ШПИНДЕЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ ВЫДУВАНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ИЗДЕЛИЙ Советский патент 1928 года по МПК C03B9/16 

Предлагаемое изобретение имеет целью: уменьшить вес, размеры и расход энергии шпиндельных машин для выдувания стеклянных изделий; получить устройство, при котором кронштейн, поддерживающий шпиндели, легко вынимается из машины и которое позволяет иметь доступ к сальнику, окружающему воздушную трубку внутри шпинделя и располагаемому отдельно от конца шпинделя, поддерживающего стекло; получить такое расположение частей, которое позволяло бы избежать необходимости применения внутри шпинделя упорных подшипников; вообще усовершенствовать известные уже машины этого типа.

На фиг. 1 изображен продольный вертикальный разрез одного из элементов предлагаемой машины; на фиг. 2 - частичный горизонтальный разрез по линии 2-2 фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по линии 3-3 фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по линии 4-4 фиг. 3; на фиг. 5 - разрез по линии 5-5 фиг. 1; на фиг. 6 - разрез по линии 6-6 фиг. 1; на фиг. 7, 8 и 9 - продольные разрезы шпинделя при различном расположении частей; на фиг. 10 - боковой вид конца шпинделя под прямым углом к видам, показанным на других фигурах.

Предлагаемая машина, подобно другим известным машинам этого типа, состоит из некоторого числа элементов (например, шестнадцати, как в устройстве, показанном на фиг. 2), вращающихся около центрального барабана 11. Элементы поддерживаются не показанною на чертеже рамою. Каждый элемент поддерживают два шпинделя, которые получают заготовки из соответствующих формовочных приспособлений, устанавливают их в надлежащее положение внутри выдувных форм, производят выдувания изделия и, наконец, освобождают готовые изделия.

Устройство шпинделя и предназначенные для приведения его в действие части имеют целью сократить число частей, необходимых для приведения шпинделей в действие, укоротить их длину, уменьшить вес машины, облегчить ее выделку и сократить расход энергии на приведение ее в действие. Каждый шпиндель может качаться около поперечной оси и вращаться вокруг своей продольной оси, при чем части его могут совершать движение друг относительно друга. Каждый шпиндель снабжен поддержкою для заготовок, клещами для зажимания таковых в поддержке и ныряльным поршнем, при чем каждая из этих частей может участвовать в движении шпинделя в виде одного с ним целого и иметь независимое от него движение.

Качание шпинделей около поперечных осей производится следующим образом: коробка, укрепленная каким-нибудь способом к вращающейся раме, поддерживает муфту 13 со ступицею 14, несущею на себе кронштейн 15. Последний снабжен двумя подшипниками 16 для каждого из двух шпинделей 17 так, что вращение ступицы внутри ее муфты приводит шпиндель в качательное движение около поперечной оси. Внутренний конец ступицы снабжен нарезанными на нем зубцами 18. Рейка 19, сцепленная с зубцами 18, может перемещаться в поперечном к ступице направлении, в направляющей 20, устроенной в муфте 13. На верхней тыловой поверхности рейки имеется направляющая 21 и две упорные полодки 22, которые могут быть укрепляемы в ней переставным образом, ври помощи штифтов 23, удерживаемых к приданном положении винтами 24. К муфте 13 шарнирно приделан коленчатый рычаг 25, на одном плече которого имеется ролик 27, помещающийся между упорными колодками 22, а на другом - ролик 29, перемещающийся в желобке 30 кулачной шайбы 31, сидящей на центральном бар бане. Из чертежа видно, что кулачный желобок 30 имеет такую форму, при которой шпинделя вынуждены вращаться около поперечной оси. Для установки кронштейна вместе со шпинделями в желаемое, строго вертикальное положение, служат установочные стержни 32, 33, которые приводятся в надлежащее положение при помощи приспособлений 34, 35, управляемых ползунами 36, 37, которые приводятся в действие кулаками 38, 39 центрального барабана 11.

