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Titel: Verfahren und Vorrichtung zur.l Polieren von insbeondere aus
Glas bestehenden Hohlkörpern wie bs.
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Flaschen o.dgl.
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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Polieren von
insbesondere aus Glas bestehenden Hohlkörpern wie Flaschen o.-dgl., bel dem die
Innenfläche des Hohlkörpers der Einwirkung einer bewegten bzw. strömenden Polierflüssigkeit
ausgesetzt wird, die naeh erfolgter Einwirkung sofort und vollstandig aus dem mit
nach unten gerichteter bEfnung angeordneten Hohlkörper abfließt, sowie ferner eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bei einem bekannten Verfahren zum Polieren von Hohlkörperr. aus Glas
werden diese Hohlkörper in einen Korb eingebracht, der abwechselijd Jeweils mehrere
Male in nebeneinander angeordnete Behälter eingetaucht wird, von denen mindestens
einer eine lolierflüssigkeit, bsp. Flußsäure, und die deren eine Wa3chflüssigkeit,
bsp.
Schwefelsäure als Zwischeribad und Wasser als Endbad, enthalten.Durch das In einem
bestimmten Rhythmus erfolgende mehrmalige Eintauchen des Korbs wird eine Relativbewegung
zwischen der im Behälter ruhenden FlüssigkeIt und den bewegten hohlkörpern erzeu,rt,
so daß ein länger dauerndes Anhaften von Polierflüssigkeit an den Hohlkörpern und
eine dadurch bedingte Entstehung von Anlegen vermieden wird; bei zusätzlicher Einhaltung
einer bestimmten zeitlichen Abfolge für den mehrmals erfolgenden Behälterwechsel
ist eine einwandfreie Xclierung der Hohlkörper-Außenfläche gewährleistet.
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Nicht möglich ist bei diesem bekannten Verfahren allerdings eine gleichzeitige
Polierung der Hohlkörper-Innenfläche, die daher gänzlich unterbleiben oder aber
von Hand nachgeholt werden muß.
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Ursächlich für diesen erheblichen Nachteil ist, daß Polierflüssigkeit,
die beim Eintauchen des Korbs in den Hohlkörper eindringen würde, dort praktisch
bis zum Schluß des Polierens verbleiben könnte, ohne daß zwischen ihr und dem Hohlkörper
eine Relativbewegung stattfindet; die Entstehung schädlicher Anleger wäre die unausbleibliche
Folge. Um derartiges zu verhindern, müssen die Hohlkörper daher vor dem Einlegen
in den Korb mit einem Beschwerungsstoff gefüllt und flüssigkeitsdicht verschlossen
werden. Dadurch erhöhen sich jedoch die Vorbereitungszeiten ganz erheblich, waß
einen weiteren wesentlichen Nachteil dieses wegen seiner langen Wartezeiten beim
Wechsel der Behandlungsphasen ohnehin schon recht zeitauf erdigen Verfahrens (je
nach Güte 20 - 40 min Gesamtpolierzeit) darstellt.
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Dieses bekannte Verfahren ist nun dadurch verbessert worden, daß anstelle
mehrerer getrennter Behälter für die Polierflüssigkeit und die Waschflussigkeiten
nur noch ein einziger Behälter vorgesehen ist, in dem durch Auswechseln de Badflüssigkeit
alle Behandlungsphasen (Ätzen, Zwischenspülen und Endwaschen) vorgenommen werden.
Die Hohlkörper befinden sich bei diesem ebenfalls zum Stand der Technik gehörenden
Verfahren entweder in einem mittels eines Exzenters in Taumelbewegung versetzte
Korb oder in einer rotierenden Trommel; wahrend sie bei Verwendung eines Korbs wiederum
mit einer Bescbwerungsstoff gefüllt und flüssigkeitsdicht verschlossen werden müssen9
d.h. also nicht gleichzeitig innenpoliert werden können, bedeutet die Verwendung
einer rotierenden Trommel eine weitere Verbesserung des vorbeschriebenen bekannten
Verfahrens, da die Hohlkörper dabei auch gleichzeitig innenpoliert werden können.
