ES2324409T3 - Procedimiento y dispositivo para accionar un punzon de prensado de una maquina de moldeo de vidrio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para accionar un punzón de prensado (8) para un molde previo (3 a 7) de una máquina de moldeo de vidrio (2) por medio de una unidad de émbolo-cilindro (12) con una cámara de avance (13) en un lado de un émbolo (10) y una cámara de retroceso (14) en el lado opuesto del émbolo (10), pudiendo conectarse la cámara de avance (13) con una primera fuente (39) del medio de presión mediante una válvula proporcional (38) maniobrable por una unidad electrónica de mando (35), con los siguientes pasos: (a) en un instante inicial (t1) de un ciclo de prensado (45) se conduce por breve tiempo a través de la válvula proporcional (38) medio de presión con una primera presión relativamente alta (46) a la cámara de avance (13), y (b) a continuación del paso (a) la válvula proporcional (38) conduce medio de presión con una presión más baja (47, 51) a la cámara de avance (13) hasta un final de prensado (t3) del ciclo de prensado (45), caracterizado por los siguientes pasos: (A) En el instante inicial (t1) el punzón de prensado (8) se encuentra en una posición de carga (19) en la cual una gota de vidrio ha sido introducida en el molde previo (4 a 7), (B) a continuación de la primera presión relativamente alta (46) según el paso (a), a través de la válvula proporcional (38) se conduce medio de presión a la cámara de avance (13) con una segunda presión (47) de la presión más baja (47, 51) regulada de tal manera que en un principio de prensado determinado (t2), en el cual el punzón de prensado (8) ha llenado totalmente con vidrio en fusión un vaciado de molde (20) del molde previo (3 a 7), el punzón de prensado (8) alcanza una posición inicial de prensado (48), (C) durante un tiempo de prensado constante (50) desde el principio de prensado (t2) hasta el final de prensado (t3), en el cual el punzón de prensado (8) alcanza su mayor profundidad de penetración en el molde previo (3 a 7), a través de la válvula proporcional (38) se conduce medio de presión a la cámara de avance (13) con una tercera presión constante (51) de la presión más baja (47, 51), y (D) desde el instante inicial (t1) hasta el final de prensado (t3) la cámara de retroceso (14) es conectada sin presión.
Description
Procedimiento y dispositivo para accionar un
punzón de prensado de una máquina de moldeo de vidrio.
El invento se refiere a un procedimiento según
el preámbulo de la reivindicación 1.
En un procedimiento conocido de esta clase
(documento EP 0 802 167 A2) la unidad electrónica de mando está
conectada por una parte con un suministro de energía a 24 V, por
otra parte con un pupitre de mando de las líneas de producción y
finalmente con un transmisor del valor nominal para la presión del
medio de presión para la cámara de avance. Tras el breve golpe de
ariete inicial de por ejemplo 4 ms con una primera presión
relativamente alta de por ejemplo 2 bar (Figura 2) en la cámara de
avance, la cámara de avance es atacada por ejemplo durante 70 ms
con una presión más baja, de por ejemplo 1,2 bar, constante tras un
fenómeno transitorio (columna 5, línea 15). A continuación de ello
la cámara de avance es evacuada (véase también la columna 4, línea
51, hasta la columna 5, línea 13). No se realiza una regulación ni
en cuanto a la presión ni en cuanto a la posición del punzón de
prensado (columna 6, líneas 13 a 18). El desarrollo de la presión en
la cámara de avance es desfavorable en cuanto a la técnica del
procedimiento.
Por el documento EP 0 691 940 B1 (véase también
el EP 0 802 167 A2, columna 2, líneas 33 a 48) es en sí conocido
transmitir a la válvula proporcional una señal mediante un
microcontrolador. El microcontrolador determina la magnitud de la
señal mediante un algoritmo con dependencia de señales de
realimentación de un sensor de posición del punzón de prensado y de
un sensor de presión conectado en cada caso con la cámara de avance
y la cámara de retroceso. Se trata por lo tanto de una regulación
de presión en circuito cerrado, que es bastante compleja y
cara.
