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Maschine zum beidseitigen kontinuierlichen Schleifen und bzw. oder
Polieren eines Glasbandes Die Erfindung betrifft eine Maschine zum beidseitigen
kontinuierlichen Schleifen und bzw. oder Polieren eines waagerecht geführten Glasbandes
zwischen gegenüberliegenden Werkzeugen oder Werkzeuggruppen.
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Um bei solchen Maschinen annähernd konstante Verhältnisse für den
Arbeitsdruck und das Arbeitsniveau zusichern, sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden,
die eine Vertikalverstellung der Werkzeuge entsprechend dem Grad ihrer Abnutzung
ermöglichen. Im allgemeinen werden diese Einrichtungen von Hand verstellt, was umständlich
und ungenau ist. Man hat auch schon vorgeschlagen, die bei der Abnutzung der Werkzeuge,
insbesondere der unteren Werkzeuge, eintretende Durchbiegung des Glasbandes zur
Einstellung der Werkzeuge zu benutzen.
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Ganz abgesehen davon, daß man zu diesem- Zweck. eine unerwünschte
Verformung des Glasbandes in Kauf nehmen muß, ist auch mit dieser Einrichtung eine
genaue Einstellung der Werkzeuge schwierig zu erreichen, weil durch den Weg über
die Glasverformung naturgemäß ein Unsicherheitsfaktor und ein Nachhinken der Regulierung
nicht zu vermeiden sind.
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Durch die Erfindung wird bezweckt, eine Einrichtung zu schaffen, mit
deren Hilfe die Regulierung des Arbeitsdruckes und gleichzeitig die Regulierung
des Arbeitsniveaus auf einfache Weise genau und selbsttätig erreicht wird.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Vertikalverstellung
der Werkzeuge durch Einrichtungen gesteuert wird, die auf den durch die Abnutzung
bedingten Gewichtsverlust der Werkzeuge ansprechen. Dabei können entweder die oberen
und die unteren Werkzeuge gleichzeitig verstellt werden, oder es werden gegebenenfalls
nur die einen, vorzugsweise die oberen Werkzeuge durch die Einrichtungen gemäß der
Erfindung verstellt.
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Durch die Erfindung wird eine selbsttätige Einstellung der Werkzeuge
nach Maßgabe ihres durch ihre Abnutzung entstandenen Gewichtsverlustes ermöglicht,
ohne daß hierbei die Durchbiegung oder Verformung des Glasbandes als Steuerimpuls
für die Vertikalverstellungen benutzt werden muß. Dadurch wird neben der Konstanthaltung
des Arbeitsniveaus der Schleif- bzw. Polierwerkzeuge auch der Druck der Werkzeuge
auf das Glasband ständig auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt.
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Die Einrichtungen zur Steuerung der Vertikalverstellung der Werkzeuge
können praktisch auf verschiedene Weise ausgebildet werden. Gemäß einer vorzugsweise
zur Anwendung kommenden besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung werden
zu diesem Zweck Schwinggewichte verwendet, die in getrieblicher Wirkungsverbindung
mit den oberen und bzw. oder unteren Werkzeugen stehen und die bei ihrer Betätigung
infolge der Bewegungen der Werkzeuge den Werkzeugdruck regulierende Kräftepaare
bilden. Es ist aber auch möglich, diese Regelung auf hydraulischem Wege zu bewirken.
Es kann jedes Einzelwerkzeug mit Schwinggewichten ausgerüstet sein, die unmittelbar
auf die tragenden Wellen der Werkzeuge wirken; es können aber auch die Schwinggewichte
auf gemeinsame Träger mehrerer Werkzeuge und ihrer Wellen wirken. Wenn bei Werkzeuggruppen
aus irgendeinem Grunde, z. B. infolge von Unregelmäßigkeiten in der Schleifmittelzufuhr,
ein Werkzeug einer Gruppe schneller abgenutzt ist als die anderen Werkzeuge derselben
Gruppe, so wird dieses Werkzeug so lange weniger wirksam sein, bis die Abnutzung
der anderen Werkzeuge derselben Gruppe den gleichen Grad erreicht hat.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1. schematisch die bei den bekannten
Maschinen durch die Abnutzung der Werkzeuge bedingte Durchbiegung des Glasbandes,
Fig.
