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Vorrichtung zur Regelung und Vergleichmäßigung des Druckes an den
beiden Enden der in Maschinen zur Herstellung von Glasbändern übereinander angeordneten
Antriebsrollen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von poliertem Glas
und betrifft im besonderen eine Vorrichtung zur Regelung und Vergleichmäßigung des
durch die in derselben mehr oder weniger senkrechten Ebene übereinander angeordneten
Antriebsrollen auf das kontinuierliche oder diskontinuierliche Glasband ausgeübten
Druckes, und zwar in jedem beliebigen Stadium des Glasherstellungsverfahrens, wie
Kühlen, Schleifen, Polieren, Waschen, Trocknen, Prüfen, Anzeichnen, Schneiden und
Transport.
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Es wurde festgestellt, daß bei Ausübung einer Zugwirkung an verschiedenen
Stellen der Glasbandbreite durch ein oder mehrere Rollenpaare und einer nicht gleichmäßigen
Verteilung des durch die Rollen auf einen oder mehrere Querschnitte des Glasbandes
ausgeübten Drucks innere Spannungen inmitten des Glasbandes entstehen und dieses
dazu neigt, in der durch das oder die Antriebsrollenpaare bestimmten Richtungen
von der Bahn abzuweichen.
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So kann z. B. eine Glasbandspitze aus ihrer Richtung treten, sich
querstellen und sich in Schutzvorrichtungen oder nahe am Glasband gelegenen Einrichtungen
festklemmen. Bei besonders dünnen Glasbändern, z. B. von 3 mm Dicke, wie sie bei
Kraftfahrzeugen verwendet werden, führen die dadurch entstehenden Spannungen des
öfteren zum Bruch des Glases.
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Überdies können die oberen Antriebsrollen entweder zu schwer oder
zu leicht für eine wirksame Mitnahme des Glasbandes sein. Wenn sie zu schwer sind,
besteht dauernd die Gefahr der Entstehung von Rissen im Glas, insbesondere in dünnem
Glas, oder - was noch schlimmer ist - die Gefahr von Glasbruch. Wenn sie dagegen
zu leicht sind, können sie auf dem Glas gleiten, so daß sie dieses nicht mehr mitnehmen
und seine Oberfläche sogar beschädigen können.
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Bisher wurde der Druck der Antriebsrollen auf das Glas nur durch
Federn geregelt. Diese Regelungsart ermöglicht aber weder die Einstellung des erforderlichen
sehr genauen Druckes noch seine notwendige Gleichmäßigkeit.
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Um diese Nachteile zu beheben, wird erfindungsgemäß ein hydraulischer,
pneumatischer oder elektromagnetischer Druck auf die beweglichen Lager der oberen
Antriebsrollen ausgeübt, die alle mit größter Genauigkeit und Gleichmäßigkeit an
den beiden Enden der Antriebs rollen sowohl bei sehr geringen als auch bei mittleren
und starken Druckänderungen einregelbar sind.
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Bei Ausübung eines hydraulischen oder pneumatischen Druckes werden
die beweglichen Lager der oberen Antriebsrolle von doppeltwirkenden Kolben getragen,
die sich in Zylindern mit parallel geschalteten Leitungen bewegen, welche über ein
Steuerventil und einen Druckregler mit der den flüssigen oder gasförmigen Druckimpuls
liefernden gemeinsamen Energiequelle verbunden sind. Jeder Zylinder ist hierbei
an den beiden Kolbenseiten mit regelbaren Auslaßventi]en und jede Speiseleitung
der Zylinder mit Absperrventilen ausgerüstet.
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Wenn im Rahmen des gleichen Erfindungsgedankens der hydraulische
oder pneumatische Druck durch einen elektromagnetischen Druck ersetzt wird, werden
die beweglichen Lager der oberen Antriebsrolle an ihrer Ober- und Unterseite mit
innerhalb von stromdurchflossenen Spulen angeordneten beweglichen Magnetkernen verbunden,
wobei als gemeinsamer Impulsgeber eine Stromquelle dient, die unter Zwischenschaltung
eines Regelwiderstandes und von Schaltern mit den Spulen der Magnetkerne verbunden
ist; diese Spulen können durch Leiter parallel geschaltet sein.
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Ein Aus führungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Fig.
