-
Die
vorliegende Erfindung ist auf ein System zum Kühlen von Formen in einer Glaswarenformungsmaschine
sowie auf ein Verfahren der Flüssigkühlung von
insbesondere den Rohlingsformen und/oder Blasformen in einer Einzelabschnittsmaschine
ausgerichtet.
-
Hintergrund und Aufgaben
der Erfindung
-
Der
Technologie der Glasbehälterherstellung dient
derzeit die so genannte Einzelabschnitts(IS)-Maschine. Solche Maschinen
umfassen eine Mehrzahl von separaten oder einzelnen Herstellungsabschnitten,
von denen jeder eine Vielzahl von Betriebsmechanismen zum Umwandeln
einer oder mehrerer Schmelzglaschargen oder -tropfen in hohle Glasbehälter und
zum Befördern
der Behälter
durch aufeinanderfolgende Stationen des Maschinenabschnitts aufweist.
Jeder Maschinenabschnitt enthält eine
oder mehrere Rohlingsformen, in welchen ein Glastropfen anfänglich in
einem Blas- oder Pressvorgang geformt wird, einen Umkehrarm zum
Befördern der
Rohlinge zu Blasformen, in welchen die Behälter in ihre endgültige Form
aufgeblasen werden, Zangen zum Entfernen der geformten Behälter auf
eine Abkühlplatte
sowie einen Ausschubmechanismus zum Befördern der geformten Behälter von
der Kühlplatte auf
eine Fördereinrichtung.
US-Patent 4,362,544 enthält
eine Hintergrunddiskussion sowohl des Blas/Blas- als auch des Press/Blas-Glasartikelformungsprozesses
und offenbart eine elektropneumatische Einzelabschnittsmaschine,
die zum Einsatz in einem der Prozesse angepasst ist.
-
In
der Vergangenheit wurden Rohlings- und Blasformen einer Glaswarenformungsmaschine
allgemein gekühlt,
indem Luft auf diese oder durch die Formteile hindurch geleitet
wurde. Bei solchen Verfahren erhöhen
sich die Temperatur und der Lärmpegel
in der Umgebung und es wird eine beträchtliche Menge an Energie verbraucht.
Darüber
hinaus ist die Produktivität
durch die Fähigkeit
der Luft, Hitze von den Formteilen in kontrollierter Weise abzuführen, begrenzt,
und die Prozessstabilität
und Behälterqualität wird durch
Schwierigkeiten bei der Regulierung der Lufttemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit
beeinträchtigt.
-
Eine
Flüssigkühlung ist
aus US-A-3,887,350 und aus US-A-4,142,884
bekannt, wobei die letztere Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs
1 aufzeigt. Bei der Flüssigkühlung wird
eine Flüssigkeit wie
beispielsweise Wasser durch Kanäle
in den Formteilen geleitet, um die Wärmeabführung zu verbessern. Die Wärmeabführung durch
Flüssigkühlung kann
jedoch zu schnell und unkontrolliert vor sich gehen, zumindest in
einigen Bereichen der Form, sodass Schritte unternommen werden müssen, um
die Wärmeübertragung
von der inneren oder formenden Oberfläche eines Formteils zum Außenrand,
in welchem die Flüssigkühlungskanäle angeordnet
sind, zu verzögern.
Verschiedene Verfahren zur derartigen Regulierung der Wärmeabführung durch
ein flüssiges
Kühlmittel
sind im Fachgebiet vorgeschlagen worden, sind jedoch nicht vollständig zufriedenstellend.
-
Die
EP 1 084 994 A =
US 6,412,308 B1 offenbart
ein System und ein Verfahren zum Kühlen der Formungsformen in
einer Glaswarenformungsmaschine, bei welchem jede Form einen Körper mit
wärmeleitendem
Aufbau aufweist, der einen mittigen Abschnitt mit einer Formungsoberfläche zum
Gestalten des Schmelzglases sowie einen Randabschnitt, der von dem
mittigen Abschnitt in radialem Abstand nach außen vorgesehen ist, aufweist.
Eine Mehrzahl von Kühlmittelkanälen erstreckt
sich in einer beabstandeten Anordnung um den Randabschnitt des Formköpers herum,
und flüssiges
Kühlmittel
wird durch diese Kanäle
geleitet, um Wärme
von dem Körper
durch Wärmeleitung
von der Formungsoberfläche
abzuführen.
Eine Mehrzahl von Öffnungen
erstreckt sich axial in den Körper
hinein, und zwar radial zwischen zumindest einigen der Kanäle für flüssiges Kühlmittel und
der Formungsoberfläche,
um die Wärmeübertragung
von der Formungsoberfläche
zu den Kanälen für flüssiges Kühlmittel
zu verzögern.
Die Öffnungen reichen
entweder auf einem Teilstück
in eine Tiefe in den Formkörper
hinein oder vollständig
durch den Formkörper
hindurch, und zwar in Abstimmung mit der Kontur der Formungsoberfläche und
anderen Herstellungsparametern, um die Wärmeübertragung von der Formungsoberfläche zu den
Kühlmittelkanälen zu regulieren.
Die Öffnungen
können
vollständig oder
teilweise mit einem Material gefüllt
sein, um die Wärmeübertragung
von der Formungsoberfläche
zu den Kühlmittelkanälen weiter
maßzuschneidern.
Der Formkörper
ist aus austenitischem, beständigem duktilem
Ni-Gusseisen mit erhöhtem
Silizium- und Molybdängehalt
aufgebaut. Endplatten werden von dem Formkörper gehalten, um die Strömung des Kühlmittels
in mehreren Durchgängen
durch die Kühlmittelkanäle zu steuern.
