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Vorrichtung zum kreisförmigen Biegen eines geraden Glasrohres Bekannt
ist eine Vorrichtung zum kreisförmigen Biegen eines erhitzten geraden Glasrohres,
welche mit Mitteln zum Festhalten des Rohres an seinem oberen Ende, mit einer in
einem Joch drehbaren Biegerolle, mit Mitteln zur Befestigung des unteren Rohrendes
am Umfang der Biegerolle, mit Mitteln zur vertikalen Bewegung des Joches in der
Weise, daß das Rohr auf den Umfang der Biegerolle gewickelt wird, und mit Mitteln
versehen ist, durch die der Antriebsmechanismus des Joches ausgeschaltet wird, wenn
das Joch einen bestimmten Abstand von seiner endgültig einzunehmenden oberen Lage
erreicht hat. Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung können geradlinige Glasrohre zu
Rohren kreisförmiger Gestalt gebogen werden, welche z. B. als Rohre für Beleuchtungszwecke
Anwendung finden.
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Bei der bekannten Vorrichtung wird das Joch unmittelbar von einer
Kette angetrieben, die von einem Elektromotor in Bewegung versetzt werden kann.
Beim Aufrollen eines geraden erhitzten Rohres längs des Umfanges der Biegerolle
wird der Antriebsmechanismus der Kette in einem bestimmten Augenblick abgestellt,
und die Kette samt dem Joch bewegt sich noch über einen gewissen Abstand in vertikaler
Richtung weiter infolge im System auftretender Massenkräfte. Dabei ist es aus praktischen
Erwägungen erwünscht, daß die vertikale Geschwindigkeit des Joches nicht ruckartig
bis auf Null reduziert wird.
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Es hat sich ergeben, daß der Abstand, welcher nach dem Ausschalten
des Antriebs infolge der Trägheit noch vom Joch durchlaufen wird, schwer konstantzuhalten
ist. Dies gibt Anlaß zu beträchtlichen Längenunterschieden des kreisförmig gebogenen
Erzeugnisses, woraus sich eine Unkonstantheit des Krümmungsradius des gekrümmten
Rohres und/oder stellenweise unerwünschte Verformungen ergeben.
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Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die
vom Joch zurückgelegte Strecke konstantgehalten werden kann.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf,
daß die Mittel zum Bewegen des Joches eine Triebstange enthalten, deren erstes Ende
mit dem Joch gekuppelt und vertikal beweglich ist, und deren zweites Ende längs
einer geschlossenen Strecke beweglich ist, die einen Teil aufweist, an dem sich
das zweite Triebstangenende derart entlangbewegen kann, daß dabei das erste Ende
nahezu stillsteht, wobei die Mittel zum Ausschalten des Antriebs derart angeordnet
sind, daß nach dem Ausschalten das zweite Triebstangenende im betreffenden Streckenteil
zum Stillstand kommt. Dabei wird also gleichsam eine Art Kurbeltriebstangenmechanismus
zum Antrieb des Joches verwendet, und die Mittel zum Antrieb der Kurbel sind nicht
unmittelbar mit dem Joch verbunden. Der Abstand, den das Joch in vertikaler Richtung
zurücklegen kann, wird dabei durch die Gestalt der geschlossenen Strecke bedingt.
