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Verfahren und Vorrichtung zum Pressen von Geqenständen aus plastischem
Material Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gepreßten
Gegenständen aus plastischem MaterIal, bei welchem die Anzahl der Werkzeugelemente
en physikalischen Erfordernissen des Formgebungsprozesses entsprechend . -aufeinander
abgestimmt und jede gewünschte Stückleistung mt einer Fertigungseinheit erreicht
werden kann.
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Beim Verformen von plastischem Material; z.B. Glas, durch Pressen,
benötigen.die einzelnen l'eilvorgäng- - Beladen, Pressen, Erstarren, Entladen -
eine bestimmte Zeit, deren Dauer durch physikalische Gesetze bestimmt ist. Durch
die Summe der Zeiten für die Teilvorgänge ist die Leistung eines Werkzeuges besti.mmt,
durch die optimale Beanspruchung aller in einer Maschine angeordneten Werkzeugelemente
die physikalisch mögliche Leistung der Maschine. Je näher eine
Maschine
an der Grenze der physikalisch möglichen Leistung arbeitet, um so kleiner wird in
der Regel auch der Formgebungsaufwand für das damit erzeugte Produkt. Maschinen
dieser Art sollten deshalb so gebaut werden, daß die Werkzeuge bis an die Grenze
ihrer ph>sikalischen Leistungsmöglichkeit beansprucht werden können. Darüber
hinaus sollte es möglich sein, die Stückleistung in weiten Bereichen zu variieren,
ohne dadurch die Wirtschaftlichkeit der Maschine zu sehr zu ändern.
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Die bekannten Verfahren und Maschinen dieser Art erfüllen die gestellten
Forderungen ungenügend. Intermittierend angetriebene Rundtischpressen mit einer
Preßstation erreichen wegen des notwendigen Mindestzeitbedarfs für das Pressen und
den Tischtransport nur Stückleistungen in der Größenordnung von etwa 20 - 60 Stück/min,
wobei eil:em Preßstempel und einem oder mehreren Dec-ringen 4 - 16 oder mehr Formen
unterteile zugeordnet sind. Eine beliebige Leistungssteigerung, unter Beibehaltung
optimaler Werkzeugnutzung, ist nicht möglich.
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In einer kontinuierlich umlaufenden Presse, bei welcher jede Station
mit einem Preßwerkzeugsatz, bestehend aus einem Preßstempel, einem Ping und einem
Unterteil, ausgerüstet ist, sind mehr Werkzeuge installiert als für eine optimale
Formung der meisten Gegenstände notwendig wäre.
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Bei bekannten Pressen, z.B. solchen entsprechend Dt-PS 964.093 und
US-PS 2.009.994, bei welchen die Stempel und Ringe stationär angeordnet sind und
die Formen einzeln, d.h. ohne durch einen Tisch fest miteinander verbunden zu sein,
auf Bahnen umlaufen, ist durch die zl;mindest teilweise intermittierende Bewegung
der Formenuterteile die Leistung ebenso begrenzt wie bei der intermittierend angetriebenen
Rundtischpresse.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, bei welchem die
Werkzeugelemente entsrechend ihrer physikalischen Leistungsmöglichkeit so aufeinander
abgestimmt sind, daß jede beliebige Stückleistung realisiert werden kann.
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Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß in einem in sich geschlossenen
Transportsystem Wagen umlaufen, auf welchen Formenteile, z.B. die Formenunterteile
befestigt sind. Das Transportsystem besteht aus kontinuierlich umlaufenden Rundtischeinheiten,
die durch Transp- -.rtbahnen miteinander verbunden sind, und die Zahl aller für
die Formgebung verwendeten Werkzeugelemente ist so aufeinander abgestimmt, daß innerhdlb
eines Transportsystems jede beliebige Stückleistung erreicht werden kann. Vorzugsweise
besteht das Transportsystem aus einer in Laufrichtung vor einer ersten Rundtischeinheit
liegenden Transportbahn und einer diese erste Rundtischeinheit mit einer zweiten
Rundtischeinheit verbindenden zweiten Transportbahn. Der Gegenstand wird beim Durchlaufen
des Formenunterteiles durch die erste Rundtischeinheit gepreßt, beim Durchlaufen
der zweiten tund'ischeinheit aus der
Form gehoben und abgegeben.
Der Glasposten wird je nach Art des verwendeten Speisers nach zwei verschiedenen
Methoden in das Formenunterteil eingegeben, und zwar wird entweder a) der Posten
von einem kontinuierlich auslaufenden Strang abgeschnitten; dabei kann das Fonnenunterteil
angehalten werden, der Glasstrang setzt auf dem Formenboden auf, das Glas fließt
bei stillstehendem oder in vertikaler Richtung abwärts bewegtem Formenboden in die
Forir. und wird abgeschnitten. Das Formenunterteil ist dabei in der vor der Preßrundtischeinheit
liegenden, geraden Transportbahn. Das Formenunterteil kann jedoch auch mit beliebiger
Geschwindigkeit bei diesem Vorgang weiterbewegt werden; oder: b) der Posten wird
in einem bekannten Tropfenspeiser zu einem Tropfen geformt, aby-eschnitten und im
freien Fall mittels eines Leitsystems dem bewegten Formenunterteil zugeführt. Das
Formenunterteil hat beim Einfallen des Tropfens gerade die Preßrundtischeinheit
erreicht.
