-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stempelaufbau zum Herstellen
von Hohlglasartikeln in einer Form.
-
Zum
Herstellen eines Hohlglasartikels wird ein Tropfen geschmolzenes
Glas in eine Form gegeben und mindestens ein vorläufiger,
nach außen
offener Hohlraum in dem Glastropfen gebildet, normalerweise mittels
eines, ein Stanzelement aufweisenden Stempelaufbaus, welcher in
die Form und den geschmolzenen Glastropfen eingeführt wird,
und einer normalerweise pneumatischen oder hydraulischen Betätigungsvorrichtung
zum Bewegen des Stanzelements zu der Form und von dieser weg entlang
einer vertikalen Richtung.
-
Obwohl
ihre Verwendung weit verbreitet ist, haben pneumatische oder hydraulische
Betätigungsvorrichtungen
unterschiedliche Nachteile, die die Verwendung von unter Druck stehenden
Betriebsfluiden betreffen. Heute werden solche Nachteile zumindest
teilweise aufgehoben durch die in der Europäischen Patentanmeldung
EP 0 789 004 beschriebene
Lösung,
welche sich auf einen elektrischen Stempelaufbau bezieht, in welchem
das Stanzelement von einem elektrischen Drehmotor angetrieben wird,
welcher mit der vertikalen Richtung, koaxial dazu ausgerichtet ist
und mit dem Stanzelement über eine
Schraubenmutter-Schrauben-Übertragung
verbunden ist.
-
Während er
die Probleme mit dem Betriebsfluid der älteren Vorrichtungen löst, ist
der oben genannte elektrische Aufbau nur begrenzt erfolgreich, da
er nur bei bestimmten Arten von Formmaschinen angewandt werden kann
und insbesondere wesentliche Änderungen
an existierenden Maschinen erforderlich sind, die nicht immer durchführbar sind.
-
Der
Grund dafür
liegt im Wesentlichen in der beträchtlichen axialen Größe, d.h.
gemessen in der Fahrtrichtung des Stanzelements, des oben genannten
elektrischen Aufbaus, welcher deshalb nicht in den bei existierenden
Formmaschinen zur Verfügung stehenden
Raum eingeführt
werden kann, der bekanntermaßen
oben durch die Form und unten durch die Form-Öffnungs/Schließanordnung
begrenzt ist.
-
Die
elektrische Betätigungsanordnung
der obengenannten Patentanmeldung ist ebenfalls relativ komplex
in der Herstellung und schwierig im Zusammenbau, wodurch nicht nur
die Routinewartung schwieriger wird sondern auch das direkte Ersetzen sowohl
des Elektromotors als auch der Schraubenmutter-Schrauben-Übertragung, die bei Abnutzung unvermeidlich
Schlupf in das Getriebe zwischen dem Elektromotor und dem Stanzelement
einbringt. Manchmal kann die Lebensdauer des Motors und der Schraubenmutter-Schrauben-Übertragung
sehr unterschiedlich sein – hauptsächlich aufgrund
des Motors, der neben der Form in einer geschlossenen Kammer und
somit in einer Umgebung mit hohen Temperaturen angeordnet ist, so
dass sie unabhängig
voneinander und schnell ersetzt werden können müssen, ohne dass die gesamte
Anordnung abgebaut werden muss. Diese Bedingungen sind bei dem bekannten
Stempelaufbau mit Elektromotor nicht erfüllt.
-
Darüber hinaus
ist die Verwendung von elektrischen Betätigungsanordnungen bei Abschnitten mit
mehreren Formen schwierig, d.h. wenn jeder Formabschnitt zwei oder
mehr benachbarte Formen zum Herstellen von zwei oder mehr Artikeln
gleichzeitig aufweist. In solchen Fällen muss ein Anzahl an benachbarten
Stempelaufbauen – einer
für jede Form – so arrangiert
und angeordnet werden, dass der Abstand zwischen den Achsen von
jeweils zwei benachbarten Formen genau gleich ist wie der zwischen
den Bewegungsrichtungen der jeweiligen Stempel. In Anbetracht der
beachtlichen transversalen Abmessungen von bekannten Stempelaufbauen und
der Erfordernis, den Motor, die Bewegung-Konvertier-Einrichtung und das Stanzelement
auszurichten, ist eine solche Anordnung nicht immer möglich, so
dass bekannte Stempelaufbaue sogar in der Konstruktionsphase verworfen
werden.
