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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
elektropneumatischen Verteiler zur Steuerung der Funktion der
Gestaltungs- und Handhabungsmechanismen einer Maschine zur Herstellung
von Hohlglasgegenständen des unter der Bezeichnung "I.S."
bekannten Typs.
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Die Maschinen dieses Typs werden traditionell mit Hilfe
eines mechanischen Trommel-Programmschaltwerks gesteuert, in dem
üblicherweise Stößel 19 bis 21 angeordnet sind, die mittels
eines Hebelsystems die entsprechenden pneumatischen Ventile
betätigen, die ihrerseits den damit gekoppelten pneumatischen
Mechanismus speisen.
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Mit der Entwicklung von Maschinen dieser Art ist man vom
mechanischen Trommel-Programmschaltwerk auf einen elektronischen
Programmwähler übergegangen, der in der Lage ist, bis zu
einundzwanzig in einem einzigen Ventilblock angeordnete Elektroventile
zu steuern. Ein auf diese Weise verbesserter
Steuerungs-Verteiler ist bereits im Jahre 1947 vom gleichen Anmelder zum
Austausch gegen denjenigen des mechanisch-pneumatischen Typs mit
Hebeln und Stößeln vorgeschlagen worden.
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Der zuvorerwähnte elektropneumatische Verteiler wurde aus
drei Gruppen von sieben Elektroventilen gebildet; jedes dieser
Ventile war auf drei unabhängigen Sammlern montiert, die die
Funktion hatten, Luft in die sieben Ventile zu schicken und die
Regelventile mit Betriebsluft zu versorgen.
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In dem Dokument FR-A-2,362,084 werden drei pneumatische
Blöcke beschrieben, deren erster zur Aufnahme der pneumatischen
Verteiler dient, deren zweiter die Elektrosteuerventile der
pneumatischen Verteiler aufnimmt und deren dritter sämtliche
Elektroventile zur Regelung der Luftströme umfaßt.
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Die Notwendigkeit, den Verteiler kompakter zu machen und ihn
mit Verbesserungen zu versehen, hat die Entwicklung eines neuen
Gerätetyps hervorgerufen.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird in Anspruch 1
beschrieben.
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Er umfaßt eine Reihe pneumatischer Ventile, vorzugsweise
einundzwanzig, die in zwei horizontalen Reihen angeordnet sind
und jeweils zehn bzw. elf Ventile umfassen, und dieses im
Inneren eines einzigen Blockes, der außer den Ventilen auch noch
eine gemeinsame Zufuhrkammer einschließt, die mit allen Zufuhr-
Öffnungen der pneumatischen Ventile kommuniziert und eine
Rückführungskammer, die mit allen Rückführungsröffnungen dieser
Ventile kommuniziert.
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In diesem Block sind außerdem sämtliche Kanäle für die Luft
vorgesehen, die zum Betrieb und zur Steuerung der pneumatischen
Ventile bestimmt ist.
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Ein zweiter Block, der mit dem ersten verbunden ist, kann
alle Ventile zur Regelung der Betriebs- und Rückführungssysteme
der pneumatischen Ventile einschließen, mit dem Ziel, alle
Regelungen in einem einzigen Block anzuordnen; der von demjenigen
getrennt ist, der die elektropneumatischen Ventile einschließt.
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In dem Hauptblock, der die beiden gegenüberliegenden Reihen
pneumatischer Ventile aufnimmt, ist außerdem der Satz,
beispielsweise einundzwanzig, der Elektroventile zur Steuerung der
Funktion der pneumatischen Ventile angeordnet.
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Die pneumatischen Ventile vom Absperrschieber-Typ mit
Abdichtung durch Verschlußbolzen, die vorher in Horizontallage
angeordnet waren, sind hier in vertikaler Position gelagert, um
eine Gleichgewichtsfunktion der Absperrschieber bei reduziertem
Verschleiß im Laufe des Betriebs zu gewährleisten.
