DE3813726A1 - Einrichtung zum blockieren der scherblaetter bei einer is-glasformmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine sogenannte IS-Maschine zum Formen von Glasbehältern u. ä. (Glasformmaschine mit ein­ zelnen Abschnitten), genauer gesagt eine elektronische Vor­ richtung, die eine Beschädigung der Schereinrichtungen für die Glasposten bei Fehlfunktionen oder einem Ausfall der Maschine verhindert.

IS-Glasformmaschinen sind bekannt und werden seit einer Reihe von Jahren zur Herstellung von Glasbehältern, wie beispiels­ weise Flaschen und Gefäßen, verwendet. Derartige Maschinen umfassen eine Vielzahl von einzeln betätigten Sektionen, von denen jede eine oder mehrere Glasformen und luftbetätigte Vor­ richtungen zur Betätigung der Formen und der zugehörigen Glasspeisemechanismen besitzt. Geschmolzenes Glas wird über luftbetätigte Schereinrichtungen zu einzelnen Glasposten einer vorgegebenen Größe durchtrennt. Die Glasposten werden über Rinnen zu den einzelnen Maschinensektionen geführt. Sämtliche Betätigungsmechanismen der Maschine werden über eine Nocken­ welle u. ä. in zeitlich koordinierter Weise angetrieben. Die Schereinrichtungen für die Glasposten sind sehr teuer. Solche Schereinrichtungen besitzen Arme aus Magnesium und Scherblät­ ter aus Platin und können 14 000 Dollar pro Paar kosten. Es ist daher äußerst wünschenswert, Beschädigungen der Scherblät­ ter zu verhindern, die auftreten können, wenn die Scherblät­ ter aufgrund von Fehlfunktionen der Maschine im geschlossenen Zustand verbleiben und geschmolzenes Glas dann darauf gerichtet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Vorrichtung zu schaffen, die Fehlfunktionen oder ein Versagen der Maschine erfaßt und die Betätigung der Schereinrichtungen selbsttätig verhindert oder blockiert, um auf diese Weise Beschädigungen derselben zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung gelöst, die eine Codierscheibe o. ä. aufweist, welche mit dem Antrieb der IS-Maschine gekoppelt ist, um ein periodisches Signal zur Verfügung zu stellen, das die einzelnen zeitlichen Schritte eines Maschinenzyklus anzeigt. Bewegungsdetektoren sind benachbart zu den Bewegungsbahnen der Scherblätter ange­ ordnet, um entsprechende Signale zur Verfügung zu stellen, die die Tätigkeit der Scherblätter wiedergeben. Elektronische Ein­ richtungen vergleichen die die Tätigkeit anzeigenden Signale von den Detektoren für die Scherblattbewegung mit der zeit­ lichen Abstimmung des Maschinenzyklus und erzeugen ein erstes Signal, wenn die Scherblätter am geeigneten Punkt im Maschi­ nenzyklus nicht in Tätigkeit sind. Ein derartiges Fehlen einer Schereinrichtungstätigkeit wird als Maschinenversagen inter­ pretiert, und es wird eine weitere Tätigkeit der Scherein­ richtung verhindert.

