DE60113739T2

DE60113739T2 - Glascontainerplungervorrichtung

Info

Publication number: DE60113739T2
Application number: DE60113739T
Authority: DE
Inventors: Frank J. Toledo DiFrank
Original assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Current assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: ZA200100682B; RU2254298C2; CA2331249C; DE60113739T3; DK1120381T4; ATE305906T1; CO5300465A1; PL345381A1; PE20011071A1; JP3863378B2; HUP0100234A3; PL194871B1; DE60113739D1; CZ2001307A3; CN1311167A; DK1120381T3; EP1120381B1; BR0100174A; ES2246940T5; HUP0100234A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Plungeranordnung der Art, wie sie in einer Glasbehälter-Formungsmaschine des Einzelabschnitts(IS)-Typs verwendet wird, wenn diese zur Herstellung von Behältern entsprechend dem NNPB(Schmalhals-Press-Blas)-Prozess genutzt wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Herstellung von Glasbehältern an einer IS-Maschine durch den NNPB-Prozess ist allgemein in US-Patent 5,707,414 (Leidy) beschrieben. Bei der herkömmlichen NNPB-Glasbehälterherstellung werden Behältervorformlinge, die oft als Külbel oder Rohlinge bezeichnet werden, aus Schmelzglastropfen in Rohlingsformen einer IS-Maschine durch Pressen mit Hilfe eines sich hin und her bewegenden Stößels, fachlich als Plunger bezeichnet, der durch einen pneumatischen Zylinder angetrieben wird, ausgebildet, und dieser Prozess erfordert herkömmlicherweise, dass der Plunger und die Zylinderstangenelemente der Plungeranordnung separate Teile sind. Diese separaten Teile sind herkömmlicherweise entfernbar miteinander verbunden, und zwar durch ein speziell gestaltetes Gewindebefestigungsmittel, das genutzt wird, um Plunger und Zylinderstangenklammern miteinander zu verbinden. Solche Gewindebefestigungsmittel neigen wenn sie neu sind dazu, sich zu lockern, und neigen wenn sie alt sind dazu, durch Rostbildung, die inhärent in der Hochtemperaturumgebung einer Glasbehälter-Formungsmaschine auftritt, miteinander zu verkleben. Ferner wird ein typischer Plunger im Inneren mit Hilfe eines Lufteinlassrohres, das sich durch die Plungerzylinderstange in den Plunger hinein erstreckt, luftgekühlt, und dieses Lufteinlassrohr kann während der Nutzung im Bereich des freien oder fernen Endes des Plungers aufgrund einer Fehlausrichtung, die im Betrieb zwischen dem Plunger und dem Plungerzylinder auftreten kann, brechen.
Die Fehlausrichtung des Plungers und des in diesem aufgenommenen Lufteinlassrohrs kann auch zu einem Kontakt zwischen der Spitze des Lufteinlassrohrs und der Innenseite des Plungers führen, und dies kann zu einem unerwünschten ungleichmäßigen Temperaturzustand im Inneren des Plungers führen. Eine alternative Plungeranordnung für eine Glasbehälter-Formungsmaschine ist in US-Patent 3,314,775 (DeShetler et al.) beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt hier ebenfalls durch Bezugnahme eingebracht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zuvor genannten und andere Probleme, welche mit pneumatisch betätigten Plungeranordnungen für Glasbehälterkülbel verbunden sind, werden durch die Plungeranordnung überwunden, welche die Merkmale des Anspruchs 1 zeigt.
