B E S C H R E I B U N G
Vorrichtung zum Schieben von Glasgegenständen auf ein Transportband
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Herstellungsprozess von Hohlglasartikeln ausgehend von der Formgebung eines Glaspostens in einer Vorform über die Fertigform bis hin zu der Behandlung in einem Kühlofen ist durch zahlreiche Transport- und Manipulationsvorgänge gekennzeichnet, von deren Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der darstellbare Produktionsausstoß abhängt. Dies gilt unter anderem für den Vorgang des Überschiebens von einer Fertigform entnommenen und auf einer ruhenden Absetzpatte abgestellten Artikeln auf ein bewegtes Transportband, auf welchem die Artikel in einer Reihenanordnung hintereinander zu positionieren sind. Da bei IS-Maschinen (individual section) ein solches Transportband regelmäßig mit einer Vielzahl von Fertigungsstationen zusammenwirkt, deren jede mit einer Absetzplatte versehen ist, auf der taktweise wenigstens zwei fertig geformte Artikel abgestellt werden, muss der Vorgang des Überschiebens auf das Transportband in Abstimmung mit dessen Geschwindigkeit sowie dem Arbeitstakt der Fertigungsstationen erfolgen, um auf dem Band eine definierte Reihe zu bilden.
Als unmittelbar mit den Hohlglasartikeln zusammenwirkende Manipulationsorgane sind diverse Formen von Überschiebern bekannt, an deren, dem Artikel zugekehrten Ende sich Schubfinger befinden, die während des Überschiebevorgangs an den Artikeln anliegen. Der Überschiebevorgang ist so einzurichten, dass er schnell innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalles bewirkt werden kann. Ein infolge des Überschiebens Umfallen des auf der Absetzplatte aufstehenden Artikels und ein Beschädigen müssen gleichermaßen vermieden werden, so dass der Artikel am Ende der Überführungskurve auf dem Transportband in einer definierten Position, einem Übergabepunkt aufsteht und sich geschwindigkeitsgleich mit dem Band bewegt. Nach Maßgabe der konkreten Gestaltung einer Überführungskurve
zwischen einem Aufnahmepunkt auf der Absetzplatte und dem Übergabepunkt auf dem Transportband unterliegt der Artikel jedoch Beschleunigungen in radialer und tangentialer Richtung, deren Beherrschung unter dem Gesichtspunkt einer positionsgenauen und beschädigungsfreien Übergabe auf das Transportband erforderlich ist, mit zunehmender Geschwindigkeit jedoch problematisch wird und besondere Sicherungsmaßnahmen erforderlich macht.
Aus der EP 1 627 858 A1 ist eine Überschiebevorrichtung bekannt, bei der ein an seinem einen Ende um eine vertikale ortsfest angeordnete Achse schwenkbarer Hebel an seinem anderen Ende ebenfalls um eine vertikale Achse schwenkbar das eine Ende eines zweiten Hebels trägt, an dessen anderem Ende wiederum um eine senkrechte Achse schwenkbar ein mit drei Schubfingern ausgerüsteter Überschieber gelagert ist. Den Rotationen des ersten Hebels um die ortsfeste Achse, derjenigen des zweiten Hebels gegenüber dem ersten Hebel sowie derjenigen des Überschiebers gegenüber dem zweiten Hebel sind voneinander unabhängig steuerbare Antriebe zugeordnet, so dass eine Überführungskurve ausgehend von einem Aufnahmepunkt auf einer Absetzplatte bis zu einem Übergabepunkt aus der Überlagerung von drei Teilbewegungen darstellbar ist. Von den zur Darstellung dieser drei Teilbewegungen benötigten Drehantriebe sind wenigstens zwei ortsfest angeordnet.
Aus der DE 10 2004 010 238 B3 ist eine weitere Überschiebevorrichtung bekannt, bei der die Überführungsbewegung eines Schubfinger tragenden Überschiebers zwischen einer Absetzplatte und einem sich bewegenden Transportband durch drei unabhängig voneinander steuerbare Rotationsbewegungen bewirkt wird, durch deren Überlagerung eine solche Überführungskurve dargestellt ist, die ausgehend von einem Aufnahmepunkt auf der Absetzplatte in einem Berührungspunkt tangential an die Bewegungsrichtung des Transportbandes herangeführt ist und im Anschluß an diesen Berührungspunkt noch um ein definiertes lineares Wegelement bis zum Erreichen eines Lösepunktes, an dem der Eingriff der Schubfinger gelöst wird, ge- schwindigkeits- und richtungsgleich mit der Bewegung des Transportbandes fortgeführt ist. Diese Maßnahme dient zur weiteren Positionssicherung der Hohlglasartikel während des Überführens. Diese durch drei zu steuernde Achsen gekennzeichneten Überschiebevorrichtungen gestalten sich jedoch steuerungstechnisch und erst
recht von ihrem konstruktiven Aufbau her vergleichsweise aufwändig, nachdem drei ortsfest angeordnete Drehantriebe benötigt werden.
