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Verfahren und Vorrichtung zur
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Preßverformung von Glasgegenständen Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Preßverformung von Glasgegenständen, insbesondere
der Platten- und Trichterelemente von Kathodenstrahlröhren.
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Nach einer bekannten Methode der Preßverformung von Glasgegenständen
wird eine bestimmte Anzahl von Preßformen in gleichmäßigem Abstand auf einem intermittierend
drehbaren Drehtisch in dessen Umfangsbereich angeordnet. Das Beschickungsmaterial
(die Glasschmelze) wird während der -intermittierenden Drehbewegung des Drehtisches
über eine entsprechende Beschickungsvorrichtung zugeführt, und die Verpressung erfolgt
mit Hilfe eines Preßstempels.
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Bei dem bekannten Verfahren ist sowohl der Betrag der intermittierenden
Drehbewegung des Drehtisches als auch der Verweilzeit aufgrund der intermittierenden
Drehbewegung konstant Soll bei dieser bekannten Methode die Produktionsausbeute
gesteigert werden, so kann man sowohl die Verweilzeit als auch die Verpreß- bzw.
Verformungszeit durch den Preßstempel verkürzen.
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Durch die Verkürzung der Verpreßzeit leidet jedoch die Verformungsgenauigkeit
bzw. -güte der Glasgegenstände, so daß eine große Steigerung der Produktionsausbeute
nicht gut möglich ist. Im Falle eines Platten- oder Trichterelements einer Kathodenstrahlröhre,
bei dem es sich um eine komplizierte Form handelt, die eine hohe Abmessungsgenauigkeit
erfordert, muß die Verpreßzeit durch den Preßstempel ausreichend lang sein; somit
sind der Verkürzung der Bearbeitungszeit Grenzen gesetzt.
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Um diesem Nachteil zu begegnen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Preßverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche eine hohe Produktionsausbeute
gewährleistet ist, indem Glasprodukte in hoher Zahl und mit hoher Abmessungsgenauigkeit
herstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der
Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.
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Nach der vorliegenden Erfindung stellen die Verweilzeiten bei der
intermittierenden Drehung des Drehtisches eine Wiederholung abwechselnd langer und
kurzer Zeitspannen dar, wobei die kurze Verweilzeit der Zeit entspricht, die erforderlich
ist, um eine Einsatzmaterial-Charge in eine Preßform einzuspeisen, und die lange
Verweilzeit der Zeit entspricht, die erforderlich ist, um die Glasgegenstände mit
Hilfe von Preßstempeln zu verpressen. Dabei wird bei jedem Anhalten des Tisches
eine Charge tropfenweise direkt in eine Preßform eingespeist, und während der langen
Verweilzeit wird eine Anzahl von Stempeln betätigt, um mehrere Glasgegenstände gleichzeitig
zu verpressen.
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Ferner will die Erfindung die Verweilzeiten im Zusammenhang mit der
intermittierenden Drehbewegung des Drehtisches sowohl als eine Wiederholung langer
und kurzer Zeitspannen
ausbilden, die ganzen Vielfachen der Anordnungsabstände
zwischen den Preßformen entsprechen, als auch als eine Wiederholung eines ganzen
Vielfachen des Abstandes zwischen den Preßformen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher bes'c1rieben.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Anordnung
eines Drehtisches, einer Beschickungsmaterial-Einspeisevorrichtung und einer Verpreßeinrichtung
nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in bezug aufeinander; Fig. 2 eine
Seitenansicht der Preßeinrichtung; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung; Fig.
4 eine schematische Darstellung der Antriebs- bzw.
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Steuereinrichtung für den Drehtisch; und Fig. 5 eine Draufsicht auf
die Anordnung ähnlich Fig. 1.
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Nachstehend sei eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Fig. 1 enthält ein Beispiel für die Beträge
der intermittierenden Drehbewegung eines Drehtisches R als eine Wiederholung sich
abwechselnder großer und kleiner Beträge entsprechend ganzer Vielfacher des Abstandes
P zwischen Preßformen M. Die intermittierende Drehbewegung ist als Rotation in Pfeilrichtung
dargestellt, wobei zwei unterschiedliche Drehbeträge, 1P und 2P sich wiederholen.
Das Bezugszeichen G bezieht sich auf eine Beschickungsmaterial -Einspeisevorrichtung,
und Pl und P2 beziehen sich auf zwei Kolben bzw. Preßstempel in einer Verpreßeinrichtung.
