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Glaspreßeinrichtung mit durch ein Druckmittel bewegtem Preßstempel
Die Erfindung bezieht sich auf eine Glaspreßeinrichtung, bei welcher der Preßstempel
durch ein Druckmittel, z.B. pneumatisch oder hydraulisch, zur Preßform abwechselnd
hin- und zurückbewegt wird. Die Erfindung stellt sich dieAufgabe, denPreßstempel
derart zu steuern, daß dessen Druck anfänglich so hoch ist, daß der Glasartikel
sehr schnell ausgepreßt wird, aber nach erfolgtem Preßvorgang der Druck von einem
einstellbaren Maximalwert bis auf Null verringert wird, so daß der Stempel ohne
Druck auf dem Preßling ruht, bis dies-er genügend abgekühlt und erstarrt ist.
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Es sind bereits pneurnatische bzw. hydraulische Vorrichtungen mit
veränderlichem Stempeldr-uck während des Arbeitsvorganges bekannt. Bei diesen Vorrichtungen
kann aber nur eine Steigerung des Preßdruckes gegen Ende -des Arbeitsganges erreicht
werden. Bei anderen bekannten Einrichtungen wirken zwei in Tandemanordnung auf einer
Kolbenstange befestigte, verschieden große Kolben auf den Preßling, wobei
je nach Bedarf der eine, der andere oder beide Kolben zusammen von einem
Druckmittel beaufschlagt werden können. Abgesehen von der umständlichen Einstellung
ist bei Jiesen Maschinen der Preßdruck nicht stufenlos einstellbar. Bei ein-er weiteren
bekannten Vorrichtung kann der Stempeldruck nach Beendigung des Preßvorganges automatisch
verringert werden. Diese Druckminderung des Preßstempels ist aber begrenzt durch
den zu überwindend-en Gegendruck des gefederten Preßkorbes, der bei Unterschreitung
des Mindestpreßstempeldruckes den Stempel aus der Form heben würde. Es wird zwar
auch bereits ein Preßkorb verwendet, der mittels auswechselbarer Schraubendruckfedern
von verschiedener Härte und Länge dem jeweils zu bearbeitenden Artikel angepaßt
werden kann. Bei Verwendung eines solchen Korbes ist jedoch -eine große Lagerhaltung
an Federn und eine besondere Erfahrung in der Anwen-dung desselben erforderlich.
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Gemäß der Erfindung ist für die Verschiebung und das Andrücken des
am Preßstempel längsverschieblieh gelagerten Preßkorbes eine ortsfest abgestützte,
durch ein Druckmittel betätigte Verstelleinrichtung vorgesehen. Außerdem kann der
Zufluß des Druckmittels zum Antriebskolben des Stempels in dessen Arbeitsendstellung
unterbrochen werden, so daß er in dieser Stellung ohne Einwirkung des Druckmittels
bis zum Erhärten des Preßkörpers verbleibt.
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Durch eine solche Verstelleinrichtung für den Preßkorb und deren ortsfeste
Abstützung wird der Vorteil erzielt, daß der Korb mit genau einstellbarem, von der
Stellung des Stempels -unabhängigem Druck auf der Matrize aufsetzt. Zugleich ist
dadurch vermieden, daß sich bei Unterbrechung der Druckeinwirkung auf den Antriebskolben
dieser ein Stück zurückverschiebt, wie es der Fall ist bei Verwendung eines sich
an der Matrize abstützenden, gefederten Korbes, der dabei eine entsprechende Reaktionskraft
nach oben auf den Stempel ausübt.
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Eine ortsfeste Abstützung der Verstelleinrichtung für den Preßkorb
läßt sich konstruktiv günstig dadurch erreichen, daß dieser an einem Gegendruckzylinder
befestigt ist, der am Stempel längsverschieblieh gelagert ist und sich gegen seinen
am -Preßstempel befestigten Kolben abstützt, während gleichzeitig die damit auf
den Stempel ausgeübte Reaktionskraft durch eine Ausgleichseinrichtung kompensiert
wird. Diese Ausgleichseinrichtung kann aus einem ortsfesten Zylinder und einem am
Preßstempel be# festigten Kolben bestehen.