Schließlich ist aus der GB 2 435 025 A eine weitere vergleichbare Vorrichtung bekannt, bei welcher die Überführungskurve eines Überschiebers zwischen einer Absetzplatte und einem sich bewegenden Transportband durch Überlagerung der durch zwei ortsfest angeordnete Drehantriebe erzeugten Rotationsbewegungen dargestellt ist. Eine ähnliche, die Überführungskurve durch Überlagerung der Rotationsbewegungen von zwei ortsfesten Drehantrieben darstellende Vorrichtung ist auch in der US 4 414 758 A beschrieben.
Die aus den Dokumenten GB 2 435 025 A und US 4 414 758 A bekannt gewordenen Vorrichtungen bringen zwar infolge der Verminderung der Anzahl der einzusetzenden und zu steuernden Drehantriebe Vorteile gegenüber dem eingangs dargelegten, durch drei Drehantriebe gekennzeichneten Stand der Technik. Auch diese gestalten sich jedoch konstruktionsbedingt infolge der zahlreichen Übertragungsglieder zwischen dem Überschieber und den Drehantrieben noch vergleichsweise kompliziert
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu entwerfen, welche die Darstellung einer sicheren Positionierung der Hohlglasartikel auf dem Transportband mit einem konstruktiv geringeren Aufwand weiter vereinfacht. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem umfasst nur zwei zu steuernde Achsen und es sind dementsprechend nur zwei zur Generierung von Rotationsbewegungen bestimmte Drehantriebe vorgesehen, so dass eine Überführungskurve durch Überlagerung dieser beiden Rotationsbewegungen dargestellt ist. Die Überführungskurve ist in jedem Fall mit dem Ziel angelegt, ein beschädigungsfreies Schieben der Artikel auf das Transportband zu ermöglichen, und zwar innerhalb eines definierten Zeitin- tervalles, so dass auf dem Transportband eine Reihe bestehend aus diesen Artikeln gebildet wird. Es hat sich herausgestellt, dass mit einem solchen Antriebssystem sowohl eine Überführungskurve als auch eine Überführungsbewegung darstellbar ist,
die bei hohen Geschwindigkeiten nach Maßgabe reproduzierbarer Übergabepunkte auf dem Transportband ein sicheres Überschieben der Artikel ermöglicht, somit unter Einsparung einer zu steuernden Achse.
Es ist ein Drehteller vorgesehen, der mit dem zweiten, zur Darstellung einer zweiten Rotationsbewegung bestimmten Drehantrieb in Antriebsverbindung steht. Wesentlich ist, dass der erste, zur Erzeugung der ersten Rotationsbewegung bestimmte Drehantrieb mit dem Drehteller in Verbindung steht. Im Ergebnis wird somit der durch die Drehung des Drehtellers gegebenen zweiten Rotationsbewegung, welche sich als Bewegung der den Überschieber tragenden Welle um die Achse des Drehtellers darstellt, die Rotationsbewegung um die Achse dieser Welle überlagert.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 befindet sich der, die erste Rotationsbewegung erzeugende Drehantrieb unterhalb des Drehtellers, so dass eine raumsparende Bauweise ermöglicht wird.
Die Vorrichtung ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 durch eine Konsole gekennzeichnet, die der Befestigung an dem Maschinenrahmen einer IS-Glasformmaschine dient.
Die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 sind auf eine erste Variante der Erfindung gerichtet, bei welcher der Drehteller auf einer mit diesem in Verbindung stehenden vertikalen Hohlwelle abgestützt ist, die ihrerseits über eine feststehende vertikale Achse gelagert ist. Über diese Achse werden Tragkräfte auf die Konsole übertragen, auf der faktisch die gesamte Vorrichtung abgestützt ist.
Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 9 sind auf eine zweite Variante der Erfindung gerichtet, bei der der Drehteller unterseitig über eine mit diesem in Verbindung stehende Hohlwelle abgestützt ist, die ihrerseits auf einer feststehenden Lagerglocke gelagert ist. Über die Lagerglocke werden Tragkräfte auf die Konsole übertragen, auf der auch in diesem Fall faktisch die gesamte Vorrichtung abgestützt ist.