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D 3eschickungsmaterial-Einspeisevorrichtung G ist, wie aus ll(l. 1
erz ich, fest in einer Position 1 angeordnet und dient der Einspeisung einer bestimmten
Menge eines Beschickungsmaterials in eine Preßform M, die an diese Stelle bewegt
wird. Der Aufbau der Beschickungsmaterial-Einspeisevorrichtung im einzelnen ist
für die vorliegende Erfindung nicht relevant. Es sei daher auf eine nähere Beschreibung
der Vorrichtung verzichtet; jedoch handelt es sich hier um eine allgemein bekannte
Vorrichtung.
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Die Arbeitsweise der beiden Kolben oder Preßstempel P1 und P2 geht
aus den Fig. 2 und 3 hervor. Die beiden Stempel P1 und P2 sind an den Vorderenden
der Kolbenstangen 13 und 14 zweier entweder hydraulisch oder mit Luft betriebener
Zylinder 11 und 12 befestigt, welche an einer gemeinsamen Halteplatte 10 angeordnet
sind, wobei die hydraulisch oder mit Luft arbeitenden Zylinder 11 und 12 so betätigt
werden, daß sie unter der Einwirkung von unter hohem Druck stehendem Öl oder mit
hohem Druck beaufschlagter Luft nach unten gehen, um zwei Preßformen M zugeführte
Beschickungsmaterial-Chargen gleichzeitig mit Hilfe der Stempel Pl und P2 zu verpressen.
Die Zufuhr des unter hohem Druck stehenden Öls bzw.
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der unter hohem Druck stehenden Druckluft wird dabei über eine Steureinrichtung
15 mit einem Solenoid-Ventil geregelt, welches sich jeweils während einer Verweilzeit
öffnet, nachdem der Drehtisch R um 3P gedreht worden ist. Das Bezugszeichen 16 bezieht
sich dabei auf Führungsstangen, 17 auf eine Verbindungsplatte und 19 auf Ringalemente.
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Ein Beispiel eines Mechanismus für die intermittierende Drehbewegung
des Drehtisches R ist in Fig. 4 gezeigt. Hier kämmt das Abtriebszahnrad 22 eines
mit einer Hydraulikeinrichtung verbundenen Hydraulikmotors 21 mit dem Zanrad 23
des Drehtisches R, wobei das Zahnrad 23 mit dem Zahnrad 25 eines Sensors 24 im Eingriff
steht, der die Daten über die
Bewegung des Drehtisches R an eine.
Steuereinrichtung 26 weitergibt, die diese wiederum auf einen Servomechanismus 27
zur Korrektur der Abweichung von dem Befehlssignal überträgt.
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Im einzelnen erfaßt der Servomechanismus 27 über den Sensor 24 den
Drehstand des von dem Hydraulikmotor 21 angetriebenen Drehtisches R und meldet diesen
zur Korrektur der Abweichung von dem Befehlssignal rück.
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Mit diesem System lassen sich die Verweilzeiten und die Drehgeschwindigkeit
bzw. die Beschleunigung des Drehtisches R auf elektrischem Wege wunschgemäß mit
hoher Genauigkeit steuern.
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Der in Fig. 1 gezeigte Drehtisch weist eine bestimmte Anzahl von Preßformen
auf, welche in gleichmäßigem Abstand auf diesem an dessen Umfang angeordnet sind.
Der Drehtisch wird mittels des in Fig. 4 gezeigten Rotationsmechanismus intermittierend
gedreht, wobei es sich bei den intermittierenden Drehbewegungen zum einen um einen
Abstand P1, jeweils von einer Preßform zur nächsten, und um einen Abstand P3, welcher
vier Preßformen einschließt, handelt. Diese intermittierenden Drehbewegungen wechseln
einander ab. Zunächst wird eine bestimmte Menge des Preßguts in eine unmittelbar
unterhalb der Beschickungsmaterial-Einspeisevorrichtung G angeordnete Preßform M
verbracht. Der Einfachheit halber seien die Stellungen der Preßformen M nach Fig.
1 im folgenden als die erste, zweite ,... und n-te Stellung in der Reihenfolge bezeichnet,
in der die Einspeisevorrichtung G, in Drehrichtung des Drehtisches R gesehen, mit
dem Beschicken beginnt.