Diese hat den Vorteil, dass die Verbindung zwischen Plunger und Zylinder ermöglicht, dass sich der Plunger in Bezug auf das längliche Element oder die Zylinderstange, an welcher er entfernbar befestigt ist, radial bewegt, ein Fakt, welcher ein Brechen von Plungerkühlrohren reduziert und hilft, eine gleichförmige Oberflächentemperatur des Plungers aufrechtzuerhalten. Durch diesen Fakt reduziert sich außerdem die Zeit, die für den Austausch eines Plungers in einer solchen Plungeranordnung benötigt wird. Diese Ergebnisse werden in einer bevorzugten Ausführungsform erzielt, indem der Plunger mit der Zylinderstange mit Hilfe eines geteilten Verschlussrings verbunden wird, der an einem Ende einen sich nach innen erstreckenden Flansch aufweist, welcher an einem sich nach außen erstreckenden Flansch des Plungers in Anlage kommt. Der geteilte Ring ist an seinem anderen Ende zu einem geschlossenen Ring ausgerichtet, aber nicht mit diesem verbunden, wobei der geschlossene Ring einen sich nach innen erstreckenden Flansch aufweist, der an einem sich nach außen erstreckenden Flansch einer Verlängerung der Zylinderstange in Anlage kommt, und die Verlängerung für die Zylinderstange weist ein freies Ende mit Außengewinde auf, das in die Zylinderstange der Plungeranordnung eingeschraubt wird. Das Plunger-Lufteinlassrohr schwimmt in dem Plunger, wird aber durch Ineingriffnahme des Plungers durch den geteilten Ring in Ausrichtung zu der Verlängerung an der Zylinderstange gehalten. Der geteilte Ring weist eine Reihe von Öffnungen auf, die durch diesen hindurchgehen, und diese Öffnungen sind mit entsprechenden Öffnungen in dem festen Ring ausgerichtet. In den normalen Betriebsstellungen des Plungers ist der geteilte Verschlussring immer von einer ringförmigen Hülse umgeben, um eine Trennung der Verschlussringsegmente zu verhindern. Um jedoch den Plunger auszutauschen, wird der Plungerzylinder vorgeschoben, um den geteilten Verschlussring in eine Stellung außerhalb der ringförmigen Hülse zu schieben, um dadurch zu gestatten, die Segmente des Verschlussrings zu trennen, ohne dass irgendein spezielles Werkzeug benötigt wird, und dadurch den Plunger aus der Anlage an der Zylinderstange zu entfernen. Eine Kühlluftdichtung ist zwischen dem geschlossenen Ring und dem geteilten Verschlussring oberhalb desselben ausgebildet, und zwar durch einen O-Ring, der in einer ringförmigen Nut des geschlossenen Rings aufgenommen ist, und zwar an einer Stelle radial einwärts der Öffnungen in dem festen Ring und in Ausrichtung zu einer ringförmigen Oberfläche des geteilten Rings, wenn die Segmente des geteilten Rings geschlossen sind. An dieser Stelle dehnt sich der O-Ring aus, wenn er sich erwärmt, was die Wirksamkeit der Abdichtung erhöht.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Plungeranordnung für eine Glasbehälter-Formungsmaschine zur Verfügung zu stellen. Spezieller ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der vorstehenden Gattung bereitzustellen, bei welcher ein Plungerelement einfach von dem Zylinderelement getrennt werden kann, mit welchem es im Betrieb verbunden ist, und zwar ohne dass irgendein spezielles Werkzeug erforderlich ist, um den Austausch eines Plungers zu erleichtern.
Für ein weitergehendes Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Aufgaben derselben wird die Aufmerksamkeit auf die Zeichnung und die folgende kurze Beschreibung derselben, auf die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform sowie auf die anhängenden Ansprüche gelenkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein fragmentarischer Aufriss einer Plungeranordnung entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Querschnitt, und zwar in einer Stellung, welche die Elemente einer solchen Anordnung während des normales Betriebes der Anordnung einnehmen;
2 ist eine der 1 ähnliche Ansicht, welche die Positionen der Elemente der Anordnung aus 1 zu einem Zeitpunkt darstellt, zu dem sich ein Plungerelement der Anordnung in einer Stellung befindet, in der es ausgetauscht werden soll; und
3 ist eine dreidimensionale Ansicht eines Elements der Plungeranordnung aus den 1 und 2.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Plungeranordnung entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist generell durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Plungeranordnung 10 weist einen Plunger 12 auf, welcher an einem Ende offen ist, sowie ein längliches Element oder eine ringförmige Stange 14 eines pneumatischen Zylinders oder anderen Antriebsmittels. Das offene Ende des Plungers 12 ist entfernbar an einem Ende der Stange 14 befestigt. Die Stange 14 bewegt sich in einer ringförmigen Hülse 16 hin und her, deren Innenraum zusammen mit der Außenseite der Stange 19 einen ringförmigen Raum 18 definiert. Der Plunger 12 bewegt sich in Bezug auf eine (nicht gezeigte) Rohlingsform einer IS-Glasbehälter-Formungsmaschine hin und her, um Schmelzglasposten zu Vorformlingen, die oft als Külbel oder Rohlinge bezeichnet werden, zu pressen. Folglich arbeitet der Plunger 12 immer in einer Hochtemperaturumgebung. Um den Plunger 12 vor einer Überhitzung während des Betriebs zu bewahren, ist in dem Plunger 12 ein perforiertes Kühllufteinlassrohr 20 angeordnet, das sich von dem offenen Ende des Plungers 12 bis fast an dessen entgegengesetztes Ende erstreckt, um fortlaufend Kühlluft in das Innere des Plungers 12 abzugeben.