Vorteilhafterweise gewährleisten die großen Luftkanäle reduzierte
Druckverluste und schaffen zugleich die Möglichkeit, auf die
pneumatischen Mechanismen zur Gestaltung und Handhabung des
geschmolzenen Glases direkt einzuwirken.
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An der Frontseite des Verteilers kann eine entsprechende
Anzahl manueller Steuermittel zur Betätigung jedes der
pneumatischen Ventile vorgesehen werden, wobei diese Steuermittel auf
direkte Weise auf den Zapfen des entsprechenden Elektroventils
einwirken und dabei den Sammler mit der Steuerungsluft mit dem
kleinen Stellantrieb des Absperrventils verbinden. Die manuelle
Betätigung zum Öffnen oder Schließen dieses Ventils bringt
automatisch den Verteiler in Sicherheit durch Betätigung eines
Mikro-Unterbrechers. Auf diese Weise werden die zu den
Elektroventilen geleiteten elektrischen Steuersignale unterbrochen,
wodurch die Betätigung der pneumatischen Ventile während der Zeit
der Handsteuerung unterbunden wird.
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Ein weiterer mit der vorliegenden Erfindung erzielter
Vorteil besteht in der leichten Überwachungsmöglichkeit jedes
Absperrventils mittels eines an dessen oberen Ende angeordneten
Deckels. Dieser Deckel schließt die zylindrische Ausnehmung, in
deren Innerem das Ventil gelagert ist, und er kann zur
Erleichterung der Demontage des Absperrventils abgenommen werden.
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Mit diesem System ist es möglich, auf jedes Ventil
einzuwirken, ohne die zum Verteiler gehörenten Teile demontieren zu
müssen. Außerdem dienen diese Deckel als Ablagefläche für
Werkzeuge, die eventuell auf der waagerechten Fläche der Maschine
gebraucht werden, da diese Deckel allesamt auf dem oberen Teil
des Blockes angeordnet sind und selbst aus Stahl bestehen.
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Gemäß der Erfindung sind die Absperrventile in zwei
Längsreihen in bezug auf den Block angeordnet, wobei jedes dieser
Ventile senkrecht ausgerichtet und mit einer Zufuhröffnung,
einer
Betriebsöffnung und einer Rückführungsöffnung versehen ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schlägt einen
aus zwei Blöcken bestehenden Verteiler vor; einer davon schließt
die Absperrventile, den Sammler für die Luftzufuhr, den Sammler
für die Rückführungsluft, den Sammler für die Steuerluft, die
Kanäle zum Eintritt und zur Rückführung der Luft, die zum
Betrieb bestimmt ist, die Elektro-Antriebsventile, die manuellen
Steuermittel und die Sicherheits-Mikro-Unterbrecher ein, während
der andere Block die Regeleinrichtungen zum Eintritt und zur
Rückführung der von dem Ventil gesteuerten Betriebsluft
aufnimmt.
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Jedes Absperrventil ist mit einem Elektroventil ausgerüstet,
das zu seiner Steuerung bestimmt ist und einen
Antriebsluft-Impuls auslöst. In dem ventiltragenden Block sind außerdem die
Sammler für die Zufuhrluft, die Rückführungsluft und die Luft
zum Antrieb der Ventile vorgesehen.
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Die speisung der Ventile der inneren Reihe kann direkt auf
individuelle Art erfolgen, ohne die Luft des gemeinsamen
Sammlers zu benutzen, während die Ventile der äußeren Reihe direkt
paarweise gespeist werden können, um die Arbeit bei
verschiedenen Betriebsdrucken zu gestatten.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf
die beigefügte schematische Darstellung verwiesen. Darin zeigen:
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Fig. 1 einen Grundriß des Verteilers; und
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Fig. 2 einen teilweisen Schnitt gemäß der Ebene II-II
in Fig. 1.
