DE60307445T2 - Hohlglasformmaschine mit einer Zuführanlage der Kühlluft zu den Formen - Google Patents

Hohlglasformmaschine mit einer Zuführanlage der Kühlluft zu den Formen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine I.S.-Ausformungsmaschine für hohles Glas, ausgestattet mit einem System zur Zufuhr und zum Transport von Kühlluft zu Extrudatgießformen und Ausblasgießformen.
  • Maschinen, wie jene, auf die oben Bezug genommen wird, umfassen eine Struktur, welche einen Sockel einschließt, auf welchem verschiedene Herstellabschnitte installiert sind, welche unabhängig voneinander mit Klumpen von geschmolzenem Glas versorgt werden und unabhängig voneinander obwohl synchron arbeiten, um das fertig gestellte Produkt zu erhalten; diese Abschnitte, gewöhnlich zwei bis zwölf, umfassen ein kastenförmiges Modul, das eine jeweilige obere Platte aufweist, die eine oder mehrere Extrudatgießformen aufweisen und eine oder mehrere Blasgießformen, unter weiteren Herstellungsvorrichtungen und Mechanismen.
  • Es ist allgemeine Praxis, die Extrudat- und Blasgießformen mit ventilierter Luft von Drücken von 650 mm H2O bis 1.800 mm H2O zu kühlen abhängig vom Gießformkühlsystem, das verwendet wird (radiale Kühlung, axiale Kühlung, VertiflowTM), vom Herstellungsprozess, vom Gewicht des herzustellenden Gegenstandes, von der Herstellungsgeschwindigkeit der Maschine.
  • Eine erste bekannte Lösung fasst ins Auge jeden Abschnitt mit ventilierter Luft mittels eines entsprechenden direkten Kanals zu versorgen, welcher durch den Sockel geht. Mittels dieses Kanals gelangt ventilierte Luft direkt in das Abschnittsmodul, das als Tank oder Speicherkammer arbeitet; mittels abwartenter Ventile, die auf der oberen Platte dieses Moduls montiert sind, wird dann Luft vom Abschnittsmodul zugeführt und transportiert zu den verschiedenen Extrudat- und Blasgießformen.
  • Eine zweite bekannte Lösung unterscheidet sich von der ersten darin, dass Luft zur Kühlung von Blasgießformen von dem Abschnittsmodul geht, das als Tank oder Füllkammer arbeitet, in einen beweglichen Glasbodenplattenmechanismus, so dass sie zugeführt wird und transportiert durch den letzteren zu den Blasgießformen (siehe Druckschrift EP-A-0 102 820). In dieser Lösung hat die Gießform eine Öffnung auf einer ihrer lateralen Wände, um Luft in den voranstehenden Bodenplattenmechanismus zu lassen, der außerhalb des Abschnittsmoduls arbeitet.
  • Die zwei oben beschriebenen Kühlsysteme werden am häufigsten in I.S.-Maschinen verwendet, sowohl zur Herstellung spezieller Gegenstände als auch zur Standardherstellung von Hochproduktivitätsflaschen; im Gegensatz dazu gibt es viele Technologien zur Kühlung der Gießformen abhängig von der Luftzeigebungsvorrichtung (Plattenventile, Drosselventile, eierförmige Ventile usw.), der Art des Lufteinlasskanals (radial, axial, unidirektional, axial-biodirektional etc.). Die Technologie, welche sich auf Gießformkühlsysteme in I.S.-Maschinen bezieht, wird z.B. über EP-A-0 102 820 wie oben erwähnt hinaus ebenso in US-A-4 909 823, DE-A-41 18 862, US-A-4 701 203, US-A-4 388 099, DE-A-30 40 356 offenbart.