Das Lufteinlassrohr 20 liegt an einer ringförmigen Oberfläche an einem Ende einer ringförmigen Verlängerung 22 der Zylinderstange 14 an, und das entgegengesetzte Ende der Zylinderstangenverlängerung 22 ist in das Innere eines freien Endes der Zylinderstange 14 eingeschraubt. Die Außenseite des freien Endes der Zylinderstange ist von einem geschlossenen Ring oder ringförmigen Kranz 24 umgeben, und der ringförmige Kranz 24 weist einen nach innen ragenden Flansch 26 auf, der an einem nach außen ragenden Flansch 28 der Zylinderstangenverlängerung 22 aufsitzt, um den ringförmigen Kranz 24 in Bezug auf die Zylinderstangenverlängerung exakt axial zu positionieren.
Ein geteilter Verschlussring 30 mit halbzylindrischen Segmenten 32, 34, die während des normalen Betriebs der Plungeranordnung 10 mit den Enden aneinander angeordnet sind, ist in axialer Ausrichtung zu dem ringförmigen Kranz 24 angeordnet. Die Segmente 32, 34 weisen radial einwärts gewandte Aussparungen 36 bzw. 38 auf, und die Aussparungen 36, 38 nehmen eine radial nach außen ragende, anliegende Schulter 40 auf, die an einem Einlass des Plungers 12 angeordnet ist, um den Plunger 12 exakt axial in Bezug auf die Zylinderstange 14 zu positionieren, wenn die Segmente 32, 34 in einer Lagebeziehung mit den Enden aneinander angeordnet sind, wie sie es während des normalen Betriebs der Plungeranordnung 10 aufgrund des Vorhandenseins der Hülse 16 ständig sind. Um jedoch einen Plunger 12 auszutauschen, wird die Zylinderstange 14 vorgeschoben, um den geteilten Ring 30 über die äußeren Grenzen der Hülse 16 hinaus zu bewegen, worauf die Segmente 32, 34 frei voneinander getrennt werden können, um zu gestatten, den Plunger 12 von der Zylinderstange 14 zu entfernen. Der geteilte Ring 30 wird während des normalen Betriebs der Plungeranordnung 10 in Bezug auf die Zylinderstange ebenfalls in exakt axialer Lage gehalten, und zwar indem an der Verlängerung 22 der Zylinderstange eine nach außen gewandte Aussparung 42 vorgesehen ist und indem an den Segmenten 32, 34 nach innen gerichtete Flansche 44 bzw. 46 vorgesehen sind, welche in der Aussparung 42 aufgenommen sind, wenn die Segmente 32, 34 in einer Lagebeziehung mit den Enden aneinander angeordnet sind.
Kühlluft strömt bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausrichtung nach oben, durch die Zylinderstange 14 und die Verlängerung 22 der Zylinderstange hindurch in das perforierte Lufteinlassrohr 20 hinein, aus welchem sie durch die darin befindlichen Löcher nach außen strömt, um das Innere des Plungers 12 zu kühlen. Die Kühlluft strömt dann in dem Zwischenraum zwischen dem Plunger 12 und dem Lufteinlassrohr 20 nach unten, um durch Öffnungen 70 in einer ringförmigen Basis 72 an einem entgegengesetzten Ende des Lufteinlassrohrs 20 auszutreten, wobei die Öffnungen 70 in einer umfänglich beabstandeten Anordnung aus einzelnen Öffnungen vorgesehen sind. Die Luft strömt dann durch einen ringförmigen Hohlraum 74, der durch die Segmente 32, 34 gebildet wird, hindurch, und aus dem Hohlraum 74 strömt die Luft dann durch Öffnungen 54 in den einwärts gerichteten Flanschen 44, 46 der Segmente 32, 34 hindurch. Die Luft strömt danach in einen ringförmigen Hohlraum 76 in dem geschlossenen Ring 34 hinein, aus welchem sie durch Öffnungen 52 in dem geschlossenen Ring 24 austritt, wobei die Öffnungen 52 in einer umfänglichen Anordnung aus einzelnen Öffnungen vorgesehen sind. Die Luft strömt dann durch Öffnungen 78 in der Hülse 16 in den ringförmigen Raum 18 und danach in einen ringförmigen Raum 48 an der Basis der Hülse 16 hinein, aus welchem sie an die Atmosphäre abgegeben wird.
