DE4132098C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE 28 18 234 B1) treibt der u. a. elektrische Antrieb 1 eine Kurven­ scheibe 2 mit einer Kurvennut 13 drehend an. In der Kurvennut 13 läuft eine Rolle 3 eines Hebels 4, der an der Schwenkachse eines 5 der Scherenarme 5, 8 befestigt ist. Die Kurvennut 13 ist so ausgebildet, daß die Scherenarme 5, 8 die für die einzelnen Abschnitte eines Arbeitszyklus entsprechend einem Arbeitssektor (360° minus alpha) günstige Geschwindigkeit erhalten und beim Durchlaufen eines Totzeitsektors alpha stillstehen. Im Totzeitsektor alpha wird die Kurvenscheibe 2 zum Zweck des zeitlichen Positionierens entweder angehalten oder langsamer gedreht. Nachteilig, weil aufwendig und wenig flexibel, ist die Festlegung auf den Verlauf der Kurven­ nut in dem Arbeitssektor. Zusätzlichen Aufwand bedeutet die Abschaltung oder Verlangsamung der Drehzahl des Antriebs im Totzeitsektor alpha.

Aus der US 37 36 826 A ist es an sich bekannt, durch einen hydraulischen Drehantrieb 50 einen Kurbelarm 38 und über ein Zahnradpaar 46, 48 einen weiteren Kurbelarm 40 gegensinnig anzutreiben. Exzenterzapfen der Kurbelar­ me 38, 40 treiben jeweils eine Koppelstange 34, 38, die an jeweils einem Scherenarm 28, 30 angelenkt sind. Diese Vorrichtung ist baulich und steuerungstechnisch aufwen­ dig.

Aus der DE 19 22 247 B ist es an sich bekannt, Konsolen 32, 52 in Umfangsrichtung einer Speiserschüssel 12 einzustellen.

Bei einer an sich bekannten Vorrichtung (US 24 72 560 A) findet ein pneumatisch-mechanischer Antrieb der Scheren­ arme 1, 2 Verwendung. Der eine Scherenarm 2 ist über eine Koppelstange 14 mit einem Schwinghebel 12 mit einer Kurvenrolle 11 verbunden. Die Kurvenrolle 11 läuft auf einer umlaufenden Kurvenbahn 10a, 10b, zu der koaxial eine weitere umlaufende Kurvenbahn 50 zur Betätigung eines pneumatischen Steuerventils 36 angeordnet ist. Das Steuerventil 36 beaufschlagt über eine Leitung 51, 52 eine Kammer 17b einer Kolben-Zylinder-Einheit 17 mit Druckluft, deren Kolbenstange 18 an dem anderen Scheren­ arm 1 angelenkt ist. So wird die Kraft zum Schließen der Scherblätter 7, 8 durch die Kolben-Zylinder-Einheit 17 aufgebracht, wobei der Ablauf der Schließbewegung mecha­ nisch durch die Kurvenbahn 10b kontrolliert wird. Dar­ über hinaus hält die Kolben-Zylinder-Einheit 17 die Kurvenrolle 11 stets in Anlage an der Kurvenbahn 10a, 10b. Diese bekannte Vorrichtung ist aufwendig und wenig flexibel. Bei höheren Schnittzahlen von z. B. bis zu 200 Schnitt/min ist der bekannte Antrieb überfordert. Außer­ dem ist der Arbeitshub der Scherenarme gleich deren Servicehub für den Austausch des Tropfrings und daher unnötig groß.

Aus der US 29 77 718 A ist eine Vorrichtung an sich bekannt, die einen pneumatisch-hydraulischen Antrieb verwendet. Sie erfordert hohen Schaltungsaufwand und ist ebenfalls für höhere Schnittzahlen nicht geeignet.