Die Form kann entweder eine Rohlingsform oder eine Blasform sein.
-
Obgleich
das in der erwähnten
Anmeldung offenbarte System und Verfahren zum Kühlen von Formen in einer Glaswarenformungsmaschine
Probleme angeht, die zuvor auf dem Gebiet auftraten, sind weitere
Verbesserungen wünschenswert.
Insbesondere ist es wünschenswert,
Schläuche,
Rohrleitungen und Passstücke
zum Zuführen
des flüssigen Kühlmittels
zu den Formteilen und zum Abführen
von diesen zu eliminieren. Dieses flüssige Kühlmittel strömt mit erhöhter Temperatur,
und es ist äußerst wünschenswert,
eine potentielle Beschädigung
sowie Leckstellen in dem Kühlmittelpfad
unter den rauen Bedingungen der Betriebsumgebung eines Glaswarenformungssystems
zu reduzieren. Schmelzglas, abschleifende Glaspartikel und verbrauchte
Schmiermittel können
eine Beschädigung
von Schläuchen, Rohrleitungen
und Passstücken
bewirken. Die Schläuche,
Rohrleitungen und Passstücke
können sich
auf Grund der rauen Betriebsbedingungen und starker Schwingungskräfte während des
normalen Betriebs lockern oder ermüden, und sie behindern eine
schnelle Instandhaltung, Reparatur und einen Austausch der Formteile
und Betriebsmechanismen.
-
Es
ist daher allgemein Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System
und ein Verfahren zum Kühlen
von Formen in einer Glaswarenformungsmaschine zur Verfügung zu
stellen, bei welchem alle Kühlmittelströmungskanäle umschlossen
sind und vor Abrieb und Ermüdung
unter den rauen Betriebsbedingungen eines Glaswarenformungssystems
geschützt
sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
ein Verteilungs- und Abdichtungssystem für flüssiges Kühlmittel bereitzustellen, welches
der relativen Bewegung zwischen Systemkomponenten und unter diesen,
wenn sich die Formkörper öffnen und
schließen,
Rechnung trägt.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die
Erfindung ist in den Ansprüchen
1 und 28 definiert.
-
Kurz
gesagt wird gemäß dem derzeit
bevorzugten erfindungsgemäßen System
und Verfahren flüssiges
Kühlmittel
zu den Rohlings- oder Blasformhälften
einer Glaswarenformungsmaschine im Unterschied zu flexiblen Schläuchen und
dergleichen durch eine umschlossene Schwenkdrehverbindungsstruktur
geleitet. Ein Kühlmittelverteiler
wird von jedem schwenkbaren Formarm gehalten und steht mit Kühlmitteleinlass-
und -auslassanschlüssen
am unteren Ende jedes Formteils in Verbindung. Der Verteiler ist
durch eine schwimmende Wellendichtung, eine Drehverbindungsanordnung
sowie einen Kurbelarm mit einer Kühlmittelquelle und Kühlmittelrückführung im
Abschnittskasten des zugehörigen
Abschnitts der IS-Maschine verbunden. Jede Schwenkverbindung – d. h.
zwischen dem Abschnittsgehäuse
und dem Kurbelarm, zwischen dem Kurbelarm und der Drehverbindungsanordnung
sowie zwischen der Drehverbindungsanordnung und der schwimmenden
Wellendichtung – umfasst
eine bidirektionale Drehdurchführung
zum Zuführen
von flüssigem
Kühlmittel
zu dem Verteiler und den Formteilen und zum Rückführen des Kühlmittels von dem Verteiler
und den Formteilen. Dynamisch schwimmende O-Ring-Dichtungen zwischen dem Kühlmittelverteiler
und den Formteilen sowie zwischen dem Kühlmittelverteiler und der schwimmenden
Wellendichtung tragen einer relativen Bewegung zwischen diesen Bestandteilen
Rechnung, wenn die Formteile geöffnet
und geschlossen werden.
-
Allgemeiner
umfasst ein System zum Kühlen von
Formen in einer Glaswarenformungsmaschine gemäß der derzeit bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zwei Formarme, die für eine Bewegung aufeinander
zu und voneinander weg montiert sind, und von jedem Arm wird zumindest
ein Rohlingsform- oder Blasformteil gehalten, und diese sind dazu
angepasst zusammenzuwirken, um eine Glaswarenherstellungsform zu
bilden. Jedes der Formteile weist mindestens einen Kühlmittelkanal
mit einem Einlass und einem Auslass angrenzend aneinander an einem
Ende des Formteils auf. Ein Kühlmittelverteiler wird
von jedem Formarm angrenzend an die Enden der Formteile, an welchen
der Kühlmitteleinlass
und -auslass angeordnet ist, gehalten, wobei jeder Verteiler Einlass-
und Auslass-Kühlmittelströmungskanäle aufweist,
die mit dem Einlass und dem Auslass der zugehörigen Formteile gekoppelt sind.
Eine Kühlmittelquelle
und eine Kühlmittelrückführung sind
an fester Stelle benachbart den Formarmen angeordnet, und eine schwenkbare,
koppelnde Drehdurchführung verbindet
funktional die Kühlmittelquelle
und -rückführung mit
dem Verteiler. Die schwenkbare, koppelnde Drehdurchführung umfasst
parallele Kühlmittelströmungswege
zum Leiten von Kühlmittel
von der Quelle durch die Drehdurchführung und den Verteilereinlasskanal
hindurch zu dem Einlass der Form, durch das Formteil hindurch und
von dem Auslass der Form durch den Verteilerauslasskanal und die Drehdurchführung hindurch
zu der Kühlmittelrückführung.