-
Eine
weitere elektrische Betätigungsvorrichtung,
die die oben erörterten
Probleme aufweist, ist in der
EP 0 919 525 A2 offenbart.
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stempelaufbau
bereitzustellen, der so ausgebildet ist, dass er eine direkte, günstige Lösung für die obengenannten
Probleme bietet.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Stempelaufbau bereitgestellt zum Herstellen von Hohlglasartikeln
in einer Form, wie in Anspruch 1 definiert ist.
-
Eine
nicht einschränkende
Ausführungsform der
Erfindung wird beispielhaft in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen
Abschnitt einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Stempelaufbaus
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 einen
Teilabschnitt einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Stempelaufbaus
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
3 einen
Seitenschnitt einer dritten bevorzugten Ausführungsform des Stempelaufbaus
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
4 eine
Draufsicht im Schnitt auf einen Satz von drei benachbarten Stempelaufbauen
von 3 zur Verwendung bei einem Formabschnitt mit drei
Formen.
-
Mit
Ziffer 1 in 1 ist insgesamt ein Stempelaufbau
zum Herstellen von Hohlglasartikeln in einer Form (nicht gezeigt)
angedeutet. Der Aufbau 1 umfasst einen Befestigungsrahmen 2,
welcher integral an einer festen Struktur (nicht gezeigt) einer Formmaschine
(nicht gezeigt) befestigt ist; ein nicht im Detail beschriebenes
bekanntes Stanzelement 3, welches mit einer Masse an geschmolzenem
Glas in der Form zusammenwirkt, um einen nach außen offenen Hohlraum in der
Masse zu bilden, und eine Betätigungsvorrichtung 4,
die mit dem Befestigungsrahmen 2 verbunden ist, um ein
Stanzelement 3 zyklisch hin und her auf die Form zu und
von dieser weg entlang einer vertikalen Achse 5 zu bewegen.
-
Wie
insbesondere in 1 gezeigt ist, weist der Befestigungsrahmen 2 einen
becherförmigen, unteren
Körper 6,
der über
einer bekannten Form-Öffnungs-/Schließvorrichtung 7 angeordnet
ist, und einen rohrförmigen
oberen Körper 8 auf,
der sich teilweise in den becherförmigen Körper 6 erstreckt und
mit dem becherförmigen
Körper 6 einen
Hohlraum 9 begrenzt. Der becherförmige Körper 6 weist wiederum
eine mit dem rohrförmigen,
oberen Körper 8 verbundene
ringförmige
Seitenwand 10 und eine untere, integral mit der Seitenwand 10 verbundene Wand 11 auf,
wobei sich von diesem eine hohle Nabe 12 nach oben koaxial
zur Achse 5 erstreckt, die in bekannter Weise mit einer
Druckluftquelle verbunden ist. Ein zur Achse 5 koaxiales
Getriebe 15 ist mit einem unteren Abschnitt der Nabe 12 und
mit der Wand 11 mittels zwei Lager 14 verbunden
und bildet einen Teil der Vorrichtung 4, welche auch einen
Drehmotor 16 aufweist. Der Motor 16 erstreckt
sich parallel zur Achse 5 und exzentrisch dazu, ist neben
der unteren Wand 11 angeordnet und hat an seiner, der unteren
Wand 11 zugewandten Ausgangswelle 17 ein Getriebe 18,
welches entweder direkt mit dem Getriebe 15 in Eingriff
steht, wie in dem Beispiel gezeigt ist, oder mit dem Getriebe 15 über einen
Zahnriemen oder eine entsprechende Übertragungseinrichtung verbunden
ist.