Вращение шпинделя вокруг продольной оси совершается следующим образом: каждый шпиндель снабжен зубчаткою 40, которая сцепляется с шестернею 41. Обе зубчатки 41 каждого кронштейна сцепляются с шестернею 42, в свою очередь, сцепляющеюся с шестернею 43, к которой укреплена коническая зубчатка 44, сцепленная с такою же зубчаткою 45, сидящею на муфте, вращательно укрепленной в ступицу 14. Внутри ступицы 14 помещена вращательно ось 47, наружный четырехгранный конец 48 которой может скользить в муфте 46, которую он приводит во вращение, между тем как ее внутренний, также четырехгранный, конец 49 может скользить в муфте 50, которая сидит в ползуне 51, приводится во вращение коническою зубчаткою 52 и в свою очередь, приводит во вращение ось 47. В ползуне 51 сидит короткий стержень 53, на котором укреплена коническая зубчатка 54 и цилиндрические зубчатки 55 и 56. Зубчатка 54 сцеплена с зубчаткою 52, между тем, как зубчатки 55 и 56 предназначены для сцепления с соответствующими рейками 57 и 58, укрепленными на барабане 11. Между ползуном и упором 61 на коробке 12 зажата, направляемая штифтом 60, пружина 59, которая нормально оттесняет ползун внутрь, удерживая зубчатки 55 или 56 в сцеплении с тою из реек 57, 58, которая в данный момент идет впереди. На барабане расположен ряд переставных кулаков 62, находящихся в соприкосновении с роликом 63 на ползуне и заставляющих этот последний отходить от барабана, производя таким образом расцепление зубчаток 55, 56 с рейками 57, 58. Кулаки укрепляются преимущественно под рейками помощью болтов 64, проходящих через пазы 65 в названных кулаках, согласно фиг. 4. Рейки могут снабжаться рядом отверстий 66 для более широкой установки. Кулаки предназначаются для достижения надлежащего сцепления зубчаток с рейками, равно как и в качестве приспособлений для регулирования рабочей длины реек. Две зубчатки различного диаметра применяются для того, чтобы шпинделя можно было приводить во вращение с различными скоростями, во время прохождения ими различных частей пути.

Движение различных частей относительно шпинделя достигается перемещением кольца 70 вдоль него. В каждом кронштейне помещается коленчатый рычаг 71, одно плечо 72 которого снабжено двумя вилками 73, по одной для каждого шпинделя, поддерживаемого кронштейном, при чем каждая вилка несет ролики 74, сидящие в желобке 75 кольца 70. Другое плечо 76 рычага раздвоено и поддерживает ролики 77, ходящие в желобке 76 кольца 79, удерживаемого на своем месте гайкою 80, сидящею на утоненном наружном конце оси 47. Между ступицею 14 и ползуном 51 на оси 47 укреплено кольцо 81, в желобке которого сидит второе кольцо 82, поддерживаемое ползуном 83, снабженным роликом 84, который ходит в пазу 85 кулачной шайбы 86, укрепленной к центральному барабану. Таким образом получается передвигание колец относительно кронштейна.

Шпиндель имеет следующее устройство: кольцо 70 укреплено помощью гайки 91 на наружной коробке 90 шпинделя. На ней устроены зубцы 40 достаточной длины для того, чтобы сцепление их с зубчаткой 41 могло сохраняться в течение продольных движений коробки. Внутри наружной коробки 90 помещается внутренняя коробка 92, при чем обе коробки свинчены между собою на внутреннем конце 93 так, что они могут двигаться вместе. Внутренний конец внутренней коробки достаточно плотно прилажен к наружной коробке, у наружного же конца обе коробки расположены с некоторым промежутком между ними. Наружный конец внутренней коробки снабжен укрепленной к нему помощью, например, винтов 94, головкою 95. Последняя снабжена цапфами 96, на которых вращательно укреплены поддерживающие заготовку клещи 97. Головка окружена муфтою 98 с лапами 99, которые соединены при помощи тяг 100 с клещами 97. Из этого видно, что относительное движение между головкою и муфтою производит раскрывание и закрывание клещей. Внутренний конец муфты 98 помещается между внутреннею и наружною коробками. В пазу 102 на наружной стенке внутренней коробки укреплено упорное кольцо 101, прилегающее к заплечику 103 на внутренней стенке наружной коробки. Между кольцом 101 и заплечиком 105 на муфте зажата пружина 104, нормально оттесняющая муфту наружу и вызывающая таким образом зажатие клещей.