-
Die
schwenkbare, koppelnde Drehdurchführung umfasst in der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung eine Kurbelarmanordnung mit einer ersten Kurbelwelle,
die schwenkbar mit einem Gehäuse
an dem Abschnittskasten der IS-Maschine
gekoppelt ist, eine zweite Kurbelwelle sowie ein Kurbelverbindungsglied,
welches die erste und die zweite Kurbelwelle miteinander verbindet.
Die zweite Kurbelwelle ist drehbar in einem Wellenverbindungsblock
aufgenommen, ebenso wie eine Verbindungswelle des Verteilers, die
einen Kopf aufweist, der an der Seitenwand des Verteilers befestigt
ist. Dichtungen in dem Abschnittskastengehäuse und dem Wellenverbindungsblock
umgeben die erste und die zweite Kurbelwelle sowie die Verbindungswelle
des Verteilers. Parallele Kühlmittelströmungskanäle erstrecken
sich von dem Abschnittskasten durch die erste Kurbelwelle hindurch,
seitlich durch das Kurbelverbindungsglied hindurch, durch die zweite
Kurbelwelle hindurch, seitlich durch den Wellenverbindungsblock
hindurch sowie durch die Verteilerverbindungswelle und den Kopf
hindurch zu dem Kühlmittelverteiler
an dem Formarm. Gemäß einem
weiteren Merkmal der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
Abflusskanäle
in dem Wellenverbindungsblock, der zweiten und der ersten Kurbelwelle sowie
dem verbindenden Kurbelverbindungsglied ausgebildet und öffnen sich
an jeder Welle zwischen Dichtungen, die an der zugehörigen Welle
anliegen, um etwaiges Kühlmittel,
das an den Dichtungen vorbei lecken kann, durch Schwerkraft ablaufen
zu lassen.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in Kombination mit
anderen Aspekten der Erfindung genutzt werden kann, sind die Formteile
lösbar
an den zugehörigen
Formarmen befestigt, und zwar durch Spanneinrichtungen, die wahlweise
an einem radialen Spannrand am unteren Ende jedes Formteils in Anlage
kommen. Jede Spanneinrichtung umfasst eine Brücke, die an fester Stelle an
dem Formarm gehalten wird, sowie einen Niederhaltebügel, der
unter der Brücke
gehalten wird, um wahlweise derart gedreht zu werden, dass er über dem
Spannrand des Formteils zu liegen kommt oder diesen freigibt. Somit
kann der Niederhaltebügel
in eine Stellung gedreht werden, in der er über dem Spannrand des Formteils
liegt, um den Formteilspannrand an dem Formarm zu halten, oder in
der er den Spannrand des Formteils freigibt, sodass das Formteil
einfach von einer Bedienperson zur Reparatur oder zum Austausch
entfernt werden kann. Eine Arretierungsverschlussanordnung zwischen
dem Niederhaltebügel
und der Brücke
ermöglicht
ein lösbares
Verriegeln des Niederhaltebügels
in entweder der über
dem Spannrand liegenden oder der den Spannrand freigebenden Stellung
des Niederhaltebügels.
Eine Stange erstreckt sich vorzugsweise von dem Bügel durch
eine Öffnung
in der Brücke
hindurch parallel zu dem Formteil zu einer Position angrenzend an
den oberen Rand des Formteils, um die Drehung des Niederhaltebügels zur
Anlage in Bezug auf den Formteil oder von diesem weg zu erleichtern. Ein
Stift an dem Formarm wird in einer Öffnung an der Unterseite des
Formteils aufgenommen, um eine begrenzte Drehung des Formteils zur
Selbstjustage mit dem gegenüberliegenden
Formteil zu gestatten, wenn die Formarme zusammengebracht werden.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
Erfindung wird zusammen mit ihren weiteren Aufgaben, Merkmalen und
Vorteilen am besten anhand der folgenden Beschreibung, der anhängenden
Ansprüche
sowie der begleitenden Zeichnungen verständlich werden, in welchen:
-
1 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht einer Blasformstation in
einer Einzelabschnittsmaschine ist, die mit einem System zum Kühlen der Blasformteile
entsprechend einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet
ist;
-
2 eine
fragmentarische, perspektivische Ansicht der in 1 dargestellten
Blasformstation ist, wobei zur besseren Veranschaulichung ein Formteil
entfernt ist;
-
3 eine
auseinandergezogene Ansicht der Kühlmittelzufuhranordnung an
der in den 1–2 dargestellten
Blasformstation ist;
-
4 eine
abgewickelte Schnittansicht der Drehverbindungs-Kühlmittelzufuhranordnung
aus den 1–3 ist;
-
4A eine
vergrößerte Schnittansicht
des Teils aus 4 in dem Kreis 4A ist;
-
5 eine
perspektivische Ansicht der Kühlmittelzufuhr-Drehverbindungsanordnung
aus den 1–3 sowie 4 ist;
die
-
6 und 7 fragmentarische
Schnittansichten sind, und zwar im Wesentlichen entlang der jeweiligen
Linien 6-6 und 7-7 in 5 genommen;
-
8 eine
perspektivische Ansicht eines in den 1–2 dargestellten
Blasformteils von unten ist;
-
9 eine
teilweise schematische Darstellung einer Kühlmittelzuführung und -abführung in dem
Kühlmittelzufuhrsystem
aus den 1–3 sowie 4–7 ist;
-
10 eine
perspektivische Ansicht des in den 1–3 dargestellten
Kühlmittelzufuhrverteilers
ist; die
-
11 und 12 einen
seitlichen Aufriss sowie eine Aufsicht des in 10 dargestellten
Verteilers darstellen; die
-
13 und 14 Schnittansichten
sind, und zwar im Wesentlichen entlang der Linien 13-13 und 14-14
in 11 genommen;
-
15 ein
auseinandergezogener, geschnittener Aufriss der Kurbelarm-Teilanordnung
in dem bevorzugten Kühlmittelzufuhrsystem
der vorliegenden Erfindung ist;
-
16 eine
fragmentarische Schnittansicht eines Formteils in dem Kühlmittelzufuhrsystem
entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist;
-
17 eine
Schnittansicht des Niederhaltemechanismus für die Form aus den 1 und 2 ist;
-
18 eine
perspektivische Ansicht der Verriegelungsspannteilanordnung aus 17 ist;
-
19 eine
auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Spannteilanordnung
aus 18 ist;
-
20 eine
Aufsicht des Form-Niederhaltemechanismus aus 17 ist;
und die
-
21 und 22 eine
Aufsicht sowie eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines modifizierten
Form-Niederhaltemechanismus
für das
System aus den 1 und 2 darstellen.
