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Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte sich hin- und
herbewegende Vorrichtung, insbesondere zur Verwendung bei einem
Schermechanismus in gerader Linie.
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Das US-Patent 4 215 611, aus dem der Oberbegriff des Anspruchs 1
bekannt ist, offenbart ein Gerät zum Scheren von geschmolzenem Glas
in gerader Linie, wobei eine obere und eine untere Scherblattanordnung
jeweils reziprok an Trägerelementen montiert sind, wobei das obere und
das untere Trägerelement durch eine Druckluftzylinderanordnung und
eine Zahnstangenanordnung angetrieben werden. Wie in den Figuren 1
und 2 des Patents dargestellt ist, und der Spalte 9, Zeilen 8-66 erörtert
ist, ist einer der Scherblatt-Trägerarme (oder "Flanschabschnitte") mit
einem Vorwärtsabschnitt der Arbeitsstange gekoppelt, die durch die
Druckluftzylinderanordnung angetrieben wird, während der andere
Trägerarm indirekt in der entgegengesetzten Richtung mittels eines parallelen
Zahnstangenverbindungsglieds zwischen einem solchen Trägerarm und
einem rückwärtigen Abschnitt der Arbeitsstange angetrieben wird. In
beiden Fällen ist der Flanschabschnitt oder der Trägerarm an der
Antriebsstange oder der Zahnstange unter Verwendung von
Unterlegscheiben, einer Sichemngsscheibe und einem Mutterelement gesichert, um die
Verbindung sicherzustellen. Die Trägerarme sind in Folge mit den
Scherblatt-Trägem über rohrförmige Abschnitte der Träger verbunden, die
gleitend an Führungsstäben montiert sind, wobei die entgegengesetzten
Enden des Trägers gleitend an einer Führungsschiene montiert sind.
Somit werden die Scherblätter zwischen einer offenen und einer
Scherposition entlang einer Achse parallel zu den Achsen der Führungsstäbe,
und idealerweise zu den Achsen des Arbeitsstabes und der Zhhnstange
hin- und herbewegt. In der Praxis sind solche Vorrichtungen zum
geradlinigen Scheren manchmal einer vorzeitigen Abnutzung der Teile begegnet,
und zwar aufgrund der steifen Verbindung zwischen dem Antriebsstab
und der Zahnstange und den Scherblatt-Trägern. Diese steife Verbindung
ließ keine Kompensation irgendeiner Nicht-Parallelität der Antriebsstäbe
gegenüber den Führungsstäben zu. Darüber hinaus war es beim
Zusammenbauen einer Schervorrichtung schwierig, eine geeignete Ausrichtung
der Antriebsstäbe, des Trägerarms und der komplexen
Scherblatt-Trägeranordnungen sicherzustellen, insoweit als die dimensionsmäßigen
Toleranzen dieser miteinander verbundenen Teile so waren, daß eine falsche
Ausrichtung auftreten konnte, wenn die Teile nicht mit großer Sorgfalt
ausgewählt und zusammengebaut wurden. Dieses letztere Problem
resultierte aus der Überempfindlichkeit der
Zahnradstangen-Trägerarm-Verbindungen gegenüber einer radialen falschen Ausrichtung.
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Das US-Patent 4 699 643 des Anmelders offenbart verschiedene
verbesserte Antriebsanordnungen für geradlinige Scheren, die alle ein
Antriebsritzel zum Hin- und Herbewegen von Zahnstangen enthalten, die an den
Scherblatt-Trägern gesichert sind. Bestimmte offenbarte
Ausführungsbeispiele enthalten eine Fluid-Antriebsquelle in Kombination mit einem
elektrischen Hiilsmotor, während das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sich
allein auf den Hilfsmotor zum direkten Antreiben des Ritzelgetriebes
verläßt. Alle diese Ausführungsbeispiele teilen das Merkmal, daß die
Antriebs-Zahnstangenstäbe fest an Armen montiert sind, die sich von den
Scherblatt-Trägem erstrecken und teilen die oben beschriebenen
Nachteile.
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Demgemäß ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine verbesserte
Antriebsanordung für einen geradlinigen Schermechanismus des Typs zu
schaffen, der hin- und herbewegende Stäbe verwendet, um die parallel
montierten Träger anzutreiben, die die Scherblattanordnungen
unterbringen. Insbesondere ist es erwünscht, eine vorzeitige Abnutzung und
dimensionsmäßige Toleranzprobleme zu vermeiden, auf die Systeme dieses Typs
nach dem Stand der Technik gestoßen sind.
