DD262545A3 - Verfahren zur korrektur einer durch abschirmung verfaelschten messgroesse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Haerten von Glaserzeugnissen, insbesondere von Lampen und Glocken fuer explosionsgeschuetzte Raumbeleuchtung mittels eines Haertekarussells. Die Anordnung besteht aus einer mit Paletten bestueckten Rollenbahn, einem Vorwaermofen fuer die leeren Paletten, einem Querfoerderer mit Beschickungsstation, einem Aufheizofen, einem Haertekarussell und mehreren am Transportsystem angeordneten Schub- und Zugvorrichtungen fuer den taktweisen Transport der Paletten sowie Manipulatoren fuer das Leeren, Saeubern und Weitertransportieren der Paletten, der Entnahme der Paletten aus dem Haertekarussell, Umsetzung auf die Rollenbahn und zur Entnahme der gehaerteten Glasgegenstaende von den Paletten sowie Duesenkoepfen auf Abschreckstationen am Haertekarussell, die in ihrer vertikalen Richtung verschiebbar und um die Achse des Haertekarussells endlos drehbar und auf einer Reinigungsstation in einem Winkel von groesser 180 abkippbar angeordnet sind, wobei die Luftzufuhr zu den Duesenkoepfen beim taktweisen Transport ununterbrochen erfolgt. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Härten von Glaserzeugnissen, vorzugsweise von Lampen und Glocken für explosionsgeschützte Raumbeleuchtung mittels eines Härtekarussells.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beim Härten von Glaserzeugnissen erhalten diese eine Oberfläche, die sich unter hoher Druckspannung befindet, während das Innere der Glaswandung unter Zugspannung steht. Die Druckspannung an der Oberfläche der Glaserzeugnisse erhöht die Schlag- und Stoßfestigkeit des Glases.

Es ist bekannt, zum Härten des Glases dieses von Raumtemperatur bis auf seinen Erweichungspunkt zu erwähnen und dann rasch durch einen kalten Luftstrom auf beiden Seiten der Glasoberfläche abzuschrecken.

Nach der DD-PS 101373 ist nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wölben und Abschrecken von Glasschalen bekannt geworden, in der zur Verbesserung der Formhaltigkeit und zur wirtschaftlichen Herstellung das Abschrecken der Glasschalen im Anschluß an das Wölben, d.h. kurz nach dem Austritt aus einem Tunnelofen erfolgt. Dabei werden ebene, auf Zimmertemperatur erkaltete Rohteile für Schalen, nachdem sie in gewünschter Form ausgeschnitten sind, durch einen Tunnelofen geführt, der ein endloses Förderband mit Form- und Wölbungskupellen aufweist und auf die die Glasschalen manuell oder mechanisch eingesetzt werden. Am Ende des Tunnelofens werden die über den Erweichungspunkt im Tunnelofen erhitzten, nunmehr gewölbten Glasschalen manuell oder mechanisch unter Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung in Abschreckkupellen der Beladestation einer Abschreckvorrichtung eingelegt, anschließend in einer Abschreckstation abgeschreckt, auf nachfolgenden Stationen weiter heruntergekühlt und danach aus den Kupellen auf einer Entnahmestation entnommen. Die Abschreckung erfolgt dabei auf der Abschreckstation durch paarweise angeordnete Düsen, die in einem vertikalen Abstand zueinander angeordnet sind. Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung von Gläsern einheitlicher Wanddicke. Für industrielle Schutzgläser, wie Lampen und Glocken für explosionsgeschützte Raumbeleuchtung, bei denen die Wanddicken auf Grund der Gestaltung sehr unterschiedlich sind, ist dieses Verfahren ungeeignet.

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Insbesondere erweist sich als Nachteil, daß die Glasschalen nach dem Verlassen des Tunnelofens nicht sofort abgeschreckt werden, sondern zunächst auf eine Beschickungsstation eingelegt, danach im Takt der Abschreckvorrichtung auf die nächste Position, der Abschreckstation, gerückt und dort erst mit kalter Luft zum Abschrecken beaufschlagt werden. Auf diesem verhältnismäßig langen Weg kühlen die Glasgegenstände von ihrer im Tunnelofen erhaltenen Maximaltemperatur unnötig bis zum Abschreckzeitpunkt ab, so daß der Temperaturverlauf nach der Haltezeit im Tunnelofen nicht sofort steil abfällt, sondern in einer Stufe verläuft. Dadurch wird die Qualität des Abschreckvorganges negativ beeinflußt. Außerdem hat sich gezeigt, daß der Abschreckvorgang nach der DD-PS 101373 durch die taktweise Abschreckung auf den einzelnen Positionen der Abschreckvorrichtung stufenweise erfolgt, weil innerhalb der Takte Wärme aus dem Inneren des Glases an dessen Außenoberflächen nachströmt und dabei den erreichten Härteeffekt aus der vorangegangenen Position teilweise wieder aufhebt.