Во внутренней коробке помещается подвижная упорная муфта 106. Внутренний конец 107 этой последней плотно прилажен внутри коробки. Конец 108 муфты 106 ввинчен во внутренний конец при помощи винтовой резьбы 109.

Внутри внутренней коробки, помощью винтов 111, укреплено упорное кольцо 110, а между этим кольцом и утолщением 113 на внутреннем конце упорной муфты расположена пружина 112. Когда в клещах заготовки нет, то пружина 112 нормально оттесняет упорную муфту, до встречи заплечика 114, образуемого соединением обеих частей этой муфты с упорным кольцом 110. В верхнее утолщение 113 муфты 106 ввинчены винты 115, выступающие через прорезы 116 во внутренней коробке и через короткие пазы 117 в муфте 98 зажимных клещей. При перемещении коробки наружу, задерживающее кольцо 118 на внутреннем конце упорной муфты встречается с подшипником 116 и останавливает движение муфты. При встрече винтов 115 с внутренними концами прорезов 117 прекращается движение зажимной муфты, и дальнейшее движение коробки вызывает относительное перемещение между коробкой и муфтою сжимающее пружину 104, вследствие чего происходит раскрывание клещей.

Внутренний конец упорной муфты снабжен колпаком 120. Последний удерживается от смещения кольцом 121, сидящим в желобке 122 плеча 123, укрепленного к кронштейну. Через конец колпака проходит трубчатая пробка 124, снабженная насадкою 125, в которую вставляется конец гибкой трубки 126, служащей для подведения воздуха из подходящего источника. К колпаку внутри прилажена втулка 127, между заплечиком 129 которой и концом колпака расположена пружина 128, заставляющая заплечик 130 втулки прижиматься к заплечику 131 на конце воздушной втулки; таким образом получается прижимание насадки 125 к колпаку. В пробку 124 ввинчена воздушная трубка 132.

Приемник 133, в котором помощью клещей 97 закрепляется заготовка, поддерживается муфтою, состоящею из трех частей. Наружная часть 134 поддерживающей муфты скользит внутри насадки 95 и укреплена к концу промежуточной части 135, которая помещается в верхнем конце внутренней коробки и снабжена пазами 136, в которых помещаются концы винтов 94, соединяющих насадку с внутреннею коробкою. Внутренний конец части 135 привинчен к внутренней части 137 и укреплен к ней помощью зажимного винта 138. Внутренняя часть 137 представляет муфту, окружающую воздушную трубку 132. Коробка 139, навинченная на внутренний конец части 137, закрыта на нижнем конце гайкой 140. Набивка 141 коробки зажата между гайкою 140 и муфтою 142 при помощи нажимающей на последнюю пружины 143. Такой сальник устраняет утечку воздуха между внутренним концом муфты, поддерживающей заготовку, и воздушною трубкою.

Пружина 144 окружает внутренний конец внутренней части 137, поддерживающей изделие муфты, и зажата между заплечиком 145 в конце 108 задерживающей коробки и коробкою 139 на внутреннем конце поддерживающей заготовку трубки в нормальном положении, отталкивая эту трубку внутрь до встречи промежуточной части 135 с концом остановочной муфты. При перемещении коробки наружу концы винтов 94 передвигаются в пазах 136 до наружных их концов, после чего поддерживающая заготовку трубка перемещается в коробке, сжимая пружину 144, согласно фиг. 7.

Поддержка для изделий снабжена гнездом 146 для помещения ныряла 147, снабженного штоком 148, ввинченным в муфту 149. Между поддерживающею заготовку трубкою и заплечиком 151 на муфте ныряла зажата пружина 150, которая стремится удержать ныряла в оттянутом положении, согласно фиг. 7 и 9. Когда коробка отодвинута внутрь, конец воздушной трубки 132 соприкасается с внутренним концом муфты ныряла и отталкивает ее вместе с нырялом наружу, сжимая пружину 150, согласно фиг. 8. От этого давление распространяется на воздушную трубку, которая стремится сжать пружину 128 (фиг. 8); последняя, однако, достаточно жестка, так что она может оказать противодействие такому сжатию, пока конец муфты 149 находится в соприкосновении с заплечиком на поддерживающей муфте. Таким образом обеспечивается однообразие вжатия ныряла. Из сказанного следует, что необходимое относительное перемещение частей шпинделя зависит от движений кольца 70.