Der zweite Drehantrieb kann entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 10 und 11 bei der genannten ersten Variante an der Hohlwelle befestigt sein und mit der feststehenden Achse in Antriebsverbindung stehen. Er befindet sich in jedem Fall unterhalb des Drehtellers, so dass insgesamt eine besonders raumsparende Bauweise ermöglicht wird.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 12 ist ein Gehäuse vorgesehen, innerhalb welchem nahezu alle Komponenten des Antriebssystems untergebracht sind. Das Gehäuse bringt einen mechanischen und thermischen Schutz für die genannten Komponenten mit sich und verdeutlicht die raumsparende Weise der Vorrichtung insbesondere dann, wenn beide Drehantriebe innerhalb dieses Gehäuses angeordnet sind. Beide Drehantriebe sind unterhalb des Drehtellers angeordnet.
Von besonderem Vorteil für eine geringstmögliche mechanische Beanspruchung der Artikel während der Schiebebewegung ist es, wenn entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 die Überführungskurve sowie die Überführungsbewegung mit der Maßgabe eingerichtet sind, dass sich entlang der Kurve eine sich ändernde Krümmung, beispielsweise eine exponentiale Kurve oder eine dieser angenäherte Kurve ergibt, wobei im Übergabepunkt, an dem sich der Eingriff der Schubfinger mit den Artikeln löst, diese sich zumindest angenähert tangential zu der Förderrichtung des Transportbandes und geschwindigkeitsgleich mit diesem bewegen. Diese Ziele sind durch eine dementsprechende Anpassung der durch die beiden Drehantriebe generierten Drehbewegungen erreichbar.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Axialschnitt;
Fig. 2 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä-
ßen Vorrichtung in einem Axialschnitt;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in einer Blickrichtung IM der Fig. 2.
Mit 1 ist in Fig. 1 eine, an einem nicht dargestellten Maschinenrahmen einer IS-Maschine befestigte, horizontale Konsole bezeichnet, auf der um eine fest angeordnete, sich vertikal erstreckende, hohl ausgebildete Achse 2 mittels Wälzlagern 3, 4 eine Hohlwelle 5 gelagert ist, die an ihrem oberen Ende mit einem Drehteller 6 in fester Verbindung steht.
Mit dem Drehteller 6 in fester Verbindung steht ein Lagerflansch 7, innerhalb welchem mittels Wälzlagern 8, 9 eine Welle 10 gelagert ist, deren oberes Ende in fester Verbindung mit dem einen Ende eines sich horizontal erstreckenden Überschiebers 11 steht, dessen anderes Ende in an sich bekannter Weise mit einer Anordnung von Schubfingern 12 ausgerüstet ist. Die Schubfinger 12 dieser Anordnung sind zur unmittelbaren Anlage an den ausgehend von einer Absetzplatte auf ein Transportband zu bewegenden Hohlglasartikeln bestimmt.
Mit 13 ist ein erster elektrischer Drehantrieb bezeichnet, z. B. ein Servomotor, der unterhalb des Drehtellers 6 gegenüber dem Lagerflansch 7 fest angeordnet ist, dessen Abtriebswelle in Antriebsverbindung mit der Welle 10 steht. Dieser erste Drehantrieb 13 dient zur Generierung einer ersten Rotationsbewegung, nämlich der Drehung des Überschiebers 11 um die Achse der Welle 10 und damit relativ zu dem Drehteller 6.
Mit 14 ist eine an der Hohlwelle 5 befestigte Konsole bezeichnet, durch welche ein zweiter elektrischer Drehantrieb 15, z. B. ein Servomotor unterhalb des Drehtellers 6 getragen wird, dessen sich parallel zu der Achse 2 erstreckende Abtriebswelle über ein Zugmittelgetriebe, z. B. ein Riemengetriebe 16 mit der feststehenden Achse 2 in Wirkverbindung steht.
Das Riemengetriebe 16 besteht aus einer ersten mit der Abtriebswelle des zweiten Drehantriebs 15 drehschlüssig verbundenen ersten Riemenscheibe 17 und einer mit
der Achse 2 fest verbundenen zweiten Riemenscheibe 18, so dass mittels des Drehantriebs 15 eine Drehung des Drehtellers 6 um die Achse 2 darstellbar ist.