-
In
Bezug auf 1 weist die Vorrichtung 4 auch
eine Einrichtung 20 zum Konvertieren einer Drehbewegung
einer Schraubenmutter-Schraube in eine lineare Bewegung auf, die
sich über
das Getriebe 15 in dem rohrförmigen Körper 8 erstreckt,
die Nabe 12 umgibt und wiederum eine rohrförmige Mutterschraube 21 aufweist,
die mit dem rohrförmigen Körper 8 und
der Nabe 12 drehbar und axial fixiert durch entsprechende
Lager 22 und 23 verbunden ist, sowie mit dem Getriebe 15 durch
eine winkelige Kopplungsanordnung 24 mit Planverzahnung,
die die Mutterschraube 21 mit dem Getriebe 15 in
einer fixierten winkeligen Position verbindet und ermöglicht, dass
die Mutterschraube 21 von dem Getriebe 15 gelöst werden
kann, indem sie einfach entlang der Achse 5 zurückgezogen
wird. Insbesondere weist die Kopplungsanordnung 24 zwei
oder mehr Haltesitze 25 auf, die an dem Getriebe 15 gebildet
sind, sowie für
jeden Sitz 25 einen entsprechenden axialen Zahn 26,
der von der Mutterschraube 21 vorsteht und formschlüssig in
den entsprechenden Sitz 25 eingreift, d.h. ohne winkeligen
Zwischenraum.
-
Alternativ
dazu ist bei einer nicht gezeigten Variation die Kopplungsanordnung
eine Keilwelle oder eine Kerbzahnwelle oder eine Art Keil.
-
Die
Mutterschraube 21 nimmt eine Hohlschraube 27 auf,
die mit der Mutterschraube 21 verbunden ist und ein zentrales
Loch 28 aufweist, in das die Nabe 12 radial locker
eingreift. Die Schraube 27 ist integral mit einem unteren
Endabschnitt 29 eines hohlen Stützkörpers 30 verbunden,
der sich nach oben koaxial zu der Achse 5 erstreckt, in
den die Nabe 12 locker eingreift, und der mit einem bekannten
oberen Befestigungsabschnitt A für
das Stanzelement 3 endet. In geeigneter Weise erstreckt
sich der Motor 16 ganz unterhalb einer horizontalen Ebene
P durch den unteren Endabschnitt 29 des Körpers 30 unabhängig von
der axialen Position des Körpers 30.
-
Die
Ausführungsform
von 2 bezieht sich auf einen Stempelaufbau 31,
der dem Aufbau 1 ähnlich
ist. Seine Bestandteile sind, wenn möglich, mit denselben Bezugszeichen
wie die entsprechenden Teile des Aufbaus 1 bezeichnet.
-
Der
Aufbau 31 weist eine Betätigungsvorrichtung 32 auf,
die sich von der Vorrichtung 4 dadurch unterscheidet, dass
sie einen Linearmotor 33 aufweist, welcher sich wie der
Drehmotor 16 exzentrisch in Bezug auf die Achse 5 erstreckt
und ein festes stabähnliches
Element 34 aufweist, das sich parallel zur Achse 5 erstreckt
und transversal von der Achse 5 beabstandet ist und gegenüberliegende
Endabschnitte 34a und 34b hat, die integral mit
dem Befestigungsrahmen 2 verbunden sind. Bei dem gezeigten
Beispiel erstreckt sich der becherförmige Körper 6 wiederum über der Öffnungs-/Schließvorrichtung 7 und
das feste Element 34 erstreckt sich der Vorrichtung 7 zugewandt.
Der Motor 33 weist ein Gleitelement 36 auf, das
mit dem festen Element 34 verbunden ist, und von welchem
ein oberer Ansatz 37 direkt mit einem unteren Abschnitt 29 des
Hohlkörpers 30 verbunden
ist, so dass er sich insgesamt unterhalb der Ebene P unabhängig von
der axialen Position des Hohlkörpers 30 erstreckt.
