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Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen der Blaskappe an rotationssymmetrischen Glashohlkörpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen der Blaskappe an rotationssymmetrischen Glashohlkörpern mittels eines Brenners und zum anschliessenden Verschmelzen des freien Randes, wobei der Glaskörper in lotrechter Lage auf einen Fuss gestellt und die abzutrennende Blaskappe vor der Abschmelzung von einer Klaue erfasst wird, wonach ihre Abtrennung bzw. Entfernung unter einer bestimmten Ge-
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derartiges Verfahren ist in den USA - Patentschriften Nr. 2, 571, 066 und Nr. 2, 402, 452 beschrieben, bei welchen die Dauer der verschiedenen Behandlungsphasen mittels Steuerscheiben zwangsläufig kontrollierbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die in koaxialer Anordnung einen drehbaren Halter mit der Trägerplatte für den Glasgegenstand, einen Kranzbrenner, eine Klaue sowie Bedienungsarme für Halter und Klaue enthält, mit denen das Werkstück in den Kranzbrenner eingeführt bzw. die Klaue zur Ergreifung der Blaskappe herangebracht werden kann.
Dieses automatische Abtrennverfahren soll nun derart verbessert werden, dass auch bei feineren Qua- litätswaren - wie bei Gobeleterieglas, handgefertigten Kelchgläsern und Bleikristallwaren - Produkte von solcher Beschaffenheit erhalten werden, wie sie bisher nur durch hochqualifizierte Handarbeit erreichbar waren ; insbesondere soll sich der automatisierte Vorgang den bei verschiedenen Werkstücken auftretenden-vom jeweiligen Herstellungsverfahren sowie von den verwendeten Rohstoffen bedingten - Massunter- schieden und Abweichungen weitgehend anpassen.
Nach der Erfindung wird dies bei Abtrennverfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass bei Einführung der Abschmelzzone des Glaskörpers in den Flammenkranz eine mit einem Steuerorgan gekuppelte Klaue das Abfallstück ergreift, wodurch eine Registrierung der Erwärmungszeit des Glases bis zur Entfernung der Blaskappe eingeschaltet wird, und dass sofort nach derenAbschmelzung durch Bewegung der Klaue die Zeitregistrierung gestoppt und die darnach zum Einbrennen des abgeschmolzenen Glasrandes erforderliche Einwirkzeit desFlammenkranzes von der registriertenAbschmelzzeit in einem zur Anpassung an das zu bearbeitende Modell eingestellten Verhältnis abgeleitet wird, wonach schliesslich der Glaskörper zwangsläufig aus dem Flammenkranz herausgezogen wird.
Dieses Verfahren beruht also auf der Erkenntnis, dass zur Erzielung eines einwandfreien Randes des Glaskörpers an der Abtrennstelle der Blaskappe die zum Einbrennen erforderliche Zeit in einem gewissen Verhältnis zur Abschmelzzeit stehen soll, wobei letztere sich jedoch auch mit geringen Massabweichungen
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;Zugkraft auch die Abschmelzzeit etwas grösser sein, wodurch das Intervall zwischen Beginn des Abschmelzvorganges und der schnellen Rückbewegung der Klaue mit dem Abfallstück nach der Abschmelzung desselben beeinflusst wird. Durch die erfindungsgemäss vorgesehene Einstellzeit des Verhältnisses zwischen Einbrennzeit des Glasrandes und Abschmelzzeit der Blaskappe wird die Anpassung des automatisierten Vorganges an verschiedenen Typen von zu bearbeitenden Glasgegenständen erreicht.
Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens zum Abtrennen der Blaskappe an rotationssymmetrischenGlashohlkörpern können viele verschiedenartige Glasgegenstände bei einem besonders einfachen Nachbearbeitungsvorgang durch Einbrennen des Randes in sehr hoher Qualität hergestellt werden.
