 88 ist außerdem hinsichtlich der Zahl, Art und des Abstandes der Formen programmierbar, die auf dem Tisch 30 angeordnet sind. So istbeispielsweise die Steuereinrichtung für sechs Schleuderformen an jeder zweiten Formposition auf dem Tisch 30 programmierbar, um eine Betätigung des Preßkopfes 36 zu verhindern und den Tisch ohne

Unterbrechung an den Form Positionen vorbeizubewegen, die

keine Formen aufweisen.

Die Steuereinrichtungen 88, 92, 94, 100 sind ferner programmierbar und einstellbar hinsichtlich Formungsparameter,

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wie Formungsart und -zeit. So können beispielsweise die Schleuderformen nach oben geneigt werden zum Schleudern bei einer niedrigen Geschwindigkeit und können bei dieser Geschwindigkeit über einen ausgewählten Zeitraum gehalten werden, können dann kurz zum Auslaufen gebracht werden und schließlich aufgerichtet und bei hoher Geschwindigkeit dem Schleudervorgang unterworfen werden. Die Formen können auslaufen. Alternativ können die Formen auf andere gewünschte Weise dem Schleudervorgang unterworfen werden und zum Stillsetzen abgebremst werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE DIpI.-Ing. Sigurd Leine - Dipl.-Phys Dr. Norbert KSnIg BurekhardtstraBe 1 Telefon (0511) 623005 D-3000 Hannover 1 Unser Zeichen Datum Lynch Corporation 233/282 14.September Patentansprüche

1. Formpreßmaschine, gekennzeichnet durch einen Unterbau (12), einen Formtisch (30), der drehbar auf dem Unterbau angeordnet ist und mehrere Preßformpositionen aufweist zur Anordnung wenigstens einer Preßform, durch Formungsmittel auf dem Unterbau zum aufeinanderfolgenden Zusammenwirken an einer Formungsstation mit einer, mehreren oder sämtlichen Formen auf dem Formtisch, durch Antriebsmittel zum Drehen des Tisches und durch eine Weiterschalt-Steuereinrichtung, die in Wirkverbindung steht mit dem Tischantrieb zur Steuerung des Tischantriebes und zum Weiterschalten lediglich ausgewählter Formpositionen zu der Formungsstation, wodurch nur Formpositionen mit bestimmten Formen zur Formungsstation weiterschaltbar sind.

2. Formpreßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formtisch zwölf Formpositionen aufweist zur Placierung einer bis zwölf Formen, und daß die Weiterschalt-Steuereinrichtung so ausgebildet ist, daß eine bis zwölf mit Formen versehene Formpositionen zur Formungsstation schaltbar sind.

3. Formpreßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formungsmittel einen einfahrbaren Preßkopf aufweisen sowie einen Preßkopfturm zur Preßformung

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von Gegenständen, wobei der Preßkopf auf dem Pressenturm angeordnet ist und der Pressenturm auf dem Unterbau an der Formungsstation.

4. Form ,preßmaschine nach Anspruch 1 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Form positionen zur Aufnahme von Schleuderformen ausgebildet sind und daß die Formungsmittel eine Formschleudereinrichtung aufweisen, die zum Schleudern von Formartikeln in den Schleuderformen ausgebildet ist.

5. Form. preßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Weiterschalt-Steuereinrichtung eine Einrichtung zum automatischen Weiterschalten der ausgewählten Formpositionen zur Formungsstation aufweist.

6. Form preßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Weiterschalt-Steuereinrichtung einen digitalen Rechner umfaßt.

7. Form .preßmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Weiterschalt-Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Signalen zur Zeitsteuerung aufweist, die dem Computer zeitlich gesteuerte Signale zuführt und daß der Computer zur Koordinierung der Funktionen des Tischantriebsmittels und der Formungsmittel ausgebildet ist, wobei die Koordinierung wenigstens zum Teil abhängig ist von Drehgebersignalen.

8. Form ipreßmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Verriegelungsvorrichtung auf dem Unterbau angeordnet ist zur lösbaren Verriegelung des Form__tisches bezüglich der Formungsmittel, wenn irgendeine der Form_^positionen sich an der Form . .station befindet.

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9. Forn^.preßmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner die Funktionen des Tischantriebsmittels, der Formungsmittel und der Verriegelungsvorrichtung koordiniert.

10. Form^preßmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet! daß ferner eine Trennvorrichtung für die Artikel und Formen vorgesehen ist zur Trennung der Artikel von den Formen.

11. Form .preßmaschine nach Anspruch 10/ dadurch gekennzeichnet

daß der Rechner ferner die Arbeitsweise des Antriebs des Tisches der Formungsmittel, der Verriegelungsvorrichtung und der Trennvorrichtung koordiniert.