Das ist deshalb möglich, weil die PoslierflUsBigkeit, die beim Eintauchen des in
der Trommel in genau vorbestimmter &age gehaltenen Hohlkörpers in diesen eindringt,
im Zuge der weiteren Trommeldrehung in dem Hohlkörper ständig relativ zu diesem
bewegt wird und.nach dem Auftauchen des Hohlkörpers aus dem Polierflüssigkeitsbad
sehr rasch wieder aus diesem abfließt.
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Auch diesem verbesserten efahren haften jedoch noch erhebliche Nachteile
an. Bei Verwendung eines Korbs treten praktisch die gleichen Mängel wie bei dem
vorbeschriebenen bekannten Verfahren auf, da die Verwendung nur eines Behälters
lediglich eine Verminderung des Raumbedarfs, nicht jedoch auch eine Herabsetzung
der
Vorbereitungszeit bzw. vor allem der GesamtFolierzeit und/oder
des maschinellen Aufwands zur Folge hat; ein gleichzeitiges Innenpolieren ist dabei
ebenfalls nicht möglich. Als senwerwiegendster Nachteil bei Verwendung einer rotierenden
Trommel. erweist sich die unver&ndert lange Gesamtpolierzeit (je nach Züte 20
- 40 min), da zur Erzielung eines einwandfrei außen- und irnenpolierten Hohlkörpers
die Behanalungsphasen Ätzen und Zwischenspülen einander nach wie vor mehrmals abwechseln
müssen, wobei sich die langen Warteseiten bei jedem Wechseln natürlich recht ungünstig
auswirken.
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Weiter ist ein Verfahren zum Innenpolieren von Fernsehröhren bekannt,
bei dem die Röhren auf einen mit Löchern und darin.angeordneten Düsen versehenen
Tisch aufgegeben werden derart, daß sie mit nach unten weisender Öffnung über die
Düse gebracht werden. ober diese Düse wird die Polierflüssigkeit in das Innere des
Hohlkörpers eingebracht, wo Eie auf die Innenfläche des Hohlkörpers einwirkt; anschließend
fließt sie durch d-ie Öffnung der Röhre nach unten und außen ab.
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Dieses sehr speziell auS die Polierung von Fernsehröhren zugeschnittene
Verfahren ist für die Polierung von Hohlkörpern schlechthin jedoch nicht anwendbar.
Obschon man bei diesem bekannten Verfahren mit eines einzigen Polierphase auskommt,
d.h.
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also auf vwischenbäder völlig verzichten und die Röhren nach einmaligem
Polieren sofort in das Endbad geben kann, so daß die Gesamtpolierzeit sehr kurz
(10 min; ist, würde es für die Pclierung
anderer Hohlkörper wie
bsp. Flaschen doch entcycheidende Nachteile aufweisen: Ein gleichzeitig erfolgendes
Innen- und Außenpolieren ist wiederum nicht möglich, die durch die frei nach unten
austretende Polierilüssigeit entstehenden Dämpfe wurden beim Aufsteigen die Außenfläche
der Hohlkörper verätzen bzw. mattiert, da eine sichere Abdichtung insbesondere bei
solchen Hohlkörpern, die mit einem Außenrelief versehen sind oder infolge einer
Schnaupe bzw. eines Henkels o.dgl. eine unsymmetrische Projektion aufweisen, praktisch
nicht möqlich ist, usw.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Polieren
von insbesondere aus Glas bestehenden nohlkörpern wie Flaschen o.dgl. zu schaffen,
mit dem ein gleichzeitig erfolgendes Innen- und Außenpolieren der Hohlkörper in
einer einzigen Polierphase, d.h. also unter Ausschaltung von Zwischenbädern, und
dadurch stark herabgesetzter Gesamtpolierzeit möglich ist.
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Ausgehend von dem zuletzt beschriebenen bekannten Verfahren wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gleichzeitig mit der Innenfläche auch
die gesamte Außenfläche des Hohlkörpers der Einwirkung einer sich in turbulenter
Strömung befindenden Polierflüssigkeit ausgesetzt wird, die nach erfolgter Einwirkung
sofort und vollständig abfließt.