2 bis 4 dargestellt; von denen zeigt Fig. 2 eine Ansicht, teilweise geschnitten
nach der Linie II-II der Fig. 3 eines Antriebsrollenpaares mit hydraulischer Druckregeleinrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise geschnitten nach der Linie III-III-III-III der
Fig. 2 eines Antriebsrollenpaares mit hydraulischer Druckregeleinrichtung,
Fig.
4 eine Ansicht ähnlich - Fig. 1 eines Antriebsrollenpaares mit elektromagnetischer
Druckregeleinrichtung.
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Aus Fig. 1 geht in Ansicht, teilweise geschnitten, ein Antriebsrollenpaar
mit der bekannten, mit Federn arbeitenden Druckregeleinrichtung hervor. In dieser
Figur bedeuten 1 und 2 die das Glasband 3 zwischen sich festklemmenden und in den
Gleitlagern 4, 5 bzw.
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6, 7 angeordneten Antriebsrollen. Diese Lager werden ihrerseits von
den feststehenden Stützen 8 und 9 getragen. Die Lage der unteren Lager 4, 5 und
mit ihnen die Höhenlage der unteren Rolle 1 wird mittels Schraube und Handrad 10,-
bzw.12, 13 12>13 eingeregelt, während die oberen Lager 6 7 auf den unteren Lagern
4, 5 unter Zwischenschaltung von gegebenenfalls kalibrierten Federn 14, 15 ruhen
und andererseits unter Zwischenschaltung von gegebenenfalls kalibrierten Federn
16, 17 - mit regelbaren Anschlägen 18, 19 zusammenwirken, die mit Hilfe der Schrauben
20, 22 und der Betätigungshandräder 21, 23 verschiebbar sind.
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Die untere Rolle 1 wird mit Hilfe eines geeigneten, an sich bekannten
Motorgeschwindigkeitsregleraggregates 24 angetrieben, das auf einer Konsole 25 angebracht
ist, die zusammen mit dem Gleitlager 4 aus einem Stück besteht.
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Die Höhenlage der unteren Rolle 1 kann infolge Abnutzung, die z.
B. den Durchmesser dieser Rollen beeinflußt, Änderungen unterworfen sein. Daher
kann diese Höhenlage mittels der Stützvorrichtung4, 10, 11, 25 bzw. 5, 12, 13 eingeregelt
werden.
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Die Regelsysteme 6, 14, 16, 18, 20, 21 bzw. 7, 15, 17,19,22,23 geben
die Möglichkeit, durch die Rolle 2 einen von Null bis etwa zum Doppelten ihres Gewichtes
oder noch mehr ansteigenden Druck auf das Glas auszuüben.
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Andererseits zeigen die vorstehenden Ausführungen, daß die Einregelung
der Rollen 1 und 2 für jedes Rollenende getrennt erfolgt.
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Da nun aber Länge und- Charakteristik der Federn 14, 15 und 16, 17
nie genau gleich bei einer Serie von Federn sind, ist es praktisch unmöglich, einen
gleichmäßig verteilten Druck durch Einregelung der beiden Federn, die im allgemeinen
an jedem Ende der oberen Rolle 2 verwendet werden, auszuüben.
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Dieselbe Schwierigkeit tritt dann auf, wenn die Querstärke des Glases
von einer Seite des Glasbandes zur anderen sich ändert.
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Von der Verwendung von die Schrauben 20, 22 verkeilenden Anschlägen
ist abzuraten, weil die Glasdicke Änderungen unterworfen ist. Überdies dreht sich
infolge von Stromänderungen hinsichtlich Frequenz und Spannung und infolge anderer
Gründe die Rolle 1 nie mit einer der Vorschubgeschwindigkeit des Glasbandes an der
gegebenen Stelle genau gleichen Umfangsgeschwindigkeit. Nun wird das hierdurch bedingte
Gleiten des Glases im Verhältnis zur Rolle 1 stärker an derjenigen Seite behindert
sein, wo der Druck am größten ist, und aus demselben Grunde wird der Zug an dieser
Seite stärker sein, wodurch die Gefahr von Bruch, inneren Spannungen, einer Abweichung
des Glasbandes usw. entsteht.
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Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren und die
zu seiner Durchführung vorgeschlagenen Einrichtungen, von denen zwei Ausführungsbeispiele
in den Fig. 2 bis 4 dargestellt sind, behoben.
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Nach den Fig. 2 und 3 ist die bekannte, mit Federn arbeitende Druckregelungseinrichtung
durch eine hy-
draulische Druckregeleinrichtung mit konstantem und regelbarem Druck
ersetzt.