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Die vorliegende Erfindung schafft einen hin- und herbewegenden
Mechanismus einer Glaswarenherstellungsmaschine des Typs, der einen Arm
enthält, der an hin- und herbewegenden Teilen gesichert ist, mindestens
einen gleitend montierten Antriebsstab mit einer Achse, die im
wesentlichen parallel zu der Achse der Hin- und Herbewegung der Teile ist,
wobei der Antriebsstab mit dem Arm verbunden ist, so daß der Arm
und die Teile sich parallel zu dem Antriebsstab bewegen und eine
Antriebseinrichtung zum Hin- und Herbewegen des Antriebsstabs entlang
seiner Achse, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem
Arm und dem Antriebsstab umfaßt:
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ein Umfangselement, das an oder einstückig mit dem Antriebsstab
angebracht ist,
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ein erstes und ein zweites ringförmiges Element, die von dem
Umfangselement hervorstehen, wobei die ringförmigen Elemente radiale
Oberflächen haben, die sich gegenüberstehen, und
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ein Laufbuchsenelement, das an oder einstückig mit dem Arm gesichert
ist und um den Antriebsstab zwischen den radialen Oberflächen der
ringförmigen Elemente mit einem radialen freien Bereich zwischen dem
Urnfangselement und dem Laufbuchsenelement und einem axialen freien
Bereich zwischen dem Laufbuchsenelement und den radialen Oberflächen
angebracht ist, um eine eingeschränkte Wiederpositionierung und
Wiederausrichtung des Arrns relativ zu dem Antriebsstab zuzulassen.
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Diese Anordnung erlaubt ein "Schweben" mit geringem Gegenschlag. Bei
seinem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hin- und
Herbewegungsmechanismus ein geradliniger Schermechanismus.
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Vorzugsweise sind bei einem Mechanismus gemäß der Erfindung der
Antriebsstab, das erste und das zweite ringförmige Element und das
Laufbuchsenelement im radialen Ouerschnitt alle kreisförmig. Vorteilhaft
ist der radiale freie Bereich in der Größenordnung von 0,0254 bis 0,254
cm (0,01 bis 0,1 Inch) bezüglich der Breite. Um das Gleiten des
Laufbuchsenelements relativ zu dem ersten und dem zweiten ringförmigen
Element und einen sehr beschränkten Betrag axialer Wiederausrichtung
dieser Strukturen zuzulassen, sind diese durch einen axialen Spalt
getrennt, der vorzugsweise eine Größenordnung von 0,00254 bis 0,00762 cm
(0,001 bis 0,003 Inches) bezüglich der Breite hat.
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Bei einem bevorzugten Aufbau einer solchen Verbindung ist eine harte
Laufbuchse für den Antriebsstab vorgesehen, die den Umfang des Stabes
in dem Laufbuchsenelement bildet, wobei eine solche Laufbuchse einen
Flansch aufweist, der das erste ringförmige Element schafft. Vorteilhaft
umfaßt das zweite ringförmige Element eine Stabmutter; die an dem
Ende der Laufbuchse entgegengesetzt zu ihrem Flansch angeordnet ist.
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Die obigen und zusätzliche Gesichtspunkte der Erfindung sind im
folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben,
was zusammen mit den Zeichnungsseiten zu nehmen ist, wobei:
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Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schermechanismus ist, der die
vorliegende Erfindung enthält;
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Fig. 2 eine Schnittansicht einer geradlinigen Scherantriebsanordnung mit
Hilfsmotorantrieb von dem Schermechanismus der Fig. 1 ist;
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Fig. 3 eine Schnittansicht einer einzelnen anpaßbaren Verbindung ist,
die dem Schnitt der Fig. 2 entspricht;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Verbindung der Fig. 3 ist,
wobei ihre verschiedenen gezeigten Teile der größeren Klarheit
halber getrennt sind; und
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Fig. 5 eine Schnittansicht einer anpaßbaren Verbindung in
Übereinstimmung mit einem altemativen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist, und zwar in einem Schnitt, der jenem der Fig. 3
entspricht.
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Nun sollte für einen Überblick über einen Schermechanismus, der eine
verbesserte Antriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung
verkörpert, Bezug genommen werden auf Fig. 1. Der Schermechanismus hat
im allgemeinen die Konstruktion, die in dem US-Patent 4 215 611 des
Anmelders offenbart ist, das einen geradlinigen Schermechanismus
offenbart, der ein Druckluft-Antriebssystem benutzt, um den Betrieb der
Scheren zu veranlassen, aber bestimmte Abänderungen enthält, um einen
Schermechanismus 10 an einen Hilfsmotorantrieb anzupassen, und zwar
in Übereinstimmung mit dem US-Patent 4 699 643 des Anmelders (Fig.