Por el documento EP 1 002 960 A2 es en sí
conocido regular la presión en la cámara de avance durante el tiempo
de prensado mediante una válvula de regulación de presión.
Sensores de posición del punzón de prensado son
en sí conocidos por el documento US 4 613 352 A y el EP 0 652 854
B1.
Por el documento US 5 236 485 A es en sí
conocido accionar un punzón de prensado mediante una unidad
hidráulica de émbolo-cilindro. Para ello una
válvula distribuidora electro-hidráulica de 4 vías y
3 posiciones de maniobra está unida mediante conductos por una
parte con la cámara de avance y por otra parte con la cámara de
retroceso de la unidad de émbolo-cilindro. A estos
conductos están conectados sensores de presión analógicos
electro-hidráulicos. Los dos sensores de presión y
un sensor de posición del punzón de prensado están conectados con un
microprocesador, que controla a la válvula distribuidora. También
esta solución es costosa. Es apropiada sólo para líquido hidráulico
como medio de presión y por eso está expuesta a incendio. También
por el documento US 4 662 923 A así como por el EP 0 327 240 A1 es
en sí conocida una unidad hidráulica de
émbolo-cilindro con el inconveniente del peligro de
incendio.
Por el documento EP 1 127 853 A2 es en sí
conocido unir tanto la cámara de avance como la cámara de retroceso
de la unidad neumática de émbolo-cilindro que mueve
al punzón de prensado mediante en cada caso una válvula de paso o
de control de presión con una fuente común de aire comprimido. Cada
válvula es controlada por una unidad de mando común por medio de un
programa archivado en una memoria correspondiente por separado. Este
programa es calculado empíricamente mediante ensayos (véase el
párrafo [0022]). Se trata de un mando bajo renuncia consciente a
posibilidades de regulación (véanse los párrafos [0035] y [0036]).
De esta manera no se puede controlar el proceso de prensado con la
exactitud necesaria especialmente para el moldeo neumático de
artículos de vidrio huecos de cuello estrecho.
El documento EP 0 869 104 A1 describe mecanismos
accionados neumáticamente para una máquina de moldeo de vidrio. El
respectivo mecanismo presenta una unidad de
émbolo-cilindro, siendo mandado regulado el
movimiento del émbolo.
Sirve de base al invento el problema de
optimizar la extracción de calor del parisón durante el ciclo de
prensado e impedir en su mayor parte una separación a compresión de
las mitades del molde previo durante el prensado.
Este problema es solucionado según el invento
mediante las características de la reivindicación 1. Como medio de
presión es aplicable preferentemente gas comprimido y especialmente
aire comprimido. Sobre todo en el moldeo neumático de artículos de
vidrio huecos de cuello estrecho corresponde gran importancia a la
exacta y reproducible regulación de la presión de prensado. Una
presión de prensado demasiado pequeña provoca por ejemplo que,
considerado el eje de tiempos, el punzón de prensado alcanza
demasiado tarde la posición de prensado y así se extrae demasiado
poca energía calorífica del parisón. Una presión de prensado
demasiado alta puede llevar a una extracción de calor del parisón
demasiado grande y/o a la separación a compresión de las mitades del
molde previo. La extracción de calor es determinada en esencia por
los parámetros de proceso diferencia de temperatura entre el
parisón y el molde previo, fuerza de apriete del parisón en el
contorno interior del molde previo y del punzón de prensado en el
parisón y el tiempo de prensado. Mediante la regulación de la
segunda presión según el invento se puede mantener el tiempo de
prensado constante de manera deseable. Así está garantizada en
conjunto una transferencia de calor controlada desde el parisón al
punzón de prensado y al molde previo. Al mismo tiempo mediante la
regulación de una presión de prensado apropiada durante el tiempo de
prensado se impide en el más alto grado que las mitades del molde
previo sean separadas a compresión por el prensado.
Alternativamente con el mismo resultado podría
ser regulado el flujo de aire de salida.
Según la reivindicación 2 la señal de posición
del punzón de prensado lleva a una modificación del desarrollo de
la presión de la segunda presión a través del tiempo y/o a través
del recorrido.