Кулачный паз 30 имеет форму, которая вызывает поворачивание наружного, служащего для вставления изделия, конца шпинделя в положение для приема изделия; кулачный паз 85 имеет форму, при которой кольцо 70 поднимается, поднимая вместе с собою части коробки на полное расстояние, т.-е. задерживающую муфту - до встречи остановочного кольца с подшипником, а муфту кронштейна - до упора винтов 115 в концы пазов 117; далее, после встречи винтов 94 с верхними концами пазов 136 поднимается и трубка поддерживающая заготовку. В эту поддержку вставляется затем заготовка А, которая заплечиками А¹ удерживается в надлежащем в ней положении. Кулачный паз 85 имеет такую форму, при которой кольцо 70 тотчас же по введении заготовки опускается, результатом чего является опускание поддержки заготовки вместе с этой последней (пока ее заплечик не встретится с концом установочной муфты), зажимание губ под действием пружины 104, и, наконец, оттеснение ныряла наружу, вследствие соприкосновения с неподвижною относительно него воздушною трубкою. Далее, под влиянием того же кулачного паза 85 кольцо 70 возвращается в среднее положение, в котором происходит оттягивание ныряла; тогда заготовка поддерживается только губами под действием пружины 104, которая оттесняется по направлению к наружной стенке фланца А¹, между тем как поддержка заготовки, под действием пружины 112, отталкивается к внутренней стенке фланца, согласно фиг. 9. Кулачный паз 30 имеет, кроме того, такую форму, при которой шпиндель вместе с заготовкою отклоняется, для придания заготовке надлежащей формы и длины, после чего он приводит ее в окончательное положение над выдувальною формою.

Одновременно шпиндель поворачивается рейкою 57, сцепленною с зубчаткою 55, согласно фиг. 1 и верхней части фиг. 2. Во время выдувания вращение шпинделя вызывается сцеплением рейки 58 с зубчаткою 56, согласно нижней правой части фиг. 2. Кулачный паз 85 имеет такую форму, при которой оттесняется кольцо 70 книзу, производя раскрывание клещей и освобождение изделия, как только форма раскроется. Принимающий заготовку конец шпинделя отклоняется затем для приема новой заготовки, после чего описанный ряд действий повторяется. В надлежащие моменты вводится воздух, в регулируемых количествах и под регулируемым давлением для выдувания заготовки в желаемый предмет. Вследствие четырехгранной формы наружного конца оси 47 возможно продольное перемещение ее, без нарушения ее взаимодействия с зубчаткою 45. Это позволяет применять для управления коленчатым рычагом не муфту, окружающую ось, а самую ось. Муфта 13 имеет выступающий наружу фланец 152; подобный же фланец 153 имеет и ступица 14. Кольцо 154, снабженное внутренним желобком 155, прилажено к фланцам 152 и 153 и удерживает таким образом ступицу в муфте. Кольцо делается от′емным, так что его легко отнять. Кронштейн с поддерживаемыми им частями может быть отделен от машины, после отделения гайки 80 и кольца 154. Это дает возможность быстро заменять один кронштейн другим. Колпак 120, воздушная трубка 132 и втулка 127 не вращаются со шпинделем. Колпак может свободно скользить и вращаться внутри окружающей его задерживающей муфты 107 (втулка 127 на сальнике 139, а воздушная трубка 132 - внутри поддерживающей муфты), при чем выход воздуха устраняется сальником. Прочие части шпинделя вращаются в виде одного целого так, что присутствие упорного подшипника в шпинделе оказывается излишним. Плечо 123 отделяется после отделения болта 156, что позволяет снять колпак 120, вынуть втулку 127 и трубку 132; однако, обычно, при необходимости исправить шпиндель, его вынимают из машины после раскрывания подшипников кронштейна и вместо него вставляют другой шпиндель, так что работа машины прекращается не надолго.