-
Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
-
Der
Offenbarungsgehalt der zuvor erwähnten
US-Anmeldung 09/400,123, die am 20. September 1999 eingereicht worden
ist und dem Abtretungsempfänger
der vorliegenden Anmeldung übertragen ist,
wird hier durch Bezugnahme zum Zwecke der Veranschaulichung des
Hintergrunds eingebracht.
-
Die 1 und 2 stellen
einen Teil der Blasformstation 30 eines Abschnitts einer
Einzelabschnitts-Glaswarenformungsmaschine dar, die mit einem Kühlmittelzufuhrsystem 32 entsprechend
einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Zwei Formarme 34, 36 sind
schwenkbar an einer stationären,
tragenden Welle 38 montiert, und jeder trägt eine
Mehrzahl von Formteilen 40. Jeder Formteil 40 ist
dazu angepasst, mit dem gegenüberliegenden
Formteil, der an dem entgegengesetzten Arm gehalten wird, zusammenzuwirken,
um einen Formhohlraum zum Formen eines Glaswarenartikels zu bilden.
Die derzeit bevorzugte Ausführungsform
ist in den Zeichnungen in Verbindung mit einer Blasformstation 30 dargestellt, in
welcher jedes Paar von Formteilen 40 mit einem Bodenformelement 42 und
miteinander zusammenwirkt, um einen Blasformhohlraum zu bilden.
Man wird jedoch verstehen, dass das Kühlmittelzufuhrsystem 32 entsprechend
der vorliegenden Erfindung gleichfalls zum Kühlen der Rohlingsformen an
der Rohlingsformstation eines IS-Maschinenabschnitts, entweder einer
linearen Maschine oder einer Rotationsmaschine, brauchbar ist. Das
Kühlmittelzufuhrsystem 32 (1),
das dem Formarm 34 zugeordnet ist, wird detailliert beschrieben.
Das Kühlmittelzufuhrsystem,
das dem Formarm 36 zugeordnet ist, stellt ein Spiegelbild
des Systems 32 dar. Man wird außerdem erkennen, dass, obgleich
die Station 30 in den 1 und 2 als
eine Station für
eine so genannte Dreitropfen-IS-Maschine
dargestellt ist, welche drei Paare von Formteilen 40 umfasst,
die vorliegende Erfindung gleichfalls in Verbindung mit so genannten
Einzel-, Doppel-, Quadro- oder anderen Arten von Glaswarenformungsmaschinen
brauchbar ist.
-
Ein
Kühlmittelverteiler 44 ist
unterhalb des Formarms 34 zur Bewegung zusammen mit dem
Formarm befestigt. Eine Mehrzahl von Spanneinrichtungen 46 wird
von dem Verteiler 44 gehalten, und zwar jeweils zum Befestigen
eines zugehörigen
Formteils 40 an seiner Stelle in Bezug auf den Verteiler.
Jede Spanneinrichtung 46 umfasst eine Brücke 170 (1–2 und 17–20),
die Seitenschenkel aufweist, welche an dem Verteiler 44 befestigt sind,
sowie einen oberen Träger,
der von der gegenüberliegenden
Fläche
des Verteilers 44 parallel zu dieser beabstandet ist. Ein
Niederhaltebügel 172 ist unterhalb
jeder Brücke 170 angeordnet.
Jeder Bügel 172 umfasst
einen Körper
mit einem sich seitlich erstreckenden Finger 174, der dazu
angepasst ist, in eingebautem Zustand über einem Spannrand zu liegen,
der durch eine Platte 148 (1–2)
gebildet wird, die sich seitlich vom unteren Ende jedes Formteils 40 nach
außen
erstreckt. Zwei Aussparungen 176, 178 sind an
der Unterseite der Brücke 170 ausgebildet.
Eine Stange 180 weist einen Ansatz 182 auf, der
am unteren Ende derselben durch Presspassung oder mittels Bolzen
oder anderweitig fest angebracht ist. Die Stange 180 erstreckt
sich nach oben, durch den Formarm 34 oder 36 hindurch,
angrenzend an den zugehörigen
Formteil 40. Das obere Ende jeder Stange 180 weist
einen Sechskantkopf zur Ineingriffnahme durch ein geeignetes Werkzeug auf.