Nachdem das gerade Rohr auf die im Joch drehbare Biegerolle aufgerollt worden ist
und das Joch seine höchste Lage erreicht hat, muß es eine bestimmte Zeitdauer in
dieser Lage gehalten werden, um den gebogenen Gegenstand von der Biegerolle entfernen
zu können. Dazu wird auch bei der Vorrichtung nach der Erfindung der Antrieb bereits
ausgeschaltet, bevor das Joch seine höchste Lage erreicht hat. Dabei sind die Mittel
zum Bewirken dieses Ausschaltens an einer solchen Stelle in der Nähe des erwähnten
Streckenteiles angebracht, daß, wenn das zweite Triebstangenende diesen Streckenteil
mit auf Null abnehmender Geschwindigkeit infolge von Trägheitskräften durchlaufen
hat, das mit dem Joch gekuppelte Triebstangenende nahezu in dessen äußerster vertikaler
Lage stehenbleibt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform befinden sich in der Nähe des erwähnten
Streckenteiles einstellbare Mittel zum Begrenzen der Strecke, die vom zweiten Triebstangenende
längs dieses Streckenteiles mit abnehmender Geschwindigkeit durchlaufen wird, so
daß in dem Augenblick, in dem dieses Triebstangenende zum Stillstand gekommen ist,
das Joch sich in einem Umkehrpunkt seiner vertikalen Bewegung befindet. Hierdurch
wird erreicht, daß die vom Joch während
des Aufrollens zurückgelegte
Strecke für jedes zu biegende Rohr in hohem Maße konstant ist. Im allgemeinen wird
dabei das längs des erwähnten Streckenteiles bewegliche zweite Triebstangenende
mit einem Stoß zum Stillstand kommen. Dies ist aber unerheblich, da beim Auftreten
dieses Stoßes das mit dem Joch gekuppelte Triebstangenende bereits in seine äußerste
vertikale Lage gelangt ist. Vorzugsweise sind die Mittel zum Begrenzen des zurückzulegenden
Abstandes längs der geschlossenen Strecke derart angeordnet, daß diese Strecke in
Teile etwa gleicher Länge geteilt wird.
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Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein gerades Glasrohr, das durch Biegen eine kreisförmige
Gestalt bekommen soll; F i g. 2 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum kreisförmigen
Biegen gerader erhitzter Glasrohre; in den F i g. 3, 4 und 5 sind die wichtigsten
Teile der Vorrichtung getrennt dargestellt, dabei zeigt F i g. 3 den stillstehenden
Teil; F i g. 4 den diesem gegenüber verlagerbaren Ofenteil und F i g. 5 den gleichfalls
verstellbaren Rohrbiegeteil; in F i g. 6 ist ein Teil des Querschnitts gemäß der
Linie VI-VI von F i g. 5 dargestellt; F i g. 7 ist eine schematische Darstellung
der zum Antriebsmechanismus der Biegevorrichtung gehörigen Elemente.
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Das in F i g. 1 dargestellte gerade Glasrohr 1 besitzt an jedem Ende
ein angeschmolzenes Lampengestell 2, eine Metallplatte 3 und ein Entlüftungsröhrchen
4. Das Rohr 1 soll nach einem bekannten Verfahren zu einer mit 5 angedeuteten Gestalt
verformt werden. Dabei wird das gerade Rohr zusammen mit der Platte 3 in einen Halter
7 eingebracht und kommt vertikal in diesem Halter zu hängen. Darauf wird das Rohr
in einem Ofen erhitzt und mit Hilfe einer Biegerolle kreisförmig umgebogen. Während
der Erhitzung wird durch eines der Entlüftungsröhrchen 4 Stickstoff in das Innere
des Rohres eingeführt, wodurch Oxydierung der innerhalb des Rohres liegenden Kathodenteile
verhütet wird. Weiterhin wird während und nach dem Biegevorgang der Druck im Rohr
gesteigert, um den Querschnitt kreisförmig zu erhalten.
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Dieses Verfahren kann in einer Vorrichtung durchgeführt werden, wie
sie in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Deren stationärer Teil (F i g. 3) besitzt
ein Gestell mit zwei Führungen 14. Am Gestell ist am oberen Ende der Halter 7 angeordnet,
in dem das zu verformende Rohr 1 aufgehängt werden kann. Einfachheitshalber sind
in F i g. 3 die Mittel zum Zuführen von Stickstoff in das Innere des Rohres weggelassen.
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Der fahrbare Ofenteil nach F i g. 4 besitzt einen auf den Führungen
14 fahrbaren Wagen 18, auf dem ein Gestell mit einem Ofen
12 angebracht ist. Dieser Ofen besteht aus zwei voneinander entfernbaren
Hälften. Beim Verlagern nach rechts wird der Ofen geöffnet und erst geschlossen,
wenn er das Rohr 1 enthält. Wenn das Rohr im Ofen erhitzt und plastisch gemacht
wird, tritt eine Verlängerung des Rohres auf. Um zu erreichen, daß die Längenänderung
gut kontrollierbar ist, wird eine auf dem stillstehenden Teil angebrachte Kontrollvorrichtung
verwendet (F i g. 3). Dabei ist ein Stift 11 in der Längsrichtung derart verschiebbar
angeordnet, daß er unter Ausübung einer kleinen Kraft das Rohr 1 am unteren Ende
stützt. Beim Zunehmen der Länge des Rohres 1 übt der Stift 11 ununterbrochen nahezu
die gleiche geringe Kraft auf das Rohr aus. Der Stift 11 bildet nämlich einen
Teil einer empfindlichen Waage, die im wesentlichen aus einem um einen festen Drehpunkt
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schwenkbaren Hebel 8 mit Gegengewicht 9 besteht.