Bei einer anderen an sich bekannten Vorrichtung (US 26 78 519 A) ist jeder der beiden Scherenarme 1, 2 in der gleichen Weise gesondert angetrieben, und zwar über eine Koppelstange 16, 17, einen Kurbelzapfen 18, 19 mit Kurbel 20, 21 und Kurbelwelle 22, 23, ein Ritzel 28, 29 und eine Zahnstange 30, 31, die durch Kolben 33, 34 von Pneumatikzylindern 10, 27 verschiebbar sind. Die Steue­ rung der Pneumatikzylinder 10, 27 erfolgt über Nocken 109, 137, 130 und mehrere Ventile einer Pneumatikschal­ tung. Auch hier sind der Aufwand beträchtlich und die Flexibilität gering.

Aus der GB 6 88 803 A ist eine Vorrichtung an sich be­ kannt, bei der beide Scherenarme 1, 2 jeweils über eine Lasche 10, 11 durch die Kolbenstange 12, 13 eines ge­ meinsamen doppeltwirkenden Pneumatikzylinders 14 an­ treibbar sind. Dadurch ist der Verlauf der Bewegung der Scherenarme nicht reproduzierbar. Die Länge der Scheren­ arme muß an den Hub des Zylinders 14 angepaßt werden. Eine Zentrierung der Scherenarme 1, 2 auf die Achse des Tropfrings ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Es können auf diese Weise z. B. für den Doppel­ formbetrieb zwei Posten und für den Dreifachformbetrieb drei Posten schmelzflüssigen Glases im wesentlichen gleichzeitig von den zugehörigen Strängen abgetrennt werden. Entsprechend viele Scherblattpaare sind dann im Abstand der Stränge voneinander an den beiden Scherarmen angeordnet. Vorzugsweise vollführt die Kurbel in jedem Arbeitsspiel eine volle Umdrehung von 360°. Der Schnitt­ hub ist durch Einstellung des wirksamen Kurbelradius auf besonders einfache Weise änderbar. Damit der Betrieb nicht asynchron wird, wird die Kurbel nach jedem Ar­ beitsspiel zum Stillstand gebracht und in diesem StilI­ stand während einer Mindestwartedauer von z. B. 20 ms gehalten. Bei gegebener Bewegungsdauer der Scherenarme während eines Betriebszyklus von z. B. 250 ms hängt die Größe der Wartedauer von der Schnittzahl ab, also von der Anzahl von Scherenschnitten je Minute. Der Kurbel­ trieb als nicht-lineares Übertragungsgetriebe gestattet es, den Antrieb relativ entlastet anzufahren. So wird dem Antrieb die Eigenbeschleunigung beim Anfahren er­ leichtert und der Energiebedarf verringert. Der Schlit­ ten bringt den besonderen Vorteil, daß man den Arbeits­ hub der Scherenarme minimal halten und dadurch einer­ seits Antriebsenergie sparen und andererseits die maxi­ mal mögliche Betriebsgeschwindigkeit steigern kann. Andererseits gestattet der Schlitten eine sehr einfache und schnelle Öffnung der Scherenarme auch über die zum Arbeitshub gehörende Öffnungsstellung hinaus. Diese weitere Öffnung ist z. B. dann wünschenswert, wenn War­ tung oder Austausch an dem Tropfring der Speiserschüssel vorzunehmen sind. Der Tropfring und seine Umgebung können dann für Servicezwecke schnell und einfach frei zugänglich gemacht werden. Die weitere Öffnung der Scherenarme in ihre Servicestellung kann auch bei Aus­ fall des Antriebs selbsttätig erfolgen. Dazu erteilt die Steuerung des Antriebs einer weiteren Steuerung für den Rückziehantrieb des Schlittens einen Startimpuls. Die Scherenarme bleiben dann in ihrer weit geöffneten Si­ cherheitsstellung, bis der Schaden am Antrieb behoben ist. So können die Scherblätter nicht mit den Glassträn­ gen kollidieren.