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Hierbei werden die Gleitlager 6 und 7 der oberen Rolle 2 von Kolben
26 und 27 getragen, die in den Zylindern 28 und 29 angeordnet sind, deren über diesen
Kolben befindliche Kammern 30, 31 und deren unter diesen Kolben befindliche Kammern
32, 33 durch parallel geschaltete Leitungen 34, 36 bzw. 35, 37 mit einem Verteiler
oder Wender 38, 39 verbunden sind, der von Hand oder fernbetätigt werden kann und
über die mit einem Manometer 41 versehene Leitung 40 mit der Druckleitung 42 der
Pumpe 43 in Verbindung steht, deren Ansaugleitung44 in den Flüssigkeitsbehälter
45 (z. B. Öl) eintaucht. Die Druckleitung 42 der Pumpe 43 ist außerdem mit einer
Rückflußleitung 46, 47 verbunden, die mit einem Druckregelventil 48 ausgerüstet
ist, das aus einem Schieber, einer Membran od. dgl. bestehen kann. Auch können Absperrhähne
z. B. 49, 50, 51 und 52 an geeigneten Stellen des Leitungsnetzes angeordnet sein.
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Anstatt die beiden Kolben 26 und 27 durch die gezeigte gemeinsame
Druckregeleinrichtung zu betätigen, könnte auch jeder dieser Kolben durch eine getrennte
Druckregeleinrichtung betätigt werden.
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Um in Breitenrichtung des Glasbandes einen gleichen Druck an den
Seiten zu erhalten, genügt es für den Fall, daß der Druck auf das Glas zwischen
Null und dem Gewicht der oberen Rolle liegen soll, den Wender 38, 39 so einzustellen,
daß die Druckmittelzufuhr in die unteren Kammern 32 und 33 der Zylinder 28 und 29
erfolgt und diesen Druck, der nach dem Ausführungsbeispiel automatisch gleich unter
den beiden Kolben ist, auf die gewünschte Höhe durch Einregelung des Ventils 48
und Ablesen des Manometers 41 einzustellen. In diesem Falle steht der Auslaß 53
des Wenders 38, 39 mit den oberen Kammern 30, 31 der Zylinder 28, 29 in Verbindung.
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Wenn dagegen der durch die Rolle 2 auf das Glas ausgeübte Druck höher
als das Gewicht dieser Rolle sein soll, muß die Stellung des Wenders 38, 39 so eingeregelt
werden, daß die oberen Kammern 30, 31 der Zylinder 28, 29 mit der Druckmittelzuführungsleitung
40 und die unteren Kammern 32, 33 mit dem Auslaß 53 des Wenders 38, 39 in Verbindung
gebracht werden.
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Wie leicht verständlich ist, genügt es für den Fall, daß der durch
die obere Rolle auf das Glas ausgeübte Druck nur zwischen Null und den Gewicht dieser
Rolle schwanken soll (z. B. bei der Verwendung von sehr schweren oberen Rollen),
einfach wirkende, auf ihrer Unterfläche beaufschlagte Kolben für die Lager 6 und
7 zu verwenden und den Wender 38, 39 in Fortfall kommen zu lassen.
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Desgleichen genügt es für den Fall, daß die oberen Rollen zu leicht
sind, zur Betätigung der Lager 6 und 7 einfach wirkende, auf ihre Oberfläche beaufschlagte
Kolben zu verwenden und den Wender in Fortfall kommen zu lassen.
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Selbstverständlich kann das Druckmittel aus irgendeiner geeigneten
Quelle stammen. Es braucht nicht durch die Pumpe 43, 44 geliefert zu werden, sondern
kann aus einer äußeren, von der Anlage unabhängigen oder aus einer Quelle stammen,
die mit der Werkzeugträgerausrüstung des entsprechenden Trägers der Schleif- und/oder
Poliervorrichtung in Verbindung steht, oder auch aus einer Hilfsquelle, die durch
die Schmierung oder die Trägerbetätigung gegeben sein kann.
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Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 sind die Lager4, 5 der unteren
Rolle 1 so angeordnet, wie
dies für die Ausführungsform nach den
Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist, während die Lager 6, 7 der oberen Rolle 2 durch
obere Elektromagnete mit beweglichem Kern 53' bzw. 54 sowie Spule 55 bzw. 56 und
durch untere Elektromagnete mit beweglichem I(ern 57, 58 sowie Spule 59, 60 betätigt
werden.