Según la reivindicación 3 o 4 se puede elegir la
tercera presión en cada caso según necesidad con relación a la
segunda presión.
Las características de la reivindicación 5
posibilitan una inversión sin inconvenientes del parisón. Durante
esta inversión el parisón retenido en el molde de embocadura es
hecho bascular desde el molde previo abierto a una estación de
moldeo de acabado de la máquina de moldeo de vidrio. En la estación
de moldeo de acabado se abre el molde de embocadura y el parisón se
trasfiere al molde de acabado. Acto seguido se cierra de nuevo el
molde de embocadura y es hecho bascular en retroceso a su posición
inicial en la estación de premoldeo. Esta inversión es en sí
conocida especialmente en caso de máquinas de moldeo de vidrio de
I.S. (Sección Individual) y aquí no precisa ser explicada en
detalle.
Las características de la reivindicación 6
sirven para la simplificación y mejor control del movimiento de
retroceso.
Según la reivindicación 7 la contrapresión se
elige de una magnitud tal que se produzca una fuerza de retroceso
resultante. La contrapresión actúa como amortiguador e impide una
solicitación mecánica excesiva de la unidad de
émbolo-cilindro.
Mediante las características de la
reivindicación 8 se realiza de manera sencilla el retorno del punzón
de prensado a su posición de carga.
Estas y otras características del invento son
explicadas en detalle a continuación con ayuda de los ejemplos de
realización representados en los dibujos. Muestra
La Figura 1 una sección longitudinal de un
mecanismo de punzón de prensado con molde previo cerrado y el
correspondiente diagrama de bloques,
la Figura 2a a 2D desarrollos de curvas de los
parámetros importantes sobre el eje de tiempos y
la Figura 3 otra forma de realización de la
válvula proporcional.
La Figura 1 muestra una estación de premoldeo 1
de una máquina de moldeo de vidrio 2, en la cual puede tratarse por
ejemplo de una sección de una máquina de moldeo de vidrio de I.S. La
estación de premoldeo 1 presenta un fondo de molde previo 3,
mitades de molde previo 4 y 5, mitades de útil de embocadura 6 y 7 y
un punzón de prensado 8. El punzón de prensado 8 está fijado de
manera en sí conocida en el extremo superior de un vástago de
émbolo 9 de un émbolo 10. El émbolo 10 es desplazable en un cilindro
11 de una unidad de émbolo-cilindro 12. Por debajo
del émbolo 10 se encuentra una cámara de avance 13 y por encima del
émbolo 10 una cámara de retroceso 14. El émbolo 10 lleva un anillo
de accionamiento 15 para un sensor 16 de posición del punzón de
prensado, que en este caso está configurado de acuerdo con el
documento EP 0 652 854 B1.
El punzón de prensado 8 es guiado por un
cilindro de guía 17 coaxial con el cilindro 11. En el cilindro de
guía 17 está dispuesto además un muelle 18, que con la cámara de
avance 13 evacuada y la cámara de retroceso 14 evacuada mueve al
punzón de prensado 8 a su posición axial de carga 19 (Figura 2D)
mostrada en la Figura 1. En esta posición de carga 19 un extremo
superior del punzón de prensado 8 se introduce justamente en una
zona de embocadura de un vaciado 20 del molde previo. En la posición
de carga 19 el fondo de molde previo 3 está por el momento
retirado, de manera que desde arriba una gota de vidrio puede caer
en el vaciado 20 del molde previo y sobre el extremo del punzón de
prensado 8.
El vástago de émbolo 9 está configurado hueco y
aloja a un tubo de aire de refrigeración 22 fijado en un fondo 21
del cilindro 11. Al tubo de aire de refrigeración 22 es alimentado
en dirección de una flecha 23 aire de refrigeración para el punzón
de prensado 8.