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Die Druckluftzuführungsleitungen für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung
des Preßstempels sowie für die Verstellung des Preßkolbens werden zweckmäßig mit
den zugehörigen Druckzylinderräum-en über je ein Dreiweggeventil verbunden,
das in der Arbeitsstellung die Leitung an den Druckraum anschließt und in der Ruhestellung
unter Abschließen der Druckleitung den Druckraum mit der Außenatmosphäre verbindet.
Auf eine solche Weise kann die Hauptdruckleitung mit -dem der Vorwärtsbewegung des
Antriebskolbens dienenden Druckraum über ein Dreiwegeventil verbunden sein. Zweckmäßig
ist auch die für die Verstellung des Preßkorbes be-
stimmt-, Druckleitung
über ein zweites solches Ventil mit dem ortsf esten Zylinder der Ausgleichseinrichtung
in Verbindung. Hierdurch wird die Kraft kompensiert, die von dem Gegendruckzylinder
her ausgeübt wird, der mit der genannten Druckleitung dauernd in Verbindung ist,
Besonders vorteilhaft ist es, wenn auch die der Rückverstellung des Preßstempels
dienende
Druckleitung über ein drittes ebenso arbeitendes Dreiwegeventil
mitdem entsprechenden, der Rückverstellung dienenden Druckraum des Antriebszylinders
verbunden ist. Die Rückverstellung wird noch beschleunigt, wenn weiterhin dieser
Druckraum des Antriebszylinders mit einem in gleicher Weise wirksamen Druckraum
des zu diesem Zweck zweiseitig ausgebildeten Ausgleichszylinders verbunden ist.
Für die Serienfabrikation ist -die Verwendung einer fortlaufend angetriebenen Schalteinrichtung
zweckmäßig, durch die die Dreiwegeventile in bestimmter zeitlicher Folge betätigt
werden. Durch diese Schalteinrichtung wird zunächst das erste und zweite Ventil
für die Vorwärtsverstellung des Preßstempels bzw. des Preßkorbes in die Arbeitsstellung,
das dritte Ventil aber in die Ruhestellung gebracht. Nach Beendigung der Preßzeit
wird das erst-, für die Vorwärtsverstellung des Preßstempels dienende Ventil in
die Ruhestell,ung versetzt. Nach erfolgter Abkühlung des Preßlings bringt die Schalteinrichtung
schließlich das zweite, den Druck im Ausgleichszylinder steuernde Ventil in die
Ruhestellung und das dritte, der Rückverstellung dienende Ventil in die Arbeitsstellung.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung ,eines Ausführungsbeispiels
erläutert. Die Zeichnung zeigt,die Glaspreßeinrichtung im Querschnitt in schematischer
Darstellung sowie die zugehörige Druckluftleitungsführung und die Ventile.
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Die Schalteinrichtungl wird durch ein nicht näher dargestellt-es Getriebe
in an sich bekannter Weise mit einer Umdrehung je Fertigungsgang angetrieben
und bewegt die Impulsventile2, 3 und 4 in zeitlicher Aufeinan,derfolge. Das
bei Beginn des Preßvorganges betätigte Impulsventi12 verbindet die Hauptdruckluftleitung12
über die Verbindungsleitung44 mit der Steuerleitung 11"die zu,den Dreiwegeventilen
6, 8 und 10 führt. Diese Ventile besitzen je einen doppelten
Kolben 5, 7 bzw. 9, der sich je nach Druckluftzuführung von
der linken oder rechten Stirnseite des Zy-
linders her nach rechts oder links
verschieben kann. Durch die Druckluftzuführung mittels der Leitung 11
gelangen
die Kolben der drei Dreiwegeventile in -die in der Zeichnung dargestellte Stellung.
In dieser steht die Druckluftnetzleitung 12 über das Druckregelventil
13 und den Ausgleichsbehälter 14, dessen Manometer 15 den Preßdruck
anzeigt, in Verbindung mit der Druckleitung 16 und diese über das Ventil
6 mit der Verbindungsleitung 17, die zum Zylinder 18 führt.
Auf den Antriebskolben 19 wird in dieser Stellung des Ventils 6 ein
Druck von oben her ausgeübt.