Der zeitliche Vergleich wird vorzugsweise unter Verwendung eines Zählers durchgeführt, der auf die einzelnen Schrittsig­ nale für die Spurzyklen der Maschinentätigkeit anspricht. Schalter sorgen für eine selektive Programmierbarkeit am Zähler, um die Zahl der zeitlichen Schritte, während denen die Tätigkeit der Schereinrichtung auftreten sollte, anzugeben. Die Schereinrichtungsbewegungsdetektoren umfassen vorzugs­ weise ein Paar von elektromagnetischen Näherungsdetektoren, die mit ferromagnetischen Abschnitten gekoppelt sind, welche an den Scherblättern montiert sind. Die Signale von den Näherungsdetektoren werden über parallele monostabile Multi­ vibratoren und ein Gatter geleitet, um eine Koinzidenz der Schereinrichtungsbewegungssignale zur Rückstellung des Zählers zu erfassen. Falls eine solche Koinzidenz innerhalb der pro­ grammierten Zählerzeit nicht auftritt, so zeigt dies ein Maschinenversagen an, und es wird ein Festkörperrelais erregt, um elektrische Energie vom Scherbetätigungsmechanismus zu ent­ fernen. Ein Timer (watchdog timer) spricht auf die perio­ dischen Zyklusabstimmungssignale an und stellt ein zweites Signal zur Verfügung, um einen Schervorgang bei Fehlen von derartigen Abstimmsignalen vom Antrieb der IS-Maschine zu verhindern. Über Betätigungsschalter kann ein Schervorgang unabhängig von der Überwachungselektronik zum Einleiten oder Testen des Maschinenbetriebes durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu­ tert. Es zeigen

Fig. 1 ein Teil-Blockdiagramm einer IS-Maschine, das die Wirkungsweise eines Glaspostenscher­ mechanismus und einer damit gekoppelten Scherblattblockiereinrichtung gemäß der Erfindung darstellt; und

die Fig. 2A und 2B zusammen einen schematischen elektrischen Schaltplan des in Blockform in Fig. 1 dar­ gestellten Scherblattblockiermechanismus.

In Fig. 1 ist ein Paar von Scherblättern 20, 22 darge­ stellt, die mit einem Hebel 14 gekoppelt sind und von Stangen o. ä. (nicht gezeigt) getragen werden, um eine parallele Bewegung aufeinander zu und voneinander weg unter der Steuerung des Hebels 14 durchzuführen. Ein Ende des Hebels 14 ist mit einem Luftfedermotor 16 ge­ koppelt, der über ein Betätigungsventil 24 angetrieben wird. Das andere Ende des Hebels 14 steht über eine Stange 18 mit einer Nockenfolgerolle 21 in Verbindung, die auf einem Nocken 22 läuft. Der Nocken 22 ist mit einer Hauptantriebswelle 34 einer IS-Maschine gekoppelt.

Das Betätigungsventil 24 ist im Normalbetrieb an ein Solenoidven­ til 26 angeschlossen und wird von diesem gesteuert. Ein elektrischer Schalter 28 ist mit einer Folgeeinrichtung 30 gekoppelt, um das Solenoidventil 26 in Abhängigkeit von der Drehung eines Nockens 32 wahlweise zu erregen. Der Nocken 32 wird zusammen mit einer Vielzahl von weiteren Nocken von der Hauptantriebswelle 34 der IS-Maschine getra­ gen oder ist damit gekoppelt. Diese Hauptantriebswelle koor­ diniert die Tätigkeit der Sektionen der IS-Maschine. Ein zweites Soleniodventil 36 ist mit dem Betätigungsventil 24 gekoppelt, um dessen Betrieb zu verhindern. Das Solenoid­ ventil 36 ist an einen normalerweise geschlossenen elektrischen Sicherheitsschalter 38 angeschlossen, der von einer Bedienungsperson zur Wartung oder Reparatur der Scher­ blätter wahlweise geöffnet werden kann. Die Scherblätter 20, 22 werden somit normalerweise vom Ventil 34 und dem Feder­ motor 16 in die geschlossene Stellung oder Eingriffsstel­ lung vorgespannt und während des Maschinenzyklus periodisch durch den Nocken 21 und die Stange 18 geöffnet, so daß Glas dazwischen durchtreten kann. Im Falle von Fehlfunktionen wird der dem Federmotor 16 zugeführte Luftdruck durch die Ventile 24, 36 so gesteuert, daß die Scherblätter unabhängig vom Nocken 21 und der Stange 18 in die offene Stellung ge­ drückt werden.