Gemäß Anspruch 2 läßt sich die Konsole und damit der Schlitten und der Antrieb für die Scherenarme leicht und schnell auf die optimale Winkelposition relativ zu den Scherenarmen einstellen, und zwar in Abhängigkeit vom Platzangebot in Umfangsrichtung entweder auf der einen oder der gegenüberliegenden Seite der Scherenarme. Auch die Scherenarme selbst sind in an sich bekannter Weise in Umfangsrichtung relativ zu der Speiserschüssel ein­ stellbar, zumindest dann, wenn es sich um eine Mehrfach­ schere handelt, die also Posten von mehr als einem Strang abtrennt. Die Drehlage der Glasstränge muß nämlich auf die die Glasposten abnehmende Glasformmaschine eingestellt werden können. Die Umfangseinstellung sowohl der Schere als auch der Konsole mit dem Antrieb erfolgt zweckmäßigerweise durch Festlegung dieser Elemente mit Hammerschrauben in Umfangs-T-Nuten der Speiserschüssel. Zweckmäßigerweise sind zwei solche T-Nuten in axialem Abstand voneinander an der Speiserschüssel angeordnet, so daß man eine ausreichend starre Befestigung der Schere und des Antriebs an der Speiserschüssel erhält.

Die Kolben-Zylinder-Einheiten gemäß Anspruch 3 sind zweckmäßigerweise doppeltwirkend ausgebildet, so daß sich der Schlitten in beiden Richtungen durch Kraftan­ trieb verschieben läßt.

Gemäß Anspruch 4 läßt sich der Überschnitt der Scher­ blätter auf besonders einfache Weise und sehr genau einstellen. Der Überschnitt, also die gegenseitige Überlappung der Scherblätter jedes Scherblattpaars, soll so gering wie möglich gehalten werden. Der Posten soll sauber vom Strang abgetrennt werden. Sobald dies gesche­ hen ist, sollen die Scherblätter sich aber nicht unnütz weiter überlappen, sondern ihren Rückweg in die geöffne­ te Stellung antreten.

Die Merkmale des Anspruchs 5 erleichtern die Höhenein­ stellung der Schere relativ zu dem Auslaß des Tropfrings, der die Stränge des schmelzflüssigen Glases aus der Speiserschüssel austreten läßt.

Die Merkmale des Anspruchs 6 führen zu einem besonders vorteilhaften Antrieb. Als Servomotor kommt insbesondere ein Drehstrom-Servomotor mit Rückführgeber in Betracht, dessen Steuerung hinsichtlich des Geschwindigkeits- Drehwinkel-Verlaufs frei programmierbar ist. So läßt sich durch Vorprogrammierung den Scherenarmen in jeder Winkelstellung der optimale Geschwindigkeitswert aufprä­ gen, und zwar bei Bedarf unterschiedlich für die Schließ- und die Öffnungsbewegung der Scherenarme. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des elektrischen Servomotors läßt sich die Gesamtzyklusdauer, die, wie erwähnt, z. B. 250 ms beträgt, praktisch mit beliebiger Genauigkeit von z. B. etwa 1 ms reproduzierbar gestalten.

Gemäß Anspruch 7 hat man freiere Wahl in der Gestaltung der Drehzahl des Servomotors.

Bei der Kolben-Zylinder-Einheit gemäß Anspruch 8 kann es sich insbesondere um eine Luftfeder handeln. Das Getriebe zur Synchronisierung der beiden Scherenarme besteht vorzugsweise aus miteinander kämmenden Zahnsegmenten, die koaxial von im Abstand voneinander angeordneten Schwenkachsen der Scherenarme vorgesehen sind. Die Luftfeder hält die Zähne der Zahnsegmente in möglichst ständiger Berührung miteinander. Dadurch werden die Zahnsegmente geschont und der Antrieb entlastet und die Positionierung der Scherblätter verbessert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht von unten auf eine Abtrennvorrichtung, teilweise im Schnitt, und