-
Die
Ausführungsform
von 3 und 4 bezieht sich auf einen Satz 40 von
drei identischen, benachbarten, in Bezug zueinander gedrehten Stempelaufbauen 41 zur
Verwendung mit einem Formabschnitt, der drei benachbarte Formen
aufweist. Jeder Aufbau 41 ähnelt dem Aufbau 1.
Seine Bestandteile sind, wenn möglich,
mit denselben Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile des Aufbaus 1 bezeichnet.
-
In
Bezug auf 3 weist jeder Aufbau 41 eine
Betätigungsvorrichtung 42 auf,
die sich von der Vorrichtung 4 unterscheidet, indem sie
einen angetriebenen rohrförmigen
Körper 43 aufweist,
welcher sich in dem Hohlraum 9 erstreckt, die Nabe 12 aufnimmt,
und mit dem Rahmen 2 über
Lager 44 verbunden ist, so dass er sich, axial fixiert,
um eine Achse 45 parallel und exzentrisch zu der Achse 5 dreht.
Der Körper 43 dreht
sich um eine Achse 45 durch einen Drehelektromotor 47 mit
Hohlwellenantrieb, der koaxial zur Achse 45 an einem Zwischenabschnitt
des rohrförmigen
Körpers 43 angebracht
ist und ein festes Element 48, das integral mit dem Rahmen 2 verbunden
ist, und ein bewegliches Element 49 ( 3) hat,
das koaxial zur Achse 45 integral mit dem Körper 43 verbunden
ist. Ein unterer Endabschnitt des rohrförmigen Körpers 43 ist integral
mit einem Hohlrad 50 versehen, dessen innere Zähne mit
drei geradzahnigen Planetengetrieben 51 eingreifen. Jedes
Getriebe 51 ist an einem Zwischenabschnitt eines entsprechenden
Stabs 52 befestigt, der sich in dem rohrförmigen Körper 43 erstreckt
und dessen einander gegenüberliegende
Endabschnitte mit dem Rahmen 2 drehbar und axial fixiert
mittels entsprechender Lager 53 verbunden sind. Die Stäbe 52 haben
entsprechende Drehachsen 54, die sich parallel und exzentrisch zu
den Achsen 5 und 45 alle auf derselben Seite einer
vertikalen Ebene K (4) durch die Achse 5 erstrecken
und die Spitzen eines Dreieckes schneiden, dessen eine Seite parallel
zur vertikalen Ebene K und von dieser beabstandet ist. Jeder Stab 52 hat
einen Zwischenabschnitt 56 mit Außengewinde, der in ein entsprechendes
Gewindeloch 57 eingreift, das in einem Abschnitt 58 eines
Schiebers 59 gebildet ist, welcher in dem Körper 43 gleitet
und einen weiteren Abschnitt 60 hat, welcher von dem Abschnitt 58 vorsteht,
und durch die Nabe 12 befestigt ist und integral mit dem
Stanzelement 3 mittels einer rohrförmigen Stütze 61 befestigt ist,
die die Nabe 12 umgibt und koaxial zur vertikalen Achse 5 ist.