Man erkennt, dass sich die Absolutbewegung des Überschiebers 11 und damit der Schubfinger 12 aus einer Überlagerung zweier Rotationsbewegungen, nämlich einer Drehung des Drehtellers 6 um die Achse 2 und einer Drehung des Überschiebers 11 um die Achse der Welle 10 ergibt.
Man erkennt ferner, dass bei dieser ersten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Befestigungen beider Drehantriebe 13, 15 beweglich angeordnet sind, dass heißt der Drehbewegung des Drehtellers 6 unterliegen.
Mit 19 ist eine, die Achse 2 zentral durchziehende, an sich bekannte, zur Führung von Sperrluft bestimmte Bohrung bezeichnet.
Sämtliche Antriebskomponenten des Drehtellers 6 sowie des Überschiebers 11 befinden sich innerhalb eines zeichnerisch angedeuteten Gehäuses 20, aus dessen Oberseite das obere, den Überschieber 11 tragende Ende der Welle 10 herausragt.
Bei den in den, in den Zeichnungsfiguren 2 und 3 gezeigten Darstellungen sind Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen, entsprechend bezeichnet, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann. .
Bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist innerhalb eines Gehäuses 20 eine sich vertikal erstreckende, hohl ausgebildete Lagerglocke 24 auf der Konsole 1 fest angeordnet. Mit der Lagerglocke 24 und damit auch der Konsole 1 in fester Verbindung steht ein zweiter Drehantrieb 15', dessen Abtriebswelle mit einer, sich durch die Lagerglocke 24 hindurch erstreckenden Welle 23 in Antriebsverbindung steht.
Auf der Lagerglocke 24 mittels Wälzlagern 3, 4 gelagert ist eine Hohlwelle 22, deren oberseitiges Ende mit dem Drehteller 6 in fester Verbindung steht. In Abweichung
von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 unterliegt somit nur der erste Drehantrieb 13 der Drehbewegung des Drehtellers 6, wohingegen der zweite Drehantrieb 15' ortsfest angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt in der Draufsicht ein sich in einer Richtung 25 mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegendes Transportband 26, welches unmittelbar an einer Absetzplatte 27 vorbeigeführt ist. Die höhengleich in einer gemeinsamen Ebene mit dem Transportband 26 angeordnete Absetzplatte 27 ist in an sich bekannter Weise mit einem zur Führung von Kühlluft bestimmten Bohrungsmuster 28 überzogen, so dass die auf dieser abgestellten Hohlglasartikel 32 eine Kühlwirkung erfahren.
Die Bewegung des Überschiebers 11 ist eine aus einer Drehung um die ortsfeste Achse der Welle 23 und einer Drehung um die Achse der sich mit dem Drehteller 6 bewegenden Welle 10 zusammengesetzte Bewegung, wobei durch Steuerung der beiden Drehantriebe 13, 15' die konkrete Gestalt einer Überführungskurve 29 sowie die Bewegung entlang dieser Kurve zwischen einem Aufnahmepunkt 31 auf der Absetzplatte 12 und einem Übergabepunkt 30 auf dem sich bewegenden Transportband 26 dahingehend eingerichtet ist, dass in dem Übergabepunkt 30 die Bewegung des Schubfingers 12 und damit des zu bewegenden Hohlglasartikels 32 zumindest angenähert tangential zu der Richtung 25 und geschwindigkeitsgleich mit dem Förderband 26 verläuft.
Auf diese Weise werden eine Beschädigung der Hohlglasartikel 32 während des Überschiebens gleichermaßen wie ein Umfallen vermieden und die Darstellung einer gleichförmigen Reihe 33 bestehend aus diesen Hohlglasartikeln auf dem Transportband 26 erreicht, und zwar unter Zugrundelegung eines raumsparenden und konstruktiv relativ einfachen Antriebssystems.
Bezugszeichenliste:
1 Konsole 14 Konsole 27 Absetzplatte
2 Achse 15 Drehantrieb 28 Bohrungsmuster
3 Wälzlager 15' Drehantrieb 29 Überführungskurve
4 Wälzlager 16 Riemengetriebe 30 Übergabepunkt
5 Hohlwelle 17 Riemenscheibe 31 Aufnahmepunkt
6 Drehteller 18 Riemenscheibe 32 Hohlglasartikel
7 Lagerflansch 19 Bohrung 33 Reihe
8 Wälzlager 20 Gehäuse
9 Wälzlager 22 Hohlwelle
10 Welle 23 Welle
11 Überschieber 24 Lagerglocke
12 Schubfinger 25 Richtung
13 Drehantrieb 26 Transportband