Fig. 2 einen Teil der Seitenansicht gemäß Linie II-II in Fig. 1, teilweise im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Abtrennen von Posten von zwei nicht gezeichneten Strängen aus schmelzflüssigem Glas. Die Stränge treten senkrecht aus der Zeichenebene heraus aus einem Tropfring 2 am unteren Ende einer Speiserschüssel 3 aus. Bei der Speiserschüssel 3 handelt es sich um das Endstück eines an sich bekannten Speisers oder Feeders für schmelzflüssiges Glas. Die Längsachsen der beiden Stränge aus schmelzflüssigem Glas sind in Fig. 1 mit 4 und 5 bezeichnet.

Von dem Strang mit der Längsachse 4 trennt ein Scherblatt­ paar 6 mit Scherblättern 7 und 8 periodisch Posten aus schmelzflüssigem Glas ab, die in an sich bekannter Weise einer Glasformmaschine zur Herstellung von Hohlglasgegen­ ständen zugeführt werden. In ähnlicher Weise trennt ein Scherblattpaar 9 mit Scherblättern 10 und 11 von dem Strang mit der Längsachse 5 periodisch Glasposten ab. Jedes Scherblatt 7, 8 und 10, 11 ist an seinem freien Ende mit einer V-förmigen Schneidkante ausgerüstet.

Die Scherblätter 7, 10 sind im Abstand der Längsachsen 4, 5 voneinander an einem ersten Scherenarm 12 befestigt, während die Scherblätter 8, 11 in dem gleichen Abstand voneinander an einem zweiten Scherenarm 13 befestigt sind. Die Scherenarme 12, 13 sind an Zapfen 14 und 15 schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkbewegungen der Scherenarme 12, 13 durch ein Getriebe 16 miteinander synchronisiert sind. Das Getriebe 16 besteht in diesem Fall aus Zahnsegmenten 17 und 18 an den Scherenarmen 12, 13, die miteinander kämmen. Die Zapfen 14, 15 sind in seitlichem Abstand voneinander an einer Halterung 19 befestigt. Die Halterung 19 ist mit vier Hammerschrauben 20 in Umfangsrichtung 21 einstellbar an zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Einstellschienen 22 und 23 (Fig. 2) befestigt. Dabei greifen die nicht gezeich­ neten Köpfe der Hammerschrauben in T-Nuten 24 und 25 der Einstellschienen 22, 23 ein.

Von der Halterung 19 erstreckt sich nach außen ein Fortsatz 26 mit einem vorrichtungsfesten Lager 27, an dem ein Ende einer als Luftfeder ausgebildeten pneuma­ tischen Kolben-Zylinder-Einheit 28 angelenkt ist. Die Einheit 28 ist mit ihrem anderen Ende an einem Lager 29 eines seitlichen Hebels 30 des zweiten Scherenarms 13 angelenkt.

In Fig. 1 sind die Scherenarme 12, 13 mit vollausgezoge­ nen Linien in ihrer geschlossenen Stellung mit optimalem Überschnitt der Scherblätter 7, 8 und 10, 11 dargestellt. In strichpunktierten Linien ist einerseits die geöffnete Arbeitsstellung 31 mit einem Arbeitshub 32 des Scheren­ arms 12 eingezeichnet und andererseits eine geöffnete Servicestellung 33 mit einem verhältnismäßig großen Servicehub 34 für den Scherenarm 12. Normalerweise wird die Vorrichtung 1 mit dem Arbeitshub 32 der Scherenarme 12, 13 betrieben, der minimal gehalten werden kann. Auf diese Weise werden Antriebsenergie und Verschleiß auf ein Minimum reduziert. Sollen dagegen Servicearbeiten an dem Tropfring 2 durchgeführt werden, werden die Scheren­ arme 12, 13 in nachfolgend zu beschreibender Weise in die geöffnete Servicestellung 33 gebracht. Diese gestat­ tet in ausreichendem Umfang freien Zugriff für das Servicepersonal zu dem Tropfring und erleichtern dessen Wartung oder Austausch.