Alle bekannten Abschreckverfahren haben zudem den Nachteil, daß die Glasgegenstände nach dem Formungsprozeß zunächst auf Raumtemperatur abgekühlt, zwischengelagert und danach erst wieder für den Abschreckprozeß bis auf eine Temperatur in der Nähe des Erweichungspunktes des Glases aufgeheizt werden müssen. Ein durchgängiger technologischer Ablauf ist dadurch nicht gegeben. Die Tunnelöfen müssen unnötig lang gebaut werden, was einen erhöhten Platzbedarf bedeutet und damit einen erhöhten Aufwand für Investitionen. Wärmeverluste innerhalb des gesamten technologischen Flusses sind die weiteren Folgen. Es sind also zusätzliche Arbeitsgänge erforderlich, die zeit- und kostenaufwendig sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Beschickung und Entleerung eines Härtekarussells und die Härtung der Glaserzeugnisse auf einer geringen Flächenausdehnung und mit minimalem Zeit und Energieaufwand im Arbeitstakt des Härtekarussells vorzunehmen und bei Verwendung nur eines auf das spezifische Fertigungssortiment abgestimmten Transportpalettensystems einen technologisch ununterbrochenen, endlosen Durchlauf zu schaffen, um so die Herstellung wirtschaftlicher zu gestalten sowie durch eine Intensivierung des Härtevorgangs die Qualität der zu härtenden Erzeugnisse wesentlich zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Härten von Glaserzeugnissen zu schaffen, die es gestattet, den Beschickungs- und Entleerungsvorgang für das Härtekarussell in Verbindung mit den dazu erforderlichen periphären Anlagen zum Transport der Glaserzeugnisse im Gesamtsystem der Anordnung im Takt des Härtekarussells automatisch und endlos ablaufen zu lassen, um ein Abkühlen der nahe dem Erweichungspunkt vorgeformten Gläsgegenstände weitestgehend zu vermeiden, damit ein erneutes Erwärmen der Glasgegenstände vor dem Härtevorgang entfällt und den Härtevorgang selbst zeitlich und qualitativ zu intensivieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anordnung aus einer, mit planparallelen Paletten für die Aufnahme der Glaserzeugnisse bestückten, eine Schubvorrichtung zum Transport der Paletten und eine Zugvorrichtung zur Positionierung der leeren Paletten für den Quertransport in einen Aufheizofen aufweisenden, endlosen Rollenbahn, mit einem Manipulator zur Entnahme der gehärteten Glaserzeugnisse von den Paletten und einem Manipulator zum Säubern der Paletten durch seitliches Kippen, Wiederaufsetzen und Weitertransportieren der leeren Paletten, sowie einem Vorwärmofen für die leeren Paletten, einem rechtwinklig zu ihr angeordneten Querförderer mit einer Schubvorrichtung für die Paletten, einer Beschickungsstation für die Glaserzeugnisse einer Zugvorrichtung zur Positionierung der bestückten Paletten für den Weitertransport, sowie einem rechtwinklig zu ihm und parallel zur Rollenbahn angeordneten Aufheizofen mit einer Schubvorrichtung zum Transport der Paletten durch diesen und einer Zugvorrichtung zur Positionierung der Paletten auf eine Abschiebestation, besteht, sich am Ende des Aufheizofens im rechten Winkel zu seiner Achse eine Schubvorrichtung zum Abschieben der positionierten Paletten in eine mit ihr fluchtende Eingabestation eines Härtekarussells befindet, den Positionen des Härtekarussells in seinem Takt sich mitbewegende Abschreckstationen, die aus an sich bekannten paarweisen in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten und mit ununterbrochener Luftzuführung versehener Düsenköpfe bestehen, zugeordnet sind und im Winkel von 240° zur Eingabestation neben dem Härtekarussell ein Manipulator mit einer Zug-, Schub- und Drehvorrichtung zur Entnahme der Paletten aus einem Härtekarussell und Absetzen der Paletten auf die Rollenbahn angeordnet ist.

Die Anordnung ist weiterhin dadurch vorteilhaft gelöst, daß die paarweise in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten Düsenköpfe vertikal in Richtung des zu härtenden Gegenstandes in der Eingabestatioin des Härtekarussells verschiebbar und endlos um seine Achse drehbar angeordnet sind und daß der auf der vertikalen Achse angeordnete untere Düsenkopf in einer nach der Ausstoßstation positionierten Reinigungsstation des Härtekarussells in einem Winkel von größer 180° abkippbar angeordnet ist.