  • Dem Ansatz der zwei oben erwähnten bekannten Lösungen folgend wird ventilierte Luft allen Abschnitten zugeführt, und folglich allen Gießformen, über lediglich einen Lüfter für jede Maschine, mit Drucksteuerungssystemen, die der Bauart sein können mit einem Drosselventil, an der Saugöffnung des Lüfters oder mit Geschwindigkeitskontrolle am Lüftermotor durch Inverter. Die Steuerung dieser Vorrichtungen kann wiederum manuell oder automatisch erfolgen, mittels eines Temperaturfeuchtigkeitsdrucksensors, der auf dem Einlass des Lüfters mit geschlossener Regelschleife auf einem PLC-Steuersystem montiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass Luftströmungssteuerung in Begriffen von Druck und Flussrate auf den einzigen Extrudat- und Blasgießformen und zwischen den verschiedenen Abschnitten der gleichen I.S.-Maschine kaum wirkungsvoll ist. Als Tatsache haben verschiedene Tests gezeigt, dass der Luftstrom, der an verschiedenen Blasformen gemessen wird, breit variiert und große Variationen des Luftstroms auf der Extrusions- und Blasseite des gleichen Abschnittes und von verschiedenen Abschnitten detektiert wurden.
  • Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, den voranstehenden Nachteil zu lösen.
  • Diese und andere Ziele werden gemäß der Erfindung durch Ausstattung der I.S.-Maschine mit einem Zuführsystem erreicht, das unabhängig den Luftstrom zur Kühlung von Extrudat- und Blasgießformen verwalten kann, mit unabhängigen Zuführ- und Transportvorrichtungen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen diese Vorrichtungen zwei separate Lüfter zur Vesorgung der verschiedenen Abschnitte der Maschine (und speziell einen zur Erzeugung eines Luftstroms zur Kühlung von Extrudatgießformen und den anderen zur Erzeugung eines Luftstroms zur Kühlung von Blasgießformen), mit unabhängigen Druck- und Flussratensteuerungsvorrichtungen für jeden Abschnitt und jede Gießform, und mit unabhängigen Zuführkanälen und Kammern.
  • Die speziellen Merkmale der I.S.-Maschine gemäß der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen aufgelistet, welche als integraler Teil der vorliegenden Beschreibung zu verstehen sind.
  • Die Erfindung wird nun im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, welche ein nicht beschränkendes Beispiel offenbaren, in welchen:
  • 1 schematisch die typische Struktur einer I.S.-Maschine mit acht Abschnittsmodulen zeigt, wobei zwei bekannte Systeme zur Zufuhr von Gießformkühlluft dargestellt sind;
  • 2 einen Teil einer I.S.-Maschine zeigt, die ausgeführt ist gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 einen Teil einer I.S.-Maschine zeigt, die ausgeführt ist gemäß einer möglichen Variante der Erfindung.
  • In 1 bezeichnet die Ziffer 1 allgemein eine I.S.-Maschine, die eine stationäre Struktur aufweist, und einen Sockel 2 und Senkrechte 3 aufweist; im gezeigten Fall im Beispiel stützt der Sockel 2 acht Betriebsabschnitte 4, von denen jeder ein kastenförmiges Modul 4' aufweist, auf dessen oberer Platte 4'' bekannte Herstellungsmechanismen und Vorrichtungen, nicht gezeigt, gestützt werden, und in welchen Öffnungen 5 und 6 vorgegeben sind jeweils für Extrudatgießformen und Blasgießformen, die ebenfalls nicht gezeigt sind.
  • 1 zeigt schematisch zwei Systeme zur Zufuhr von Gießformkühlluft, die gegenwärtig für I.S.-Maschinen bekannt sind.
  • Auf der rechten Seite von 1 bezeichnet der Pfeil IN1 einen Zufuhrluftstrom für die Abschnitte 4, der durch einen nicht gezeigten Lüfter erzeugt wird. Der Strom IN1 wird in Teilströme mittels entsprechender nicht gezeigter Kanäle aufgeteilt, welche durch den Sockel 2 gehen; von jedem Kanal geht der Teilstrom in eine entsprechende Gießform 4' von jedem Abschnitt 4, welcher als Tank oder Füllkammer arbeitet und geht aus der oberen Platte dieses Moduls durch die Öffnungen 5 und 6 heraus.