1. Шпиндельная машина для выдувания стеклянных изделий, отличающаяся тем, что с целью наилучшего использования движущих механизмов, в каждом из элементов для помещения шпинделей устроено по два парных сквозных подшипника 16, составляющих одно целое с кронштейном 15, сквозь полую ступицу которого, снабженную приспособлением для переворачивания кронштейна, пропущена ось 47, сочлененная со шпинделями 17 при помощи зубчатой передачи 45-40 (фиг. 6) и коленчатых рычагов 76-72 (фиг. 1), так что вращение означенной оси передается обоим шпинделям, а продольные передвижения ее вызывают соответствующие продольные передвижения шпиндельных колец 70.

2. В означенной в п. 1 машине - механизм для вращения центральной оси 47, отличающийся тем, что внутренний четырехгранный конец этой оси скользит в зубчатке 52 (фиг. 1, 3 и 4), скрепленный с ползуном 51, оттесняемым пружиною 59 и несущим коническую зубчатку 54 и заклиненные на ней цилиндрические зубчатки 55 и 56 различных диаметров, приходящие под действием кулаков 62 в сцепление с тою или другою из реек 57 и 58, вследствие чего ось получает в нужный момент вращение с тою или другою скоростью, передаваемое шпинделем при помощи насаженной на четырехгранном наружном конце оси зубчатки 45.

3. В означенной в п. 1 машине - приспособление для продольного перемещения центральной оси 47, посредством ползуна 83, скрепленного с сидящим на означенной оси кольцом 81 и снабженного роликом, впущенным в паз кулачной шайбы 86 (фиг. 1).

4. В означенной в п. 1 машине - приспособление для переворачивания шпинделей посредством вращения прикрепленной к кронштейну ступицы, отличающееся тем, что внутренний конец ступицы 14 (фиг. 1 и 6) снабжен нарезанными на нем зубцами 18, сцепленными с зубчатой рейкой 19, могущей перемещаться в поперечном к ступице направлении и соединенной посредством коленчатого рычага 25 с кулачной шайбой 31, сидящей на центральном барабане.

5. В означенной в п. 1 машине - выдувательный шпиндель, отличающийся тем, что служащий для защемления расплавленной заготовки стеклоприемник 133 прикреплен к концу составной внутренней муфты шпинделя, телескопически скользящей в прикрепленной к коробке шпинделя головке 95, несущей цапфы защемляющих заготовку клещей (фиг. 7, 8 и 10), половинки коих сочленены с укрепленными на наружной муфте 98 лапами 99, так что относительное передвижение головки и означенной наружной муфты производит раскрывание и закрывание клещей.

6. В означенном в п. 5 шпинделе - применение отжимаемой пружиной 104, скользящей по коробке шпинделя муфты 98, снабженной прорезами 95 и 117 с пропущенными в эти прорезы головками винтов 94 и 115, из коих винты 94 скреплены с наружной коробкой шпинделя, а винты 115 - с телескопически скользящей в этой коробке, оттягиваемой пружиной 112, внутренней муфтой, снабженной кольцевым упором 118, так что при передвижении коробки шпинделя наружу означенное упорное кольцо встречается с подшипником 16, вследствие чего движение внутренней и наружной муфт последовательно приостанавливается и, при продолжающемся передвижении коробки, создается требуемое для раскрывания клещей относительное перемещение частей шпинделя (фиг. 7, 8).

7. В означенном в п. 5 шпинделе - совокупное применение следующих частей: а) колпака 120, вставленного во внутренний конец упорной муфты, удерживаемого от продольного передвижения кольцом 121, сидящим в желобке кронштейна и б) проходящей через означенный колпак трубчатой пробки 124, служащей для прикрепления гибкого проводника сжатого воздуха и ввинченной в нее воздушной трубки 132, пропущенной через внутреннюю часть 137 составной внутренней муфты шпинделя и сочлененной с последней посредством сальниковой коробки 139, служащей для устранения утечки воздуха между внутренним концом муфты и воздушною трубкою (фиг. 7, 8).

8. В означенном в п. 5 шпинделе - применение ныряла 147, ввинченного своим хвостом в муфту 149, помещенную внутри поддерживающей стеклянную заготовку муфты шпинделя и оттягиваемую пружиной 150, так что, при перемещении коробки внутрь, конец воздушной трубки 132 соприкасается с внутренним концом муфты ныряла и, преодолевая сопротивление означенной пружины 150, отталкивает ныряло наружу (фиг. 7, 8).