Die Paletten für die Aufnahme der Glaserzeugnisse durchlaufen also die gesamten zum technologischen Prozeß erforderlichen Anlagen.

Das Traggestell der Rollenbahn ist dabei so ausgebildet, daß es zwei gleiche oder unterschiedliche Paletten parallel nebeneinander aufnehmen kann.

Die Paletten werden durch Schubvorrichtungen in jeder Richtung der Rollenbahn transportiert und vor jeder Richtungsänderung durch Zugvorrichtungen positioniert.

Die Positionierung vor jeder Richtungsänderung ist notwendig, um die unterschiedliche Wärmedehnung der Rollenbahn und der Paletten bei unterschiedlichen Temperaturregimen in den technologischen Teilprozessen ausgleichen und die Paletten immer von gleichen Positionen aus weitertransportieren zu können. Damit wird ein störungsfreier Transport durch die gesamte Vorrichtung gewährleistet.

Alle Schub- und Zugvorrichtungen sind durch eine Folgesteuerung miteinander verbunden. Die Schubvorrichtung für die Eingabe- und Abschreckstation des Härtekarussells ist so ausgelegt, daß der Schub in einem sehr kurzen Zeittakt erfolgt, damit kein unzulässiger Temperaturabfall entsteht und der Abschreckvorgang voll wirksam wird.

Innerhalb des Härtekarussells bewegen sich die Paletten und die Abschreckstationen mit ihren Düsensystemen in gleicher Zeitfolge. Dadurch wird der Nachteil der stufenweisen Abkühlung vermieden. Der Abschreckvorgang wird nicht unterbrochen und die Gesamtabschreckzeit wird dadurch verkürzt. Die Qualität des Härteeffekts an den Oberflächen wird verbessert. Durch die ununterbrochene kontinuierliche Abkühlung wird die Abkühlgeschwindigkeit erhöht und damit die Durchsatzmenge der Erzeugnisse durch die Anlage gesteigert.

Vorteilhafterweise ist nach dem Abschreckvorgang das unterhalb der Paletten angeordnete Düsensystem für Reinigungszwecke um einen Winkel von größer 180° von der Vertikalen abkippbar gestaltet, damit vor der Belade- und Abschreckstation die Düsen von eventuell sie abdeckendem Glasbruch befreit werden.

Einen wesentlichen Vorteil bietet die Anordnung durch den Vorwärmofen für die Paletten und den in ihm angeordneten Querförderer. Dadurch ist es möglich, die im Formungsprozeß hergestellten Glaserzeugnisse ohne wesentlichen Wärmeverlust sofort auf den Paletten zu positionieren und auf Temperatur zu halten. Der nachfolgende Aufheizofen benötigt dadurch eine geringere Länge, d.h. seine Länge wird im wesentlichen bestimmt durch die notwendige Verweilzeit im Temperaturverlauf, um die in den Wandungen unterschiedlichen Glasgegenstände in einen gleichmäßigen Temperaturzustand zu bringen.

Ausf ü hru ngsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Anordnung in der Draufsicht

Fig.2: eine schematische Darstellung eines Härtekarussells mit ununterbrochener Luftzuführung in Seitenansicht Fig. 3: eine graphische Darstellung des Temperaturverlaufs von der Eingabestation für die Glasgegenstände in die Anordnung bis zur Entnahmestation am Härtekarussell. Die unterbrochene Kurve entspricht der erfindungsgemäßen Anordnung, die ausgezogene Kurve dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist aus der Anordnung ersichtlich, daß der erfindungsgemäße technologische Durchlauf wesentlich verbessert und vereinfacht ist und einen zeitmäßig verkürzten Durchlauf gestattet.

Die Anordnung besteht aus einer Rollenbahn 1, deren Traggestell mit planparallelen Paletten 2 aus hitzebeständigem Stahl bestückt ist.

Die Paletten 2 werden von einer Schubvorrichtung 3 in einen Vorwärmofen 7 geschoben, nachdem durch einen Manipulator 5 die Paletten 2 von den Glasgegenständen entleert wurden und durch einen Manipulator 6 die Paletten 2 vom Traggestell der Rollenbahn 1 abgehoben, zum Säubern seitlich gekippt und wieder auf das Traggestell aufgesetzt worden sind. Die Paletten liegen aneinander an und werden über die Schubvorrichtung 3 insgesamt vorwärts geschoben.