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Ist eine bestimmte Menge des Preßgutes von der Einspeisevorrichtung
G in eine Preßform M eingespeist worden5 die sich in der ersten oder Ausgangsstellung
befindet, so wird der Drehtisch R um den Abstand 1P zwischen zwei Preßformen gedreht.
Die Preßform M, die sich in der ersten Stellung befand,
gelangt
nun in die zweite Stellung, und die Preßform, die sich in der n-ten Stellung befand,
befindet sich nun in der ersten oder Ausgangsstellung und wird nun mit einer bestimmten
Menge Preßgut aus der Einspeisevorrichtung G beschickt. Dann wird der Tisch über
den vier Preßformen umfassenden Abstand 3P gedreht und angehalten, wobei die beiden
jeweils mit Preßgut beschickten Preßformen M, die sich vorher in der ersten und
zweiten Stellung befanden, nunmehr in die vierte und fünfte Stellung verbracht und
die beiden Chargen gleichzeitig mit Hilfe der beiden an diesen Stellen angeordneten
Stempel P1 und P2 verpreßt werden.
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Hieran anschließend wiederholt der Drehtisch R seine intermittierende
Bewegung über die Abstände 1P und 3P, und die so verpreßten Glasgegenstände werden
langsam in einer Station zum langsamen Abkühlen abgekühlt und von den von den Ringelementen
19 gehaltenen Preßformen getrennt. Sie gelangen dann in eine Entnahmestation, wo
sie aus den Preßformen M herausgenommen werden. Darüber hinaus enthielten die Preßformen
M, welche sirh in der vorstehenden Beschreibung der Inbetriebsetzung in der zweiten
und dritten Stellung befanden, verpreßte Gegenstände; im Falle der vorliegenden
Erfindung muß der Drehtisch nach Einspeisen des Beschickungsmaterials und vor Entfernen
des Preßguts etwa eineinhalb Umdrehungen machen.
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Die Verweilzeiten für die intermittierende Drehbewegung des Drehtisches
R werden dabei so eingestellt, daß die auf die lP-Drehung folgende Verweilzeit der
Zeit entspricht, die erforderlich ist, um die Charge in eine Preßform M einzuspeisen
(kurze Zeitspanne), und daß die Verweilzeit, die auf die 3P-Drehung folgt, der Zeit
entspricht, die erforderlich ist, um das eingespeiste Material mit Hilfe der Stempel
P1 und P2 zu verpressen (lange Zeitspanne).
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Der Grund, warum die Verweilzeiten für die intermittierende Drehbewegung
des Drehtisches R so eingestellt sind, daß die eine länger ist als die andere, ist
folgender: Wenn Chargen einer in den Preßformen M befindlichen Glasschmelze mit
Hilfe der Stempel P1 und P2 verpreßt worden sind, ist die Temperatur unmittelbar
im Anschluß an den Preßvorgang immer noch hoch, so daß das Glas noch weich und fließfähig
ist. Wird das Preßgut nun aus den Preßformen M herausgenommen, bevor es hart geworden
ist, so haften Teile des sich noch im zähflüssigen Zustand befindlichen Glases an
den Stempeln P1 und P2 fest oder verformen sich in den Preßformen M, wodurch die
Verformungs- oder Verpreßgenauigkeit beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde ist
die auf die 3P-Rotation des Drehtisches R folgende Verweilzeit so eingestellt, daß
sie lang genug ist, damit die Temperatur des Glases an den Berührungsstellen mit
den Preßstempeln P1 und P2 unter den Fließpunkt absinkt. Darüber hinaus wird die
Länge dieser Zeit empirisch in Abhängigkeit von der Form, Größe (einschließlich
Dicke) und Art des Materials des Glasgegenstandes bestimmt.
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Andererseits ist die Verweilzeit im Anschluß an die Rotation um 1P
trotz ihrer Kürze lang genug, um die Einspeisung einer vorbestimmten Menge an Einsatzmaterial
durch die Beschickungsvorrichtung G in die Preßform M zu ermöglichen.
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Somit verkürzt sich gegenüber dem bekannten Verfahren, bei welchem
die Verweilzeit während der intermittierenden Drehbewegung konstant ist, die Zeit
für den Herstellungsgang, und die Herstellung der beiden Gegenstände erfolgt gleichzeitig,
wodurch sich die Produktionsquote erheb-lich steigern läßt.
