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Maschine zur automatischen Herstellung von Plättchen aus Glas Die
Erfindung betrifft eine Maschine zur automatischen Herstellung von. Plättchen aus
Glas, insbesondere von glasartigen Mosaiksteinen zur Wandverkleidung.
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Es ist bekannt, daß die glasartigen Plättchen, deren Anwendung beständig
wächst, beinahe gänzlich mit der Hand hergestellt werden, und zwar vermittels eines
in Wärme ausgeführten Preßverfahrens. Eine bestimmte tei.gartige, aus dem Ofen mittels
eines Gießlöffels unmittelbar herausgenommene Glasmasse wird auf einen Preßtisch
gegossen. Auf diesen wird sodann der Preßstempel herabgelassen, der mit einer Scheibe
mit einer Anzahl Negativformen für die Plättchen versehen ist.. welche genau gleich
und schachbrettartig aneinandergereiht sind.
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Das flüssige Glas erweitert sich scheibenartig durch die Preßwirkung,
und die Plättchen ergeben sich in Relief, wobei sie untereinander durch feine Umrißstreifen
auf allen Seiten verbunden bleiben. Der Preßstempel wird dann gehoben, und die Glasscheibe
löst sich los und wird in den Kühlofen gebracht. Nach dem Erkalten wird die Scheibe
in die einzelnen Plättchen zerlegt, indem sie mit der glatten Seite, entsprechend
den feinen Verbindungsstreifen, mit kleinen Stößen auf ein mit geschliffenen Kanten
versehenes Eisen geschlagen wird, wobei dieses Eisein praktisch senkrecht liegt.
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Die so erhaltenen Plättchen zeigen sehr unregelmäßige Ränder und haben
eine mehr bzw. «-eiiger unregelmäßige Dicke. Der Arbeitsabfall ist sehr hoch und
erreicht manchmal auch 50%, was selbstverständlich die Wirtschaftlichkeit sehr vermindert.
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Außerdem sind auch die sich beim Zusammensetzen der Plättchen zum
Mosaik ergebenden Fugen durch die Unregelmäßigkeit der einzelnen Plättchen sehr
unregelmäßig, und zwar sowohl was die Linien als auch die Dicke der ausgeführten
Wandbekleidungen anbelangt.
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Di,e Maschine nach vorliegender Erfindung ersetzt vollkommen die Handarbeit,
so daß außer einer wesentlichen Ersparnis an Arbeitskraft auch eine Verminderung
des Arbeitsabfalls erhalten wird, der nun nur wenige Prozent beträgt, während außerdem
auch sehr regelmäßige Plättchen erlangt werden.
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Es ist zwar bekannt, Plättchen aus Kunststeinen mit Hilfe einer aus
endlosen aufeinanderfolgenden Formen bestehenden Kette und einem das Material in
die Formen drückenden Walzzylinder herzustellen.
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Es ist auch bekannt, Glasmasse in einer Reihe von auf einer endlosen
Kette angeordneten, h.intereinandergeschalteten Formen einfallen und anschließend
in den Formen verdichten zu lassen, bevor der erhärtete Glaskörper auf ein Band,
abgeworfen wird.
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Weiter ist ein Verfahren zum mechanischen. Herstellen von regelmäßigen
Plättchen bekannt, bei ,welchem aus einem Behälter ein Glasfaden ausfließt, welcher
zwischen Walzen gepreßt wird, so daß ein dünnes Band entsteht, in dem die gepreßten
Glasteile eingeschlossen sind. Dieses Band wird im einem Kühlofen gekühlt und im
Anschluß daran beschnitten.
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Die bekannten Maschinen haben aber gewisse Mängel, welche bei der
Herstellung von regelmäßig geformten Plättchen zu Schwierigkeiten führen. Ein senkrechtes
Auftreffen des Glasstrahls auf die verhältnismäßig flachen Formen führt nicht zu
dem gewünschten Ergebnis. In einer Formenwalze wird den Glaskörpern keine ausreichende
Zeit zur Abkühlung gegeben, so daß bei dieser Einrichtung mit verhältnismäßig niedrigen
Temperaturen gearbeitet werden muß.