Die aus dem Plunger 12 entweichende Luft weist nun eine erhöhte Temperatur auf, beispielsweise eine Temperatur in der Größenordnung von 205 °C (400 °F), und die Metallbestandteile der Plungeranordnung haben sich jetzt beträchtlich ausgedehnt. Die ausgedehnten Bestandteile müssen jedoch immer noch ausreichend Spiel aufweisen, um einer Fehlausrichtung des Lufteinlassrohrs 20 in Bezug auf die Zylinderstange 14 Rechnung zu tragen. Diese Fehlausrichtung wird reibungsschlüssig aufgefangen durch einen O-Ring in einer ringförmigen Aussparung 58 einer Stirnfläche an jenem Ende des Zylinderstangenrohrs 14, an welchem eine ringförmige Oberfläche der ringförmigen Basis 72 des Kühllufteinlassrohrs anliegt, wobei diese Anordnung ermöglicht, dass sich das Kühllufteinlassrohr radial in Bezug auf die Zylinderstange 14 verschiebt. Ferner wird eine reibungsschlüssige radiale Verschiebung der Segmente 32, 34 in Bezug auf den ringförmigen Kranz 24 ermöglicht, und zwar durch einen O-Ring in einem ringförmigen Hohlraum 56 in einer Stirnfläche des ringförmigen Kranzes 24, an welcher die Flansche 44, 46 der Segmente 32, 34 in Anlage kommen.
Etwaige Stoßbelastungen, welche die Plungeranordnung 10 in ihrem normalen Betrieb erfahren kann, werden durch eine Kompressionsfeder 59 absorbiert, die zwischen einer ringförmigen Schulter 60 einer ringförmigen Hülse 62 der Plungeranordnung 10, welche verschiebbar die Hülse 16 umgibt, und einer ringförmigen Schulter 64 der Hülse aufgenommen wird.
Die ringförmige Basis 72 des Kühlluftrohrs 20 weist in umfänglichem Abstand zueinander eine Mehrzahl von sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen 72a auf, und der Plunger 12 weist einen Flansch 12a auf, der eine Mehrzahl von in umfänglichem Abstand zueinander angeordneten, sich radial nach innen erstreckenden Vorsprüngen 12b aufweist. Das Kühlluftrohr 20 kann dann durch eine Einfüge- und Drehbewegung schnell entfernbar in dem Plunger befestigt werden, sodass die ringförmige Basis 72 in Anlage an den Flansch 12a gebracht wird und die Vorsprünge 72a und 12b in eine überlappende Lagebeziehung zueinander gebracht werden. Vorzugsweise weisen die Vorsprünge 72a und 12b abgeschrägte Flächen auf, die aneinander in Anlage kommen, um das Kühlluftrohr 20 und den Plunger 12 reibungsschlüssig, aber sanft miteinander in Eingriff zu bringen.
Obgleich vorliegend die vom Erfinder zum Einreichungsdatum als beste erachtete Art und Weise zur Ausführung der vorliegenden Erfindung aufgezeigt und beschrieben worden ist, wird für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass geeignete Modifikationen, Varianten und Äquivalente ausgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Plungeranordnung (10) zum Pressen von Glasposten zu hohlen Artikeln, wobei die Plungeranordnung umfasst: Antriebsmittel, die ein längliches Element (14) mit einem freien Ende umfassen, um einem Plunger (12) eine Hin- und Herbewegung aufzuprägen, einen Plunger (12), der ohne Verschraubung mit dem freien Ende des länglichen Elements (14) verbunden ist; einen ringförmigen Kranz (24), der das freie Ende des länglichen Elements (14) umgibt, wobei der ringförmige Kranz in Bezug auf eine Längsmittelachse des länglichen Elements fest positioniert ist; und einen geteilten Ring (30), der mit den Enden aneinander zusammengefügt ist und der während des normalen Betriebs der Plungeranordnung (10) in Bezug auf den Plunger (12) und das längliche Element (14) entlang der Längsmittelachse des länglichen Elements fest positioniert ist.