Ein Passstift 184 ist an einem radialen Bogen an dem Ansatz 182 mittels
Presspassung oder anderweitig befestigt und erstreckt sich von diesem
aus nach oben, parallel zu der Stange 180, und zwar zur wahlweisen
Ausrichtung mit den Aussparungen 176, 178 in der
Brücke 170,
wie noch beschrieben wird.
-
Der
Ansatz 182 und das untere Ende der Stange 180 sind
in einer Ausnehmung 186 an dem Körper des Bügels 172 angeordnet.
Eine Feder 188 ist zusammengedrückt in der Ausnehmung 186 unterhalb
des Ansatzes 182 eingeschlossen. Ein Stift 190 erstreckt
sich von dem Bügel 172 aus
nach unten, koaxial zu der Stange 180, und ist in einer
entsprechenden Aussparung an dem Verteiler 44 aufgenommen,
um die Drehung des Bügels 172 zu
führen. Der
Bogen an dem Ansatz 182 koppelt drehbar den Bügel 172 mit
der Stange 180. Das bedeutet, die Stange 180 kann
im Uhrzeigersinn gedreht werden (1, 2 sowie 17–20),
um den Niederhaltebügel 172 im
Uhrzeigersinn zu drehen, bis sich der Arretierungsstift 184 in
Ausrichtung mit der Arretierungsaussparung 176 in der Brücke 170 befindet,
an welcher Stelle die Kraft der Feder 188 den Stift 184 in
die Aussparung 176 drücken
wird. An dieser Stelle gibt der Arm 174 des Bügels 172 die
Platte 148 des zugehörigen
Formkörpers 40 frei,
sodass der Formkörper
von einem Bediener zur Reparatur oder zum Austausch aus der Formstation
gehoben werden kann. Wenn der Formkörper wieder an seiner Stelle über einem
Positionierungsstift 69 (2) an dem
Verteiler 44 platziert ist, können die Stange 180 und
der Niederhaltebügel 172 entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn gedreht werden, bis der Kugelstift 184 mit
der Arretierungsaussparung 178 in der Brücke 170 ausgerichtet
ist, an welcher Stelle der Finger 174 über der Formplatte 148 liegt
und die Formplatte an ihrer Stelle hält. In 1 ist die
dem ersten Formteil zugehörige
Spanneinrichtung 46 in der nicht anliegenden Stellung zur
Freigabe des Formteils dargestellt, während die dem zweiten und dritten
Formteil zugehörigen
Spanneinrichtungen 46 in der anliegenden Stellung dargestellt
sind. Die Stangen 180 und Stifte 190 haben außerdem die
Funktion, die Bügel 172 in
ihrer Stellung unterhalb der Brücken 170 zu halten.
-
Die 21–22 stellen
eine modifizierte Niederhalte-Spanneinrichtung 192 dar.
Jede Spanneinrichtung 192 umfasst eine Brücke 48,
die Seitenschenkel aufweist, welche an dem Verteiler 44 befestigt
sind, sowie einen oberen Träger,
der von der gegenüberliegenden
Fläche
des Verteilers 44 parallel zu dieser beabstandet ist. Ein
Niederhaltebügel 50 ist unterhalb
jeder Brücke 48 angeordnet.
Jeder Bügel 50 umfasst
einen Körper
mit einem sich seitlich erstreckenden Finger 52, der dazu
angepasst ist, in eingebautem Zustand über der Platte 148 zu
liegen, die sich seitlich vom unteren Ende jedes Formteils 40 nach
außen
erstreckt. Zwei Aussparungen 56, 58 sind an der
Unterseite der Brücke 48 ausgebildet. Eine
Arretierungskugel 60 und eine Schraubenfeder 62 sind
komprimiert in einer Aussparung 64 an dem Körper des
Niederhaltebügels 50 eingeschlossen, und
zwar zur wahlweisen Ausrichtung mit den Arretieraussparungen 56, 58 an
der Unterseite der Brücke 48.
Eine Bügelstange 66 ist
mit dem Körper
jedes Niederhaltebügels 50 gekoppelt
und erstreckt sich von diesem aus nach oben, durch den Formarm 34 oder 36 hindurch,
um wahlweise den Bügel 50 und den
Bügelfinger 52 bis
zur Anlage über
dem Spannrand 54 des zugehörigen angrenzenden Formteils und
aus dieser heraus zu drehen. Das bedeutet, die Stange 66 kann
im Uhrzeigersinn gedreht werden, um den Niederhaltebügel 50 im
Uhrzeigersinn zu drehen, bis sich die Arretierungskugel 60 in
Ausrichtung mit der Arretierungsaussparung 56 in der Brücke 48 befindet,
an welcher Stelle die Kraft der Feder 62 die Kugel 60 in
die Aussparung 56 drücken
wird. An dieser Stelle gibt der Finger 52 des Bügels 50 die
Platte 148 des zugehörigen
Formkörpers 40 frei,
sodass der Formkörper
von einem Bediener zur Reparatur oder zum Austausch aus der Formstation
gehoben werden kann. Wenn der Formkörper wieder an seiner Stelle über einem
Positionierungsstift 69 (2) an dem
Verteiler 44 platziert ist, können die Stange 66 und
der Niederhaltebügel 50 entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn gedreht werden, bis die Arretierungskugel 60 mit
der Arretierungsaussparung 58 in der Brücke 48 ausgerichtet
ist, an welcher Stelle der Schenkel 52 über der Formplatte 148 liegt
und die Formplatte an ihrer Stelle hält.