El sensor 16 de posición del punzón de prensado
está conectado a través de una unidad 24 de amplificación de
señal/evaluación de señal con una entrada de señal 25 de un circuito
de regulación 26. El circuito de regulación 26 además a través de
una línea 30 está conectado bidireccionalmente con una unidad de
entrada/salida 31. Una salida de señal 32 del circuito de
regulación 26 está conectada a través de una línea 33 con una
entrada 34 de una unidad electrónica de mando 35. A la unidad
electrónica de mando 35 desde un control 28 de transcurso del
tiempo pueden ser alimentadas mediante una línea 57 una señal 29 de
avance del punzón de prensado así como mediante una línea 58 una
señal 27 de retroceso del punzón de prensado.
La unidad electrónica de mando 35 manda a través
de líneas de mando 36 y 37 a electroimanes 59 y 60 de una válvula
proporcional 38, que está configurada como válvula distribuidora de
3 vías y 3 posiciones de maniobra. La válvula proporcional 38 está
conectada a la cámara de avance 13 entre una primera fuente 39 del
medio de presión y una línea 40.
Otra línea de mando 41 de la unidad electrónica
de mando 35 conduce a una válvula distribuidora 42 de 3 vías y 2
posiciones de maniobra, que está conectada a la cámara de retroceso
14 entre una segunda fuente 43 del medio de presión y una línea
44.
A continuación se explica en detalle el
funcionamiento con ayuda de los desarrollos de curvas de las Figuras
2A a 2D.
Primero la válvula proporcional 38 (Figura 1)
estaba conectada directamente hacia la izquierda y así la cámara de
avance 13 había sido evacuada. Puesto que también la válvula
distribuidora 42 se encuentra en su posición de evacuación
conectada directamente hacia arriba, también está evacuada la cámara
de retroceso 14. Esto tiene por consecuencia que el punzón de
prensado 8 bajo la influencia del muelle 18 pudo situarse en su
posición de carga 19 (Figura 2D) mostrada en la Figura 1. En esta
posición de carga 19, como ya se ha indicado, se introduce una gota
de vidrio en el vaciado 20 del molde previo y se coloca el fondo de
molde previo 3.
En la Figura 2A está llevado sobre el tiempo el
valor nominal de la presión en la cámara de avance 13.
La Figura 2B muestra sobre el tiempo la señal 29
de avance del punzón de prensado puesta a disposición desde el
control 28 de transcurso del tiempo.
La Figura 2C muestra sobre el tiempo el
desarrollo de la presión en la cámara de retroceso 14.
La Figura 2D finalmente reproduce sobre el
tiempo la posición axial del punzón de prensado 8.
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En la Figura 2D está registrado desde un
instante inicial t1 hasta un instante t8 un ciclo de prensado 45.
En el instante inicial t1 se introduce por el control 28 de
transcurso del tiempo la señal 29 de avance del punzón de prensado
a la unidad electrónica de mando 35, que por su parte conecta
directamente la válvula proporcional 38 en la Figura 1 hacia la
derecha. En esta posición de conmutación la primera fuente 39 del
medio de presión está unida con la cámara de avance 13. La válvula
proporcional 38 introduce con ello medio de presión, en particular
aire comprimido, en la cámara de avance 13 conforme a las
determinaciones previas del valor nominal, según la Figura 2A.
Así en el instante inicial t1 primero por breve
tiempo se introduce medio de presión con una primera presión
relativamente alta 46 en la cámara de avance 13, para superar la
fricción inicial y acelerar el punzón de prensado 8. A continuación
de esto la válvula proporcional 18 introduce medio de presión con
una segunda presión más baja 47 en la cámara de avance 13. El nivel
de la segunda presión 47 se regula de manera que el punzón de
prensado 8 en un principio de prensado determinado t2 alcance una
posición inicial de prensado 48. En esta posición inicial de
prensado el punzón de prensado 8 ha llenado totalmente con vidrio en
fusión el vaciado 20 del molde previo. La obtención de esta
posición inicial de prensado 48 es determinada por el sensor 16 de
posición del punzón de prensado y transmitida a través de la unidad
24 de amplificación de señal/evaluación de señal del circuito de
regulación 26. La Figura 4 del documento US 4 613 352 A muestra un
ejemplo para la unidad 24. En la Figura 2D desde t1 a t2 está
registrado un tiempo de avance 49 para el punzón de prensado 8.