  • Im Gegensatz bezeichnet auf der linken Seite von 1 IN2 einen Zufuhrluftstrom für die Abschnitte 4 der unter dem Sockel 2 mittels eines nicht gezeigten Lüfters erzeugt wird; hier wiederum wird der Strom IN2 in partiale Ströme durch unabhängige Kanäle 7 für jeden Kanal aufgeteilt, überprüft durch Ventile 8, die durch entsprechende elektrische oder pneumatische Aktoren 9 gesteuert werden. Jeder Kanal 7 gelangt vertikal durch den Sockel 2 und endet im Modul 4' eines entsprechenden Abschnittes 4, welcher als Tank oder Füllkammer für Kühlluft arbeitet; der letztere gelangt dann von der oberen Platte 4'' des Moduls 4' durch die Öffnungen 5 und 6 nach draußen. Falls die Blaskühlung "Verti-FlowTM-Kühlung ist, gelangt Luft durch den Bodenplattenmechanismus nach draußen, der mit VF bezeichnet ist, nachdem sie durch die Füllkammer gegangen ist, die im Modul 4' vorliegt. Die Steuerung der Ventile 8 zur Justage der Strömungsrate und des Druckes der Kühlluft kann manuell über Fernsteuerung an der Maschine sein, oder mittels eines PLC 10.
  • Wie gefolgert werden kann, wird in beiden bekannten gezeigten Systemen jedes Modul 4' mit lediglich einem Druck von ventilierter Luft versorgt, die verwendet wird, sowohl die Extrudat- als auch Blasgießformen zu kühlen.
  • Tatsächlich würden die Kühlerfordernisse für eine Extrudatgießform und für eine Blasgießform verschieden sein. Tatsächlich ist es für eine Extrudatgießform wichtig, dass die Kühlung gleichförmig am gesamten Umfang des Extrudats erfolgt, und dass die Kühlbedingungen so gleichmäßig wie möglich sind für zwei oder mehrere Aushöhlungen, so dass eine bessere Verteilung von Glas erreicht wird (konstante Dicke der Wände des gefertigten Gegenstandes). Für eine Blasgießform, weil der Gegenstand durch Blasen des Glases gegossen wurde und die Glasverteilung bereits bestimmt wurde in der Extrudatgießform, bedeutet das Kühlen lediglich die Entfernung von Hitze aus dem Glas so schnell wie möglich, so dass der Gegenstand aus der Gießform herausgenommen werden kann, ohne Deformationen (Spannungen, die im Glas durch Kühlung induziert werden, und durch mechanische Deformationen werden dann durch thermische Spannungsentfernung in geeigneten Hochöfen eliminiert, die bekannt sind, als Temperhochöfen, in denen der Gegenstand erhitzt wird und dann langsam abgekühlt.
  • Im Stand der Technik jedoch wird der Luftstrom IN1, IN2 sowieso mit höherem Druck erzeugt, ebenso für Gießformen, die bei niederen Brücken arbeiten würden (d.h. Blasgießformen), und die Abkühlzeit wird durch Abwartevorrichtungen reduziert, die auf der Platte 4'' der Module 4' der Maschine 1 vorliegen.
  • Dieser Umstand bewirkt über Probleme, die die nichtgleichförmige Luftzufuhr betreffend, wie erwähnt in der Beschreibungseinleitung der vorliegenden Erfindung hinaus, hohe Energieaufnahme und laute Geräusche, weil der Lüfter der den Strom IN1, IN2 erzeugt einen höheren Luftdruck erzeugen sollte als den tatsächlichen vom Herstellzyklus benötigten.
  • 2 zeigt einen Teil einer I.S.-Maschine, die mit einem System zur Zufuhr von Kühlluft gemäß der Erfindung ausgestattet ist. Die Gesamtstruktur der Maschine gemäß der Erfindung ist ähnlich zu jeder der Maschine in 1, und folglich weist sie ein Bett auf, das eine Vielzahl von Arbeitsabschnitten stützt.