-
Das
Kühlmittelzufuhrsystem 32 umfasst
außerdem
eine Drehverbindungsanordnung oder Drehdurchführung oder Drehdurchführung 68 (1 sowie 3–5),
die ein Abschnittskastengehäuse 72 aufweist,
das in eine Öffnung
in dem Abschnittskasten 70 an jedem Maschinenabschnitt
einfügbar ist.
Das Abschnittskastengehäuse 72 weist
eine Deckplatte 74 auf, sowie einen Block 76,
der an der Unterseite der Platte 74 angeschweißt ist oder
anderweitig an dieser befestigt ist. Der Block 76 weist
eine mittige Öffnung
auf, die mit einer Öffnung 78 in
der Platte 79 (3) ausgerichtet ist, um die
untere Kurbelwelle 80 einer Kurbelarmanordnung 82 aufzunehmen.
Die Welle 80 wird in dem Block 76 durch axial beabstandete
Lager 84 (4) gehalten, welche von Lagerabdeckplatten 86 umschlossen
sind. Eine Mehrzahl von axial beabstandeten Dichtungen 88 ist in
entsprechenden Kanälen
befestigt, die am innenseitigen Durchmesser des Blocks 76 ausgebildet sind,
und zwar zur abdichtenden Anlage an gegenüberliegenden Flächen an
der Welle 80. Zwei Anschlüsse 90, 92 erstrecken
sich seitlich durch den Block 76 hindurch und sind zum
inneren Loch des Blocks 76 hin offen, und zwar an seitlich
gegenüberliegenden
Seiten der mittleren Dichtung 88. Ein Abflussanschluss 94 erstreckt
sich seitlich in den Block 76 hinein und ist zum mittigen
Loch des Blocks zwischen den beiden untersten Dichtungen 88 hin
offen. Jede Dichtung 88 umfasst eine ringförmige Radialdichtung 88a auf
Basis von Teflon (Marke) in gleitender Anlage zu der zugehörigen Welle,
sowie einen elastomeren O-Ring 88b. Die O-Ringe 88b sind
radial komprimiert, um die Dichtung 88a radial nach innen
zu drücken
und um radial nach außen
eine abdichtende Anlage mit der Grundfläche der zugehörigen Dichtungsnut
herzustellen.
-
Die
Kurbelarmanordnung 82 (3–5 sowie 15)
umfasst eine erste oder untere Kurbelwelle 80 sowie eine
zweite oder obere Kurbelwelle 96, die sich von entgegengesetzten
Enden eines Kurbelverbindungsglieds 98 aus in entgegengesetzte, parallele,
axiale Richtungen erstrecken. Die untere und die obere Kurbelwelle 80, 96 sind
im Wesentlichen identisch, wobei jede zwei Wasserströmungskanäle 100, 102 aufweist,
die sich axial durch den Mittelteil der Kurbelwelle hindurch erstrecken
und seitlich nach außen,
angrenzend an die Enden der Kurbelwelle, offen sind. Ein dritter
Kanal 104 mit geringerem Durchmesser erstreckt sich axial
durch den Mittelteil jeder Kurbelwelle hindurch und ist seitlich von
der Kurbelwelle nach außen
hin offen. Der sich öffnende
und umfängliche
Kanal, der mit dem Kanal 100 in der unteren Kurbelwelle 80 verknüpft ist,
ist mit dem Anschluss 90 des Blocks 76 ausgerichtet (4),
und das sich seitlich öffnende
Ende des Kanals 102 und der zugehörige umfängliche Kanal sind mit dem
Anschluss 92 des Blocks 76 ausgerichtet. Die seitliche Öffnung des
Kanals 104 ist in eingebautem Zustand mit dem Abflussanschluss 94 in
Block 76 ausgerichtet. In dem Kurbelverbindungsglied 98 sind
in Längsrichtung
zwei parallele Kanäle 106, 107 vorgesehen
(4, 9 und 15), die
in eingebautem Zustand jeweils mit den seitlichen Öffnungen der
Kanäle 100, 102 am
oberen Ende der unteren Kurbelwelle 80 sowie mit den zugehörigen Kanälen am unteren
Ende der oberen Kurbelwelle 96 ausgerichtet sind. Analog
ist in dem Kurbelverbindungsglied 98 ein Kanal 108 vorgesehen,
der die zugehörigen
Enden der Abflusskanäle 104 in
der unteren und der oberen Kurbelwelle 80, 96 verbindet.
Die Enden der Kurbelwellen 80, 96 sind. mittels
Presspassung, Schrumpfpassung oder anderweitig fest an dem Kurbelverbindungsglied 98 befestigt,
sodass die Ausrichtung und Abdichtung der verschiedenen Kanalenden
aufrechterhalten wird, was heißen
soll, dass sich die Kurbelwellen 80, 96 in den
entsprechenden Öffnungen
des Verbindungsglieds 98 nicht drehen.