2 in senkrechtem Schnitt eine Vorrichtung zum Ausgleich der Abnutzung bei zwei auf
den entgegengesetzten Oberflächen des Glasbandes arbeitenden Schleifwerkzeugen,
Fig. 3 in senkrechtem Schnitt eine andere Ausführungsform, Fig. 4 schematisch eine
Vorrichtung zum Ausgleich der Abnutzung mit hydraulischer Betätigung; Fig. 5 in
senkrechtem Längsschnitt ein Paar von Trägern mit einer Reihe von Schleifscheiben
und einer Vorrichtung zum Ausgleich der Abnutzung, Fig. 6 in senkrechtem Längsschnitt
einen unteren Träger gemäß einer anderen Ausführungsform, Fig. 7 einen senkrechten
Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 und Fig.8 einen waagerechten Teilschnitt
nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
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In Fig. 1 sind mit 1 und 1' die oberen und unteren Werkzeugträger
od. dgl. bezeichnet, in denen in bekannter Weise Wellen 2, 2' gelagert sind, die
die oberen und unteren Werkzeuge 3, 3', z. B. Schleif-oder Polierscheiben, tragen,
die auf das Glasband a einwirken, das von waagerechten Rollen 9' getragen wird,
von denen die den Werkzeugpaaren 3, 3' benachbarten Rollen 9' mit oberen Rollen
9 zusammenarbeiten, um das Glasband a stetig in Richtung des Pfeiles b zu bewegen.
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Infolge der Abnutzung der unteren Werkzeuge senkt sich nun das Niveau
ihrer Arbeitsflächen stetig, so daß in jeder Zone z zwischen den auf beiden Seiten
jedes Werkzeugpaares angeordneten Rollen 9' das Glasband durch das Gewicht der oberen
Werkzeuge durchgebogen wird, wie dies in Fig. 1 bei c übertrieben veranschaulicht
ist.
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Wenn diese Unebenheit ein bestimmtes Maß erreicht, beispielsweise
2 bis 3 mm, müssen die unteren Werkzeuge auf ihr ursprüngliches Niveau zurückgeführt
werden, um die Bruchgefahr zu vermeiden. In der Praxis zieht man es zur Verringerung
der Häufigkeit der Einregelung vor, diese Werkzeuge etwas über ihre ideale Arbeitsebene
hinauszuheben, wodurch eine Durchbiegung im umgekehrten Sinne von c erfolgt. Trotzdem
muß diese Einregelung etwa in Abständen von 2 Stunden bei den Schleifmaschinen erfolgen,
bei denen für eine Schleifscheibendicke von z. B. 10 cm eine Abnutzung von 7 cm
zugelassen werden kann, bevor das Werkzeug ausgeschieden werden muß. Diese häufige
Einregelung kommt jedoch in Fortfall, wenn die erfindungsgemäßen Vorrichtungen,
von denen ein Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt ist, Anwendung finden.
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Auch in dieser Figur bedeutet 1 einen Werkzeugträger od. dgl., an
dem die eine obere Schleifscheibe 3 tragende senkrechte Welle 2 angebracht ist.
Diese Schleifscheibe wird über eine Muffe 4 angetrieben, die mit einem Zahnrad 5
verbunden ist, das durch ein Zahnrad 6, die Hilfswelle 7 und Kegelräder 8 in Drehung
versetzt wird. Die Welle 2 kann in der Muffe 4, die bei ihrer Drehung die Welle
mittels des Keiles 10 mitnimmt, gleiten.
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Der auf das Glasband durch die Schleifscheibe 3 ausgeübte Druck ergibt
sich aus dem Gewicht der Schleifscheibe 3, der Welle 2 und einer Muffe 11, die mittels
eines Kugeldrucklagers 12 auf einem Bund 13 der Welle 2 ruht. Diese Muffe, in der
sich die Welle 2 frei dreht, trägt zwei Zahnstangen 14, von denen jede mit einem
Zahnrad 15 kämmt, das von einer an der Wand des Trägers 1 angebrachten Konsole 16
getragen wird. Auf der Welle 17 jedes Zahnrades 15 ist ein ein Gewicht 19 tragender
Arm 18 aufgekeilt.
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Nach Maßgabe der Abnutzung der Schleifscheibe 3 gehen die Welle 2
und die Muffe 11 herunter; wobei die Zahnräder 15 und ihre Wellen 17 im Sinne der
Pfeile 20 gedreht werden. Da nun der durch die Gewichte 19 auf die Muffe 11 ausgeübte
Druck proportional dem Kosinus des Neigungswinkels der Arme 18 gegenüber der Waagerechten
ist, steigt er entsprechend der Verringerung dieses Winkels an, d. h. nach Maßgabe
des Heruntergehens der Gewichte 19, wenn sich ihre Verschiebung in dem genau geradlinigen,
mittleren Teil der Kosinoide hält. Es genügt daher, die Gewichte 19, die Arme 18
und ihren Neigungswinkel beim Arbeitsbeginn einer neuen Schleifscheibe so zu bemessen,
daß deren Gewichtsabnahme im Betrieb selbsttätig durch die Erhöhung des durch die
Gewichte 19 ausgeübten Druckes ausgeglichen wird.