  • In der Figur bezeichnet die Ziffer 2' einen Teil des voranstehenden Sockels der Maschine gemäß der Erfindung, auf welchem ein jeweiliges Modul 4' befestigt ist, welches ein Teil eines Betriebsabschnittes 4 ist; Stützklammern, welche Extrudat und Blasgießformen tragen, sind auf der oberen Platte 4'' des Moduls 4' installiert und werden mit jeweils 11 und 12 bezeichnet, zusammen mit den Vorrichtungen zur Zufuhr von Luft zu den zwei Arten von Gießformen, welche jeweils mit 13 und 14 bezeichnet werden, z.B. mit manueller Justage oder Justage durch Abwarteventile die durch die Maschinensteuerungseinheit gesteuert werden; die Zeichnung zeigt nicht die anderen Abschnittsmechanismen, die an sich bekannt sind, aus Gründen der weiteren Klarheit.
  • Die Maschine wie in 2 ist mit einem System zur Zufuhr von Kühlluft mit unabhängigen Strömen für jeden Abschnitt 4 ausgestattet, und speziell einem nicht kanalisierten Luftstrom zur Kühlung von Extrudatgießformen und einen Luftstrom, der innerhalb des Moduls 4' zur Kühlung von Blasgießformen kanalisiert wird.
  • In dieser Lösung erzeugt ein erster Lüfter V1 einen entsprechenden Luftstrom F1 bei einem ersten Druck, der als optimal betrachtet wird zur Zuführkühlsysteme für Extrudatgießformen. Der Strom F1 wird in Teilströme 15 mittels jeweiliger Kanäle aufgeteilt, von denen einer mit 16 bezeichnet wird.
  • Jeder Strom 15 wird dem Sockel 2' durch ein Ventil 17 zugeführt. Die Steuerung der Strömungsrate und des Luftdrucks wird mittels eines Aktor 18 ausgeführt, der manuell oder über eine PLC gesteuert wird.
  • Der Strom 15, welcher aus dem Ventil 17 kommt, versorgt mittels einer Passage 19 in der unteren Wand des Sockels 2' eine erste Füllkammer 20, die innerhalb des Sockels erhalten wird. Eine oder mehrere Öffnungen 21, welche entsprechenden Öffnungen 22 gegenüber liegen, die in der unteren Wand des Moduls 4' vorliegen, sind in der oberen Wand der Kammer 20 angeordnet, so dass Luft in das Modul gelangen kann, welches als Füllkammer arbeitet.
  • Die so gesammelte Luft innerhalb des Moduls 4' kann dann das System zur Kühlung der Extrudatgießformen erreichen, das an sich bekannt ist und nicht gezeigt wird, durch die Zufuhr- oder Wartevorrichtungen 13, die auf der oberen Platte 4'' montiert sind, auf den entsprechenden Passagen des letzteren (identisch zu jenen, die mit 5 in 1 bezeichnet sind).
  • Es sollte bemerkt werden, dass das Ventil 17 ebenso vollständig die Flussrate des Luftstroms 15 im Fall von Wartungsarbeiten fängt, an den Mechanismen, die im Modul 4' installiert sind, oder im Fall des Gießformersatzes.
  • Ein zweiter Lüfter V2 erzeugt einen entsprechenden Luftstrom F2 bei einem zweiten Druck, der niedriger ist als der Druck des Stroms F1, der als optimal betrachtet wird zur Versorgung von Kühlsystemen für Blasgießformen. Der Strom F2 wird ebenso in Teilströme 25 mittels jeweiliger Kanäle aufgeteilt, von denen einer mit 26 bezeichnet ist.
  • Der Strom 25 wird dann dem Sockel 2 durch ein Ventil 27 zugeführt, und die Steuerung seiner Flussrate und seines Druckes wird mittels eines Aktors 28 gesteuert manuell oder über einen PLC.