-
Ein
Wellenverbindungsblock 110 nimmt drehbar das obere Ende
der oberen Kurbelwelle 96 auf und nimmt drehbar das untere
Ende einer Verbindungswelle 112 des Verteilers auf. Der
Wellenverbindungsblock 110 weist zwei parallele Kanäle 114, 116 auf
(4 und 9), welche die parallelen Flüssigkeitskanäle 100, 102 der
oberen Kurbelwelle 96 mit den entsprechenden parallelen
Flüssigkeitskanälen in der
Verbindungswelle 112 verbinden, welche zum besseren Verständnis mit
den gleichen Bezugszeichen 100, 102 bezeichnet
sind. Analog ist der Abflusskanal 104 in der oberen Kurbelwelle 96 mit
einem seitlichen Abflusskanal 118 in dem Wellenverbindungsblock 110 ausgerichtet,
welcher wiederum mit einem in Längsrichtung
verlaufenden Abflusskanal 120 in dem Wellenverbindungsblock
verbunden ist. Die Abflusskanäle 118, 120 in
dem Wellenverbindungsblock 110 sind zwischen dem untersten
und dem obersten Paar von Dichtungen 88 in dem Wellenverbindungsblock
offen, um etwaiges Kühlmittel, das
an den Dichtungen vorbei lecken kann, zu sammeln. Es gibt keinen
Abflusskanal in der Verbindungswelle 112. Dichtungen 88 umgeben
die obere Kurbelwelle 96 und die Verbindungswelle 112 in
dem Verbindungsblock 110, und jede Welle wird von beabstandeten
Wälzlagern 84 mit
zugehörigen
Lagerabdeckungen 86 gestützt. Parallele Kanäle 114, 116 in dem
Verbindungsblock 110 sind an entgegengesetzten Seiten der
mittleren Dichtung 88 offen, und parallele Kanäle 100, 102 in
den Wellen 96, 112 sind an entsprechenden axialen
Stellen auf entgegengesetzten Seiten der mittleren Dichtung offen,
wie zuvor beschrieben worden ist.
-
Die
Verbindungswelle 112 weist einen verbreiterten integralen
Kopf 122 auf (3–7), der am
oberen Ende derselben ausgebildet ist. Der Kopf 122 ist
an der Seitenwand des Verteilers 44 befestigt. Die Kanäle 100, 102 in
der Verbindungswelle 112 enden in dem Kopf 122 in
zwei seitlichen Öffnungen oder
Anschlüssen 124 bzw. 126.
Diese Öffnungen oder
Anschlüsse,
welche vertikal oder axial in Bezug auf die Längsausdehnung der Verbindungswelle 112 versetzt
sind, sind in eingebautem Zustand mit zwei Öffnungen oder Anschlüssen 128, 130 in
der gegenüberliegenden
Seitenwand des Verteilers 44 ausgerichtet. Diese Öffnungen 128, 130 sind
an der Außenseite
des Verteilers umfänglich
verbreitert, und zwei O-Ringe 132 (3 und 7)
sind in einer eingesenkten Aussparung um jede Öffnung 128, 130 herum
angeordnet. Zwei Schrauben 134 halten den Verbindungswellenkopf 122 locker
an der gegenüberliegenden
Fläche
des Verteilers 44, wobei die O-Ringe 132 zwischen
den entgegengesetzten Flächen
des Kopfes 122 und des Verteilers 44 zusammengedrückt sind.
Die verbreiterte umfängliche
Abmessung der Öffnungen 128, 130,
gekoppelt mit den O-Ring-Dichtungen, sowie die lose Befestigung
des Kopfes 122 an dem Verteiler tragen einer relativen Bewegung
zwischen dem Kopf der Verbindungswelle und dem Verteiler Rechnung,
wenn die Formen geöffnet
und geschlossen werden, ohne dass die Verbindung zwischen den Kühlmittelöffnungen
verloren geht oder die Abdichtung um die Kühlmittelöffnungen herum verloren geht,
sodass eine schwimmende Wellendichtung mit der Seitenfläche des
Verteilers gebildet ist.
-
Die Öffnungen 128, 130 des
Verteilers stehen mit dem Körper
des Verteilers 44 in Verbindung, mit zwei in Längsrichtung
verlaufenden parallelen Kühlmittelkanälen 136, 138,
die sich durch den Körper
des Verteilers hindurch erstrecken (9–14).
An jeder Formbefestigungsstelle an dem Verteiler 44 (drei
Positionen bei der dargestellten Ausführungsform) erstrecken sich
zwei Seitenkanäle 140, 142 von
jeweiligen in Längsrichtung
verlaufenden Kühlmittelkanälen 136, 138 aus
und enden in zwei angrenzenden, nach oben offenen Kühlmittelanschlüssen 144, 146 an
der Oberseite des Verteilers 44. Jeder Formkörper 40 weist
eine Platte 148 auf, die am unteren desselben Ende montiert
ist (8–9 sowie 16).
Jede Platte 148 weist zwei Kühlmittelöffnungen 150, 152 auf,
die in zusammengebautem Zustand mit den Öffnungen 144, 146 in
dem Verteiler 44 ausgerichtet sind. Wie in der zuvor erwähnten, gleichzeitig
anhängigen
US-Anmeldung offenbart, wirkt die untere Platte 148 mit
der oberen Platte 155 zusammen, um Kühlmittel durch eine Mehrzahl
von Kanälen 154 (16)
um den Rand des Formkörpers 40 herum
zu leiten. Eine Durchflussanpassnadel 156 ist an der oberen
Platte 155 montiert, um den effektiven Querschnitt für den Flüssigkeitsdurchfluss
des Kühlmittelkanals 154 des Formkörpers anzupassen.
Dies hilft, den Kühlmitteldurchfluss
zwischen den verschiedenen Formkörpern
auszugleichen, und dadurch können
die Wärmeleitungseigenschaften
des Formkörpers
und der zugehörigen
Kühlmittelkanäle maßgeschneidert
werden. Eine Verschleißplatte 158 ist
zwischen dem Verteiler 44 und den mehreren auf diesem montierten Formkörpern 40 angeordnet.
