DE68912650T2 - Formen von Glasgegenständen. - Google Patents

Formen von Glasgegenständen.

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen hohler Glasgegenstände wie Glasflaschen unter Verwendung automatischer Maschinen.
  • Beim herkömmlichen Verfahren zum Formen von Glasgegenständen schließt sich ein Paar sogenannter "Vorformen" über einem Flaschenring oder Flaschenringen, ein Klumpen von geschmolzenem Glas wird üblicherweise durch einen Trichter, der anschließend entfernt wird, in den oder jeden Formenhohlraum getaucht, eine Abdichtplatte wird auf den Formenhohlraum gelegt, um sein oberes Ende zu verschließen und Luft wird in den unteren Teil des Formenhohlraumes geblasen, um den Klumpen in einen Vorformling zu blasen. Im "Preß-Blaseverfahren" verwendet man einen Plungerkolben, um den Klumpen in einen Vorformling zu pressen. Beim "Blas-Blaseverfahren" wird "Setzluft" in den oberen Teil der Form geblasen, um den Klumpen im Formenhohlraum abzusetzen, bevor er in einen Vorformling geblasen wird.
  • Nach Formung des Vorformlings öffnen sich die Vorformen und der/die Vorformling(e) wird/werden mittels des Flaschenrings oder der Flaschenringe zu den "Blas- oder Fertigformen" befördert, wo er/sie dann in das Fertigerzeugnis ausgeblasen werden.
  • Üblicherweise wird der Formvorgang durch die sogenannte IS (Individual Section)-Maschine durchgeführt. Diese Maschine besitzt mehrere Teilabschnitte, von denen jeder mit einem Paar Vorformen ausgestattet ist, die einen, zwei oder mehr Formenhohlräume definieren können. Jeder Teilabschnitt besitzt auch eine Gruppe von Blasformen, die eine entsprechende Zahl an Formenhohlräumen aufweisen. Der sogenannte "Umkehr- oder Rückarm" hält den/die Flaschenring(e), in denen die Hälse der Glasgegenstände geformt werden; dieser Arm befördert die Ringe und die Vorformlinge von den Vor- zu den Blasformen.
  • Normalerweise werden die Blas- und Vorformen einem Strom kühlender Luft ausgesetzt. Wenn ein Teil der Maschine neuerlich in Gang gesetzt wird, nachdem er einige Zeit ausgeschaltet war, läßt sich bekannterweise dieser Luftstrom zumindest grob regulieren, sodaß die Formtemperaturen angepaßt werden können und sich die Formen beispielsweise auf eine Arbeitstemperatur erhitzen können.
  • In jüngster Zeit entwickelte man ein verbessertes System, in dem die Formen durch sie verlaufende Luftstromgänge aufweisen und zusammenwirkende Teile so an der Maschine angeordnet sind, daß ein Luftstrom durch diese Gänge geführt wird. Wassergekühlte Formen und Formträger sind auch bekannt.
  • Man versuchte, die Formtemperaturen, etwa durch Unterbringen eines Thermoelements in den Formen, zu kontrollieren. Zur Überprüfung der Formtemperatur bedient man sich auch eines in der Hand gehaltenen tragbaren Meßfühlers.
  • US-A-3332765 (Champlin) beschreibt eine Wärmeregulierung für glasformende Blasformen, die eine infrarotempfindliche Photoröhre zur Temperaturmessung eines gerade geformten Vorformlings verwendet. Eine elektrische Bedienungskonsole empfängt das Signal der Photoröhre zu einem festgesetzten Zeitpunkt des Formvorganges, der durch die Zeitsteuerungstrommel einer herkömmlichen IS-Maschine ermittelt wird. Die gemessene Temperatur bestimmt die Menge des Kühlmittels, das dem Vorformling zugeführt wird.
  • EP-A-151339 beschreibt eine IS-Mascnine zum Formen von Glasgegenständen, bei der ein Infrarotdetektor-Gerät zur Temperaturermittlung der Formen der Vorrichtung verwendet wird.