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Zusammenfassend erfolgt, nachdem der Drehtisch über die Entfernung
3P gedreht und dann angehalten worden ist, das Verpressen mit Hilfe der Stempel
P1 und P2. Unmittelbar vor Beendigung dieses Preßvorgangs wird eine bestimmte Menge
an Einsatzmaterial in die Preßform M verbracht, die sich direkt unter der Einsatzmaterial-Beschickungsvorrichtung
G befindet. Nach Ablauf der für den Preßvorgang erforderlichen langen Zeitspanne
wird der Drehtisch um die Strecke 1P gedreht und dann angehalten, woraufhin eine
Preßform M, welche nunmehr die Position unmittelbar unter der Beschickungsvorrichtung
G eingenommen hat, mit einer bestimmten Menge an Einsatzmaterial gefüllt wird. Diese
für die Einspeisung in die Preßform erforderliche Zeit ist die kurze Verweilzeit.
Nach Ablauf dieser Zeitspanne wird der Tisch wieder über die Strecke 3P gedreht,
und zwei Gegenstände werden durch die Stempel P1 und P2 gleichzeitig verpreßt. Der
Vorgang wird dann wiederholt.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Ausführungsform,
bei welcher die intermittierende Drehbewegung des Drehtisches R so eingestellt wird,
daß sich der Tisch jeweils über den Abstand P1 bzw. P3 bewegt. Die Erfindung ist
jedoch nicht hierauf beschränkt. Sie kann verschiedene Ausführungsformen umfassen,
b. a. eine Kombinataon von 1P und 2P sowie von 2P und 1P. Kurz,' jede Art Anordnung,
bei welcher die intermittierenden Drehbeträge des Drehtisches R eine Wiederholung
abwechselnd großer und kleiner Beträge, darstellen, die ganzen Vielfachen des Anordnungsabstandes
P zwischen den Preßformen M entsprechen, und bei der die Verweilzeiten während der
intermittierenden Drehbewegung des Drehtisches R eine Wiederholung abwechselnd langer
und kurzer Zeitspannen darstellen, ist von der ersten Ausführungsform nach der Erfindung
eingeschlossen.
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Beispielsweise kann die Kombination der Beträge der intermittierenden
Drehung eine Kombination von "klein und kurz sowie groß und lang" oder "groß und
kurz sowie klein und lang" sein. Nach Fig. 1 ist die Kombination "lp (klein) und
kurze Verweilzeit sowie 3P (groß) und lange Verweilzeit" gewählt. Wird die Kombination
"2p (groß) und kurze Verweilzeit und 1P (klein) und lange Verweilzeit" verwendet,
so befinden sich die Verpreßstellen nach Fig. 1 in der zweiten und vierten Position.
Wird die Kombination "lp (klein) und kurze Verweilzeit und 2P (groß) und lange Verweilzeit"
gewählt, so befinden sich die Verpreßstellen gem. Fig. 1 in der dritten und vierten
Position. Stellen die Beträge der intermittierenden Drehbewegung des Drehtisches
R, wie vorstehend beschrieben, eine Wiederholung abwechselnd großer und kleiner
Beträge dar, so sind eine einzige Beschickungsmaterial-Einspeisevorrichtung und
zwei Verpreßeinrichtungen vorgesehen. In diesem Fall befindet sich, wenn die großen
und kleinen Beträge der intermittierenden Drehbewegung mit n1P bzw. n2P bezeichnet
werden, bei einer Kombination "groß und kurz sowie klein und lang" die erste Verpreßeinrichtung
an einer Stelle, die, in Drehrichtung des Drehtische R gesehen, gegenüber der Stelle,
an der sich die Beschickung vorrichtung G befindet, um n2P verschoben ist.
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Die zweite Verpreßeinrichtung befindet sich dann an einer Stelle,
die demgegenüber um n1P weiter verschoben ist. Umgekehrt befindet sich die erste
Verpreßeinrichtung bei einer Kombination "klein und kurz sowie groß und lang" an
einer Stelle, die gegenüber der Beschickungsvorrichtung G um nlP verschoben ist,
und die zweite Verpreßeinrichtung befindet sich an einer Stelle, die demgegenüber
noch weiter, um n2P verschoben ist.