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Um die Mängel der bekannten Einrichtungen zu vermeiden, besitzt die
Maschine nach der Erfindung eine endlose, zur Richtung des darauf fallenden Glasstrahls
steil nach unten führende Doppelkette aus aufeinanderfolgenden Formen zur Aufnahme
des aus einem Behälter fließenden geschmolzenen Glases, einen den noch plastischen
Glasstrahl beim Auftreffen auf die Doppelkette in die Formen pressenden Walzzylinder,
Schneidvorrichtungen zum Längs- und Querbeschneiden
der in den
Formen befindlichen Plättchen, eine Ausstoßvorrichtung für die geformten Plättchen
und Förderbänder, auf welchen die Plättchen auf dem Wege zum Kühlofen einer Glätaung
unterworfen sind.
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Zur Erfindung gehört auch die Ausbildung der einzelnen zur Maschine
gehörenden Vorrichtungen, wie sie in den Patentansprüchen hervorgehoben sind.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine praktische Ausführung der
Erfindung.
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Fig.l zeigt einen Längsschnitt der ganzen Maschine mit ihren wesentlichen
Organen; Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt einer Form mit der
diesbezüglichen Auswerfvorrichtung; Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Form, nach
der Linie 111-III der Fig. 2 ausgeführt; Fig. 4 zeigt den Druckwalzzylinder in einem
Axialschnitt: Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Übertragungsvorrichtung zur Förderung
der Plättchen.
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Die dargestellte Maschine besteht im wesentlichen aus zwei endlosen
Förderketten 36 mit einzelnen Formen 24, die gänzlich gleich sind und nachher näher
beschrieben werden. Das Glas fließt auf eine dieser Formen (24' in der Zeichnung)
in Form eines endlosen sehr heißen Glasfadens 23, der aus einer direkt mit dem Schmelzofen
verbundenen Speisevorrichtung 21 fließt, wenn dieser Ofen ein kontinuierlicher Wannenofen
ist; wenn der Ofen ein Hafenofen bzw. eine Tageswanne ist, wird die Speisevorrichtung
mit einem kleinen Hilfsofen zur Erwärmung verbunden, in welchen das schon geschmolzene
und geläuterte Glas eingefüllt wird, wobei es vom wirklichen Glasschmelzofen mittels
einer Kelle abgenommen wird.
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Der Glasfaden 23 (Fig. 1), dessen Querschnitt im wesentlichen gleichförmig
ist, wird erhalten, indem das geschmolzene Glas durch eine eiserne Düse 22 mit doppelter
Wand durchgeht, wobei im Hohlraum zwischen den zwei Wänden kontinuierlich ein Kaltwasserstrom
zum Umlaufen gebracht wird- Indem die Temperatur in der Speisevorrichtung und somit
auch die Viskosität des Glases praktisch konstant gehalten wird und indem die Geschwindigkeit
des Wasserstromes in geeigneter Weise geregelt wird, erhält man eine gute Einstellung
des Glasfadens. An der Innenwand der Düse 22 haftet das Glas an, so daß eine Verkleidung
aus festem Glas gebildet wird, dessen Dicke urehr oder weniger groß wird, je nachdem
die Wasserkühlung mehr oder weniger intensiv ist. Durch Düsenöffnung 32 fließt der
heiße flüssige Glasfaden 23 durch, der frei in die Formen 24 fällt.
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Die Speisevorrichtung ist aus einer länglichen Kammer 25 aus feuerfestem
Material gebildet, die einen rechteckigen Querschnitt besitzt und von einer Decke
26 bedeckt ist, die auf der Wand dies Schmelzofens 27 befestigt ist und aus diesem
herausragt. Der Boden 28 ist teilweise geneigt, und eines seiner Enden 30 ist in
die Wand 27 eingespannt und offen und verbindet die Kammer 25 mit dem Schmelzofen,
während das andere Ende 29 geschlossen ist und eine halbzylindrische Form aufweist.
In der Mitte dieses Endes ist der Boden mit einer runden Öffnung 31 versehen, in
welcher die Düse 22 angeordnet ist. Über der Düse 22 isst gleichachsig ein zylindrischer
Kolben 20 aus feuerfestem Material angebracht, der unten kegelartig endet und nach
Wunsch gehoben bzw. gesenkt werden kann. Wenn die Maschine arbeitet, ist der Kolben
20 gehoben, wenn die Maschine stillsteht, wird der Kolben 20 auf die Düse 22 gesenkt,
bis er die Düsenöffnung 32 vollständig schließt, so daß der herausfließende Glasfaden
23 gänzlich unterbrochen wird. Das Heben und Senken des Kolbens 20 werden vermittels
automatischer elektromechanischer Vorrichtungen ausgeführt, die automatisch in Wirkung
treten, wenn die Maschine angetrieben bzw. stillgesetzt werden soll.