  • Die Erfinder sind zur Auffassung gelangt, daß die Temperaturregulierung durch Überwachung der Temperatur des gerade durch die Formen geformten Glases und nicht durch Überwachung der Temperatur der Formen selbst erfolgen könnte. In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überwachung oder Regulierung der Temperatur an einer IS-Maschine zum Formen hohler Glasgegenstände in einem Formvorgang, der das Formen von geschmolzenem Glas in einen Hohlvorformling in einer Form einer ersten Gruppe von Formen, das Loslösen des Vorformlings aus der Form, seine Beförderung zu einer Form einer zweiten Gruppe, sein Ausblasen in ein Formstück und die Loslösung der geblasenen Glasgegenstände aus der zweiten Form umfaßt, welches Verfahren einen Schritt zur Überwachung der Temperatur des aus einer genannten Form losgelösten Glases beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor das Glas entlang einer Sichtbahn beobachtet, die mittels der Bewegung der Form von der Maschine für einen Zeitraum während der Öffnungsbewegung der Form geöffnet wird. Vorzugsweise wird ein weiterer Schritt zur Regulierung einer Kühlmittelzufuhr zu der genannten Form als Reaktion auf die beobachtete Glastemperatur vorgesehen.
  • Die Kühlmittelregulierung erfolgt im allgemeinen durch die Regulierung des Luftstroms über oder durch die Formen. Es wäre vorstellbar, daß die Regulierung durch eine Steuerung des Wasserstroms durch wassergekühlte Formen oder wassergekühlte Formträger erfolgt, falls diese verwendet werden.
  • Die Beobachtung der Temperatur könnte in der Beobachtung der Temperatur der geformten Vorformlinge nach der Loslösung aus den Vorformen und vor dem Eintriit in die Blasformen bestehen. Es könnte eine Beobachtung der Temperatur der Vorformlinge genau zu dem Zeitpunkt erfolgen, an dem diese aus den Vorformen losgelöst werden, doch bevor sie sich mittels des Ümkehrarmes zu den Blasformen zu bewegen beginnen.
  • Zur Überprüfung oder Regulierung der Temperatur der Blasformen könnte zusätzlich bzw. als Alternative zum bisher Beschriebenen die Temperatur der aus diesen Formen losgelösten geformten Glasgegenstände möglicherweise vor der Loslösung der Glasgegenstände durch die Flaschenringe oder möglicherweise kurz nach der Loslösung und während des Zeitraums, in dem sich die Glasgegenstände in der Nähe der Blasformen befinden, beobachtet werden.
  • Die Überwachung der Temperatur des geformten Glases erfolgt vorzugsweise durch Beobachtung der von ihm ausgehenden Strahlung, wodurch die Glastemperatur ermittelt werden kann.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Temperaturermittlung von geformtem Glas durch Beobachtung der vom Glas ausgehenden Strahlung vorgesehen, das aus den Formen einer Maschine zum Formen von Glasgegenstanden losgelöst wurde.
  • Die Temperaturermittlung durch emittierte Strahlung kann unter Verwendung eines Infrarotsensors zur Ermittlung des Strahlenniveaus erfolgen. Die Temperatur könnte ebenfalls durch Beobachtung der Farbtemperatur des Glases ermittelt werden.
  • Ein Vorteil der Temperaturmessung durch Strahlung liegt darin, daß der zu diesem Zweck eingesetzte Sensor keine beweglichen Teile haben muß und daher besser der lebensfeindlichen Umgebung einer IS-Maschine standhalten kann, in der nur wenig Raum zur Verfügung steht, heftige Vibrationen zu verzeichnen sind und schwere Einzelteile vorhanden sind, die routinemäßg entfernt und ersetzt werden, wodurch ein ständiges Risiko zufälliger Beschädigung eines empfindlichen Einzelteiles in der Nähe besteht.