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Um die Welle 2 mit der Schleifscheibe 3 zu heben und zu senken, damit
letztere mit dem Glasband in Berührung kommt, ist eine außen mit dem Gewinde 21
versehene Muffe vorgesehen, in welcher, die Welle 2 frei gleiten kann. Dieses Gewinde
kämmt mit dem Innengewinde eines Schneckenrades 22, das seinerseits in eine Schnecke
23 eingreift. Die Drehung der Schnecke 23 in dem einen oderanderen Sinne bewirkt
daher ein Heben oder Senken der Muffe 21 längs der Welle 2. Diese trägt an ihrem
oberen Ende einen Anschlag 24 mit Kugellager. Wenn nun in der in Fig. 2 gezeigten
Stellung die Schleifscheibe 3 gehoben werden soll, wird die Schnecke 23 so gedreht,
daß die Muffe 21 steigt und die Welle 2 mittels des Anschlages 24 gehoben wird.
Sofern das Gewicht der Schleifscheibe 3 und ihrer Ausrüstung nicht genau demjenigen
Druck entspricht, der auf die obere Fläche des Glasbandes wirken soll, kann sie
entweder mit zusätzlichen Gewichten belastet oder der Druck dadurch verringert werden,
daß auf die Welle 2 ein Zug mittels der Gegengewichte 24a ausgeübt wird.
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Die Anordnung der die untere Schleifscheibe 3' betätigenden Vorrichtungen,
die so gewählt ist, daß diese Scheibe individuell gegen das Glas gedrückt wird,
ähnelt in großen Zügen der für die obere Schleifscheibe 3 vorstehend beschriebenen
Anordnung. Die entsprechenden Elemente tragen daher dieselben Bezugszeichen mit
dem Index'; es müssen aber folgende Unterschiede hervorgehoben werden: a) Da die
untere Schleifscheibe 3' von unten nach oben auf das Glas drücken muß, um den Druck
der oberen Schleifscheibe 3 auszugleichen, ist zur Ausübung dieses Gegendruckes
ein Gegengewicht 25 vorgesehen; das an über Rollen 27 laufenden Kabeln 26 hängt,
die an einem Ring 28 befestigt sind, der ein Kugellager 29 trägt, auf dem ein Bund
30 der Welle 2' ruht.
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b) Die Gewichte 19' sind so angeordnet, daß sie entgegengesetzt dem
stetigen, durch das Gewicht 25 ausgeübten Druck wirken, d. h. daß sie die Gewichtsverminderung
der Schleifscheibe 3' infolge ihrer Abnutzung ausgleichen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, in welcher die gleichen Bezugszeichen
die gleichen Teile wie in Fig. 2 bezeichnen, ist die Hubvorrichtung der oberen Schleifscheibe
durch einen hydraulischen
Hubzylinder 31 ersetzt, dessen Kolben
32 die Welle 2 mittels des Ringes 33 anhebt, wenn durch die Leitung 34 unter den
Kolben Drucköl zum Heben der Schleifscheibe 3 gelangt; das Heruntergehen der Schleifscheibe
erfolgt unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes.
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Die Druckvorrichtung der unteren Schleifscheibe 3' umfaßt an Stelle
des Gegengewichtes 25 einen hydraulischen Hubzylinder 31', dessen Kolben 32' mittels
des Ringes 33' auf die Welle 2' wirkt. Um einen plötzlichen Druck auf das Glasband
zu verhindern, wenn die obere Schleifscheibe sich nicht in Mittellage befindet,
kann ein Anschlag vorgesehen werden, der die Verschiebung der Schleifscheibe 3'
nach oben begrenzt.
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Nach Fig. 3 ist ein Anschlag 35 am unteren Ende der Hohlstange 36
des Kolbens 32' vorgesehen. Zur Vorregelung ist ein Schraubenantrieb 21', 22', 23'
am unteren Ende der Welle 2' angeordnet. Der Anschlag 35 legt sich im Bedarfsfalle
gegen die Basis der Muffe 21'.