1). Die folgenden Unterschiede zwischen dem Schermechanismus 10 und
jenem des '611-Patents sollten bemerkt werden. Der Schermechanismus
10 wird eher von einem Hilfsmotor 28 als von einer
Druckluft-Antriebsquelle
wie in dem '611-Patent angetrieben. Wie weiterhin unter
Bezugnahme auf die Schnittansicht der Fig. 2 angemerkt ist, dient der
Luftzylinder 26, der unten links in der Fig. 1 zu sehen ist, nicht als
Antriebsquelle, sondern vielmehr zum Trennen der Scheren aus
Sicherheitsgründen in dem Fall einer elektrischen Fehlfunktion. Es gibt einen
im wesentlichen unterschiedlichen Aufbau der Antriebsstäbe und
Zahnstangen, wie es weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erklärt
werden wird. Allgemein sind, wie es in der Draufsicht der Fig. 1 zu
sehen ist, die obere und die untere Scheranordnung 15 bzw 17 reziprok
beweglich. Die obere Scheranordnung 15 hat einen rohrförmigen
Abschnitt 16, der auf einer Führungsschiene 13 gleitet, die verdeckt zu
sehen ist, und die Scheranordnung 15 gleitet auch auf der
Führungsschiene 14. Die untere Scheranordnung 17 hat einen rohrförmigen
Abschnitt 18 (in Fig. 1 nur teilweise sichtbar), der auf einer in dieser
Ansicht nicht sichtbaren Führungsschiene gleitet, und die untere
Scheranordnung 17 gleitet auch auf der Führungsschiene 14. Der rohfförmige
Abschnitt 16 der oberen Scheranordnung 15 hat einen Flanschabschnitt
oder Arm 35, der die Scheranordnung mit einem Antriebsstab 20
verbindet, der von einem Hilfsmotor 28 angetrieben wird, wie es unten
unter Bezugnahme auf Fig. 2 erklärt wird. Der rohrförmige Abschnitt 18
der unteren Scheranordnung 17 hat auch einen Doppelflanschabschnitt,
der gegenüberliegende Arme 37, 38 umfaßt. Der Arm 37 ist mit einem
Antriebsstab 24 verbunden, der vom Hilfsmotor 28 angetrieben wird,
während der Arm 38 mit einer Kolbenstange 31 von einem Luftzylinder
26 ausgerichtet aber nicht verbunden ist, wie es unten näher erklärt wird.
Der Hauptrahmen 19 des Schermechanismus 10 ist eine einstückig
ausgebildete Struktur, was unten bezeichnete Vorteile hat. Es sollte angemerkt
werden, daß die Führungsschienen 13 und 14 und die Antriebsstäbe 20,
24 idealerweise parallel zueinander sind.
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Nimmt man nun Bezug auf die Schnittansicht der Fig. 2 enthalten die
Antriebsstrukturen der Scheranordnung 10 ein paar von oberen und
unteren Zahnstangenstäben 20 und 24 mit jeweiligen
Zahnstangenabschnitten, wobei der obere von ihnen bei 21 zu sehen ist. Die
Zahnstangenabschnitte sind im Eingriff mit einem Zahntriebwerk in einem
Gehäuse 22, wobei ein derartiges Zahntriebwerk direkt mit der Welle
des Hilfsmotors 28 gekoppelt ist, um dadurch gedreht zu werden. Die
Zahnstangen 20 und 24 sind jeweils mit den Armen 35 und 37
gekoppelt, und zwar durch anpaßbare Verbindungen 30 und 32 gemäß der
vorliegenden Erfindung, von denen der genaue Aufbau unten erörtert
werden wird. Allgemein ausgedrückt, erlauben anpaßbare Verbindungen
30 und 32 ein radiales Wiederpositionieren der Arme 35 und 37 relativ
zu den Achsen der Stangen 20 und 25 um einen bestimmten Betrag, und
haben dazu einen geringeren Grad axialen Versatzes und axialer
Neigung. Wie es am besten in Fig. 2 zu sehen ist, hat die Kolbenstange 31,
die sich von dem Luftzylinder 26 erstreckt, an ihrem Ende, das dem
Arm 38 am nächsten ist, einen Puffer 33. Der Luftzylinder 26 wird in
dem Falle einer elektrischen Fehlfunktion des Schermechanismus 10
betätigt, um den Puffer 33 gegen den Arm 38 zu treiben und dadurch
die untere Scheranordnung 17 aus ihrer mittleren Scherposition zu
bewegen.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den
vorliegenden Zeichnungsseiten nicht dargestellt ist, sind anpaßbare
Verbindungen wie beispielsweise jene, die bei 30 und 32 in Fig. 2 gezeigt
sind, in einem pneumatisch angetriebenen Schermechanismus enthalten,
wie beispielsweise jenem, der in dem US-Patent 4 215 611 des
Anmelders gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Antriebsquelle
eher eine Luftzylinder-Kolbenanordnung als ein Hilfsmotor; und die
Kolbenstangen-Armverbindung ist eher eine einstellbare Verbindung als
eine feste Verbindung.
