DE3302664C1 - Walzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine für die kontinuierliche Herstellung von gewalzten Platten aus thermoplastischem Material, aus insbesondere Glas oder Glaskeramik, bei der die zwei Formgebungswalzen während des Betriebs ohne Unterbrechung des Materialflusses gewechselt werden können.
Beim Walzen von plastischem Material, z. B. Glas unterliegen die vorwiegend aus Gußeisen oder Stahl bestehenden Formgebungswalzen einer Veränderung, z. B. durch Oxidation oder Beschädigung an der Oberfläche. Dadurch wird auch die Oberfläche des geformten Materials verändert. Weil diese Veränderung aus Qualitätsgründen innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden muß, ist es erforderlich, die Formgebungswalzen häufig zu wechseln. Bei der Fertigung von Ornamentglas kann dieser Walzenwechsel auch durch die Umstellung auf ein anderes Ornament bedingt sein. Die dadurch entstehende Produktionsunterbrechung soll sehr gering sein; besonders bei der Verformung von Materialien, die leicht und bei relativ hoher Temperatur (z. B. 135O⁰C) kristallisieren und insbesondere beim Walzen von Glaskeramik darf der Materialfluß überhaupt nicht — auch nicht kurzzeitig — unterbrochen werden, da dadurch die Anlage vollkommen blockiert und nur unter größtem Aufwand wieder betriebsbereit gemacht werden kann.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, ein Glaswalzwerk mit mehreren in einem gemeinsamen Drehgestell konzentrisch gelagerten, während des Walzvorganges gegeneinander austauschbaren Arbeitswalzen zu versehen (DE-PS 5 63 419), wobei die Arbeitswalzen mit ihrer wirksamen Fläche nur eben aus der Mantelfläche des Drehgestells herausragen. Dieser Vorschlag ist jedoch nicht praktikabel, weil jedesmal dann, wenn der zwischen der Mantelfläche des Drehgestells und jeder Arbeitswalze notwendigerweise bestehende Spalt mit dem Glas in Berührung kommt, das Glas in diesen Spalt gedrückt wird. Die in der DE-PS 5 63 419 vorgeschlagene Glaswalzmaschine hat sich daher nicht durchsetzen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, beide Walzen gleichzeitig oder hintereinander während des Betriebes schnell und ohne Unterbrechung des Materialflusses zu wechseln, ohne daß Glas in den Spalt zwischen dem Drehgestellmantel und den Arbeitswalzen eindringt, die es ermöglicht, diesen Spalt willkür- lieh und beliebig zu verändern; die es ermöglicht, Kühlwasser zu allen wesentlichen Teilen der beanspruchten Vorrichtung kontinuierlich und auch während des Wechselvorgangs strömen zu lassen, und die es ermöglicht, den gesamten Wechselvorgang, bis auf den Ein- und Ausbau der Ersatzwalzen automatisch zu steuern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Maschine gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Bei der Walzmaschine gemäß der Erfindung sind die Ober- und die Unterwalze in einem Revolverkopf angeordnet, welcher auch die Ersatzwalzen aufnimmt. Das die Oberwalze tragende Gestell ist schnell anhebbar. Zwischen den beiden Unterwalzen befinden sich Bleche dergestalt, daß der Querschnitt des unteren Revolverkopfes außen einen Kreis darstellt, aus welchem die um 180° versetzten Walzen geringfügig herausragen. Diese Bleche sind in Segmente unterteilt, welche um ein gemeinsames Scharnier drehbar gelagert sind, so daß der Spalt zwischen den freien Enden der Segmente und den Walzenoberflächen beliebig einstellbar ist.

Beim Walzenwechsel wird das die Oberwalze tragende Gestell angehoben; beide oder nur einer der beiden Revolverköpfe werden um 180° geschwenkt, und das Gestell wird wieder abgesenkt. Auch dann, wenn der

Spalt zwischen den Segmentenden und den Walzen mit dem Glas in Berührung kommt, wird erfindungsgemäß der Anpreßdruck der Oberwalze gelöst und die Walze leicht angehoben, damit das Glas nicht in den Spalt gedrückt wird.

Die Drehrichtung des oberen Revolverkopfes ist beliebig, die des unteren so, daß sich seine zylindrische Hülle gleichsinnig mit dem Band des zu formenden Materials bewegt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Hülle und die Bandgeschwindigkeit sind dabei gleich groß. Die Kühlmittelzu- und -abfuhr wird bei allen Walzen während des Wechselvorganges nicht unterbrochen.

Auch die Segmente der Bleche sind mit Vorrichtungen zur Zu- und Abführung von Kühlwasser versehen, und auch hier wird die Kühlmittelzu- und -abfuhr während des Wechselvorganges nicht unterbrochen.