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In Fig. 2 sind die beiden fundamentalen Teile, die den
Verteiler bilden, klar ersichtlich, nämlich der Block 1, der die
Einheit bildet, die mit den Absperrventilen mit den Luftsammlern
ausgerüstet ist und den Block 2, der die die Regelventile
tragende Einheit bildet.
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In dem Block 1 sind beispielsweise einundzwanzig
pneumatische Absperrventile senkrecht in zwei Längsreihen um einen
Betrag versetzt angeordnet, der der Hälfte der Breite eines
Ventils entspricht, so daß in der inneren Reihe (sichtbar in Fig. 2
links) beispielsweise elf Ventilkörper Platz finden, während in
der äußeren Reihe (sichtbar in Fig. 2 rechts) zehn Ventilkörper
angeordnet sind.
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Die Längsanordnung der Ventile ist in Fig. 1 dargestellt.
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Fig. 2 zeigt den Block 1 gemäß einem abgestuften Schnitt,
worin zwei Ventilkörper dargestellt sind, der linke mit den
Führungsringen und dem Verschluß im Schnitt und der rechte mit
seinen Organen, nicht geschnitten.
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In dem Block 1 ist die Luftzufuhrkammer 3 angeordnet, die
das Absperrventil 4 über die Leitung 5 speist.
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Alle Ventile erhalten Luft aus der Kammer 3, die als Sammler
dient.
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Jedes Ventil der linken Reihe wird individuell über eine
Leitung 5 gespeist, während die Ventile der rechten Seite
paarweise über eine gemeinsame Leitung gespeist werden, die die Luft
ebenfalls aus der Kammer oder dem Sammler 3 entnimmt.
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Zum Abheben des Stopfens 6 ist es außerdem möglich, einen
geeigneten Verbindungsstutzen anzuordnen, der mit der Leitung 5
in Verbindung steht zur Speisung des Ventils 4 mit Luft, die
nicht aus dem Sammler 3 stammt, um einen unterschiedlichen Druck
beaufschlagen zu können. Auf diese Weise können alle links
angeordneten Ventile in Fig. 2 eine direkte unabhängige Zuleitung
vom Sammler 3 besitzen, während die rechts in Fig. 2
angeordneten Ventile eine direkte unabhängige paarweise Zuleitung haben
können.
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Diese Ausführungsform gestattet die Arbeit mit verschiedenen
Ventildrucken.
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In dem Block 1 ist außerdem ein Sammler 7 vorgesehen, der
als gemeinsames Rückführungsbecken für alle Absperrventile 4
dient. Dieser Sammler gestattet es, Rückführungsluftströme aus
der Maschine zur Gestaltung auszustoßen, um das Arbeitsmilieu zu
verbessern und das von der Maschine verursachte Geräusch zu
reduzieren.
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Das Absperrventil 4 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 8
gelagert, die ebenfalls im Block 1 vorhanden ist. Im Inneren
dieser Ausnehmung sind zwei Ringe 9 und 10 angeordnet, die die
Funktion haben, die Führung und Dichtigkeit des Absperrventils 4
zu gewährleisten.
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Im unteren Teil dieses Ventils ist eine Antriebskammer 13
für den Kolben 32 angeordnet, während im oberen Teil eine Feder
14 wirkt, die das Ventil in Ruhestellung zurückbringt. Dieses
Ventil besteht aus einer Leichtmetall-Legierung, um die
Schaltgeschwindigkeit zu verbessern; außerdem wird die Dichtigkeit mit
Hilfe eines speziell vulkanisierten Polymers geregelt, das auf
dem Absperrschieber des Ventils vorgesehen ist.
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Die Ausnehmung 8 ist mit der Zufuhröffnung 5 der
Betriebsöffnung 12 und der Rückführungsöffnung 11 verbunden. Die
Arbeitspositionen des Ventils sind folgende:
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- nicht gesteuertes Ventil: Betrieb - Rückführung
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- gesteuertes Ventil: Zufuhr - Betrieb.