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Bei der gezeigten Stellung des Ventils 8 ist außerdem die Netzleitung
12 über das Regelventil 20 und den Ausgleichsbehälter 21, dessen Manometer 22 den
Gegenhaltedruck anzeigt, und die daran anschließende Leitung 23 über das Ventil
8 mit der Zuführungsleitung 24 des ebenfalls ortsfesten, unterhalb des Zylinders
18 an demselben befestigten Zylinders 26 verbunden. Dabei wird auf
den Ausgleichskolben 27 dieses Zylinders ein Druck von oben her ausgefibt.
Dieser Kolben ist ebenso wie -der vorher erwähnte Kolben 19
auf dem Preßstempel
31 befestigt. Über die teilweise flexible Ltitung28 ist -die Druckleitung23
außerdem in dauernder Verbindung mit dem Druckraum des Gegenhaltezylinders
29, der auf dem entsprechenden Stück des Preßstempels 31 längsverschieblich
gelagert ist. Auf diese Weise wird über die Leitungen 28, 23,
24 auf die Kolben
27 und 30 eine gleich große, nach unten bzw. nach oben. gehende Kraft
ausgeübt. Diese beiden Kräfte kompensieren sich und üben auf den Preßstempel
31 keine resultierende Kraft aus. In der durch die Betätigung des Ventils
2 bedingten Stellung verschließt das Ventil 10 die Leitung 44 und verbindet
die zu den Zylindern 18 und 26 führenden Leitungen 45 mit dem Entlüf
tungsstutzen 46.
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Der am Gegenhaltezylinder 29 mittels verstellbarer Sternmuttern
32 befestigte Preßkorb besitzt einen angeschraubten Deckring 34 zum Aufsetzen
auf den Rand der Preßform 35 bei entsprechend weit nach unten verstelltem
Preßstempel. Die Preßform ist in eine entsprechende Öffnung des Pressentisches
36 eingelassen. Der Preßstempel 31, der durch den Kolben
19 bis in seine Endlage gedrückt werden kann, läuft in einen Pegel
37 aus, der mit seinem oberen Teil in der Öff-
nung des Druckringes
34 gleitet und sich beim Preßvorgang in die noch plastische Glasmasse eindrückt.
Für die Be- und Entlüftung des Raumes oberhalb,des Gegenhaltekolbens 30 ist
eine Öffnung 39 vorgesehen.
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Das Impulsventil 3 verbindet bei seiner Betätigung die Netzleitung12
und die Zwischenleitung44 über die Stenerleitun.g40 mit der linken Zylinderstirnseite
des Ventils 6, Da-durch kann der Kolben 5 dieses Ventils nach rechts bewegt
werden. In dieser Stellung ist die Mündung der Leitung 16 durch die Kolbenwand
verdeckt und damit abgeschlossen. Andererseits steht die zum Kolben 18 führende
Leitung 17 mit dem Entlüftungsstutzen 41 in Verbindung.
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Durch Betätigung ödes Ventils 4 werden die Netzleitung 12 und die
Verbindungsleitung44 mit der Steuerleitung 42 verbunden, die zur rechten Zylinderstirnseite
des Ventils 10 und zur linken Zylinderstirnseite des Ventils 8 führt.
Infolge des diesen Zylindern zugeführten Druckmittels bewegt sich der Kolben des
Zylinders 8 nach rechts und der Kolben des Zylinders 10 nach links.
Bei der erwähnten Stellung des Kolbens 7 ist die Druckleitung 23 durch
die Zylinderfläche dieses Kolbens verschlossen, andererseits ist die zum
Zylinder 26 führen-de Leitung 24 mit dem Entlüftungsstutzen 43 verbunden.
In der vorerwähnten Stellung des Kolbens 9 im Zylinder 10 ist die Leitung 44 mit
den Leitungen45 verbunden, die in die Zylinder26 und 18 von unten her einmünden.
Die Folge davon ist ein auf die Kolben 27 und 19 von unten her ausgeübter
Druck, der den Stempel 31 anzuheben bestrebt ist.
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Der selbsttätige Arbeitsablauf bei der soweit beschriebenen Glaspreßeinrichtung
gestaltet sich folgendermaßen: Durch die kontinuierlich angetriebene Welle der Schalteinrichtung
1 werden die Ventile2, 3
und 4 in einer bestimmten zeitlichen Aufeinanderfolge
betätigt. Der Preßvorgang wirddurchdie Betätigung des Impulsventils 2 -eingeleitet.