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Ferner wurde experimentell nachgewiesen, dass bei Bearbeitung eines bestimmten Modelles eines Glasgegenstandes bei den Exemplaren mit grösserer Wandstärke dann eine weitere Erhöhung der Qualität des Randes erreicht werden kann, wenn die Einbrennzeit nicht genau proportional der Abschmelzzeit - sondern dieser gegenüber relativ kurzer ist ; bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Abtrennverfahrens kann daher das Verhältnis zwischen Einbrenn- und Abschmelzzeit in dem Sinne beeinflusst werden, dass bei durch grössere Wandstärke bedingter längerer Abschmelzzeit die Einbrennzeit relativ kurzer ist.
Nach der Erfindung wird ferner eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Bauart zur Durchführung dieses Abtrennverfahrens derart vorteilhaft ausgestaltet, dass sie ein elektro-pneumatisch-hydraulisches
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schen welchen der Arbeitsdruck mittels eines Schaltmechanismus, der einen am Bedienungsarm der Klaue angeordneten Umschalter enthält, umschaltbar ist, und dass der Bedienungsarm für den Halter einen Zwischenschalter tragt, der beim Ergreifen der Blaskappe durch die Klaue freigegeben wird und bei Einführung des Glasgegenstandes in den Flammenkranz des Brenners die Vorschubbewegung und Zeitaufnahme des Steuerorganes durch Zuführung des Druckes auf den ersten Flüssigkeitsbehälter auslöst, wobei die Kolbenstange des Steuerorganes durch einen Hebelarm die Rückziehvorrichtung für den Halter schaltet,
und dass mittels beider Hähne nur der Durchgang des Flüssigkeits-Rückstromes einstellbar ist.
Bei dieser Vorrichtung kann ferner die oben beschriebene Verkleinerung des Verhältnisses zwischen Einbrenn- und Abschmelzzeit dadurch erreicht werden, dass der mit der Kolbenstange zusammenarbeitende Hebelarm über eine Treibstange die Einstellung des zwischen dem Flüssigkeitszylinder des Steuerorganes und dem die Zeit registrierenden, zweiten Flüssigkeitsbehälter angeordneten Hahnes reguliert.
Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Zeit bis zur Abtrennung der Blaskappe durch die einwirkende Zugkraft nur dann mit der gewünschten Empfindlichkeit beeinflusst, wenn diese Zugkraft in mässigen Grenzen gehalten wird - für ein Kelchglas z. B. zwischen 50 und 100 Gramm ; die aus den oben zitierten USA-Patentschriften bekanntenAbtrennvorrichtungen eignen sich hiefür daher auch nicht ohne weiteres, weil dort die Blaskappe von der Klaue festgehalten und der Glasgegenstand nach Vorwärmung der entsprechenden Zone von dem 10- bis 20-mal so grossen Gewicht des Fusses nach unten abgezogen wird.
In der Zeichnung ist einausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Abtrennen der Blaskappe an Glashohlkörpern mittels des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt.
An der von einem Stativ 1 getragenen Führungssäule 2 sind dieFührungen 3 bzw. 4 und 5 für dreivertikalverstellbareWerkzeugträger 6bzw. 7und8, fur den Halter 9 zur Aufnahme des Glasgegenstandes 10, ferner fur denKranzbrenner 11 und schliesslich für die Klaue 12 angebracht.
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Figur sind die beiden Träger 6 und 8 der Hauptwerkzeuge zur deutlicheren Darstellung aller Ein-schen Betriebe sind diese Halter natürlich in derartigem Abstand eingestellt, dass durchAnhebendesHal- ters 9 mittels der Handhabe 13 die vorgesehene Randebene 14 des Glasgegenstandes 10 genau in dieSchneidefläche des Kranzbrenners 11 gelangt ; gleichzeitig wird die Klaue 12 durch Abwärtsbewegen der die Klaue tragenden Welle 19 mittels der Handhabe 20 auf das Abfallstilck 16 des Werkstücks 10 zum Angriff gebracht. Die Handhabe 20 ist durch die Stange 21 mit dem am Ende der Welle 19 angreifenden Hebelarm 22 verbunden.