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung ist eine Codierscheibe o. ä. 40 mit der Antriebswelle der IS-Maschine 34 gekoppelt und besitzt einen zugeordneten Sensor 42, der periodische Signale zur Verfügung stellt, welche die Drehung der Welle 34 wiedergeben und somit zeitliche Schritte in einem Betriebszyklus der Maschine anzeigen. Ein Paar von elektromagnetischen Näherungs­ detektoren oder Sensoren 44, 46 ist benachbart zu den Bewe­ gungsbahnen von entsprechenden Scherblättern 20, 22 angeordnet und spricht auf den Durchgang von ferromagnetischen Metallab­ schnitten 48, 50 an, die von den Scherblättern getragen wer­ den, um die Bewegung der Scherblätter an den Sensoren vorbei zu erfassen. Die Sensoren 42, 44, 46 sind an eine Scherblatt­ blockierelektronik 52 angeschlossen, die in den Fig. 2A- 2B in Einzelheiten dargestellt ist.

Die Blockierelektronik 52 umfaßt einen Verstärkermodul 54 (Fig. 2A), der dazu dient, die verwendeten Näherungssensoren 44, 46 anzupassen. Die Verstärker 54 empfangen die Bewegungs­ signale von den Sensoren 44, 46 und legen entsprechende Aus­ gangssignale an ein Paar von monostabilen Multivibratoren 56, 58 an. Die monostabilen Multivibratoren 56, 58 verlängern die verstärkten Sensorsignale und stellen entsprechende Ausgangs­ signale einem Koinzidenzerfassungsgatter 60 zur Verfügung. Ein Paar von voreinstellbaren Kaskadenzählern 64, 66 besitzt Da­ teneingänge, die über entsprechende Schalter 68 einzeln an Versorgungsspannung und über Widerstände R 1-R 8 an Erde ge­ legt sind. Die Schalter 68 stellen somit im geschlossenen Zustand unabhängig voneinander Werte von "1", "2", "4", "8", "10", "20", "40" und "80" den Zählern 64, 66 als vorgegebene Eingangssignale zur Verfügung. Bei dem in Fig. 2B dargestell­ ten Anwendungsfall sind die "8"-, "10"- und "20"-Schalter ge­ schlossen, so daß der Zähler 64, 66 auf eine Zählung von "38" voreingestellt wird. Die rückgesetzten Eingänge der Zähler 64, 66 sind über ein Gatter 70 an den Ausgang eines Gatters 60 (Fig. 2A) angeschlossen. Die Ausgänge der Zähler 64, 66, die anzeigen, daß die Zähler den Wert der an den Schaltern 68 voreingestellten Eingänge erreicht haben, sind an eine Ver­ riegelung 72 gelegt. Der rückgesetzte Eingang der Verriege­ lung 72 ist an den Ausgang des Gatters 60 (Fig. 2A) ange­ schlossen.

Der Codiersensor 42 ist über einen optischen Isolator 74 (Fig. 2B) an den Zähleingang des Zählers 64 angeschlossen. Der Zähleingang des Zählers 66 steht mit dem Carry-Ausgang des Zählers 74 in Verbindung. Die Zähler 64, 66 zählen somit synchron mit dem periodischen Signal vom Codiersensor 42 bis auf den Stand, der den voreingestellten Eingangsschaltern 68 entspricht, und führen der Verriegelung 72 in Abwesenheit eines Zählerinterventions- und Verriegelungsrückstellsignal vom Gatter 60 ein Ausgangssignal zu. Ein derartiges Zähler­ rückstellsignal wird bei Erfassung einer Bewegung an den Scherblattsensoren 44, 46 erzeugt, wenn derartige Bewegungs­ signale am Gatter 60 zeitlich übereinstimmen (sich überlap­ pen). Bei Fehlen von Bewegungssignalen an beiden Detektoren innerhalb der durch die Schalter 68 eingestellten Maschi­ nenzykluszeit oder bei Fehlen von Bewegungssignalkoinzidenz, wird die Verriegelung 72 durch den Zähler 64 gesetzt, so daß sie ein erstes Signal an das Gatter 76 abgibt. Bei der in der Zeichnung dargestellten speziellen Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß es sich bei der IS-Maschine um eine 10 Stationen aufweisende Maschine handelt, wobei der Codierer 40 am Sensor 42 für jedes Grad Drehung der Welle 34 ein Zähl­ signal zur Verfügung stellt. Somit sollten sich die Scherblät­ ter 20, 22 pro 36° Wellendrehung einmal schließen. Die Zähler 64, 66 sind auf "38" voreingestellt, um eine gewisse Über­ lappungstoleranz vorzusehen.