  • Die vorliegende Erfindung sieht auch eine IS-Maschine zur Durchführung des oben erwähnten Formvorganges vor, welche Maschine eine Fühleinrichtung zur Beobachtung der Temperatur des aus einer genannten Form losgelösten Glases besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Maschine so angeordnet sind, daß eine Sichtbahn vom Glas zu einem Sensor für einen bestimmten Zeitraum während der Öffnungsbewegung der Form geöffnet wird, wobei die Fühleinrichtung während dieses Zeitraums die Glastemperatur beobachten kann.
  • Vorzugsweise ist die Maschine auch mit einem Mittel zur Regulierung der Kühlmittelzufuhr zur Form als Reaktion auf die beobachtete Glastemperatur ausgestattet.
  • In einer bevorzugten Anordnung ist ein Infrarotsensor im Gehäuse angebracht, das sich in einer solchen Stellung befindet, daß der Sensor und die geschlossenen Stellungen der Formhohlräume an diametral entgegengesetzten Seiten der Gelenkbolzen der Formhälften liegen, wobei der Infrarotsensor dann das geformte Glas durch Bohrungen beobachtet, die quer durch die Gelenkbolzen der Formhälften verlaufen. In dieser Anordnung ist der Infrarotsensor in einer gut geschützten Stellung untergebracht. Die Bohrungen, durch die das geformte Glas betrachtet wird, können so angeordnet werden, daß sie in einer geraden Linie ausgerichtet sind und zu einem im vorhinein festgesetzten Zeitpunkt im Formvorgang eine Sichtbahn ergeben.
  • Es soll nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden schematischen Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
  • Fig.1 eine Teil-Schnittansicht des Vorformbereichs eines Teilabschnittes einer IS-Maschine bei offenen Formen ist; und
  • Fig.2 ein Detail der Gelenkteile bei geschlossenen Formen ist.
  • Die Maschine besitzt ein Paar Formhälften 10, die Formhohlräume 12 definieren, von denen jede für das Strömen von Kühlluft mit mehreren Gängen 14 umgeben ist. Die Formhälften 10 sind in Trägern 16, 18 montiert, die um einen Bogen zwischen einer Position mit geschlossenen Formhälften 10 und der in Fig. 1 ersichtlichen offenen Stellung schwingen.
  • Die Stellungen der geschlossenen Formhohlräume sind durch die Kreise 20 gekennzeichnet. Der Formträger 16 ist an einer mit dem Gelenkbolzen 22 konzentrischen Gelenksbüchse 24 angebracht. Der andere Formträger 18 ist auf einer zweiten nicht dargestellten Büchse angebracht, die konzentrisch mit dem Gelenkbolzen 22, doch axial in einem Abstand von der Büchse 24 angeordnet ist. Wie üblich schließen im Betrieb die Formhohlräume zusammen, die Klumpen geschmolzenen Glases fallen in die Formhohlräume und werden in Vorformlinge gepreßt oder geblasen. Die Formträger 16, 18 bringen anschließend die Formhälften 10 zur offenen Position, und die Vorformlinge, die durch Flaschenringe gestützt werden, die an einem nicht dargestellten Arm unterhalb der Formhälften getragen werden, werden zu den Blasformen befördert, wo die Vorformlinge in ihre gewünschte Endform geblasen werden.
  • Eine mögliche Position eines Infrarotsensors ist bei 30. Bei dieser Stellung 30 kann der Infrarotsensor entlang der strichpunktierten Linie 32 den näheren Vorformling sehen, wenn sich die Formhälften öffnen, bis der Vorformling wegbefördert wird. Ein solcher Sensor würde mit einer elektrischen oder elektronischen Steuerung verbunden sein, die die Zufuhrmenge an Kühlluft zur Kühlung der Formen reguliert. Diese Steuerung würde so angeordnet sein, daß die Kühlluftzufuhr erhöht wird, wenn man beobachtet, daß die Temperatur des geformten Vorformlings steigt, wodurch die Temperatur der Formhälften gesenkt würde, sodaß die Temperatur der anschließend geformten Vorformlinge auch gesenkt wird. Die Kühlluftzufuhr würde hingegen abnehmen, wenn die Temperatur des geformten Vorformlings abnimmt. Auf diese Weise würde ein System negativer Rückkopplung entstehen, das zu einer stabilen Temperatur der Formhälften und auch zu einer stabilen Temperatur der in den Formen geformten Vorformlinge führt.