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Wie sich gezeigt hat, verhindert die Verwendung einer sich in turbulenter
Strömung befindenden Polierflüssigkeit deren lätngerdauerndes Anhaften an der Hohlkörper-Oberfläche,
so daß Anleger auch dann nicht entstehen können, wenn die Zeit, de der Hohlkörper
beim
erfindungsgemäßer. Verfahren in der Polierflüssigkeit verbleibt, die bislang als
Maximum angesehene Dauer einer Polierphase bei dem herkömmlichen Verfahren überschreitet.
Die Ursache dafür dürfte darin zu suchen sein, daß die Polierflüs-igkeit keine Partikel
an der Hohlkörper-Oberfläche abzulagern vermag, da diese-durch die Gewalt der nachfolgenten
Strömung sofort wieder abgerissen und fortgespült werden würden; die recht kurze
Kontaktzeit zwischen Polierflüssigkeitspartikel und Hohlkörper-Oberflächenpunkt
reicht so zwar gerade zur Ausübung einer normalen Ätzwirkung, nicht jedoch auch
für ein Fest- bzw. Einbrennen und dadurch bedingtes Entstehen von Anlegern, wozu
in aller Regel eine längerdauernde Kontaktzeit zwischen Polierfliissigkeitspartikel
und Hohlkörper-Oberflächenpunkt erforderlich ißt. Durch das nach erfolgt er Einwirkung
sofortige -und vollständige Abfließen der Polierflüssigkeit kommt diese im Bereich
der Hohlkörper-Oberfläche nie zum Stillstand, so daß auch insoweit keine Anleger
entstehen können.
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Die beim erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte Innen- und Aussenfläche
des Hohlkörpers gleichzeitig erfassende Behandlungsphase Ätzen kann daher in einem
Zug durchgeführt werden; die Behandlungsphase Zwischenspülen entfällt somit, da
es während des Ätzens haften bleibende Polierflüssigkeitspartikel praktisch nicht
gibt und deshalb nicht zu entfernen gilt. Etwa beim Abfließen der Polierflüssigkeit
haften bleibende Partikel werden in der Behandlungsphave Endbad entfernt. Durch
den Fortfall der Behandlungsphase Zwischenspülen läßt sich beim er£indungsgemäßen
Verfahren
selbst bei höchsten Güte anforderungen eine Gesamtpolierzeit von nur 6 - 8 min einhalten.
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Weiter wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens vorgeschlagen, die eine Auflagerfläche für den mit nach unten gerichteter
Öffnung angeordneten Hohlkörper aufweist, welche von mindestens einer Zuführun£;
für die die Hohlkörper-Innenfläche beaufschlagende Polierflüssigkeit durchdrungen
ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auflagerfläche den Boden eines
halters bildet, deren Wand mindestens die gleiche Höhe wie der, zu polierende Hohlkörper
aufweist und mit einem Überlauf versehen ist, und daß in den Innenraum des Behälters
mindestens eine weitere Zuführung für die die Hohlkörper-AuBenfläche beaufschlagende
Pollerflüssigkeit mündet.
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Vor allem beim Polieren sehr hoher bzw. langgestreckter Hohlkörper
wie bsp. Flaschen empfiehlt es sich, mehr.ere, in verschiedenen Behälterhöhen angeordnete
Zuführungen für die die Hohlkörper-Außenfläche beaufschlagende Polierflüs 9 igkeit
vorzusehen.
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AuS diese Weise wird auch der obere Bereich des liohlkörpers beim
Einströmen der Eolierflüssigkeit in den leeren Behälter bereit-s in der Anfangsphase,
in der er sonst regelmäßig unbeaufechlagt ist, deren Einwirkung ausgesetzt, so daß
sich für alle Bereiche des Hohlkörpers im wesentlichen gleiche Behandlungszeiten
ergeben. Vor allem wird jedoch durch diese Ausgestaltung die Turbulenz der Außenströmung
über die gesamte Behälterhöhe gleichbleibend gewährleistet.
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Um letzteres auch für die Innenströmung zu erreichen, kann ,emäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung die den Loden des Behälters durchdringende Zuführung
für die die Hohlkörper-Innenfläche beaufschlagende Polierflüssigkeit nach obn in
den nehälter vorstehen. Diese Ausgestaltung ist auch deshalb vorteilhaft, weil die
nach oben in aen Behälter vorstehenue Düse gleich als Halterung für den t-ohlsörper
wirkt, so daß dieser von der Strömung der Polierflüssigkeit seitlich nicht so weit
versetzt werden kann, daß seine Öffnung sich nicht mehr über der Düse befindet.