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Die Anzahl der Wagen und die Anzahl und Anordnung der Werkzeuge und
Vorrichtungen für die Durchführung der Teilvorgänge sind so gewählt, daß mit voller
oder nur.ateilweiser Werkzeugbestückung gearbeitet werden kann, ohne daß deshalb
die optimale Fertigungszeit der herzusteilenden Gegenstände geändert werden muß.
Die Wagen können durch entsprechende Ausführung der Wagen-Antriebselemente auf den
Teilstrecken
des Transportsystems beliebig dicht zusammen- oder
auseinandergezogen werden, wodurch die Zeiten für die Einzelvorgänger z.B. das Kühlen
von Glaspreßlingen und das Formen beim Pressen, nach Bedarf festleg- und realisierbar
sind und der Raumbedarf für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens klein
gehalten werden kann, bei gleichzeitiger günstiger Teilung der Werkzeuge an den
Umlenkstationen. Dabei ist es gleichgültig, ob der Antrieb der tragen durch unabhängige,
regelbare Elemente derart erfolgt, daß die Wagen mit während des Betriebes für einen
bestimmten Wegabschnitt kontinuierlich veränderbarer Geschwindigkeit transportiert
werden können, oder durch Elemente, die vom Vorrichtungsantrieb mitbetätigt werden,
wobei das für einen Artikelbereich optimaleGeschwindigkeitsverhältnis während des
Betriebes der Vor richtung konstant beibehalten wird.. Durch Austausch der Antriebselemente
im Stillstand der Vorrichtung ke.n das Geschwindigkeitsverhältnis ebenfalls stufenweise
geändert werden. Das Prinzip dieses Verfahrens ist vielfältig anwendbar und für
alle Preßverfahren - Pressen von oben und von unten - geeignet.
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Die Erfindung wird am Beispiel einer vollautomatischen Presse näher
erläutert: Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Pressenlundtisch; Fig. 3 einen Vertikalschnitt
durch den Entformungsrundtisch;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch
die Transportbahnen; Fig. 5 eine Ansicht von den Transportwalzen; Fig. 6 einen Vertikalschnitt
durch eine Transportwalze; Fig. 7, ein Scherna des Maschjnenantriebs; 8 u. 9 Fig.
10 eine Form beim Speisen aus dein Strang in Füllstellung; Fig. 11 die Stellung
der Abziehklauen für den Unterstempel beim Dagegenfahren des Stempels; Fig. 12 die
Abziehklauen in Arbeitsstelung; Fig. 13, eine Vorrichtung zum Abziehen des Unter-14
u. 15 stempels; Fig. 16, Einzelheiten der Form mit Bremse für den 17, 18, 19 u.
20 Unterstempel, und Fig. 21 ein Steuerungsschema.
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Die Rundtischeinheiten 1 und 4 sowie die Antriebswalzen 2 und 5 drehen
sich mit im technischen Sinne gleichförmiger Geschwindigkeit um ihre Hauptachse.
Die Wagen 7, auf welchen die Formen 6 befestigt sind, werden in den Transportbahnen
3, 3a durch die Rollen 31 geführt und von den Rollen 30, welche in die Nuten der
Antriebswalzen 2 und 5 eingreifen, mitgenomn,en Beim Durchlaufen der Rundtischeinheiten
1 und 4 werden sie in den Aussparungen 8 der Tische 10 geführt und mitgenommen und
mittels der Leiste 11 angedrückt.
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In den Tischen 10 werden die Wagen mit gleichförmiger, in den Transportbahnen
3, 3a mit teilweiser wechselnder Geschwindigkeit bewegt. Die Rundtischeinheit 1
ist mit vier Preßstationen (Fig. 1 und 2), die Rundtischeinheit 4 (Fig. 1 und 3)
mit vier :;tationen zum Entformen und Abgeben der Artikel ausgerüstet.
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Am Beispiel eines möglichen Prozeßablaufes, welcher mit der Presse
ausgeführt werden kann, und zwar - Einspeisen des Glases in die Form aus dem Strang
- Pressen von unten - Abkühlen des Glases und der Formen - Entformen wird die Presse
eingehender beschrieben.
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An der Stelle der Steigung "0" der Nut in Antriebswalze 5 (Fig. 1,
5 und 6) verharrt die Form 6 in Ruhestellung. Der Unterstempel 50 (Fig. 10) wird
vom Zylinder 51 schnell angehoben, unterstützt den Glasstrang 59 und wird während
dem Nacnfließen des Glases so langsam abgesenkt, dlß das dadurch in der Form freiwerdende
VDlumexl etwa dem Voiumen des nachfließenden Glases entspricht. Die Absenkgeschwindigkeit
wird mittels einer olvorlage 70 (Fig. 21) an Zylinder 51 gesteuert. Damit heim Einlaufen
der Form in die Speisestation die Hebel 92 nicht beschädigt werden, ist eine Sicherung
vorgesehen. Fig. 11 zeigt, wie die Hebel 52 durch die Federn 53 elastisch mit dem
Träger 56 verbunden sind und abgedrückt werden können, damit sie beim Gegenlaufen
an den Bund 57 nicht beschidigt werden. Fig. 12 zeigt die Hebel 52 in Normalstellung.