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Die Ausnehmung 8, die das Ventil einschließt, ist nach oben
durch einen zwischen den Schrauben 31 blockierten Stahldeckel 15
abgeschlossen, der den durch die Feder 14 entwickelten
Kompressionsdruck ausbalanciert, um die schnelle Überwachung des
Ventilkörpers zu gestatten. In diesem Deckel 15 sind außerdem zwei
Bohrungen vorgesehen, die mit einem Stopfen aus synthetischer
Bronze verschlossen sind und als Entlüftung für die
Arbeitskammer der Feder dienen.
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Das Absperrventil 4 wird pneumatisch mittels des
Pilot-Elektroventils 16 gesteuert, welches durch elektromagnetische
Beaufschlagung in der Lage ist, einen Luft-Steuerungsimpuls aus einem
gemeinsamen Luftsammler 17 an das Absperrventil 4 abzugeben, um
dessen Antrieb zu gewährleisten.
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Die Steuerluft kommt aus dem Sammler 17, der mit dem
Absperrventil 4 über eine Leitung 18 verbunden ist, die die
Antriebskammer 13 des Ventils mit der Kammer 19 der
Verschlußdichtung des Pilot-Elektroventils 16 verbindet.
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Der Sammler 17 für die Antriebsluft ist allen
Pilot-Elektroventilen gemeinsam und wird über einen Eintrittskanal 20 mit
Druckluft gespeist, der sich ebenso gut auf der linken wie auf
der rechten Seite der Anordnung (s. Fig. 1) befinden kann.
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Der Aufbau des Absperrventils 4 (Fig. 2) ist so beschaffen,
daß sich die Antriebsluft unter einem Druck befindet, der gleich
oder leicht unterhalb dem Druck der Arbeitsluft liegt.
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Das Pilot-Elektroventil 16 enthält einen zylindrischen Kern,
dessen Ende eine Dichtung 21 trägt, die dazu bestimmt ist, die
Zufuhr des Antriebsluftkanals zu schließen. Falls die Spule des
Elektroventils erregt ist, verschiebt sich der Kern axial und
gibt den Antriebsluftkanal im Inneren des mit dem Absperrventil
4 verbundenen Zufuhrkanals 18 frei.
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Die Elektromagneten aller Antriebsventile 16 werden
sequentiell durch einen elektronischen Programmwähler erregt, der in
der Zeichnung nicht dargestellt ist. Jedes Antriebsventil kann
manuell mittels einer Vorrichtung betätigt werden, die eine
kleine Welle 22 aufweist, die an ihrem Ende einen Zahn 23 trägt,
der durch Drehung der Welle um 90º die Verschiebung des
zylindrischen
Kerns bewirkt, der die Dichtung 21 trägt, um so die
Steuerung des Absperrventils 4 zu gestatten.
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Eine in bezug auf den zylindrischen Kern koaxial angeordnete
Feder bringt das Ventil in Schließstellung, wenn die
Handsteuerung unterbrochen ist.
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Während der Drehung um 90º der kleinen Welle 22 bei
Handsteuerung löst ein Nocken 24 einen Mikro-Unterbrecher 33 aus,
der den Stillstand sämtlicher elektrischen Anschlüsse der Anlage
gewährleistet, indem er verhindert, daß im Laufe der manuellen
Betätigung eines Pilot-Elektroventils die anderen Ventile durch
den elektronischen Programmwähler weiterhin periodisch gespeist
werden können.
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Der Block 2 gruppiert sämtliche Regelventile für die
Betriebs- oder Rückführungsluft, die mit Hilfe jedes
Absperrventils 4 aufgebaut wird, um. Der Kanal 12 des Blockes 1 steht in
direkter Verbindung mit dem Block 2, der in Fig. 2 mit zwei
Ventilen im Schnitt dargestellt ist, nämlich ein Verteilventil 25
und ein Kugelventil 26.
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Falls das Absperrventil 4 nicht beauf schlagt wird, dient der
Kanal 12 als Rückführungskanal für den Mechanismus, und die Luft
entweicht durch das Ventil, um in die Kammer 7 einzutreten.