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Die oberen Spulen 55, 56 sind durch die Leiter 61, 62, 63 und 64
parallel geschaltet und über den Schalter 65 an die Speiseleitung 66, 67 mit dem
veränderlichen Widerstand 68, 68' und der Stromquelle 69 angeschlossen.
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Desgleichen sind die unteren Spulen59, 60 durch die Leiter 70, 71,
72 und 73 parallel geschaltet und über den Schalter 74 an dieselbe Speiseleitung
66, 67 angeschlossen.
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Zur Verringerung des durch das Gewicht der Rolle 2 auf das Glas 3
ausgeübten Druckes wird der Schalter 74 geöffnet, der Schalter 65 geschlossen und
der Widerstand 68, 68' so eingeregelt, daß der durch die Elektromagnete 53', 55
bzw. 54, 56 nach oben ausgeübte Zug den durch das Gewicht der Rolle 2 auf das Glas
ausgeübten Druck auf den gewünschten Wert verringert.
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Um den durch das Gewicht der Rolle 2 auf das Glas 3 ausgeübten Druck
zu erhöhen, wird der Schalter 65 geöffnet, der Schalter 74 geschlossen und der Widerstand
68, 68' so eingeregelt, daß der durch die Elektromagnete 57> 59 bzw. 58, 60 nach
unten ausgeübte Zug den durch das Gewicht der Rolle2 auf das Glas ausgeübten Druck
auf den gewünschten Wert erhöht.
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Die Zugkraft der oberen Magnete53', 55 bzw. 54, 56 muß größer als
das Gewicht der Rolle 2 sein, um diese nach oben zu bewegen und vom Glasband 3 ablösen
zu können.
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Die Zugkraft der unteren Elektromagnete 57, 59 bzw. 58, 60 muß genügen,
um auf das Glas den gewünschten Druck auszuüben, wenn das Eigengewicht der Rolle
2 hierzu nicht ausreichen sollte.
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Das vorgeschriebene Verfahren und die erläuterten Vorrichtungen können
auch zur Regelung der Richtung der Vorschubbewegung des Glasbandes durch eine entsprechende
Unsymmetrie des auf die Lager 6 und 7 ausgeübten Druckes dienen.
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Diese Unsymmetrie kann bei der Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3
dadurch erhalten werden, daß die oberen Kammern 30, 31 und die unteren Kammern 32,
33 der Zylinder 28, 29 mit regelbaren Auslaßventilen 74', 75, 76, 77 ausgerüstet
werden und in dem gewünschten Maße dasjenige Ventil geöffnet wird, wo der Druck
ober- oder unterhalb des entsprechenden Kolbens 26 oder 27 verringert werden soll,
um die gewünschte Druckunsymmetrie herzustellen und die entsprechende Änderung der
Bewegungsrichtung des Glasbandes 3 herbeizuführen.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 kann die gewünschte Unsymmetrie der
Drücke dadurch erhalten
werden, daß zusätzliche Einzelwiderstände an geeigneten Punkten
in die Leiter 61 oder 62, 63 oder 64, 70 oder 71, 72 oder 73 eingeschaltet und diese
dann je nach dem gewünschten Ergebnis zweckmäßig betätigt werden.
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Der Erfindungsgegenstand ist vorstehend an Hand von beispielsweisen
Ausführungsformen erläutert worden. Es ist aber klar, daß bauliche Änderungen möglich
sind, ohne daß dadurch der Rahmen des Erfindungsgedankens überschritten wird.
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PATENTANSPRtJCHE 1. Vorrichtung zur Regelung und Vergleichmäßigung
des Druckes an den beiden Enden der in Maschinen zur Herstellung von Glasbändern
übereinander angeordneten Antriebsrollen, die in Lagern ruhen, von denen die oberen,
beweglichen Lager unter der Einwirkung eines regelbaren, in Richtung der unteren,
feststehenden Lager wirkenden Druckes stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen
Lager (6, 7) der oberen Antriebsrolle(2) von doppeltwirkenden Kolben (26, 27) getragen
werden, die sich in Zylindern (28, 29) mit parallel geschalteten Leitungen (34,
36; 35, 37) bewegen, welche über ein Steuerventil (38, 39) und einen Druckregler
(48) mit der den flüssigen oder gasförmigen Druckimpuls liefernden gemeinsamen Energiequelle
(43) verbunden sind.