  • Der Strom 25, welcher aus dem Ventil 27 gelangt, versorgt mittels einer Passage 29 eine zweite Kühlkammer 30, die im Sockelabschnitt 2' vorgegeben ist; eine oder mehrere Öffnungen, welche entsprechenden Öffnungen gegenüber liegen, die in der unteren Wand des Moduls 4' vorliegen, sind in der oberen Wand der Kammer 30 angeordnet, auf welche Öffnungen der ersten Enden von jeweiligen Kanalisationen 31 befestigt sind; im Gegensatz dazu ist das zweite Ende jeder Kanalisation 31 direkt mit einer entsprechenden Zufuhr- oder Wartevorrichtung 14 für Kühlluft für Blasgießformen verbunden, die auf der oberen Platte 4'' des Moduls 4 montiert sind, auf entsprechenden Durchlässen der Platte (identisch zu jenen, die mit 6 in 1 bezeichnet sind).
  • Der Strom 25, welcher aus der Kammer 30 kommt, wird folglich in zwei teilweise kanalisierte Ströme 25' zur Kühlung der Blasgießformen aufgeteilt. Hier wiederum fängt das Ventil 27 zusätzlich vollständig die Strömungsrate der Ströme 25 im Fall von Wartungsarbeiten an den in dem Modul 4' installierten Mechanismen, oder im Fall des Gießformersatzes.
  • 3 zeigt einen Teil einer I.S.-Maschine, welche mit einem System zur Zufuhr von Kühlluft ausgestattet ist, das gemäß einer möglichen Variante der Erfindung ausgeführt wird, mit unabhängigen Luftströmen sowohl für Extrudatgießformen als auch für Blasgießformen, die beide innerhalb des Moduls 4' kanalisiert sind. In der Figur werden die gleichen Bezugszeichen wie in 2 verwendet, um E lemente zu bezeichnen, die identisch oder äquivalent zu den bereits gezeigten sind.
  • Ebenso wird in dieser Variante der Luftstrom 15 zur Kühlung leerer Gießformen durch den Sockelabschnitt 2' über das Ventil 17 zugeführt, dessen Strömungsrate und Druck durch den Aktor 18 gesteuert werden.
  • Eine oder mehrere Öffnungen, die entsprechenden Öffnungen gegenüber liegen, die in der unteren Wand des Moduls 4' vorliegen, werden in der oberen Wand der Kammer 20 vorgegeben, auf welchen Öffnungen der ersten Enden jeweiliger Kanalisationen 23 befestigt sind; im Gegensatz ist das zweite Ende jeder Kanalisation 23 direkt mit einer entsprechenden Zufuhr- oder Abwartevorrichtung 13 für Kühlluft für Extrudatgießformen verbunden, die auf der oberen Platte 4'' des Moduls 4 montiert ist, auf den entsprechenden Passagen der Platte (identisch zu jenen, die mit 5 in 1 bezeichnet sind). Wie gefolgert werden kann, wird deswegen der Strom 15, der aus der Kammer 20 gelangt, folglich in zwei teilkanalisierte Ströme 15' zur Kühlung von Extrudatgießformen aufgeteilt.
  • Das System zur Zufuhr und Transport von Kühlluft für Blasgießformen ist identisch zu jenem, das oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurde.
  • Praktische Tests wurden ermöglicht, um herauszufinden, dass das System zur Zufuhr und Transport von Luft wie in den Ausführungsformen, die in 2 und 3 gezeigt sind, es ermöglicht die Ziele der Erfindung zu erreichen und speziell:
    • – Herstellprobleme zu lösen, die in Bezug stehen mit einer nicht gleichförmigen Luftverteilung zwischen Extrudat- und Blasgießformen, und zwischen den verschiedenen Abschnitten der I.S.-Maschine;
    • – mit verschiedenen Drücken zu arbeiten zwischen Extrudat- und Blasgießformen Dank des doppelten Ventilationssystems mit unabhängigen Lüftern;
    • – hohe Energieeinsparungen zu erzielen, weil jeder Lüfter lediglich zuführt, was tatsächlich beim Herstellzyklus benötigt wird;
    • – das Maschinengeräuschniveau zu reduzieren, Dank der Möglichkeit mit verschiedenen Drücken zwischen Extrudat- und Blasgießformen zu arbeiten, die folglich nicht dazu gezwungen werden jedes Abschnittsmodul mit dem maximal erforderlichen Druck zu versorgen.