Über dieses Ventil gelangt die Druckluft von der Netzleitung 12 zur Steuerleitung
11, und die Kolben 5, 7 und 9 der Zylinder 6, 8
und
10 verschieben sich in die in der Zeichnung gezeigte Stellung. Das Dreiwegeventil
6 gestattet dabei der vonder Leitung 16 kommenden, unter dem mittels
des Manometers 15 ablesbaren Druck stehenden Preßluft in den oberen Raum
des Zylinders 18 einzutreten, so daß auf den Kolben 19 des Preßstempels
von oben her eine Kraft ausgeübt wird, -die diesen Kolben aus der obersten Ausgangsstellung
nach unten verschiebt. Das Druckregelventil 13 gestattet, die Geschwindigkeit,
mit der sich der Stempel 31 nach abwärts bewegt, sowie auch die auf denselben
ausgeübte Preßkraft in der für den Einzelfall erforderlichen Weise einzustelfen.
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Mittels des Ventils 20 läßt sich der im Ausgleichsbehälter 21 auftreten-de
und mittels des Manometers 22 ablesbare Gegenhaltedruck einstellen. Dieser Druck
wird mittels der Leitung 28 in den Gegendruckzylinder29 übertragen. Infolgedessen
verschiebt sich dieser
Zylinder gegenüber dem am Preßstempel
31 be-
festigten Gegenhaltekolben 30 nach vorn, d. h. nach unten,
bis der Kolben an der oberen Zylinderwand anstößt. Über Jie Leitung 23 wird
gleichzeitig derselbe Druck unter Vermittlung ödes Ventils 8 und der Leitun-
24 in den oberen Raurn des Zylinders 26 geleitet.
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Auf diese Weise wird auf den ehenfalls am Preßstempel 31 befestigten
Ausgleichskolben 27 eine ebenso große Kraft von oben her ausgeübt, als sie,
wie vorher beschrieben, über die Leitung28 auf den Kolben 30 von unten her
wirkt. Dies hat zur Folge, daß auf dem Preßstempel infolge des durch die Leitungen24
und 28 kommenden Druckes keine resultierende Kraft ausgeübt wird und daß
der Gegendruckzylinder29 durch ortsfest abgestützte pneumatische Mittel nach unten
gedrückt wird. Bei Ader geschilderten Abwärtsbewegung des Preßstempels befindet
sich also der Gegendruckzylinder 29 mit dem Preßkorb in einer gegenüber dem
Stempel so weit wie möglich nach vorn geschobenen 0" Stellung.
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Sobald der Stempel sich weit genug nach unten verschoben hat, setzt
der Korb mit seinem Deckring34 auf der Matrize 35 auf. Bei der weiteren Verschiebung
ödes Stempels 31 nach unten kann der Preßkorb dieser Bewegung nicht mehr
folgen, und der Druckraum,des Zylinders 29 verkleinert sich infolge der nach
unten gehenden Verschiebung des Gegenhaltekolbens 30, wobei die Druckluft
über die Leitung28 in den Ausgangsbehälter21 zurückgeleitet wird. Der Stempel bleibt
schließlich in einer untersten Stellung stehen, in welcher der Hohlraum zwischen
der Matrize 35, dem Deckring 34 und dem Pegel 37 völlig mit der noch
plastischen Glasmasse ausgefüllt ist. Wie bereits erwähnt, ist der dabei auf Aden
Preßling ausgeübte Preßdruck mittels des Manometers 15 ablesbar und kann
mittels des Ventils 13 korrigiert werden.
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NTachdem der Preßkolben in die Arbeitsendstellung gelangt ist, wird
durch die Schalteinrichtung 1 das Impulsventil 2 in die Ruhestellung gebracht,
in welcher die Stenerleitung 11 mit einem Entlüftungsstutzen verbunden ist.
Zugleich wird das Impulsventil 3
betätigt. Die von der Netzleitung12 und der
Verhindungsleitung44 kommen-de Preßluft wird dadurch über die Steuerleitung 40 dem
Dreiwegeventil 6 derart zugeleitet, daß sich dessen Kolben nach rechts verschiebt.