Ein Watchdog-Timer 78, der einen wiedertriggerbaren monosta­ bilen Multivibrator 80 umfaßt, überwacht die Frequenz des periodischen Signalausganges vom Codiersensor 42. Der Timer 48 stellt ein zweites Eingangssignal am Gatter 76 zur Verfügung, falls eine derartige Codiersignalfrequenz unter die Multi­ vibrationsimpulsrichtung fällt, die durch den Widerstand R 11 und Kondensator T 1 eingestellt worden ist. Das Gatter 76 ist über ein Gatter 94 und einen Transistor Q 1 an ein Festkörperrelais 96 geschaltet. Das Relais 96 spricht bei jedem Eingangssignal des Gatters 76 auf ein Signal an, um die nutzbare Energie vom Solenoidventil 36 (Fig. 1) zu entfernen und dadurch eine Ver­ hinderung des Betriebes des Betätigungsventils 24 zu bewirken. Man erkennt somit, daß die vorgesehene Scherblattblockierelek­ tronik ausfallsicher arbeitet. Bei einem Versagen oder einem Fehler der IS-Maschine, das sich darin äußert, daß sich die Scherblätter 20, 22 nicht mehr koinzident bewegen, daß sie sich nicht mehr zu den richtigen Zeitpunkten bewegen oder daß sich die Welle 34 nicht mehr mit der gewünschten Frequenz be­ wegt, werden das Festkörperrelais 96 und das Solenoidventil 36 aberregt, und das Betätigungsventil 24 wird blockiert. Natür­ lich werden bei einem Fehler in der elektrischen Energiever­ sorgung das Relais 96 und das Ventil 36 automatisch aberregt.

Um den Scherblattblockiermechanismus wieder freizugeben und den Schervorgang wieder zu beginnen, ist ein Betätigungsschal­ ter 82 (Fig. 2A) über einen optischen Isolator 84 an einen monostabilen Multivibrator 86 angeschlossen. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 86, der eine durch den Widerstand R 13 und den Kondensator C 2 festgelegte Impulsdauer aufweist, ist über das Gatter 94 und den Widerstand R 12 an den Transistor Q 1 zur Erregung des­ selben angeschlossen, so daß auf diese Weise das Relais 96 erregt und unabhängig vom Gatter 76, den Zählern 64, 66 und dem Timer 78 dem Solenoidventil 36 Strom zugeführt wird. Ein Betätigungsschalter 88 ist mit dem Ausgang des Relais 80 parallel geschaltet, um unabhängig von der Blockierelektronik 52 für Wartungs- und Reparaturzwecke dem Solenoidventil 36 elektrische Energie zuzuführen. Die Blockierelektronik 52 wird durch eine Stromquelle 90 (Fig. 2A) versorgt, die über eine Sicherung 92 Strom vom Netz erhält.

Claims (10)