-
Wie
aus der obigen Beschreibung deutlich wird, liefert die exzentrische
Anordnung des Motors 16, 33, 47 in Bezug
auf die Bewegungsachse 5 des Stanzelements 3 vor
allem und im Vergleich zu bekannten Lösungen eine extrem kleine,
in Längsrichtung
kompakte Betätigungsvorrichtung,
so dass im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, die Anordnungen 1, 31, 41,
ohne größere Änderungen
vornehmen zu müssen,
an einer existierenden Maschine und insbesondere an einer beliebigen
existierenden Maschine angebracht werden können, wenn diese eine Form-Öffnungs/Schließvorrichtung
unterhalb des Stempelaufbaus aufweist. Die Aufbaue 1 und 41 sind
insbesondere einfach herzustellen und zusammenzubauen, was nicht
nur die routinemäßigen Wartungen
stark vereinfacht, sondern vor allem das schnelle Ersetzen von Bestandteilen
ermöglicht
und insbesondere das Ersetzen der Schraubenmutter-Schraubbewegung-Konvertier-Anordnungen ohne
Beeinträchtigung
der entsprechenden Motoren und umgekehrt. Mit anderen Worten können die Schraubenmutter-Schrauben-Anordnungen
entfernt werden ohne den Motor zu entfernen, indem sie einfach axial
nach oben zurückgezogen
werden aufgrund der in Längsrichtung
gezahnten Anordnung 24 und der zylindrischen Getriebeübersetzung
in Form von winkeligen Verbindungsanordnungen, die eine freie relative
Axialbewegung erlauben.
-
Darüber hinaus
ist bei den Anordnungen 1 und 31, bei denen der
Motor außerhalb
des Rahmens 2 und in der Nähe der unteren Wand 11 des
Rahmens 2 angeordnet ist, ein natürliches Kühlen des Motors ohne komplexe
teure zusätzliche
Kühleinrichtungen
möglich.
-
Bei
dem Aufbau 41 und einer Anzahl von benachbarten Formen
wie in 4, wird durch die Exzentrizität L zwischen der Achse 45 des
Motors 47 und der vertikalen Verfahrachse 5 des
Stanzelements 3 in Bezug darauf, dass die Achsen koaxial sind,
der Abstand zwischen den vertikalen Verfahrachsen 5 der
unterschiedlichen Stanzelemente 3 reduziert, indem einfach
die Anordnungen in Bezug zueinander gedreht werden, was deutlich
in 4 gezeigt ist, um den Abstand an den Abstand D
zwischen den Achsen der unterschiedlichen Formen anzupassen, die
offensichtlich mit den Achsen 5 übereinstimmen.
-
Schließlich wird
bei dem Aufbau 41 durch die mechanische Übertragung 50, 51 zwischen
dem Motor 47 und der Bewegung-Konvertier-Einrichtung 56, 57 im
Vergleich zu bekannten Lösungen
die Länge des
rohrförmigen
Körpers 43,
parallel zur Achse 45 gemessen, auf eine Länge nahe
der erforderlichen zurückgelegten
Strecke des Stanzelements 3 reduziert und insbesondere
eine Anzahl von Schraubenmutter-Schrauben-Anordnungen mit einem
viel kleineren Gewindedurchmesser und -gang als bei der einzelnen
zentralen Schraubenmutter-Schrauben-Anordnung verwendet. Insbesondere
bei einer gegebenen übertragenen
Wirkung wird bei Verwendung von drei Schraubenmutter-Schrauben-Anordnungen
mit Gewindestäben
mit einem viel kleineren Durchmesser als die Schraube der einzelnen
zentralen Schraubenmutter-Schrauben-Anordnung die axiale Größe der Anordnung
im Vergleich zur Verwendung einer einzelnen zentralen Schraubenmutter-Schrauben-Anordnung
um ein Dreifaches reduziert. Die Verwendung von drei Schraubenmutter-Schrauben-Anordnungen
ermöglicht
deshalb ein noch einfacheres Einführen des Stempelaufbaus in den
Zwischenraum zwischen den Formen und der Form-Öffnungs-/Schließvorrichtung 7 darunter.
-
Es
ist klar, dass die oben beschriebenen Anordnungen 1, 31, 41 geändert werden
können,
ohne jedoch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Insbesondere können
unterschiedliche Übertragungen
verwendet werden, um die Motoren mit den Stanzelementen 3 zu
verbinden und insbesondere zum Verbinden und einfachen und unabhängigen Ausbau
der Motoren und entsprechenden Bewegung-Konvertier-Anordnungen.