Der Fuss 9 kann einen Teil eines sogenann- tenSchwingstUcks 17 bilden, das zur möglichstgenauenkoaxialen Einstellung des Umfangskreises in der Ebene 14 des gläsernen Gegenstands 10 hinsichtlich des Kranzbrenners dient. Der Fuss 9 wird darauf in dieser Stellung hinsichtlich der Welle 18 festgesetzt. Vakuum kann zwecks der Festsetzung des Werkstückfusses 10 auf dem Fuss 9 und der Festsetzung des letzteren hinsichtlich der Welle 18 Anwendung finden, wozu eine Vakuumleitung 24 an das untere Ende der Hohlwelle 18 angeschlossen ist.
'Im beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Welle 18 und die Welle 19 der Klaue 12 mit gleicher Umwälzungsgeschwindigkeit in Drehung versetzt. Mit Hilfe des Gewichts 23 am Hebelarm 22 wird auf die Klaue eine gleichmässige aufwärts gerichtete Zugkraft ausgeübt, die für ein Kelchglas z. B. 50 - 100 Gramm betragen kann.
Die Art und Weise wie die Abschmelzung in der Ebene 14 und das darauf folgende Einbrennen des WerkstUcks 10 vor sich geht wird nun beschrieben.
Der gläserne Gegenstand 10 wird auf den Träger 9 gestellt und mittels der Handhabe 13 ge-
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Glas auf die richtige Höhe im Brenner gelangt (etwa 5cm vor der richtigenAbschmelzstellung) berührt das Gegengewicht 25 am Arm 36 der Handhabe 13 die Kolbenstange 26 des Luftzylinders 27 (x. gestrichelte Stellung). In dieser Lage kann die Mittung des gläsernen Gegenstands 10 stattfinden, wie oben angegeben wurde.
Nun wird mittels der Handhabe 20 die Welle 19 abwärts bewegt und das Abfallstück 16 von der Klaue 12 erfasst. Während dieser Bewegung schliesst ein mit dem Arm 22 verbundener Quecksilberschalter 46 einen durch strichpunktierte Linien angedeuteten Stromweg nach dem elektro-pneumatischen Dreiwegventil 30, wodurch die Luftleitung 31 bei 48 mit der Aussenluft verbunden wird.
Dadurch kann die Luft aus dem Zylinder 27 über die LeitUng 32, das Dreiwegventil 33, die Leitung 31 und das Ventil 30 abströmen.
Durch die Umschaltung des Ventils 30 ist auch der Druck auf der A-Seite des Differential-Vierwegventils 34 fortgefallen (die Druckoberfläche in diesem Ventil auf der A-Seite ist etwa zweimal so gross wie die Oberfläche auf derB-Seite). Die Luft auf der A-Seite kann nun ja auch über die Leitung 31 und die Auslassöffnung 48 des Ventils 30 entweichen. Dem Fortfall des Drucks im Zylinder 27 zufolge sinkt die Kolbenstange 26 unter dem Einfluss derFeder 35 in den Zylinder. Die Handhabe 13 kann also wieder weiterbewegt werden, bis der gläserne Gegenstand die richtige Abschmelzstellung einnimmt, welcher Augenblick ungefähr mit dem Aufschieben der Klaue 12 auf das Abfallstück zusam- menfallt.
Sobald der glaserne Gegenstand 10 im Brenner 11 eintrifft und die Abschmelzung anfängt, drückt der Hebel 36 den Schalthebel eines mit 37 bezeichneten Dreiwegventils ein, wodurch dieses umschaltet und PreBluft auf der B-Seite des Ventils 34 zugelassen wird, wodurch letzteres umgeschaltet wird. In diesem Augenblick beginnt die Einregistrierung der Abschmelzdauer dadurch, dass eine der Abschmelzungszeit entsprechende Ölmenge in einen Sammelraum einströmt :
Infolge der Umschaltung des Ventils 34 wird nämlich der auf dem Öl im Behälter 38 vorhandene Luftdruck entlassen. Gleichzeitig wird Pressluft über dem Öl im Behälter 39 zugelassen, wodurch über das Stromregulierventil 40 Öl in den Zylinder 42 zugelassen wird, so dass. der Kolben sich zusammen mit der Kolbenstange 43 nach rechts bewegt.