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Zweckmäßig sind die Zuführungen als regelbare Strahldüsen ausgebildet
und wahlweise auf Polierflüssigkeit oder auf Waschilüssigkeit umschaltbar. Durch
die Regelbarkeit der Strahldüsen läßt sich die Einströmgeschwindigkeit der Polierflüssigkeit
verändern, was im Hinblick auf unterschiedliche Abmessungen der in den Behälter
eingebrachten Hohlkörper wesentlich ist, während durch die Umschaltbarkeit von Polierflüssigkeit
auf Waschflüssigkeit und umgekehrt. der in Verbindung mit dem an zweiter Stelle
beschriebenen bekannten Verfahren erwähnte Vorteil erzielt wird, alle Behandlungsphasen
(hier einmaliges Ätzen und Endwaschen) in einem Behälter durchführen zu können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Wand des Behälters
einen strömungsgünstigen, vorugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf, wodurch
ein vorzeitiges Abnehmen der Strömungeturbulenz, wie es bsp. durch Ecken herbeigeführt
würde, vermieden wird. Ist dann noch gemä,L-einem weiteren Merkmal der Erfindung
der
Verlauf der Wand des Behälters der Form des zu polierenden Honlkörpers in etwa angepaßt
derart, daß zwischen Sehälterwand und Hohlkörper ein über dessen gesamte Höhe im
wescntlichen gleichbleibender Abstand erzielt wird, eo wird praktisch jeder Oberflächenpunkt
des Hohlkörpers von einer Polierflüssigkeit gleicher Turbulenz beaufschlagt.
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Zweckmäßig weist die Auflagerfläche mindestens eine Auslaßöffnung
auf, deren Querschnitt. so bemessen ist, daß bei normaler Flüssigkeitsbeaufschlagung
die durch diese Öffnung abfließende Fltsslgkeitsmenge geringer als die zufließende
Flüssigkeitsmenge ist. Auf diese Weise wird der Behälter bei Beaufschlagung des
Hohlkörpers mit Polierflüssigkeit bis oben gefüllt, so daß der Hohlkörper praktisch
in einem sich im turbulenten Zustand befindenden Polierflüssigkeitsbad schwimmt;
die überschüssige Polierflüssigkeit fließt leber den Überlauf ab. Hört die Beaufschlagung
des Hohlkörpers mit Polierflüssigkeit auf, strömt die noch im Behälter befindliche
Polierflüssigkeit sehr rasch über die Auslaßöffnung ab, die sowohl innerhalb als
auch außerhalb des von der Öffnung des Hohlkörpers überdeckten Bereichs angeordnet
sein kann.
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Um ein Blockieren der Auslaßöffnung durch den Hohlkörper zu verhindern
und so ein vollständiges Abfließen der sich außerhalb und inr,eIhalb des Hohlkörpers
befindenden Polierflüssigkeit aus dem Behälter zu gewährleisten, ist gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung der it seiner Öffnung die seine Innenfläche mit
Polierflüssigkeit
beaufEchlagende Zuführung überdeckende Hohlkörper mittels Distanzstücken auf der
Auflagerfläche abgestützt.
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Auf diese Weise bleibt zwischen der Auflagerfläche und dem Offnungsrand
des Hohlkörpers ein Durcbtrittsspalt für die Polierflüssigkeit.
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Da normalerweise in jedem Behälter nur ein Hohlkörper behandelt wird,
empfiehlt es sich, mehrere Behälter in Reihe hintereinander anzuordnen und zv:ei
solcher Behälterrethen zu einer Einheit zusammenzufassen, wobei jeder Behälter dieser
beiden Reihen an eine zentrale Rohrleitung angeschlossen ist, die wahlweise auf
den Polierflüssigkeitstank oder auf den Waschflüssigkeittank schaltbar ist. Um ein
Ablaufen der Uberlaufflüssigkeit zu ermöglichen, ist zwischen den Behältern ein
Abstand vorgesehen.
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Das Auftreten schädlicher Dämpfe wird dadurch verhindert, daß die
Einheit mit einem die oben offenen Behälter abdeckenden Dekkel versehen ist, der
an einen Abzug angeschlossen sein kann.