Der Vorwärmofen 7 dient dem Aufheizen der Paletten 2 auf eine Temperatur, die eine Abkühlung der aus dem Formgebungsprozeß übergebenen Glasartikel verhindert. Der Vorwärmofen 7 ist rechtwinklig ausgeführt. An seiner Stirnseite ist eine Zugvorrichtung 4 angeordnet, die zur störungsfreien Richtungsänderung der Rollenbahn 1 die einzelnen Paletten 2 auf eine Positionierungsstation zieht, von der die am Ende der Längsseite des Vorwärmofens 7 angeordnete Schubvorrichtung 9 die Paletten 2 weiterschiebt. Dieser Teil wird als Querförderer 8 bezeichnet und enthält die Beschickungsstation 10, bei der die im Formgebungsprozeß einer Preß-Blase-Maschine für Glasartikel entstandenen Lampen und Glocken unmittelbar auf die Paletten 2 übergeben werden. Das Ende des Querförderers 8 ragt in einen Aufheizofen 12 hinein. Dort werden die Paletten 2 durch eine weitere Zugvorrichtung 11 auf eine weitere Positionierungsstation im Aufheizofen 12 gebracht und durch eine Schubvorrichtung 13 an der Stirnseite des Aufheizofens 12 in diesem weitergeschoben. Der Aufheizofen 12 ist dabei parallel zur Rollenbahn 1 angeordnet. Die Paletten 2 werden am Ende des Aufheizofens 12 wieder durch eine Zugvorrichtung 14 positioniert und durch eine Schubvorrichtung 16 mit sehr kurzer Schubvorrichtung 16 mit sehr kurzer Schubzeit in eine Eingabestation 17 eines Härtekarussells 18 geschoben, in der die Glasgegenstände sofort durch kalte Luft abgeschreckt werden. Die Abschreckung erfolgt über paarweise in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten, gegeneinander verschiebbaren und mit ununterbrochener Luftzuführung versehenen Düsenköpfen, die beim Weitertransport der Paletten 2 im Härtekarussell 18 mit den Paletten 2 mitgeführt werden, damit die Abkühlung ununterbrochen und so schnell, wie es technisch möglich ist, durchgeführt werden kann.

Durch die Düsenanordnung ist gewährleistet, daß die Glasgegenstände sowohl auf ihrer äußeren Oberfläche als auch an ihrer inneren Oberfläche gleichmäßig und kontinuierlich mit kalter Luft abgekühlt werden. Auf den nachfolgenden Positionen 19 werden die Glasgegenstände weiter heruntergekühlt.

In der dargestellten Ausführungsform werden auf dem Härtekarussell 18 8 Stationen verwendet. In der Reihenfolge ihrer Funktionen sind es eine Abschreckstation, 5 Kühlstationen, um die Temperatur der 10-12 mm dicken Glasartikel nach dem Abschrecken so weit abzusenken, daß eine Handhabung möglich ist, eine Entnahmestation und eine Reinigungsstation für die unteren Düsenköpfe, auf der diese kurzzeitig abgekippt werden. Alle Stationen werden von 2 oder 4 Düsenköpfen begleitet.

In Fig. 3 ist das Härtekarussell 18 mit seinen Positionen 19 und der zentralen Kühlluftzuführung gezeigt, wobei sich die Kühlluftzuführung mit den Positionen 19 um die vertikale Achse des Härtekarussells 18 dreht, um eine stufenweise Abschreckung und Abkühlung zu vermeiden.

Die bevorzugte Ausführungsform der Anordnung wird für Lampen und Glocken mit einer Wanddicke von 10-12 mm und darüber angewendet, die aus einem Glas bestehen, dessen Erweichungspunkt bei etwa 600⁰C liegt. Die Durchlaufzeit durch die Anordnung

beträgt 4 Artikel/min bei einer Abschreckzeit von 2 min/Artikel ohne Unterbrechung und einer Abkühlgeschwindigkeit von 300°C/min. Die Aufheizzeit im Aufheizofen 12 beträgt 14min/Artikel.

Die graphische Darstellung des Temperaturverlaufs nach Fig. 3 zeigt, daß die Glasgegenstände nach der unterbrochenen Kurve, die der Erfindung entspricht, mit sehr hoher Anfangstemperatur, also sofort nach dem Formgebungsprozeß, bei dem sich die Glasgegenstände unterhalb der Erweichungstemperatur, jedoch noch weit oberhalb der unteren Entspannungstemperatur befinden, in den Aufheizofen 12 eingebracht und im Abschnitt a'-b' wieder bis kurz unterhalb des Erweichungspunktes aufgeheizt werden. Im Abschnitt b'-c'werden die Glasgegenstände in einer kurzen Verweilzeit auf Temperatur gehalten. Nach Beendigung des Abschnittes b'-c' wird die Temperatur des Glases im Abschnitt c'-d' sehr schnell kontinuierlich bis auf eine Temperatur weit unterhalb der unteren Entspannungstemperatur abgesenkt.