Die Zylinderfläche dieses Kolbens schließt dabei die Druckleitung 16 ab und
verbindet die zum oberen Druckraum des Zylinders 18 führende Leitung
17 mit dem Entlüftungsstutzen 41, Da die Druckluft ungedrosselt ausströmen
kann, erfolgt eine schlagartige Druckabnahme in diesem Zylinderraum. Der Pegel
37
bleibt infolge des Eigengewichtes des Stempels so lange mit dem Preßling
38 zwecks Verhinderung einer Deformierung #in Berührung, bis infolge Abkühlung
von Form 35 und Pegel 37 dem Preßling38 so viel Wärme entzogen ist, daß die notwendige
Erstarrung erreicht ist, die eine Deformation ausschließt.
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Beim weiteren Arbeiten der Schalteinrichtungl wird schließlich -das
Impulsventil 3 in die Ruhestellung gebracht, in welcher die Steuerleitung40
mit der Auß-enatmosphäre in Verbindung ist. Gleichzeitig wird das Impulsventil 4
betätigt, wodurch die Druckluft über die Steuerleitung 42 der rechten Zylinderstirnseite
des Dreiwegeventils 10 und der linken Zylinderstirnseite des Dreiwegeventils
8 zugeführt wird. Dadurch bewegt sich der Kolben 7 nach rechts, der
Kolben 9 jedoch nach links. In dieser Kolbenstellung ist die Leitung 23 durch
das Ventil 8 verschlossen. Derselbe Druck gelangt jedoch über die Leitung
28 in den Gegendruckzylinder 29 und verschiebt den Gegenhaltekolben
30 zusammen mit dem Preßstempel 31 nach oben, wobei sich der Gegendruckzylinder
29 mit dem Preßkorb 33 auf der Matrize abstützt. Diese Bewegung des
Stempels ist möglich, da durch das Ventil 8 die zum oberen Druckraum des
Ausgleichskolbens 26 füh-
rende Leitung24 über den Stutzen43 entlüftet ist.
D,urch die zuletzt erwähnte Stellung des Kolbens9 im Dreiwegeventil 10 gelangt
außerdem die Druckluft von der Netzleitung 12 und der Verbindungsleitung 44 zu den
Leitungen 45 und damit in den unteren Druckraum des Zylinders 26 und des
Zylinders 18. Der Preßstempel 31 wird infolgedessen mit großer Schnelligkeit
in die oberste Ausgangslage zurückverstellt. Von einer gewissen Stellung ab wird
durch Anschlag, beispielsivei:se,des Gegenhaltekolbens, am Gegendruckzylinder auch
dieser zusammen mit dem Preßkorb in die Ausgangslage mitgenommen und hebt sich von
der Matrize ab. Der Preßling kann durch geeignete Vorrichtungen der Form entnommen
und ein neuer Glasposten kann eingefüllt werden. Beim weiteren Umlauf der Welle
der Schalteinrichtung 1 beginnt schließlich die geschilderte aufeinanderfolgende
Betätigung der Ventile 2, 3 und 4 wieder von neuem.
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Der Vorteil dieser Glaspreßvorrichtung besteht vor allem darin, daß
der Gegenhaltedruck, mit dem der Preßkorb auf der Matrize aufsitzt, völlig unabhängig
ist von der Lage des Preßstempels und dem Druck, dem dersell>e ausgesetzt ist. Umgekehrt
ist auch der den Preßstempel beeinflussende Druck beliebig einstellbar und unabhängig
von dem Gegenhaltedruck des Preßkorbs. Die Maschine ist damit für alle vorkommenden
-Preßartikel durch stufenloses Regulieren der Preßluft der Regelkreise für den Preßstempel
bzw. für den Korb verwendbar. Zugleich kann die Ausschußquote auf ein Minimum reduziert
werden. Zweckmäßig ist #die Schalteinrichtung 1 so eingerichtet, daß die
zeitliche Aufeinanderfolge der Betätigung der Impulsventile 2, 3 und 4 veränderbar
ist und demzufolgedem Prcßartikel angepaßt werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft,
den Zeitabstand zwischen der Betätigung des Impulsventils 3 und des Impulsventils
4 veränderbar zu gestalten. Auf diese Weise kann dann die Zeit, während der der
Pegel 37 lediglich mit dem Gewicht des Preßstempels auf dem Preßling ruht,
so eingestellt werden, daß sie gerade für eine genügende Abkühlung des Preßlings
ausreicht. Damit kann der Preßvorgang so weit wie möglich zeitlich beschränkt werden.