Para la optimización del proceso de prensado es
mantenido constante según el invento un tiempo de prensado 50
registrado desde el principio de prensado t2 hasta un final de
prensado t3. Durante este tiempo de prensado 50 aparece en la
cámara de avance 13 una tercera presión 51, que según la Figura 2A
está elegida más baja que la segunda presión 47, pero también puede
ser más alta que la segunda presión 47. Durante el tiempo de
prensado 50 el punzón de prensado 8 se mueve todavía un poco desde
la posición inicial de prensado 48 hasta una posición final de
prensado 52, que alcanza en el final de prensado t3.
En el final de prensado t3 termina la señal 29
de avance del punzón de prensado y la válvula proporcional 38 es
directamente conectada totalmente hacia la izquierda. De este modo
es evacuada la cámara de avance 13. Al mismo tiempo la válvula
distribuidora 42 es conectada directamente hacia abajo y así la
segunda fuente 43 del medio de presión, en particular una fuente de
aire comprimido, es conectada con la cámara de retroceso 14. Así se
establece según la Figura 2C una cuarta presión 53 en la cámara de
retroceso 14 y retira al punzón de prensado 8 relativamente rápido
hasta un instante t4.
En este instante t4 según la Figura 2A a través
de la válvula proporcional 38, que para ello de nuevo fue conectada
directamente hacia la derecha, se introduce una contrapresión 54 en
la cámara de avance 13. La magnitud de esta contrapresión 54 se
elige de manera que se produzca una deceleración deseada del
movimiento de retroceso del punzón de prensado 8 hasta un instante
t5. En el instante t5 el punzón de prensado 8 alcanza una posición
de inversión 55 (Figura 2D) en la cual permanece hasta un instante
t6 durante un tiempo de inversión 56. Como ya se ha mencionado,
durante el tiempo de inversión 56 el útil de embocadura 6, 7 con el
parisón es basculado hacia el lado opuesto desde la estación de
premoldeo a una estación de moldeo de acabado no dibujada. En la
estación de moldeo de acabado el parisón se trasfiere a un molde de
acabado. El útil de embocadura acto seguido es basculado en
retroceso durante el tiempo de inversión 56 desde la estación de
moldeo de acabado a la estación de premoldeo 1. En el instante t6
la cuarta presión 53 es evacuada de la cámara de retroceso 14
mediante conmutación de la válvula distribuidora 42. Esto lleva a
que, puesto que en este instante la válvula proporcional 38 se
encuentra asimismo en su posición de evacuación conectada
directamente hacia la izquierda, el punzón de prensado 8 bajo la
acción del muelle 18 se mueve hacia atrás de nuevo hasta el instante
t8 a su posición de carga 19 (Figura 2D). Con ello se alcanza el
final del ciclo de prensado 45 y puede comenzar un nuevo ciclo de
prensado 45.
La contrapresión 54 puede acabarse ya antes del
instante t6 en un instante t7, en cuanto el punzón de prensado 8
haya quedado en reposo en su posición de inversión 55.
En todas las Figuras del dibujo piezas iguales
están provistas de signos de referencia iguales.
La Figura 3 muestra otra forma de realización de
la válvula proporcional 38, que presenta: Una válvula distribuidora
61 accionable por los electroimanes 59 y 60 en ambas direcciones de
conexión, una electrónica 62 de excitación de válvula, que por una
parte está conectada mediante una línea de mando 63 con la unidad de
mando 35 y por otra parte mediante en cada caso una línea de mando
64 y 65 con los electroimanes 59, 60, y un sensor de presión 66,
que por una parte mediante una línea secundaria 67 está conectado
con la línea 40 que une la válvula distribuidora 61 con la cámara
de avance 13 y por otra parte mediante una línea de señal 68 con la
electrónica 62 de excitación de válvula.