Claims (10)

  1. Maschine zum Formen von hohlen Glasgegenständen, speziell eine I.S.-Maschine, mit einer Struktur, welche einen Sockel (2') aufweist, der eine Vielzahl von Betriebsabschnitten (4) stützt, welche einer neben dem anderen platziert sind, wobei jeder Abschnitt (4) ein Modul (4') aufweist, das entsprechende Vorrichtungen (2'14) stützt, die für einen Herstellungszyklus benötigt werden, unter denen es erste Vorrichtungen (13) gibt, zur Zufuhr von Kühlluft zu Extrudatgießformen, und zweite Vorrichtungen zur Zufuhr von Kühlluft zu Blasgießformen, wobei die ersten und zweiten Zuführvorrichtungen (13, 14) auf dem entsprechenden Modul (4') montiert sind, gekennzeichnet dadurch, dass sie aufweist eine erste (V1, 1622; V1, 1623) und zweite Anordnungen (V2, 2631) zur separaten Zufuhr von Luft, welche unabhängig einen ersten Strom von Kühlluft (F1, 15; F1, 15, 15') zu den ersten Zuführvorrichtungen (13) von wenigstens einer Vielzahl von Modulen (4') transportiert, und einen zweiten Kühlluftstrom (F2, 25, 25') zu den zweiten Zuführvorrichtungen (14) der Vielzahl von Modulen (4'), wobei beide Ströme (F1, 15, F2, 25, 25'; F1, 15, 15', F2, 25, 25') unabhängig durch jedes Modul (4') der Vielzahl durch den Sockel (2') und innerhalb das Modul (4') gelangen.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anordnung (V1, 1622; V1, 1623) einen einzigen Lüfter (V1) aufweist, der den ersten Strom (F1, 15; F1, 15, 15') bei einem ersten Druck erzeugt und die zweite Anordnung (V2, 2631) einen zweiten Lüfter (V2) aufweist, der den zweiten Strom (F1, 25, 25') bei einem zweiten Druck erzeugt, der niedriger ist als der erste Druck.
  3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anordnung (V2, 2631) für jedes Modul (4') der Vielzahl Kanalisationen (31) aufweist, die den zweiten Strom (F2, 25, 25') transportieren, welche durch das jeweilige Modul (4') gelangen und mit den zweiten Zuführvorrichtungen (14) des letzteren verbunden sind.
  4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anordnung (V1, 1623) für jedes Modul (4') der Vielzahl Kanalisationen (23) aufweist, die den ersten Strom (F1, 15; F1, 15, 15') transportieren, welche durch das jeweilige Modul (4') gelangen und mit den Zuführvorrichtungen (13) des letzteren verbunden sind.
  5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Anordnung (V1, 1622) jedes Modul (4') der Vielzahl als Lufttank oder Füllkammer agiert.
  6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anordnung (V2, 2631) für jedes Modul (4') der Vielzahl eine Kammer (30) aufweist, die als Lufttank arbeitet, welche innerhalb eines jeweiligen Sockelabschnitts (2') vorgegeben ist und die mit dem zweiten Strom (F2, 25, 25') versorgt wird.
  7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anordnung (V1, 1622) für jedes Modul (4') der Vielzahl eine Kammer (20) aufweist, die als Lufttank arbeitet, welche innerhalb eines jeweiligen Sockelabschnitts (2') vorgegeben ist, und die mit dem ersten Strom (F1, 15; F1, 15, 15') versorgt wird.
  8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts von wenigstens einem zwischen der Kammer (20) der ersten Anordnung (V1, 1622; V1, 1623) und der Kammer (30) der zweiten Anordnung (V2, 2631) ein jeweiliges Justageventil (17, 27) vorgesehen ist, das mit einem Aktor (18, 28) ausgestattet ist, zur Justage von Luftdruck und Flussrate in der jeweiligen Kammer (20, 30).
  9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtungen (12, 13) manuell oder durch ein Warteventil justiert werden, das durch eine Maschinensteuerungseinheit gesteuert wird.
  10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtungen (12, 13) auf einer oberen Platte (4'') des jeweiligen Moduls (4') montiert sind.
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