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Der Biegeteil der Vorrichtung nach F i g. 5 ist auf einem gleichfalls
auf den Führungen 14 fahrbaren Wagen 16 angeordnet. Dieser Teil besitzt eine in
einem Joch 24 drehbare Biegerolle 23. Das Joch 24 ist über Stangen 44 und
45 gegenüber dem Wagen 16 in lotrechter Richtung verschiebbar (s. F i g. 6).
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Die Mittel zum Verschieben des Joches 24 in vertikaler Richtung und
zum Drehen der Biegerolle 23 in diesem Joch sind in den F i g. 5, 6 und 7 schematisch
dargestellt. Das Joch 24 ist an einer Kette 22 befestigt, die über zwei Kettenräder
20 und 21 beweglich ist. An dieser Kette ist eine Masse 25 befestigt, die als Gegengewicht
für das Joch mit der Biegerolle dient. Die Mittel zum Antrieb dieser Kette umfassen
nach der Erfindung eine Triebstange 26, deren oberes Ende am Gegengewicht 25 und
deren unteres Ende mittels eines Verbindungsblocks 41 an der Kette 27 befestigt
ist. Diese Kette, welche über Kettenräder 28 und 29 beweglich ist, wird an zwei
Stellen durch Rollen 30 gespannt gehalten. Das Kettenrad 29 wird mittels eines Elektromotors
32, eines Schneckengetriebes 33 und einer Seilübertragung 31 angetrieben. Mit 59
ist schematisch eine Bandbremse bezeichnet. Die Bewegungsrichtung der Kette 27 ist
stets die gleiche.
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Im Joch 24 sind Zahnrädersätze 36, 37 und 38 drehbar angeordnet (F
i g. 6 und 7). Durch Bewegung der Kette 22 verschiebt sich das Joch auf den Führungsstangen
44 und 45, und die im Joch vorhandene Biegerolle 23 führt eine Drehung aus, indem
der Zahnrädersatz 38 mit einem am Wagen 16 fest angeordneten Zahnstangensatz 35
im Eingriff ist.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: Nachdem in dem nach rechts verlagerbaren
Ofen das Rohr 1 erhitzt worden ist und sich unter Stützung auf dem Stift 11 bis
auf eine gewisse Länge ausgedehnt hat, wird der Wagen 16 mit der Biegevorrichtung
schnell nach links bewegt unter gleichzeitiger Verlagerung des Ofens 12 mit geöffneten
Ofenhälften nach links. Am Ende dieser Bewegung stößt die Biege-. rolle 23 gegen
das untere Ende des Rohres 1, und durch an der Biegerolle 23 vorhandene Klemmen
wird die Metallplatte 3 am unteren Ende des Rohres 1 am Umfang der Biegerolle festgeklemmt.
Ein Elektromagnet 17 bewegt darauf den Stift 11 schnell abwärts. Der Elektromotor
32 wird dann eingeschaltet und treibt die Kette 27 mit dem Verbindungsblock 41 zunächst
beschleunigt und dann mit gleichförmiger Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles
40 an. Infolge des Vorhandenseins der Triebstange 26 führen das Gegengewicht
25 und das Joch 24 eine geradlinige Bewegung aus, die Biegerolle 23
im Joch wird in Drehung versetzt, und das Rohr 1 wird an deren Umfang aufgerollt.
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Der Block 41 durchläuft nach dem Einschalten des Elektromotors
32 zunächst den mit 43 angedeuteten gekrümmten Streckenteil, wodurch, abgesehen
von der Anlaßbeschleunigung dieses Motors, die Geschwindigkeit der Kette 22 etwa
sinusförmig zunimmt. Wenn der Block 41 den Streckenteil 43 zurückgelegt hat, bewegen
sich das obere Triebstangenende und das Joch
24 mit etwa gleichförmiger
Geschwindigkeit fort. Infolge des Vorhandenseins des gekrümmten Streckenteiles 46
nimmt die Geschwindigkeit des sich aufwärts bewegenden Joches 24 etwa sinusförmig
bis auf Null ab, und das Joch erreicht den Umkehrpunkt seiner vertikalen Bewegung.