Claims (8)
1. Procedimiento para accionar un punzón de
prensado (8) para un molde previo (3 a 7) de una máquina de moldeo
de vidrio (2) por medio de una unidad de
émbolo-cilindro (12) con una cámara de avance (13)
en un lado de un émbolo (10) y una cámara de retroceso (14) en el
lado opuesto del émbolo (10),
pudiendo conectarse la cámara de avance (13) con
una primera fuente (39) del medio de presión mediante una válvula
proporcional (38) maniobrable por una unidad electrónica de mando
(35),
con los siguientes pasos:
- (a)
- en un instante inicial (t1) de un ciclo de prensado (45) se conduce por breve tiempo a través de la válvula proporcional (38) medio de presión con una primera presión relativamente alta (46) a la cámara de avance (13), y
- (b)
- a continuación del paso (a) la válvula proporcional (38) conduce medio de presión con una presión más baja (47, 51) a la cámara de avance (13) hasta un final de prensado (t3) del ciclo de prensado (45),
caracterizado por los siguientes
pasos:
- (A)
- En el instante inicial (t1) el punzón de prensado (8) se encuentra en una posición de carga (19) en la cual una gota de vidrio ha sido introducida en el molde previo (4 a 7),
- (B)
- a continuación de la primera presión relativamente alta (46) según el paso (a), a través de la válvula proporcional (38) se conduce medio de presión a la cámara de avance (13) con una segunda presión (47) de la presión más baja (47, 51) regulada de tal manera que en un principio de prensado determinado (t2), en el cual el punzón de prensado (8) ha llenado totalmente con vidrio en fusión un vaciado de molde (20) del molde previo (3 a 7), el punzón de prensado (8) alcanza una posición inicial de prensado (48),
- (C)
- durante un tiempo de prensado constante (50) desde el principio de prensado (t2) hasta el final de prensado (t3), en el cual el punzón de prensado (8) alcanza su mayor profundidad de penetración en el molde previo (3 a 7), a través de la válvula proporcional (38) se conduce medio de presión a la cámara de avance (13) con una tercera presión constante (51) de la presión más baja (47, 51), y
- D)
- desde el instante inicial (t1) hasta el final de prensado (t3) la cámara de retroceso (14) es conectada sin presión.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se explora (15, 16)
la posición axial del punzón de prensado (8) y se obtiene una
correspondiente señal de posición eléctrica,
y porque la señal de posición se aprovecha para
la regulación de la segunda presión (47).
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o
2,
caracterizado porque la tercera presión
(51) se elige más alta que la segunda presión (47).
\vskip1.000000\baselineskip
4. Procedimiento según la reivindicación 1 o
2,
caracterizado porque la tercera presión
(51) se elige más baja que la segunda presión (47).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque en el final de
prensado (t3) la cámara de avance (13) es conectada sin presión y la
cámara de retroceso (14) es atacada con medio de presión con una
cuarta presión (53),
y porque la cuarta presión (53) es mantenida
hasta que el punzón de prensado (8) se haya movido primero en
retroceso más allá de la posición de carga (19) a una posición de
inversión (55) y a continuación haya permanecido en la posición de
inversión (55) durante un tiempo de inversión (56).
\newpage
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la cuarta presión
(53) es mantenida constante.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o
6,
caracterizado porque antes del instante
(t5), en el cual el punzón de prensado (8) alcanza su posición de
inversión (55), a través de la válvula proporcional (38) se conduce
medio de presión con una contrapresión (54) a la cámara de avance
(13),
y porque la contrapresión (54) es mantenida
hasta un instante (t7) en el cual el punzón de prensado (8) ha
quedado en reposo en su posición de inversión (55).
\vskip1.000000\baselineskip
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 7,
caracterizado porque al final (t6) del
tiempo de inversión (56) la cámara de retroceso (14) es conectada
sin presión, de manera que el punzón de prensado (8) bajo la acción
de un muelle (18) desde su posición de inversión (55) puede
retornar a su posición de carga (19) y con ello puede terminar el
ciclo de prensado (45).
Applications Claiming Priority (2)
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| DE10316600A DE10316600A1 (de) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Verfahren und Vorrichtung zum Antrieb eines Pressstempels einer Glasformmaschine |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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-
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