Plungeranordnung nach Anspruch 1, bei welcher der geteilte Ring ein erstes und ein zweites halbzylindrisches Segment (32, 34) umfasst, die Ende an Ende zusammengefügt sind, und wobei die Plungeranordnung ferner umfasst: eine ringförmige Hülse (16), welche den geteilten Ring (30) während des normalen Betriebs der Plungeranordnung (10) umgibt, um die Trennung des ersten- und des zweiten halbzylindrischen Segments (32, 34) zu verhindern, wobei der Plunger (12) der Plungeranordnung in eine Stellung bewegt werden kann, in welcher die ringförmige Hülse (16) den geteilten Ring (30) nicht umgibt, wodurch das erste und das zweite Segment des geteilten Rings voneinander getrennt werden können, um zu gestatten, den Plunger von dem länglichen Element (14) zu entfernen.
Plungeranordnung nach Anspruch 2, bei welcher das erste und das zweite halbzylindrische Segment (32, 34) des geteilten Rings (30) radial nach innen gewandte Ausnehmungen (36, 38) aufweisen, in welche eine nach außen ragende Schulter (40) des Plungers (12) eingreift.
Plungeranordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher das längliche Element (14) eine ringförmige Konfiguration aufweist und wobei die Plungeranordnung ferner umfasst: ein perforiertes Kühllufteinlassrohr (20), das in dem Plunger (12) angeordnet ist, wobei das Kühllufteinlassrohr (20) ein Lufteinlassende aufweist, mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch (72) an dem Lufteinlassende, wobei das Kühllufteinlassrohr dazu angepasst ist, Kühlluft aus dem länglichen Element (14) aufzunehmen; und wobei der geteilte Ring (30) nach innen blickend einen ringförmigen Hohlraum (74) umfasst, wobei der ringförmige Hohlraum (74) an den sieh nach außen erstreckenden Flansch (72) des Lufteinlassrohrs (20) und die in diesem befindlichen Öffnungen (70) angrenzt, wenn das erste und das zweite Segment (32, 34) des geteilten Rings Ende an Ende zusammengefügt sind; und wobei das Lufteinlassrohr (20) und der geteilte Ring (30) exakt axial in Bezug zueinander angeordnet sind.
Plungeranordnung nach Anspruch 4, und ferner umfassend: eine ringförmige Verlängerung (22), wobei ein Ende der Verlängerung mit dem freien Ende des länglichen Elements (14) verschraubt ist, wobei das Kühllufteinlassrohr (20) unverschraubbar an einem entgegengesetzten Ende der Verlängerung in Anlage steht und dazu angepasst ist, Kühlluft aus dem länglichen Element (14) über die Verlängerung (22) zu empfangen, wobei die Verlängerung eine nach außen gewandte Aussparung (42) aufweist; und wobei der geteilte Ring (30) einen sich nach innen erstreckenden Flansch (44, 46) aufweist, wobei der sich nach innen erstreckende Flansch des geteilten Rings in der nach außen gewandten Ausnehmung (42) der Verlängerung (22) aufgenommen ist, wenn das erste und das zweite Segment (32, 34) des geteilten Rings (30) mit den Enden aneinander zusammengefügt sind, um die Verlängerung (22) und den geteilten Ring (30) exakt axial in Bezug zueinander anzuordnen.
Plungeranordnung nach Anspruch 5, bei welcher das längliche Element (14) des Antriebsmittels und die ringförmige Hülse (16) einen ringförmigen Raum (18) definieren, wobei der ringförmige Kranz (24) Durchgangsmittel (52) aufweist, die sich durch diesen hindurch erstrecken, und wobei der geteilte Ring (30) Durchgangsmittel (54) aufweist, die sich durch diesen hindurch erstrecken, wobei die Durchgangsmittel (52) in dem ringförmigen Kranz (24) mit den Durchgangsmitteln (54) in dem geteilten Ring (30) und mit dem ringförmigen Raum (18) in Verbindung stehen, wobei vorgesehen ist, dass die verbrauchte Kühlluft von dem Plunger (12) aus der Plungeranordnung (10) austritt, indem sie durch die Durchgangsmittel des geteilten Rings, die Durchgangsmittel des ringförmigen Kranzes sowie durch den ringförmigen Raum hindurch strömt.
Plungeranordnung nach Anspruch 4, und ferner umfassend: Mittel (72a, 12b) zum lösbaren Verbinden des Plungers (12) und des Kühllufteinlassrohrs (20) miteinander durch eine Einfüge- und Drehbewegung.
Plungeranordnung nach Anspruch 5, bei welcher das Kühllufteinlassrohr eine ringförmige Basis (72) aufweist, wobei eine radiale Oberfläche der ringförmigen Basis des Kühllufteinlassrohrs (20) reibungsschlüssig verschiebbar an einer radialen Oberfläche der ringförmigen Verlängerung (22) in Anlage steht.