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Beim Betrieb des Absperrventils 4 dient der Kanal 12 als
Betriebsleitung für den Mechanismus, und die aus dem Sammler 3
austretende Druckluft durchströmt das Ventil, um in den Kanal 12
zu gelangen, der sie zum Mechanismus hinführt.
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Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel durchströmt
die zum Antrieb des Mechanismus ausgesendete Luft größtenteils
das Kugelventil 26, wodurch sie weniger beträchtlichen
Druckverlusten unterworfen ist, während die Rückführungsluft des
Mechanismus zur Gänze das Verteilventil 25 durchströmt, das dabei als
Regelventil für den Rückführungsanteil dient.
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Falls statt des Kugelventils 26 ein durch eine auf der
unteren Verschlußdichtung 27 sitzende Feder gehaltenes
Scheibenventil montiert wird, strömt die benutzte Luft durch das
Verteilventil 25, während die Rückführungsluft zu ihrem Hauptteil das
Scheibenventil durchströmt.
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In diesem Fall dient das Verteilventil als Mengenregulator
für die vom Mechanismus benutzte Luft.
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Bei dem oben beschriebenen Verteiler ist der die Ventile
tragende Block 1 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt,
während der Block 2 aus Stahl besteht. Die Gesamtheit der Ventile
bildet einen einzigen Block, in den die Sammler für Zufuhrluft,
Rückführungsluft und Antriebsluft integriert sind; außerdem sind
die zur Herstellung der Ventile benutzten Materialien geeignet,
Arbeitstemperaturen in der Größenordnung von 120ºC zu
gewährleisten.
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Die Ausführung in Blockform gestattet es, den Platzbedarf
des Verteilers, der so entworfen wurde, daß er in allen linearen
Maschinen zur Gestaltung von Hohlglas Anwendung finden kann, die
einen Verteiler mit mechanopneumatischer oder
elektropneumatischer Funktionsweise jedweder Konstruktion benutzen,
beträchtlich zu reduzieren.
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Alle Absperrventile arbeiten in der Vertikale, wodurch die
Last auf die Führungs- und Dichtungsringe im Gleichgewicht
gehalten wird; außerdem werden diese Absperrventile aus einer
Aluminiumlegierung hergestellt, auf die ein Polymer aufvulkanisiert
wurde, um die Dichtigkeit zu gewährleisten.
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Jede Reihe der Betriebs- oder Rückführungsventile enthält
ein Ventil zur Mengenregulierung, um die Arbeitsbedingungen des
Betriebsmechanismus zu verbessern. Die Befestigung der Anordnung
auf dem Lager des Arbeitsplatzes der Maschine wird
beispielsweise durch vier Schrauben bewirkt, die den leichten Austausch
der gesamten Anlage gestatten. Außerdem besitzt der
ventiltragende Block zwei elektrische Schalter 29 und 30 zur Betätigung
der Elektroventile sowie Anschlüsse für die Zufuhrluft, die
Rückführungsluft und die Antriebsluft.
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Am vorderen Teil befindet sich ein Sicherheitsstößel 28 in
Pilzform, der die schnelle elektrische Unterbrechung des
gesamten Gerätes gestattet.
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Es sei erwähnt, daß mit dem völligen Verschluß des
Verteilventils 25, kompatibel mit den Arbeitsbedingungen, die
Austrittsöffnung des Kugelventus und des Scheibenventus 26 einen
Querschnitt garantiert, der demjenigen des Betriebskanals oder
des Rückführungskanals 12 gleicht.
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Die Zirkulation der Rückführungsluft im Inneren eines
einzelnen Sammlers sowie die Möglichkeit, diese Luft bis zu einen
gewissen von der Maschine entfernt gelegenen Punkt zu leiten,
gestattet es, das Betriebsgeräusch der gesamten Anlage in
beträchtlichem Maße zu reduzieren.