  • Zur Verwendung des Sensors 30 könnte eine elektronische Steuerung so angeordnet sein, daß sie zum geeigneten Zeitpunkt im Arbeitszyklus der Maschine eine Ablesung des Sensors vornimmt und die elektronische Steuerung könnte von der elektronischen Steuerung der IS-Maschine ausgelöst werden, um dies zu tun oder - im Falle einer mechanisch zeitgesteuerten Maschine - durch ein Zeitsignal, das direkt oder indirekt aus der Zeitsteuerungstrommel der Maschine abgeleitet wird.
  • Eine alternative und bevorzugte Position eines Infrarotsensors ist bei 40 in einem festen Gehäuse 42 neben dem Gelenkbolzen 20 und der Büchse 24. Dieses Gehäuse ist stabil gebaut und schützt den Infrarotsensor vor Beschädigungen. Man wird feststellen, daß sich der Sensor und die Stellungen der geschlossenen Formhohlräume an diametral entgegengesetzten Seiten des Gelenkbolzens 22 befinden. Um es dem Sensor zu ermöglichen, einen Vorformling zu sehen, sind durch den Gelenkbolzen 22 und die Büchse 24 Löcher gebohrt. Die Position dieser Löcher ist derart, daß sie bei geschlossenen Formen, wie aus Fig.2 ersichtlich, nicht ausgerichtet sind und bei offenen Formen, wie in Fig.1 ersichtlich, ebenfalls nicht ausgerichtet sind, aber den Zustand der Ausrichtung durchlaufen, während sich die Formen zwischen ihrer geschlossenen und völlig offenen Position befinden. Dieser vorübergehend ausgerichtete Zustand (er wird kurz vor der völlig offenen Stellung erreicht) sorgt auf wirkungsvolle Art für einen Verschluß, der dem Sensor die Sicht auf einen gerade geformten Vorformling zu einem festgesetzten Zeitpunkt im Maschinenzyklus, und zwar kurz bevor die Formen ihre völlig offene Position erreichen, eröffnet.
  • Der Infrarotsensor an dieser Stellung 40 würde so angeordnet sein, daß er den Luftstrom steuert, um die Formen in gleicher Weise wie mit dem Sensor an der Stellung 30 in einer negativen Rückkopplungsanordnung zu kühlen.
  • Es ist aus den folgenden Gründen vorteilhaft, den Infrarotsensor so anzuordnen, daß er durch das zeitweilige Zusammenfallen der Löcher 44, 46 einen Vorformling vorübergehend sieht. Das Steuerungssystem der IS-Maschine, ob ein mechanisches oder ein elektronisches, leitet zu einem bestimmten Zeitpunkt im Arbeitszyklus der Maschine die Öffnung der Formen ein. Es tritt jedoch vor der eigentlichen Öffnung der Formen eine Verzögerung ein, da die jeweiligen Steuerungsventile und der/die pneumatische(n) Zylinder für die Ausführung eine gewisse Zeit brauchen. Diese Verzögerung hat keine festgesetzte Dauer, sondern kann leicht variieren. Sobald die Formen beginnen, sich zu öffnen, beginnt der Vorformling sich abzukühlen. Indem der heiße Vorformling durch das vorübergehende Zusammenfallen der Löcher 44, 46 dem Sensor ausgesetzt wird, wird die Zeit der Temperaturmessung relativ zur eigentlichen Bewegung der Formen festgesetzt, wodurch man jeden Fehler ausschließt, der ansonsten durch die variable Verzögerung bei der Öffnung der Formen entstehen könnte. Die Zeitsteuerungstrommel oder elektronische Steuerung der IS-Maschine kann nach wie vor verwendet werden, um den Sensor zu einer Ablesung zu veranlassen, aber man würde dafür sorgen, daß die elektronische Steuerung oder Zeitsteuerungstrommel der Maschine den Sensor zu einer Ablesung der Temperatur während einer kurzen Zeitspanne im Arbeitszyklus der Maschine veranlaßt, während der die Löcher 44, 46 vorübergehend zusammenfallen und den genauen Punkt, an dem die Ablesung erfolgt, festlegen. Elektronische Steuerungskreise können zur Überwachung der durch den Sensor festgestellten Temperatur und zur Unterscheidung der niedrigen Temperatur, wenn der Sensor der Büchse 24 ausgesetzt ist, von der viel höheren Temperatur, wenn der Sensor dem heißen Vorformling durch die Löcher 44, 46 ausgesetzt ist, ohne Schwierigkeiten angeordnet werden.