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Wie schon gesagt, sind die Formen 24 auf doppelten Ketten 36 angebracht
(von welchen nur eine in der Zeichnung dargestellt ist), die um zwei Kettenräder
herumlaufen, welche auf Wellen 33 und 34 fest angebracht sind. Die Welle 33 wird
durch einen elektrischen, mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe verbundenen
Motor angetrieben. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die Formen 24 aus zwei waagerechten
parallelen Platten 11 und 12 und aus Abstandsblöcken 13 gebildet, die durch Bolzen
50 untereinander verbunden werden. Die Abstandsblöcke 13 sind senkrecht durchbohrt
und mit zwei halbkreisförmigen Nuten 14 versehen, deren Achsen senkrecht zu derjenigen
eines Kolbens 16 stehen und Zapfen 35 der Kette 36 aufnehmen. Der untere Teil der
Blöcke 13 ist verjüngt, so daß die Formen 24 beim Umlaufen um die Kettenräder nicht
außer Eingriff mit dem Zapfen 35 kommen. In der oberen Platte 11 ist eine Ausbuchtung
15 in Form des herzustellenden Plättchens vorgesehen. Die zwei Platten 11 und 12
sind in der Mitte mit einem Loch versehen, und durch die zwei koaxialen Löcher gleitet
der Kolben 16, der, aus seiner Ruhestetlung im geeigneten Augenblick nach vorn gestoßen,
das Plättchen aus der Ausbuchtung 15 der Form auswirft, wonach er durch Wirkung
einer Feder 17 wieder in seine Ruhestellung zurückkehrt. Der Kolben 16 ist an seinem
unteren Ende mit einer Rolle 18 versehen, die in der Vertiefung 37 einer Führungsschiene
19 gleitet. Die Schiene 19 ist auf dem Maschinengestell befestigt, das aus zwei.
nicht dargestellten Ständern besteht, in welchen sich die Lager der vorgenannten
Wellen 33 und 34 sowie der hohlen Wellenzapfen 38 und 39 eines Druckzylinders 40
abstützen, der weiter unten näher beschrieben werden wird. Die Ständer sind vermittels
Bolzen auf einer Bodenplatte 41 (Fig. 1) befestigt, auf welcher auch die Lager von
Nebenwellen 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 und 49 befestigt sind. Der Druckzylinder
40 wirkt auf das in die Formen geflossene Glas. In seiner Nähe ist die Führungsschiene
in geeigneter Weise verstärkt, so daß die Formen unter dem Druckzylinder gänzlich
steif sind, obgleich sie der von dem Druckzylinder ausgeübten Kraft ausgesetzt sind.
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Die Bewegung wird dem Druckzylinder 40 vom Wellenzapfen 39 über ein
Zahnradpaar von der Welle 34 her übermittelt. Seine Umlaufgeschwindigkeit ist selbstverständlich
der Gleitgeschwindigkeit der Ketten 36 mit den Formen 24 gleich.
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Der Druckzylinder 40 (Ffig. 4) besteht aus zwei Scheiben 51 und 52
und aus einem zwischengesetzten Ring 53, der mit Bolzen 54 mit den Scheiben 51 und
52 verbunden ist. Es wird somit ein Hohlraum erhalten. Die zwei Scheiben 51 und
52, die in der Mitte gelocht sind, bilden den Kopf der zwei hohlen Wellenzapfen
38 und 39. Der Innenraum 55 des Druckzylinders 40 wird durch kaltes Wasser gekühlt,
das aus einem den hohlen @@Tellenzapfen 39 durchdringenden Rohr 56 strömt und durch
das den zweiten Wellenzapfen 38 durchdringende Rohr 56' den Innenraum verläßt.
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In der Walzstellung werden sowohl der Druckzylinder 40 als auch die
Form 24 vermittels Luft bei niederem Druck längs der Berührungszone energisch gekühlt,
so daß des Glasband vor dem Austreten aus den
Rändern der Form erstarrt
und das durch sehr dünne Brücken verbundene Plättchenband auch so schmal wie nur
möglich wird. Nachdem die Plättchen geformt sind, werden sie mitsamt dem Band. in
gleichmäßiger Bewegung gefördert und während der Förderung fortwährend von einem
Luftstrom getroffen, so daß sie zur Schneidestelfe schon genügend erhärtet ankommen.