An den Einstellschienen 22, 23 der Speiserschüssel 3 ist im Abstand von der Halterung 19 außerdem eine Konsole 35 mit nicht gezeichneten Hammerschrauben in der Umfangs­ richtung 21 einstellbar befestigt. Die Umfangseinstellung wird so gewählt, daß sich eine optimale Winkelposition eines Antriebs 36 relativ zu den Scherenarmen 12, 13 ergibt. Die Konsole 35 kann bei Platzmangel auf der einen Seite der Halterung 19 auch auf deren anderer Seite angeordnet werden.

An der Konsole 35 sind in seitlichem Abstand voneinander Führungsstangen 37 und 38 befestigt, auf denen ein Schlitten 39 quer zu einer Längserstreckung des Scheren­ arms 12 verschiebbar ist. Der Schlitten 39 trägt den Antrieb 36. Der Antrieb 36 weist einen elektrischen Servomotor 40 mit nachgeschaltetem Getriebe 41 (Fig. 2) auf. Bei entsprechender Ausbildung des Servomotors 40 kann das Getriebe 41 auch entfallen. In jedem Fall wird durch den Servomotor 40 eine Kurbel 42 mit einem Kurbel­ zapfen 43 angetrieben. Eine längeneinstellbare Koppel­ stange 44 ist über Universalgelenke 45 und 46 einerseits an dem Kurbelzapfen 43 und andererseits an einem Zapfen 47 des Scherenarms 12 angelenkt.

Wenn in Fig. 1 der Kurbelzapfen 43 in die strichpunktier­ te Stellung um 180° weiterbewegt worden ist, haben sich die Scherenarme 12, 13 in die geöffnete Arbeitsstellung 31 bewegt. Dort halten, wie zuvor erwähnt, die Scheren­ arme 12, 13 während einer mehr oder minder langen Warte­ dauer, bis der Antrieb 36 aus seiner nicht gezeichneten Programmsteuerung einen Startimpuls für einen neuen Arbeitszyklus erhält.

Sollen dagegen die Scherenarme 12, 13 in ihre geöffnete Servicestellung 33 bewegt werden, werden doppeltwirkende pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten 48 und 49 betä­ tigt. Die Einheiten 48, 49 sind einerseits an Auslegern 50 und 51 des Schlittens 39 und andererseits an der Konsole 35 abgestützt. Die Beaufschlagung der Einheiten 48, 49 führt dazu, daß der Schlitten 39 mitsamt dem Antrieb 36 in Fig. 1 nach links bis in die strichpunk­ tiert angedeutete Endstellung geschoben wird.

Wenn in dem Antrieb 36 oder seiner Programmsteuerung Störungen auftreten oder - wie Energieausfall - regi­ striert werden, kann die Programmsteuerung den Antrieb 36 stillsetzen und ein Startsignal in eine andere Steue­ rung der Einheiten 48, 49 senden und die selbsttätige Verschiebung des Schlittens 39 zur weiteren Öffnung der Scherenarme 12, 13 bewirken. Dadurch kann in jedem Fall eine Kollision der Scherenarme 12, 13 mit den Glasstran­ gen verhindert werden.

Durch Beaufschlagung der anderen Kolbenseite der Einhei­ ten 48, 49 läßt sich der Schlitten 39 wieder in seine in Fig. 1 mit vollausgezogenen Linien abgebildete Arbeits­ stellung schieben. In dieser Arbeitsstellung liegt der Schlitten 39 an zwei als Einstellschrauben ausgebildeten Anschlagelementen 52 und 53 an. Die Anschlagelemente 52, 53 sind jeweils in einen Fortsatz 54 und 55 der Konsole 35 eingeschraubt und bestimmen den Überschnitt der Scherblattpaare 6, 9.

Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten der Vorrichtung 1. Außerdem ist mit strichpunktierten Linien angedeutet, daß der Scherenarm 12 und in entsprechender, nicht gezeichneter Weise auch der Scherenarm 13 relativ zu dem Tropfring 2 in senkrechter Richtung einstellbar ist. Die Grenzstellungen des Scherenarms 12 sind mit strichpunk­ tierten Linien eingezeichnet. Entsprechend nimmt die längenveränderbare Koppelstange 44 Winkelstellungen gegenüber der Waagerechten ein. Die Längenanpassung bei solcher Winkeleinstellung kann durch Längenänderung der Koppelstange 44 erfolgen. Die Universalgelenke 45, 46 ermöglichen diese Höheneinstellung des Scherenarms 12 ohne weiteres.

Die Scherenarme 12, 13 sind gemäß der Erfindung also während des gesamten Arbeitsspiels direkt angetrieben. Durch Programmansteuerung des elektrischen Servomotors 40 läßt sich jedes beliebige geeignete Geschwindigkeits­ profil mit den Scherblattpaaren 6, 9 abfahren. Auch eine Steigerung und Reduzierung der Schnittzahl je Minute kann auf einfache Weise durch Änderung der Programmierung der Steuerung selbst während des Scherenbetriebs vorge­ nommen werden. Vorzugsweise bewegt sich der Kurbelzapfen 43 stets in derselben Drehrichtung. Mit diesem Scherenan­ trieb lassen sich die höchsten, für heutige Glasformma­ schinen geforderten Schnittzahlen je Minute problemlos und in engsten Grenzen reproduzierbar bewerkstelligen.

Claims (8)

1. Vorrichtung (1) zum Abtrennen von Posten von einem oder mehreren Strängen aus schmelzflüssigem Glas,
bei der das Abtrennen jedes Postens durch ein Scher­ blattpaar (6, 9) erfolgt,
wobei ein Scherblatt (7, 8; 10, 11) jedes Scherblattpaars (6, 9) an einem zugehörigen, schwenkbar gelagerten Scherenarm (12, 13) angeordnet ist,
und wobei die Schwenkbewegungen der beiden Scherenar­ me (12, 13) durch ein Getriebe (16) miteinander syn­ chronisiert und durch Antreiben eines ersten (12) der Scherenarme (12, 13) durch einen Antrieb (36) erzeug­ bar sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Antrieb (36) eine einen exzentrischen Kurbelzapfen (43) aufweisen­ de Kurbel (42) antreibbar ist,
daß einerseits an den Kurbelzapfen (43) und anderer­ seits an den ersten Scherenarm (12) eine Koppelstange (44) angelenkt ist,
daß der Antrieb (36) auf einem Schlitten (39) ange­ ordnet ist,
und daß der Schlitten (39) quer zu einer Längser­ streckung des durch den Antrieb (36) antreibbaren ersten Scherenarms (12) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (39) auf Führungsstangen (37, 38) einer Konsole (35) geführt ist, und daß die Konsole (35) in Umfangsrichtung (21) einer die Glasstränge liefernden Speiserschüssel (3) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlitten (39) durch wenigstens eine Kolben-Zylinder-Einheit (48, 49) verschiebbar ist, die einerseits an dem Schlitten (39) und anderer­ seits vorrichtungsfest abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schlittens (39) in Richtung der Scherenarme (12, 13) zur Einstellung des Überschnitts der Scherblätter (7, 3; 10, 11) durch wenigstens ein vorrichtungsfest gelagertes, einstell­ bares Anschlagelement (52, 53) begrenzbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstange (44) an ihren beiden Enden jeweils über ein Universalgelenk (45, 46) angelenkt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (36) einen elektrischen Servomotor (40) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (36) ein zwischen den Servomotor (40) und die Kurbel (42) eingeschaltetes Getriebe (41) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits an einen zweiten (13) der Scherenarme (12, 13) und andererseits an ein vorrichtungsfestes Lager (27) eine pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit (28) angelenkt ist.