Das Öl rechts vom Kolben entweicht über das Stromregulierventil 41 nach dem Behälter 38. Die Stromregulierventile 40 und 41 haben eine freie Durchströmung in Richtung der Pfeile, während in umgekehrter Richtung der Durchlass mittels eines Verschlussstifts eingestellt werden kann. Die Geschwindigkeit, womit die Kolbenstange 43 sich nach rechts bewegt, wird also durch die Einstellung des Ventils 40 bestimmt.
Die Kolbenstange 43 nimmt einen Hebel 44 mit, der am Anfang der Bewegung das Ventil 33 umschaltet, wodurch die Leitung 32 und damit der Zylinder 27 nun unmittelbar in diesem Ventil 33 mit der Aussenluft verbunden werden, während die Leitung 31 im Ventil 33 verschlossen wird. Sobald das Glas 10 in der Abschmelzebene 15 des Kranzbrenners 11 verweichlicht ist, bewegt sich die Klaue 12 mit demAbfallstück 16 unter dem Einfluss des Gewichts 23 aufwärts. Das Glas in der Abschmelzungszone 14 wird zunachst ausgezogen und danach abgeschmoizen. DerRanddes gläsernen Gegenstands bleibt dann jedoch noch im Kranzbrenner und wird "eingebrannt" zwecks der richtigen Gestaltung des Randes.
Am Anfang dieser Einbrennperiode ist durch die aufwärts gerichtete Bewegung der Klaue 12 der Quecksilberschalter 46 wieder ausgeschaltet, wodurch das Ventil 30 wieder in die dargestellte Stellung umgeschaltet wird. Pressluft wird in die Leitung 31 zugelassen und demzufolge auf der A-Seite des Ventils 34. (Das Ventil 33 lässt, wie oben erwähnt wurde, von der Leitung 31 aus keine Luft durch.) Die B-Seite des Ventils 34 ist auch einem Druck ausgesetzt, da jedoch A grösser ist als B schaltet das Ventil 34 sich doch wieder in die dargestellte Stellung um.
DerDruck auf den Behälter 39 wird also behoben, w hrend wieder Druck auf den Behälter 38 zugelassen wird. Die Ölmenge, die während der Abschmelzungszeit in den Behälter 38 zugelassen ist, beginnt jetzt zurückzufliessen. Diese Menge bestimmt nun die Einbrennzeit in Abhängigkeit von der durch dieMenge des erst zugelassenenôls registrierteAbschmelzungszeit jedoch in einem regelbarenverhältnis, u. zw. folgenderweise : die Kolbenstange 43 bewegt sich unter dem Druck des dem Zylinder 42 aus dem Behälter 38 zugeführten Öls nach links und also auch der Hebel 44.
Die Geschwindigkeit der Rückbewegung wird nun vom Ventil 41 reguliert und sobald der Hebel 44 das Ventil 33 umschaltet und die schon in der Leitung 31 vorhandene Pressluft in die Leitung 32 und dadurch in den Zylin- der 27 zulässt, drückt die Kolbenstange 26 das Gegengewicht 25 aufwärts. Demzufolge wird das Glas über einen Abstand von etwa 5 cm aus dem Brenner herausgezogen, wodurch auch das Einbrennen beendet ist. Das Ventil 37 gelangt dabei wieder in die dargestellte Lage und der Druck auf der B-Seite des Ventils 34 ist wieder behoben. Das Abfallstück wird aus der Klaue 12 entfernt, während das nun abgearbeitete Glasprodukt 10 herausgenommen wird.