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Im folgenden ist eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Bei
dieser zweiten Ausführungsform stellen die aufeinander-'folgenden Beträge der intermittierenden
Drehbewegung des Drehtisches nicht eine Wiederholung abwechselnd großer und kleiner
Beträge dar, wie bei der ersten Ausführungsform, sondern sie sind konstant, wohingegen
die Verweilzeiten bei dieser intermittierenden Drehbewegung eine Wiederholung abwechselnd
langer und kurzer Zeitspannen darstellen - wie bei der ersten Ausführungsform.
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Beispielsweise zeigt Fig.. 5 eine Ausführungsform unter Verwendung
von 2p und 2P. In diesem Falle wird beim Einspeisen einer bestimmten Menge an Einsatzmaterial
in eine Preßform M, unmittelbar unterhalb der Beschickungsvorrichtung G in der ersten
Stellung, der Drehtisch R um 2P gedreht und dann für einen kurzen Moment angehalten,
während welchem eine Preßform M, die nunmehr die Stellung unmittelbar unterhalb
der Beschickungsvorrichtung G eingenommen hat, mit einer bestimmten Menge Einsatzmaterial
beschickt wird.
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Nach Verstreichen dieser kurzen Verweilzeit wird der Drehtisch R
um 2P weiterbewegt und dann für eine lange Zeitspanne angehalten. Die beiden mit
einer Charge gefüllten Preßformen M befinden sich nun in der dritten und fünften
Stellung, wo sich die Verpreßeinrichtungen mit den Stempeln Pl und P2 befinden.
Das Verpressen des Beschickungsmaterials erfolgt während dieser Verweilzeit.
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Unmittelbar vor Beendigung des Preßvorgangs wird eine sich direkt
unter der Beschickungsvorrichtung G befindliche Preßform M mit einer bestimmten
Menge Einsatzmaterial beschickt. Der Tisch R wird um 2P gedreht und für kurze Zeit
angehalten, während welcher eine sich direkt unter der Bescliickungsvorrichtung
G befindliche Preßform M mit einer bestimmten Menge Einsatzmaterial beschickt wird.
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Anschließend wird der Tisch R wiederum um den Betrag 2P gedreht und
dann für einen längeren Zeitraum angehalten, so daß die beiden Preßformen M mit
dem Einsatzmaterial die dritte und fünfte Stellung erreichen, wo sie, wie vorstehend
beschrieben, verpreßt werden. Daran anschließend wird der Vorgang wiederholt. Nach
erfolgter langsamer Abkühlung werden die verpreßten Glasgegenstände dann aus den
Preßformen M herausgenommen. Nach Fig. 5 waren die Preßformen, die sich zu Anfang
des vorstehend beschriebenen Arbeitsganges in der zweiten und vierten Stellung befanden,
zu Beginn des Preßvorgangs leer. Mit Fortschreiten des Preßvorgangs enthielten diese
Preßformen M jedoch Glasgegenstände.
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Bei der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Betrag
der intermittierenden Drehbewegung des Drehtisches R 2P bzw. konstant. Selbstverständlich
kann der Betrag neben 2P auch 1P oder ein ganzes Vielfaches von P sein. Kurz gesagt,
die beiden Verpreßeinrichtungen nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
befinden sich an Stellen, die gegenüber der Stellung der Beschickungsvorrichtung
G um nP und 2nP verschoben sind, wenn der Betrag der intermittierenden Rotation
des Drehtisches R nP ist.
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Auch bei dieser zweiten Ausführungsform ist der Vorteil wie bei der
ersten Ausführungsform gegeben: Es sind zwei Glasgegenstände gleichzeitig preßverformbar.
Erfindungsgemäß wird der Drehtisch intermittierend, unter Anwendung einer Kombination
aus einer Wiederholung unterschiedlicher Beträge oder aber des gleichen Betrages
der intermittierenden Drehbewegung in einer bestimmten Richtung sowie unter Wiederholung
langer und kurzer Verweilzeiten, gedreht. Hierdurch ist nicht nur eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit
der Glasgegenstände gewährleistet; auch die für den Herstellungsgang erforderliche
Arbeitszeit verkürzt sich. Dadurch, d80 /f J
Genständ durch die
Preßstempel gleichzeitig bearbeitet werden können, erhöht sich die Produktionsausbeute
erheblich.
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Darüber hinaus sind erfindungsgemäß aufgrund der Herstellbarkeit zweier
Gegenstände gleichzeitig auch zwei verschiedene Arten bzw. Formen von Gegenständen
gleichzeitig herstellbar.