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Um ein Zurückfallen der Schleifscheibe 3' beim Nachlassen des Druckes
in der Speiseleitung 34' des Zylinders 31' zu verhindern, kann diese Leitung mit
einem Rückschlagventil92 ausgerüstet sein. Hierdurch wird ein Eindrücken des Glasbandes
durch den Druck der oberen Schleifscheibe 3 vermieden.
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Die Verringerung des bei Berücksichtigung der Abnutzung auf die untere
Schleifscheibe 3' auszuübenden Druckes kann auch durch Einwirkung auf den hydraulischen
Druck im Zylinder 31' erhalten werden. Nach Fig. 4 wird dies durch das allmähliche
Öffnen eines Nadelventils 37 erreicht, das in eine Auslaßleitung 38 eingeschaltet
ist, die von der Speiseleitung 34' des Zylinders 31' abzweigt. Diese Nadel wird
hierbei durch die Zahnstange 14', das Zahnsegment 15' und den Hebel 39 betätigt,
der einerseits bei 40 gelenkig mit der feststehenden Konsole 16' und andererseits
mit dem Schaft der Nadel 37 durch ein regelbares Gelenk 45 verbunden ist.
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Fig. 5 zeigt ein Paar Werkzeugträger 1, 1', an denen nebeneinander
mehrere Werkzeuge 3, 3' angeordnet sind, die dauernd gegen das Glas gedrückt werden,
die oberen Werkzeuge beispielsweise durch ihr Eigengewicht und die unteren durch
den hydraulischen Druck in den Hubzylinder 31', die denen nach Fig. 3 ähnlich sind.
Zur groben Einregelung in senkrechter Richtung ist jede Welle 2' mit einer eigenen,
durch ein Handrad 54' betätigten Triebverbindung 21', 22', 23' ausgerüstet.
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Gleichartige Ausgleichsvorrichtungen mit Schwinggewichten 19, 19'
und Zahnstangen 14, 14' berichtigen den Druck sowie die Vertikaleinstellung der
Werkzeuge 3, 3' in Bezug auf das Glas in Abhängigkeit von der Gewichtsverringerung
infolge Abnutzung. Die Drehung der Wellen 2, 2' erfolgt durch die Motoren 50, 50',
die waagerechten Wellen 55, 55' und die Zahnrädergetriebe 8, 8' und 5, 5'.
Wenn eine Einrichtung nach Fig. 5 mit Einzelbetätigung der senkrechten Verschiebung
jedes unteren Werkzeuges bei einer Poliermaschine Anwendung findet, ergeben sich
besondere Vorteile, weil sie den dauernd gegen die Unterfläche des Glasbandes gedrückten
unteren Werkzeugen die Möglichkeit gibt, das Glas am Boden der Wellungen zu erreichen,
die bei ihrem Auftreten an den üblichen Poliermaschinen dem Polieren oft entgehen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung- können auch die von demselben
Werkzeugträger od. dgl. getragenen Werkzeuge in ihren senkrechten Verschiebungen
miteinander gekoppelt werden. Nach Fig. 6 bis $ werden die Wellen 2' der Schleifscheiben
3' des unteren Trägers. l' von einer Traverse 41' mittels mit Gewinde versehener
Muffen 42' getragen, die durch Handantriebe mit Schnecken 48' betätigt werden, was
ihre individuelle Höhenregelung in der Traverse 41' gestattet, während deren Anfangsstellung
in der Höhe durch die Schraube 43' geregelt werden kann, die von Hand oder durch
einen Servomotor betätigt wird. Die zwischen senkrechten Gleitbahnen 46' geführte
Traverse 41' wird nach oben gegen das Glasband a durch den hydraulischen Kolben
53' gedrückt, unter den bei 51' Drucköl geleitet wird. Die die Abnutzung ausgleichenden
Vorrichtungen 44' mit Schwinggewichten 19', die denen der Fig. 2 und 3 ähneln, stützen
sich auf dem Träger 1' mittels der Konsolen 16' ab und wirken auf die Traverse 41'
mittels Zahnstangen 14'.
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Wenn in einem bestimmten Augenblick eines der Werkzeuge 3' stärker
als die anderen Werkzeuge desselben Werkzeugträgers abgenutzt ist, wird dieses Werkzeug
verlangsamt oder stillgesetzt, bis die anderen Werkzeuge denselben Abnutzungsgrad
erreicht haben. Dasselbe kann natürlich auch bei dem oberen Werkzeugträger vorgenommen
werden.