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Die zum Einbrennen erforderliche Zeit stellt sich in vorteilhafter Weise auf etwa ein Fünftel der Ab- schmelzungszeit fUr dünne Glaswaren, so dass demgemäss das Ventil 41 weniger weit als das Ventil 40 geschlossen ist. Falls der Hebel 44, dessen Zweck noch näher erläutert wird, nicht vorhanden wäre,
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zwischen der Abschmelzungszeit und der Einbrennzeit geben. Ein dickerer Glasrand, der eine längere Abschmelzungszeit erfordert (dièse Zeit wird ja vom gläserne Gegenstand selbst bestimmt, der erst verweichlichen soll, ehe die Klaue 9 sich aufwärts bewegt und das Relais 46 umschaltet) wurde dann auch zwangsläufig eine entsprechende längere Einbrennzeit Ubertragen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass bei einer bestimmten Einstellung ein eine grössere Dicke als normal aufweisender gläserner Gegenstand (und dies findet man, ilbrigens ohne Nachteil, bei von Hand gefertigten Produkten regelmässig vor) eine relativ kUrzere Einbrennzeit zur Erhaltung einer möglichst guten Randqualität haben soll.
Dies wird mittels der Verbindungsstange 45, die nahe am Drehpunkt des Hebels 44 diesem angelenkt ist, erreicht, u. zw. weil die Stange 45 sich weiter nach links bewegt, je nachdem das Ende des Hebels 44 sich weiter nach rechts bewegt. Das andere Ende der Stange 45 ist gelenkig mit der Bedienungsscheibe des Ventils 41 verbunden, so dass bei der Bewegung der Stange 45 nach links, das Ventil 41 etwas weiter geöffnet wird. Dies hat auf die Flüssigkeitsströmung bei der Bewegung der Kolbenstange 43 nach rechts keinen Einfluss, da diese Bewegung vom einstellbaren Ventil 40 reguliert wird, jedoch wohl auf die Rückbewegung, wenn die Stange 45 sich also nach rechts bewegt und das Ventil 41 etwas geschlossen wird.
Bei einer kurzenAbschmelzungszeit, wenn der Hebel 44 nur einen kleinen Hub macht, ist der beschriebene Einfluss ziemlich gering. Bei einer längeren Abschmelzungszeit wird der Einfluss jedoch ver-
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brennzeit bestimmt.
Nach einer Vervollkommnungdieses Verfahrens ist das besagte einstellbare Verhältnis ausserdem zwangsläufig in Abhängigkeit der Abschmelzungszeit reguliert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Abtrennen der Blaskappe an rotationssymmetrischen Glashohlkörpern mittels eines Brenners und zum anschliessenden Verschmelzen des freien Randes, wobei der Glaskörper in lotrechter Lage auf einen Fuss gestellt und die abzutrennende Blaskappe vor der Abschmelzung von einer Klaue erfasst wird, wonach ihre Abtrennung bzw.
Entfernung unter einer bestimmtenGewichts-. oderFederbela- stung sowie durchDrehung desGlasItorpers in einemFlammenhranzerfbIgtj dadurch gekennzeich- net, dass bei Einführung der Abschmelzzone des Glaskörpers in den Flammenkranz eine mit einem Steuerorgan gekuppelte Klaue dasAbfallstilck ergreift, wodurch eine Registrierung der Erwärmungszeit des Glases bis zur Entfernung der Blaskappe eingeschaltet wird, und dass sofort nach derenAbschmelzung durch Bewegung der Klaue die Zeitregistrierung gestoppt und die danach zum Einbrennen des abgeschmolzenen Glasrandes erforderliche Einwirkzeit des Flammenkranzes von der registrierten Abschmelzzeit in einem zur Anpassung an das zu bearbeitende Modell eingestellten Verhältnis abgeleitet wird,
wonach schliesslich der Glaskörper zwangsläufig aus dem Flammenkranz herausgezogen wird.