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Das. Abschneiden findet in zwei Schritten statt. Zuerst wird der Schnitt
längs den. Längsrändern vermittels zweier Paare von gewöhnlichen Schneidrollen 57
ausgeführt, die in der Nähe der Ketten 36 vorgesehen sind und die z. B. mittels
Federn gegen das Glasband entsprechend den zwischen den Längsrändern der Plättchen
bestehenden Rillen gedrückt werden. Danach, und zwar wenn das Plättchen, immer auf
der Kette befördert, in dem Punkt 59 anlangt, wird es gänzlich getrennt, indem Messer
58 guillotineartig auf jede der Querrillen des Plättchens fallen gelassen werden,
wobei die Messer 58 von einem nicht dargestellten, auf der Welle 33 festsitzenden
Nocken angetrieben werden.
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In diesem Moment liegt das Plättchen frei in der Ausbuchtung der Form.
In dem Arbeitsweg fortschreitend, gelangt die Form in die Stellung 60. Hier ist
die Schiene 19 (Fis. 2) mit einem Vorsprung bzw. Nocken versehen, der den Kalben
16 nach vorn drückt und so einen Druck auf das Plättchen ausübt und dieses aus der
Form ausstößt, so daß es auf einen zwischen Riemenscheiben 42 und 43 gespannten
Riemen 61 (Fis. 1) fällt. Nachdem das Plättchen die Stellung 60 überschritten hat,
wird der Kolben 16 durch Entspannen der Feder 17 in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht.
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Obgleich das zwischen den Plättchen gebildete Glasband sehr dünn ist,
sind die Ränder der Plättchen, nachdem die zwei Schnitte ausgeführt worden sind,
nie gänzlich regelmäßig, so daß die Ränder geglättet werden müssen. Die Glättoperation
wird automatisch ausgeführt, indem die Ränder der Plättchen der Wirkung von kleinen
Schleifscheiben ausgesetzt werden.
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Das auf den Riemen 61 gefallene Plättchen ist auf diesem mit seiner
äußeren Oberfläche gelegen, und zwar mit jener, die nach der Anbringung des Plättchens
sichtbar sein wird und die unregelmäßige Ränder aufweist. Zuerst wird das Plättchen
umgedreht, indem es auf einen zweiten Riemen 62 fallen gelassen wird, der zwischen
Riemenscheiben 44, 45, 46 gespannt ist, so daß jetzt die Oberfläche mit den zu glättenden
Rändern nach oben liegt. In der Strecke 45-46 sind kleine Schlleifscheiben (nicht
dargestellt) vorgesehen, welche auf die Querränder der Plättchen wirken und so deren
Glätturig bzw. Schleifung bewirken. Das Plättchen fällt sodann auf einen Riemen
63, der senkrecht zu dem Riemen 62 steht; in der Strecke des Riemens 63 sind andere,
nicht dargestellte Schleifscheiben angebracht, die auf die Längsränder der Plättehen
wirken und diese vollkommen glätten. Das so fertige Plättchen fällt sodann auf ein
Förderband 64 (Fis. 5), das seinerseits senkrecht zu dem Riemen 63 steht und das
das Plüttche.n direkt zum Kühlofen fördert.
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Selbstverständlich ist die Fördergeschwindigkeit der Riemen 61, 62,
63, 64 gleich derjenigen der Formenketten. Die Bewegung der Welle 42 wird von der
Welle 33 über ein Zahnradpaar (nicht dargestellt) übermittelt, und die Welle 42
übermittelt ihrerseits über ein anderes (auch. nicht dargestelltes) Zahnradpaar
die Bewegung der Welle 45. Die Bewegung der Welle 48 des Riemens 63 wird vermittels
eines Kegelradpaares (nicht dargestellt) übermittelt, von welchem das eine auf der
Welle 48 und das andere auf der Vorlegewelle 47 angeordnet ist, wobei die Bewegung
dieser letzten vermittels eines anderem Zahnradpaares von der Welle 45 abgeleitet
wird.
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Die Maschine wird auf einem fahrbaren Gestell angebracht, um sie leicht
von einem Platz auf eine anderen versetzen zu können.
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Die Stundenleistung der Maschine beträgt ungefähr 8000 bis
10 000 Plättchen, die ungefähr 3 bis 4 qm Mosaik entsprechen, das mit Plättchen
von 20 - 20 mm hergestellt wurde, oder 7 bis 9 qm, wenn die Plättchen 30 - 30 mm
betragen.