Nach Ende des Speisevorganges wird der Glasposten vom Glasstrang mittels einer bekannten,
nicht dargestellten Speiserschere unmittelbar über der Form 6 abgetrennt und die
auf dem Wagen 7 befestigte Form aus der Speisestellung heraus- und der Rundtischeinheit
1 (Fig. 1 und 2) zugeführt, wo sie von Tisch 10 auf- und mitgenommen wird. Nach
dem Einlauf -der Form in Tisch 10 wird mittels
Zylinder 13 (Fig.
2) zuerst der Oberstempel 12 auf die Form gepreßt, dann mittels Zylinder 15 und
Stößel 14 der Unterstempel 50 hochgedrückt und das Glas gepreßt. Das Zurückfahren
von Stößel 14 und Oberstempel 12 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, der Unterstempel
50 verbleibt in Preßstellung und wird von der nachstellbaren Bremse 60 (Fig. 16,
17, 18, 19 und 20) gehalten. Diese Bremse ist so gebaut, daß sie den Unterstempel
in jeder beliebigen Lage festhält. Die Steuer- und Arbeitsluft sowie die Brenngase
für das gelegentlich notwendige Beheizen des Oberstempels werden über die Drehzuführung
16 zugeleitet. Nach Übergabe der Form von Rundtischeinheit 1 an die Bahn 3 und Antriebswalze
2 wird die Formentransportgeschwindigkeit verringert und werden die Formen enger
zusammengeführt, wodurch die raumsparende Bauweise erreicht wird. Auf der Bahn 3
sind Vorrichtungen vorgesehen zum Kühlen von Glas und Form. Vor Einlauf der Form
6 in die Rundtischeinheit 4 (Fig. 1 und 3) wird der Untersempel 50 von der Rollenbahn
58 (Fig. 15) angehoben. An der Rundtischeinheit 4, in welcher die Form w;e in der
Rundtischeinheit 1 aufgenommen und geführt wird, sind Ausheber 20 angeordnet, die
von Zylinder 21 betätigt werden und mittels Vakuum das Glas aus der Form heben.
Über Drehzuführung 27, Vakuumkessel 26, Ventil 25 und Schlauch 22 wird das Vakuum
an den Ai;sheber 20 herangeführt. Zylinder 24 drückt über Klaue 23 und Unterstempel
50 beim Ausheben das Glas ganz aus der Form. Anschließend wird der Unterstempel
in seine Ausgangsstellung vor dem Entformen, nach dem Auslaufen der Form aus der
Rundtischeinheit 4 mittels Rollenbahn 54 (Fig. 14) weiter abgesenkt. Damit die Höhen
der RoZlenbahnen 54 (Fig. 14) und 58 (Fig. 15) den Abmessungen der jeweiligen Formen
angepaßt werden können, sind die Rollenbahnen mit Verstelleinr chtungen 55 (Fig.
13) versehen.
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Nach dem Auslaufen aus der Rundtischeinheit 4 wird die von der Antriebswalze
5 und der Transportbahn 3a geführte Form verzögert und mit niedriger Geschwindigkeit
weitertransportiert. Wenn sie etwa das erste Drittel der Länge der Transportwalze
5 durchlaufen hat, wird sie wieder beschleunigt und mit erhöhter Geschwindigkeit
dicht an die sich davor in Ruhestellung und beim Speisen befindliche Form herangeführt
und in Speisestellung transportiert, während gleichzeitig die vorlaufende Form beschleunigt
und aus der Speisestellung herausgeführt wird. Wagen 7, auf welchem rorm 6 befestigt
ist, läuft dabei mit Rollen 31 in der geraden Bahn 3a (Fig. 4 ; Der Zyklus beyinnt
von neuem.
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Der Transport der Wagen 7 erfolgt hier mittels Walzen (Fig. 5), welche
eine verschiedene Steigung haben. Diese Steigung kann natürlich auch konstant sein.
Außerdem körnern die Wagen mit beliebigen anderen Mitteln angetrieben werden.
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Der Hautantrieb der Maschine ist mechanisch (Fig. 7, 8 und 9) und
mit der Kurbel 40 (Fig. 7) für die Handeinstellung, zum Einrichten beim Umrüsten,
versehen. Die Preß- und Entformungsstation sowie die Abzugeinrichtung für den Unterstempel
50 sind hier pneumatisch angetrieben (Fig, 21). Der Antrieb dieser Maschinengruppen
kann aber auch mechanisch oder hydraulisch sein. -Bei einer anderen Vorrichtung
können andere Werkzeuge und-Betätigungselemente sowie andere Einzelyorgänge erforderlich
sein, das Prinzip bleibt aber bestehen.