1. IS-Glasformmaschine mit einem Paar von Schereinrichtun­ gen, die hin- und herbeweglich montiert sind und Glas­ posten für die einzelnen Sektionen der IS-Maschine ab­ trennen, Einrichtungen zum wahlweisen und wiederholten Betätigen der Schereinrichtungen an vorgegebenen Punkten im Betriebszyklus der IS-Maschine und elektro­ nischen Einrichtungen zum Überwachen des Betriebes der Schereinrichtungen und zum selbsttätigen Verhindern eines Betriebes derselben, wenn ein Fehler in der Maschine auftritt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronischen Einrichtungen die folgenden Bestandteile umfassen:
An die Betätigungseinrichtungen gekoppelte Einrichtungen, die ein periodisches Signal zur Verfügung stellen, das das Timing des Maschinenzyklus anzeigt,
an die Schereinrichtungen (20, 22) gekoppelte Einrichtun­ gen, die ein Signal zur Verfügung stellen, das den Be­ trieb der Schereinrichtungen wiedergibt,
Einrichtungen zum Vergleichen des Betriebsanzeigesignales mit dem Timingsignal zur Abgabe eines ersten Signales, das anzeigt, wenn das Betriebsanzeigesignal am vorgewähl­ ten Punkt im Maschinenzyklus nicht auftritt, und
Einrichtungen, die mit den Betätigungseinrichtungen ge­ koppelt sind und auf das erste Signal ansprechen, um einen Betrieb der Betätigungseinrichtungen zu verhin­ dern.

2. IS-Maschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen Zählereinrichtungen (64, 66) umfassen, die auf das perio­ dische Timingsignal ansprechen und Schritte des Ma­ schinenzyklus zählen.

3. IS-Maschine nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen desweiteren Einrichtungen zum wahlweisen Programmieren der Zählereinrichtungen (64, 66) umfassen, um bei vorge­ wählten Zahlen von Zyklusschritten das erste Signal zur Verfügung zu stellen.

4. IS-Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie desweiteren Watchdog-Timing- Einrichtungen (78) aufweist, die auf das periodische Timingsignal ansprechen und bei einem Fehlen desselben ein zweites Signal abgeben, wobei die Betätigungsverhin­ derungseinrichtungen entweder auf das erste oder auf das zweite Signal ansprechen, um einen Betrieb der Be­ tätigungseinrichtungen zu verhindern.

5. IS-Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Be­ triebsanzeigeeinrichtungen ein Paar von Bewegungser­ fassungseinrichtungen umfassen, die auf eine Bewegung des Paares der Schereinrichtungen (20, 22) ansprechen.

6. IS-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegungserfassungseinrichtungen ein Paar von elektromagnetischen Näherungsdetektoren (44, 46) aufweisen, die benachbart zu den Bewegungsbahnen der Schereinrichtungen (20, 22) angeordnet sind, sowie ferromagnetische Einrichtungen, die von den Scherein­ richtungen getragen werden und Signale an den Näherungs­ erfassungseinrichtungen abgeben, die einen Durchgang zur entsprechenden Schereinrichtung benachbart zu den Nähe­ rungserfassungseinrichtungen anzeigen.

7. IS-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betriebsanzeigeeinrichtungen desweiteren Einrichtungen umfassen, die auf Signale von den Bewegungserfassungseinrichtungen ansprechen, um eine Koinzidenz derselben zu erfassen und das erste Signal bei Fehlen einer derartigen Koinzidenz zu er­ zeugen.

8. IS-Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie des­ weiteren Einrichtungen aufweist, die mit den Betäti­ gungsverhinderungseinrichtungen gekoppelt sind, um wahlweise einen Betrieb derselben unmöglich zu machen und dadurch einen Betrieb der Betätigungseinrichtungen unabhängig vom ersten Signal zu ermöglichen.

9. IS-Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtungen, die einen Betrieb wahlweise unmöglich machen, von einer Bedienungsperson zu betätigende Schaltereinrichtungen (82) und Ein­ richtungen umfassen, die auf eine Betätigung der Schal­ tereinrichtungen (82) ansprechen, um einen Betrieb der Betätigungsverhinderungseinrichtungen nur über eine vor­ gewählte Zeitdauer unmöglich zu machen.

10. IS-Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsverhinderungsein­ richtungen eine Relaiseinrichtung (80) aufweisen, um den Betätigungseinrichtungen wahlweise elektrischen Strom zuzuführen, und durch eine Bedienungsperson zu betäti­ gende Schaltereinrichtungen (82) besitzen, die parallel zu den Relaiseinrichtungen (80) geschaltet sind.