Da das Joch einige Zeit in dieser äußersten Lage gehalten werden muß, um das aufgerollte
Rohr 1 von der Biegerolle entfernen zu können, wird vor dem Erreichen des Umkehrpunktes
der Jochbewegung die Erregung des Elektromotors 22 mittels eines Schalters 56 ausgeschaltet,
der von dem an dem Gegengewicht 25 angebrachten, im übrigen einstellbaren Arm 58
betätigt wird. Dieser Schalter ist an einer solchen Stelle der vom Gegengewicht
25 zurückzulegenden Strecke angeordnet, daß infolge der im System vorhandenen Trägheitskräfte
der Block 41 auf dem Streckenteil 46 zum Stillstand kommt, wenn das Joch den Umkehrpunkt
seiner vertikalen Bewegung erreicht hat. Infolge der starken Krümmung des Streckenteils
46 gibt ein Zumstillstandkommen des unteren Triebstangenendes an einer Stelle links
oder rechts von der mit 50 angedeuteten Lage wenig Anlaß für das obere Triebstangenende,
eine von der äußersten vertikalen Lage abweichende Lage einzunehmen.
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Nachdem das Rohr 1 auf die Biegerolle aufgewikkelt ist, können die
Rollenhälften 60 und 61 der Biegerolle 23 durch Bewegung der je um eine Spindel
59 schwenkbaren Hebel 63 gemäß den Pfeilen 65 auseinander bewegt und das kreisförmig
gebogene Er-: zeugnis entfernt werden.
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Um zu erreichen, daß beim Zumstillstandkommen des Blocks 41 das Gegengewicht
sich gerade im Umkehrpunkt seiner vertikalen Bewegung befindet und sogar sehr kleine
Abweichungen gegenüber der: äußersten vertikalen Lage des Gegengewichtes 25 und
des Joches 24 vermieden werden, kann im Streckenteil 46 ein Anschlag 54 vorgesehen
werden, an dem der Verbindungsblock 41, der sich mit abnehmender Geschwindigkeit
längs dieses Streckenteiles bewegt, schließlich mit einem Stoß zum Stillstand kommt.
Da dann das obere Triebstangenende gerade in den Umkehrpunkt seiner Bewegung gelangt
ist, wird dieser Stoß nicht auf die Biegerolle übertragen. Das auf die Biegerolle
aufgewickelte Rohr hat dann stets die gleiche Länge, längs seines kreisförmigen
Umfangs gerechnet. Der Anschlag 54 befindet sich auf einem um einen festen Punkt
51 schwenkbaren Arm 66, der an einem Hebel 53 angelenkt ist. Der Hebel
53 ist wieder an einem um einen zweiten festen Punkt 68 ; schwenkbaren Arm
69 gelenkt. Der Anschlag wird durch die Wirkung einer Druckfeder 70 in der vom Block
41 durchlaufenden Strecke gedrückt gehalten.
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Das Zurückbewegen des Joches 24 in seine Ausgangslage wird durch Schwenkung
des Hebels 53 ge- ; mäß dem Pfeil 71 bewirkt, wodurch ein Schalter 62 betätigt wird,
der den Elektromotor 32 wieder erregt. Die Kette 27 wird dann wieder angetrieben,
und das obere Triebstangenende 25 führt eine Aufwärtsbewegung aus. Kurz vor dem
Ende dieser Bewegung des Joches kann der mit dem Gegengewicht 25 verbundene Arm
57 einen weiteren Schalter 64 betätigen, wodurch die Erregung des Elektromotors
32 wieder wegfällt. Inzwischen ist der um eine halbe Kettenlänge weiter liegende
Block 47 auf den gekrümmten Strekkenteil 46 gelangt und kann sich über diesen Streckenteil
mit abnehmender Geschwindigkeit bewegen, bis er mit einem Stoß gegen den inzwischen
wieder in den Streckenteil 46 zurückgebrachten Anschlag 54 gelangt. Darauf kann
der ganze Zyklus wieder wiederholt werden.