Die unteren Öffnungen 150, 152 der
Platte 148 sind verbreitert und eingesenkt, um zugehörige O-Ringe 159 aufzunehmen. Die
verbreiterten Ausmaße
der Öffnungen 150, 152, gekoppelt
mit den O-Ringen 159, gestatten eine begrenzte gleitende
Bewegung zwischen den Formkörpern 40 und
der darunter liegenden Verschleißplatte sowie dem Verteiler,
wenn sich die Formen öffnen und
schließen,
während
die abgedichtete Flüssigkeitsverbindung
zwischen diesen Elementen aufrechterhalten bleibt.
-
Es
wird also ein durchgehender Weg für die Zirkulation eines flüssigen Kühlmittels
von der Quelle des flüssigen
Kühlmittels
an dem Abschnittskasten 70 durch die Drehverbindungsanordnung 68 (Abschnittskastengehäuse 72,
Kurbelarmanordnung 82, Wellenverbindungsblock 110 und
Verbindungswelle 112 des Verteilers) und den Verteiler 44 zu
jedem Formkörper
und dann von jedem Formkörper
zurück durch
den Verteiler 44 und die Drehverbindungsanordnung 68 zu
der Rückführung am
Abschnittskasten 70 bereitgestellt. Spezieller, und mit
Bezug auf 9, ist ein durchgehender Weg
für den
Durchfluss eines flüssigen
Kühlmittels
von dem Anschluss 90 des Abschnittskastengehäuses 72 durch
den Kanal 100 der unteren Kurbelwelle 80, den
Kanal 107 des Kurbelverbindungsglieds 98, den
Kanal 100 der oberen Kurbelwelle 96, den Kanal 114 des
Wellenverbindungsblocks 110, den Kanal 100 der
Verbindungswelle 112 und den Kanal 136 des Verteilers 44 zu
dem Kühlmittelkanal 154 des
Formkörpers 44 vorhanden.
Zwei Durchläufe
für Kühlmittel
durch den Formkörper
hindurch sind in 9 dargestellt, obgleich mehrere Durchläufe ausgeführt werden
könnten,
wie in der vorstehend erwähnten,
gleichzeitig anhängigen
Anmeldung offenbart ist. Es ist dann ein durchgehender Weg zur Rückführung der
Flüssigkeit
aus dem Kanal 154 des Formkörpers 44 durch den
Kanal 138 des Verteilers 44, den Kanal 102 der
Verbindungswelle 112, den Kanal 116 des Wellenverbindungsblocks 110,
den Kanal 102 der oberen Kurbelwelle 96, den Kanal 106 des
Kurbelverbindungsglieds 98, den Kanal 102 der
unteren Kurbelwelle 80 und den Kanal 92 des Abschnittskastengehäuses 72 vorhanden.
Analog ist ein durchgehender Weg für den Durchfluss abfließender Flüssigkeit
aus den Kanälen 120, 118 in dem
Wellenverbindungsblock 110 durch den Kanal 104 in
der oberen Kurbelwelle 96, den Kanal 108 in dem
Kurbelverbindungsglied 98 und den Kanal 104 in
der unteren Kurbelwelle 80 zu dem Anschluss 94 des
Abschnittskastengehäuses 72 vorhanden.
Der Anschluss 90 ist durch eine entfernbare Leitung 160 mit
einer Pumpe 162 verbunden, und der Anschluss 92 ist
durch eine entfernbare Leitung 164 mit einem Sammelbehälter 166 verbunden.
Der Abflussanschluss 94 ist durch eine entfernbare Leitung 167 über eine
Sichtglasüberwachungseinrichtung 168 mit dem
Sammelbehälter 166 verbunden.
Die Überwachungseinrichtung 168 ermöglicht die Überwachung der
Menge an leckender Flüssigkeit
an den Dichtungen.
-
Vorliegend
wurden somit ein System und ein Verfahren zum Kühlen von Formen in einer Glaswarenformungsmaschine
offenbart, die vollständig
allen zuvor angeführten
Aufgaben und Zielen gerecht werden. Der Durchfluss des flüssigen Kühlmittels
ist vollständig
umschlossen, sodass ein Brechen, Reißen sowie Ermüdungsprobleme,
die mit der Verwendung externer Schläuche, Rohre und Passstücke verbunden
sind, ausgeschlossen sind. Die Verbindungsstellen für den Flüssigkeitsdurchfluss
zwischen der Kurbelarmanordnung und dem Verteiler sowie zwischen dem
Verteiler und den Formen umfassen gleitende Dichtungsanordnungen,
die in einfacher Weise der Bewegung dieser Elemente in Bezug aufeinander Rechnung
tragen, wenn die Formen geöffnet
und geschlossen werden. Eine Niederhaltespannanordnung wurde offenbart,
welche einen schnellen Einbau und eine schnelle Entfernung von Formkörpern aus
dem Kühlsystem
zur Instandhaltung und Reparatur ermöglicht und welche einer geringfügigen Bewegung der
Formkörper
in Bezug aufeinander und in Bezug auf die Montageanordnung Rechnung
trägt,
wenn die Formen geöffnet
und geschlossen werden. Verschiedene Modifikationen wurden vorgeschlagen.
Die Erfindung soll alle Alternativen und Modifikationen, die in
den Schutzumfang der anhängenden
Ansprüche fallen,
umfassen.