  • Die elektronische Steuerung könnte, falls dies gewünscht wird, eine Sichtanzeige der Temperatur zur Kontrolle durch den Maschinenwart bereitstellen. Es ist vorstellbar, daß durch diese Sichtanzeige die Steuerung nicht automatisch sondern durch den Maschinenwart erfolgt, doch ist dies nicht vorzuziehen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Überwachung und Regulierung der Temperatur in einer IS (Individual Sections)-Maschine zum Formen hohler Glasgegenstände in einem Formvorgang, der das Formen von geschmolzenem Glas in einen hohlen Vorformling in einer Form (10) einer ersten Gruppe von Formen, das Loslösen eines Vorformlings aus der Form, seinen Transport zu einer Form einer zweiten Gruppe, sein Ausblasen in ein Formstück und das Loslösen des geblasenen Glasgegenstandes aus der zweiten Form umfaßt, welches Verfahren einen Schritt zur Beobachtung der Temperatur von aus einer genannten Form losgelöstem Glas beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor (30, 40) das Glas entlang einer Sichtbahn (44, 46 und 32) betrachtet, die sich mittels der Formbewegung durch die Maschine für einen Zeitraum während der Öffnungsbewegung der Form öffnet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Temperaturbeobachtung durch Beobachtung der Farbtemperatur des Glases erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der genannte Sensor die Strahlung beobachtet, die von den Vorformlingen bei deren Loslösung aus der ersten Form ausgeht.
4. IS (Individual Sections)-Maschine zum Formen hohler Glasgegenstände in einem Formvorgang, der das Formen von geschmolzenem Glas in einen hohlen Vorformling in einer Form (10) einer ersten Gruppe von Formen, die Loslösung des Vorformlings aus der Form, seinen Transport zu einer Form einer zweiten Gruppe, sein Ausblasen in ein Formstück und die Loslösung des geblasenen Glasgegenstandes aus der zweiten Form umfaßt, welche Maschine eine Fühleinrichtung zur Beobachtung der Temperatur des aus einer genannten zweiten Form losgelösten Glases beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine Teile (22, 24) besitzt, die so angeordnet sind, daß sie für einen Zeitraum während der Öffnungsbewegung der Form eine Sichtbahn (44, 46 und 32) vom Glas zu einem Sensor (30, 40) öffnen, wobei der Sensor während dieses Zeitraums die Glastemperatur beobachten kann.
5. Maschine nach Anspruch 4, die weiters ein automatisches Steuerungsmittel zur Regulierung der Kühlmittelzufuhr zu der genannten Form als Reaktion auf die beobachtete Glastemperatur umfaßt.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, worin die Fühleinrichtung die Farbtemperatur des Glases beobachtet.
7. Maschine nach Anspruch 4, Anspruch 5 oder Anspruch 6, worin die genannte Fühleinrichtung die Strahlung beobachtet, die von den Vorformlingen bei deren Loslösung aus einer ersten Form ausgeht.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin die genannten Teile koaxiale Gelenkbolzen (22, 24) für die Formhälften sind, welche Gelenkbolzen Bohrungen (44, 46) aufweisen, die für einen Zeitraum während der Öffnungsbewegung der Formhälften vorübergehend ausgerichtet sind, wodurch eine genannte Sichtbahn (44, 46) vom Glas durch die ausgerichteten Bohrungen zum Sensor (40) geöffnet wird.
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