Der Ein- und Ausbau der Austauschwalzen erfolgt während des Betriebes; der Fluß des Glases wird dadurch nicht unterbrochen. Der durch den Walzenwechsel unbrauchbar werdende Teil des Bandes beträgt je nach Maschinenabmessung nur einige Meter. Die Walzmaschine trägt nur die Walzen für die Formgebung; die Ablaufrollen und eine eventuell erforderliche Gleitbrükke sind auf einem getrennten Gestell angeordnet. Ferner ist die Maschine symmetrisch ausgebildet, so daß das zu formende Material in beiden Richtungen hindurchgeführt werden kann. Zweierlei Ausführungen (rechts und links) sind bei Mehrmaschinenbetrieb deshalb nicht erforderlich. Bei der Aufstellung an z. B. einer Glasschmelzwanne ist eine gute Anpassung an gegebene Platzverhältnisse möglich.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die erfindungsgemäße Maschine näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Maschine mit den Walzen parallel zur Zeichenebene,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Revolverköpfe und deren Anordnung in bezug auf den Materialauslauf,

F i g. 3 das Prinzip der Hubvorrichtung für das Oberwalzen-Gestell,

F i g. 4 die Kühlmittelführung,

F i g. 5 eine Ansicht der Maschine von der Antriebsseite her,

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Antriebsseite entsprechend F i g. 5,

F i g. 7,8 die Walzenlagerung mit Teilen der Kühlmittelführung,

F i g. 9,10 und 11 die Seitenverstellung mit Lager und Führung,

F i g. 12 zwei Anordnungsmöglichkeiten, bezogen auf die Flußrichtung des zu formenden Materials.

Die formgebenden Walzen 1 und 2 (Fig. 1) werden über Ritzel 3, 4, 5 bzw. 7, 8, 9, Gelenkwellen 6 und 10, Getriebe 11, Riemen 12, Getriebe 13 und Motor 14 angetrieben. Sie sind befestigt auf den Trägern 43,44,45, 46, die mittels Wellen 29,30 in den Gestellen 37,38,39, 40 gelagert und mittels Bolzen 25,26 gegen Verdrehung gesichert sind. Die Kühlmittel werden über die Leitungen 19, 20 (F i g. 1), Lager 48 (F i g. 8) sowie Leitungen 21, 22 zu- und abgeführt. Fig.4 zeigt schematisch die Strömungsbahn der Kühlmittel. Walze 1 ist im Eingriff und wird durch Kühlmittelfluß in Bahn 59 gekühlt; die Ventile 61, 62 sind geöffnet. Walze 27 ist in Bereitstellung, die Ventile 60, 63 sind geschlossen; Bahn 64 ist ohne Kühlmitteldurchlauf. Beim Wechseln sind alle Ventile offen, dadurch werden beide Walzen gekühlt. Die Kühlleitungen (z. B. 77, 78) der den Walzen zugeordneten Segmente (z. B. 71, 73) sind mit den Kühlleitungen der Walzen parallel geschaltet. Beim Walzenwechsel werden die Gestelle 37,38 durch in den Gestellen 39, 40 angeordnete Zylinder 42 und Kolben 41 (F i g. 3) angehoben; mittels Zylinder 32 (F i g. 5) wird die Platte 31, auf welcher das von der Gelenkwelle angetriebene Ritzel 16 befestigt ist, aus einer (durch nicht dargestellte Mittel) bestimmten Mittelstellung angehoben oder abgesenkt, wodurch Ritzel 15 oder 17, die auf den Wellen 33 bzw. 34 kraftschlüssig befestigt sind, mit Ritzel 16 in Eingriff kommen. Dadurch werden die mit den Wellen 33,34 fest verbundenen Träger 43,44 und 45,46 geschwenkt, und der Wechsel der Walzen wird vollzogen. Durch (nicht dargestellte) Anschläge, Rutschkupplung und Endschalter wird sichergestellt, daß die Schwenkbewegung nach Erreichen der Betriebsstellung beendet und das Ritzel 16 ausgekuppelt wird. Die mit Ritzel 47 (Fig.6) in Eingriff stehenden, miteinander kraftschlüssig verbundenen Walzen-Antriebsritzel 5, 4 sind auf der Welle 29 drehbar gelagert. Der Ausflußspalt 36 (F i g. 2) ist so bemessen, daß bei angehobener Oberwalze und während des Schwenkvorganges nicht zu viel Material ausläuft. Mit Rippen versehene Bleche, die in Segmente 71, 72 und 73, 74 unterteilt sind, welche an gemeinsamen Gelenken 75, 76 schwenkbar gelagert sind, tragen das Band 35 beim Schwenken der Walzen 2 und 28 um die Welle 30.