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Nun sollte Bezug genommen werden auf Fig. 3, die eine der anpaßbaren
Verbindungen 30 in der Schnittansicht der Fig. 2 zeigt, und zwar in
einem vergrößerten Maßstab, zusammen mit der perspektivischen Ansicht
der Fig. 4, die die Teile zeigt, die die Verbindung 30 getrennt
voneinander umfaßt. Die Zahnstange 20 hat eine gehärtete Umfangslaufbuchse
31, die nahe dem Ende der Stange angebracht ist, und enthält einen mit
Gewinde versehenen Abschnitt 20t an dem Stangenende. Die gehärtete
Laufbuchse 41 enthält ein ringförmiges Element in der Form eines
Flanschabschnitts 43 an ihrem inneren Ende, und ein zweites
ringformiges Element ist durch eine Stangenmutter 46 vorgesehen, die auf das
Stangenende 20T an dem anderen Ende der Laufbuchse 41 aufgeschraubt
ist. Eine radiale Oberfläche 44 des Laufbuchsenflansches 43 und eine
radiale Oberfläche 47 der Stangenmutter 46 definieren zwischen ihnen
einen Umfangsbereich 42 um die gehärtete Laufbuchse 41. Eine
geschlitzte Überschiebmuffe 48 hält die Stangenmutter 46 an dem Ende
der Zahnstange 20 zurück.
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Ein Bereich 42 enthält eine Laufbuchse 50, eine Laufbuchsenmutter 58
und einen Arm 35, die eine einstückige Struktur bilden, wobei die
Laufbuchse 50 in einer zylindrischen Öffnung des Arms 35 durch die
Laufbuchsenmutter 58 gesichert ist, die auf eine mit Gewinde versehene
Oberfläche 50t der Laufbuchse 50 geschraubt ist.
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Der äußere Durchmesser der Laufbuchse 41 ist geringer als der innere
Durchmesser der Laufbuchse 50, um einen radialen freien Bereich 70
zwischen diesen Strukturen zu schaffen. Vorteilhaft ist ein Spalt in der
Größenordnung von 0,25 bis 2,5 mm zwischen diesen Strukturen
vorgesehen.
Darüber hinaus ist die axiale Länge der Laufbuchse 50 etwa
0,025 bis 0,075 mm geringer als die Trennung der radialen Oberflächen
44 und 47, um einen axialen freien Bereich 80 zu schaffen Die Wirkung
davon ist es, ein radiales Wiederpositionieren des Armes 35 relativ zu
der Antriebsstange 20 zuzulassen, und in einem geringeren Ausmaß,
einen relativen axialen Versatz oder eine axiale Neigung des Armes 35
relativ zu der Stange 20 zuzulassen. Nimmt man wieder Bezug auf die
Draufsicht der Fig. 1 und die Schnittansicht der Fig. 2, erlauben die
Verbindungen 30 und 32 ein radiales Wiederpositionieren und eine axiale
Wiederausrichtung der Arme 35 und 37 relativ zu den Antriebsstangen
20 und 24 und verhindern dadurch eine vorzeitige Abnutzung der sich
bewegenden Teile des Schermechanismus 10 aufgrund der seitlichen
Belastung von einer Nicht-Parallelität der Führungsschienen bezüglich der
Antriebsstangen. Durch ein Zulassen einer radialen Wiederpositionierung
der Scheranordnungen 15 und 17 und ihrer miteinander verbundenen
Strukturen relativ zu den Antriebsstangen 20 und 24 kann sich der
Schermechanismus 10 daräber hinaus an Veränderungen in
dimensionsmäßigen Toleranzen der verschiedenen Strukturen des
Schermechanismusantriebs anpassen.
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Die Verwendung eines einstückig ausgebildeten Rahmens 19 zählt zu
diesen Vorteilen, und zwar durch Vorsehen einer sichereren
Montierstruktur für die Bewegungsteile des Schermechanismus 10.
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Fig. 5 zeigt im Schnitt eine alternative Konstruktion einer flexiblen
Verbindung 30', die im allgemeinen ähnlich der Verbindung 30 ist, die
in Fig. 3 gezeigt ist, mit dem Unterschied, daß anstelle einer separaten
Laufbuchse 50 und einer Laufbuchsenmutter 58, die an dem Arm 35
gesichert ist, der Arm 35' der Fig. 5 einen zylindrischen, nach außen
umgebogenen Rand 60 enthält, der ähnliche Abmessungen hat wie die
Laufbuchse 50. Das heißt, die Länge des nach außen umgebogenen
Randes 60 zwischen seinen Endoberflächen 53, 54 und seinem inneren
Durchmesser bei einer Oberfläche 61 ist mit der Länge und dem inneren
Durchmesser der Laufbuchse 50 vergleichbar.
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Es wird erkannt werden, daß, wenn es erwnscht ist, die
Umfangslaufbuchse 41 einstücklg mit der Antriebsstange 20 sein kann.