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Im Gegensatz zur ausgezogenen Kurve gemäß Fig. 3, die den Stand der Technik wiedergibt, zeigt sich, daß der Abschnitt a'-b' zum Abschnitt a-b-c verkürzt und energiewirtschaftlich wesentlich günstiger gestaltet ist, der Abschreckvorgang im Abschnitt c'-d' sofort beginnt, während im Abschnitt d-e erst eine Abkühlung auf der Beschickungsstation stattfindet und der Abschreckvorgang erst im Abschnitt e-f erfolgt und von da an stufenweise entsprechend des Taktes in der Abschreckvorrichtung über die Positionen f-g, g-h, h-i bis herab zur Umgebungstemperatur vor sich geht. Es ergibt sich daraus der Vorteil, daß der Aufheizofen 12 von einer Länge L auf eine Länge L'weiter verkürzt werden kann. Dies ist möglich, weil die Glasgegenstände nicht mit Raumtemperatur, sondern mit einer Temperatur wenig unterhalb des Erweichungspunktes in den Aufheizofen 12 eingegeben werden und der Abschreckvorgang sofort nach dem Verlassen der Gegenstände aus dem Aufheizofen 12 erfolgt, indem die Eingabestation 17 des Härtekarussells 18 zugleich die Abschreckstation ist.

Claims (3)

1. Anordnung zum Härten von Glaserzeugnissen, vorzugsweise von Lampen und Glocken für explosionsgeschützte Raumbeleuchtung, bestehend aus einer Aufgabestation, einem Aufheizofen, einem Härtekarussell mit paarweise in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten Düsenköpfen sowie Fördereinrichtungen zur Aufnahme und zum Fördern dieser Glaserzeugnisse und Antriebselemente, die die Fördereinrichtungen betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer, mit planparallelen Paletten (2) für die Aufnahme der Glaserzeugnisse bestückten, eine Schubvorrichtung (3) zum Transport der Paletten und eine Zugvorrichtung (4) zur Positionierung der leeren Paletten für den Quertransport in einen Aufheizofen (12) aufweisenden, endlosen Rollenbahn (1), mit einem Manipulator (5) zur Entnahme der gehärteten Glaserzeugnisse von den Paletten (2) und einem Manipulator (6) zum Säubern der Paletten (2) durch seitliches Kippen, Wiederaufsetzen und Weitertransportieren der leeren Paletten (2), sowie einem Vorwärmofen (7) für die leeren Paletten (2), einem rechtwinklig zu ihr angeordneten Querförderer (8) mit einer Schubvorrichtung (9) für die Paletten (2), einer Beschickungsstation (10) für die Glaserzeugnisse, einer Zugvorrichtung (11) zur Positionierung der bestückten Paletten (2) für den Weitertransport, sowie einem rechtwinklig zu ihm und parallel zur Rollenbahn (1 langeordneten Aufheizofen (12) mit einer Schubvorrichtung (13) zum Transport der Paletten (2) durch diesen und einer Zugvorrichtung (14) zur Positionierung der Paletten (2) auf eine Abschiebestation (15), besteht, sich am Ende des Aufheizofens (12) im rechten Winkel zu seiner Achse eine Schubvorrichtung (16) zum Abschieben der positionierten Paletten (2) in eine mit ihr fluchtende Eingabestation (17) eines Härtekarussells (18) befindet, den Positionen (19) des Härtekarussells (18) in seinem Taktsich mitbewegende Abschreckstationen, die aus an sich bekannten mit ununterbrochener Luftzuführung versehener Düsenköpfe bestehen, zugeordnet sind und im Winkel von 240° zur Eingabestation (17) neben dem Härtekarussell (18) ein Manipulator (20) mit einer Zug-, Schub- und Drehvorrichtung (21; 22; 23) zur Entnahme der Paletten (2) aus dem Härtekarussell (18) und Absetzen der Paletten (2) auf die Rollenbahn (1) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise in einem vertikalen Abstand zueinander angeordneten Düsenköpfe vertikal in Richtung des zu härtenden Gegenstandes in der Eingabestation (17) des Härtekarussells (18) verschiebbar und endlos um seine Achse drehbar angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der vertikalen Achse angeordnete untere Düsenkopf in einer nach der Ausstoßstation positionierten Reinigungsstation des Härtekarussells (18) in einem Winkel von größer 180° abkippbar angeordnet ist.