Ritzel 16 ist über die Gelenkwelle 18 mit dem Getriebe 11 so gekoppelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Bleche beim Schwenken genauso groß oder um einen bestimmten Prozentsatz kleiner ist wie die jeweils eingestellte Geschwindigkeit des Bandes 35. Letztere kann für die Dauer des Wechselvorganges erhöht werden. Die Walzen sind durch Lager 48 (F i g. 8) mit den Trägern 43, 44, 45, 46 verbunden und werden mittels verschiebbarer Bolzen 49 (F i g. 7) mit dem im Lager 51 gelagerten Ritzel 3 kraftschlüssig verbunden. Durch die federnd gelagerte Kugel 50 wird der Bolzen 49 in ein- und ausgekoppelter Stellung arretiert.

Die Dicke des Bandes 35 wird durch den Abstand der Walzen 1, 2 im Betriebszustand bestimmt. Dieser wird durch Räder 23, 24 über (nicht dargestellte) Gewinde eingestellt. Der Druck in den Zylindern 32 ist einstellbar; dadurch ist die Kraft, mit welcher die Walzen 1, 2 auf das Band 35 gepreßt werden, in einem großen Bereich variierbar. Das Oberteil der Maschine ist auf dem Unterteil über Schiene 54, Rolle 57 und Bolzen 58 gelagert und mittels Leisten 55,56 gesichert (F i g. 9,11). Die Seitenverstellung erfolgt mittels Schneckenwelle 51 und Schneckenrad 52, die Anzeige der Lage durch Skala 53 (F i g. 10). Die Maschine ermöglicht es — im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen —, das zu formende Material in zwei Richtungen hindurchzuführen. Die Bedienungs- und Antriebselemente sind so angeordnet, daß sie unabhängig von der Flußrichtung des zu formenden Materials betätigt werden können bzw. funktionsfähig sind.

Wie F i g. 2 zeigt, sind die Segmente 71,72 und 73,74 mit Leitungen 77, 78 zur Zuführung von Kühlwasser versehen.

Außerdem kann die Maschine (nicht dargestellt) Mittel zur automatischen Durchführung des Wechselvorganges aufweisen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Maschine zum kontinuierlichen Herstellen eines Bandes aus thermoplastischem Material, aus insbesondere Glas oder Glaskeramik, bestehend aus einem Auslaufspalt und einem Paar gegeneinander arbeitender Formgebungswalzen, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb der zu verformenden Materialbahn derart angeordnet ist, daß beide Formgebungswalzen unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander gegen Ersatzwalzen austauschbar sind, ohne daß während dieses Austausches der Fluß des zu verformenden Materials unterbrochen oder verändert werden muß, wobei jeweils eine der beiden Formgebungswalzen und mindestens eine Ersatzwalze beidseitig in einer Wechselvorrichtung gelagert sind, die um eine Achse drehbar ist, zu der die Walzen symmetrisch liegen, so daß die Achsen der Walzen sich bei einer Drehung dieser Wechselvorrichtung auf derselben, gedachten Zylinderoberfläche bewegen, ohne dabei die Bahnebene des zu verformenden Materials zu schneiden, und wobei zwischen der unteren Formgebungswalze und deren Ersatzwalze(n) zylindrische Bleche konzentrisch zur Drehachse der unteren Wechselvorrichtung in einem Abstand von dieser Drehachse angeordnet sind, der etwas kleiner ist als der Abstand der von dieser Drehachse am weitesten entfernt liegenden Mantellinie der unteren Formgebungswalze, dadurch gekennzeichnet, daß die WechselvorrichtungfürdieobereFormgebungswalze(l)miteiner Einrichtung zum schnellen Anheben und Absenken dieser Wechselvorrichtung und damit der oberen Formgebungswalze(l)ausgerüstetist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwischen der unteren Formgebungswalze (2) und deren Ersatzwalze (28) angeordneten zylindrischen Bleche in Segmente (71,72 bzw. 73, 74) unterteilt sind, welche um ein gemeinsames Gelenk (75 bzw. 76) schwenkbar gelagert sind derart, daß der Spalt zwischen den freien Enden dieser Segmente und der Walzenoberfläche beliebig einstellbar ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungswalzen (1, 2) und deren Ersatzwalzen (27,28) ebenso wie die Segmente (71, 72, 73, 74) Anschlüsse zum Einleiten und Ableiten eines Kühlmittels besitzen, die es erlauben, alle diese Teile unabhängig von einem Kühlmittel durchströmen zu lassen, wobei das Kühlmittel auch während des Walzenwechsels weiter diese Teile durchströmen kann.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebungswalzen (1, 2) und die Wechselvorrichtungen umschaltbare Antriebe für beide Drehrichtungen besitzen, so daß die zu verformende Materialbahn (35) die Maschine in zwei Richtungen durchlaufen kann.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel zur automatischen Steuerung des Walzenwechsels mit Ausnahme des Ein- und Ausbaus der Ersatzwalzen (27,28).