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In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eIner zur
Durchführung des erfindunggemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung dargestellt.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß
Fig. 1 mit abgenommenem Deckel.
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Die Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 1 mit einem Deckel 2. In dem Gehäuse
1sind in zwei nebeneinander verlaufenten Reihen zehn Behälter 3 mii kreisförmigem
Querschnitt angeordnet. Zwischen den beiden Behälterreihen erstreckt sich eine Rohrleitung
4, die über Anschlüsse 5 mit jedem der Behälter 3 verbunden ist, gespeist wird diese
Rohrleitung 4 je nach Stellung der Ventile 6 und 7 von einer der bS''en Pumpen 8
und 9, von deren die Pumpe 8 zWr Zuführung der Polierflüssigkeit 10 und die Pumpe
9 zur Zuführung des Waschwassers 11 bestimmt iEto Die Polierflüssigkeit 10 und das
Waschwasser 11 sind in einem Tank 12 untergebracht, der mittels einer Trennwand
13 in einen Polierflüssigkeitstank 12a und In einen Waschflüssigkeitstank 12b unterteilt
ist. Auf der Oberkante der Trennwand 13 ist ein Elappenventil 14 gelagert, mittels
welchem die aus den Behältern 3 über- oder durch die in deren Boden vorge£ehenen
huslaßöffnungen 15 ablaufende Flüssigkeit 10 oder 11 über den Abfluß 16 wahlweise
in den Polierflüssigkeitstank 12a oder in den Waschflüssigkeitstank 12b geleitet
werden kann.
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Der Boden 17 jeaes Behälters 3 wird in seinem Zentrum von einer iüse
18 durchdrungen, die bei dem gezeigten Ausführunsbeispiel nach oben weit in den
Behälter 3 vorsteht und auch nach oben austrägt. Im Bereich der Wand 19 jedes Behälters
3 sind zwei
Düsen 20 und 21 vorgesehen, die mit erheblichem vertikalen
Abstand angeordnet sind und horizontal austragen. Die Düsen 18 sowie 20 und 21 sind
sämtlich an äle Rohrleitung 4 angeschlossen.
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I Fig-. 1 sind in einie Behältern 3 verschiedenartige IIohlkörper
22 dargestellt. Wie daraus hervorgeht, wird durch die Düse 18 die Hohlkörper-Innenfläche
und durch die Düsen 20 und 21 dl Hohlkörper-Außenfläche beaufschlagt, wobei die
Düse 18 außerdem noch gewisse Haltefunktionen (ç. insbesondere die beiden enghalsigen
Hohlkörper 22) erfüllt.
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Da die aurch die Düsen 18 sowie 20 und 21 in den Behälter 3 einströmende
Flüssigkeitsmenge die den Behälter durch die AuslaB-öffnungen 15 verlassende Flüssigkeitsmenge
erheblich übersteigt, steigt der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 3 sehr rasch an,
bis schließlich der überEchsige Flüssigkeitsanteil den behälter 3 über den Uberlauf
verläßt. Durch die Turbulenz der Blüssigkeitsströmung wird der im Behälter 3 befindliche
Hohlkörper 22 gewissermaßen in einen Schwimmzustand versetzt, so daß die. in seinen
Innenraum eingebrachte Flüssigkeit jederzeit durch seine Öffnung abfließen kann;
ein auf den Behälter 3 aufgesetztes, bsp.
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als Gitter ausgebildetes Abdeckteil (nicht dargestellt) verhindert
ein zu weitgehendes Aufschwimmen des Hohlkörpers 22.
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Um sicherzustellen, daß nach Aufhören der Flüssigkeitszuführung die
AuslaBöffpungen 15 nicht durch den Hohlkörper 22 blockiert werden, sind Distanzstücke
23 vorgesehen, auf die der nach Aufhören
der Flüssigkeitszuführung
aus seinem Schwimmzustand in den in Fig. 1 gezeigten Ruhezustand zurückkehrende
Hohlkörper 22 aufsitzt, so daß zwischen seinem Öffnungsrand und dem oden 17-ein
Spalt bestehen bleibt, durch den die Flüssigkeit zu den Auslaßöffnungen 15 gelangen
kann.