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Auftragmaschine für die Erzeugung von emaillierten Eisenblechgeräten
o. dgi. Bekanntlich ist das Tauchverfahren, d. h. das Auftragen der Emailmasse o.
dgl. mit der Hand, die bei der Emaillierung von Eisenblechgeräten usw. fast ausschließlich
angewandte Arbeitsweise. Der Aufträger taucht hierbei den zu emaillierenden Gegenstand
in die auftragfertige Masse, schwingt den Überschuß ab und bewirkt dann durch Drehen
und Schwenken des Gegenstandes, welcher je nach seiner Form mit einer Zange oder
mit den Händen gefaßt wird, die gleichmäßige Verteilung der Masse. Diese Arbeit
erfordert Übung und Gewandtheit. Ihr Ergebnis ist außer von der richtigen Handhabung
auch vom passenden Zustand der Auftragmasse abhängig.
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Die Herstellung der auftragfertigen Emailmasse geschieht in der Weise,
daß die durch Zusammenschmelzen der zur Verwendung gelangenden Rohmaterialien erhaltene
Glasart (Emaille) durch plötzliche Abkühlung (Abschrecken
) in Wasser
gekörnt und dann mit Wasser und plastischem Ton vermahlen wird, bis eine dickflüssige
Emulsion entsteht. Der zugesetzte Ton bewirkt, daß die Masseteilchen sich in der
Emulsion schwebend halten. Durch Zusatz von sogenännten Stellmitteln wird ferner
bewirkt, daß die Konsistenz der Masse eine solche wird, daß sie auftragfähig ist
bzw. steht, d. h. daß die einmal richtig aufgetragene Masse auf dem Gegenstand nicht
nachläuft.
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Es ist nun bereits öfter versucht worden, die Arbeit des Auftragens
von Hand aus durch Maschine zu ersetzen; es sind jedoch bisher in dieser Richtung
keine praktischen Ergebnisse erzielt worden. Zum Teil waren die betreffenden Maschinen
zu kompliziert oder für nur einen Artikel oder auch nur für ganz bestimmte Massenkonsistenz
verwendbar, oder es waren die Maschinen den verschiedenen Betriebsverhältnissen
und auszuführenden Arbe?ten zu wenig anpassungsfähig.
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Oft ist auch versucht worden, die erprobten Bewegungsarten beim Handauftragen
maschinell durch einfachere zu ersetzen, doch haben sich derartige Maschinen nur
für sehr eng begrenzte Gebiete und nicht mit dauerndem Erfolg brauchbar erwiesen.
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Ein großer Mangel fast aller bisher gebauten Auftragmaschinen ist
auch, daß das Einspannen des Gegenstandgs, auf den die Emailmasse aufgetragen werden
soll, nicht von der Maschine geleistet wird, sondern von Hand geschehen muß, so
daß durch die. lange Einspannzeit alle etwaigen Vorteile wieder aufgehoben werden.
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Ein mindestens ebenso großes Hindernis gegen die Einführung von Auftragmaschinen
ist außerdem die Maschinenfremdheit der Emailarbeiter, die es erfahrungsgemäß schwer
macht, den Gebrauch selbst einfacher mechanischer Hilfsvorrichtungen auf dem betreffenden
Gebiete erfolgreich einzuführen.
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Dennoch ist das Bedürfnis nach einer brauchbaren anpassungsfähigen
Auftragmaschine sehr groß und wird durch die wachsende Verteuerung des Handauftragens
gesteigert.
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Die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Maschine sucht
die Aufgabe auf eine Art zu lösen, die bezüglich der Anpassungsfähigkeit praktisch
die weitesten Möglichkeiten bietet.
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Es wird auf Grund der besonderen Anordnung der Maschine volle Freiheit
in der Wahl der für gute Arbeit nötigen Arbeitsbewegungen geschaffen, und es werden-hierbei
die Bewegungen des Warenträgers von einer einzigen Ausgangsstelle (Hauptwelle) aus
mittels geeigneter Übertragungsmittel (Bänder, Servomotor o. dgl.) durch leicht
austauschbare und anpassungsfähige Elemente oder Glieder, z. B. Kurvenscheiben,
gesteuert. Hierbei ist zur Veränderung der Bewegung zum Zwecke der Anpassung an
die Eigenheiten verschiedener Artikel oder Massenzustände nur das Vertauschen der
Elemente oder Glieder, d. h. beispielsweise bei Anwendung von Kurvenscheiben der
Umtausch derselben durch solche mit entsprechend geänderter Krümmungsbahn, nötig.
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Beobachtungen und eigene Erprobungen lehrten, daß die beim ersten
Blick so kompliziert erscheinenden Schleuder- und Schwenkbewegungen beim Auftragen
von Hand sich in zwei Bewegungen zerlegen lassen, und zwar eine Bewegung in einer
senfecht stehenden Ebene und eine um eine in der Bewegungsebene liegende Achse erfolgende
Teildrehung entsprechend den Bewegungsmöglichkeiten des Handgelenkes, d. h. Drehung
um die Längsachse des Unterarmes und Pendelung um die parallel zur Handfläche: liegende
Gelenkachse, oft vereinigt mit Schwingen um das Ellbogengelenk, wodurch der Halbmesser
des vom Handgelenk erzeugten Schwingungsbogens vergrößert wird.
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Alle diese Bewegungen lassen sich mit der Maschine nach vorliegender
Erfindung erzeugen und ihre Größe sowie die dabei zur Verwendung gelangende Kraft
geeignet anpassen.
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Von großer Wichtigkeit für die Erzielung eines günstigen Ergebnisses
beim. Auftragen ist ferner auch, dierichtige und zeitlich gleichmäßige Konsistenz
bzw. Beschaffenheit der Emailmasse. Beim Handauftragen erkennt der geübte Arbeiter
bald Mängel in der Konsistenz, die sich leicht nach Gefühl regeln lassen. Beim Arbeiten
mit der Maschine hingegen könnte sich leicht die mangelnde Gelegenheit, die Konsistenz
der Masse schnell zu beurteilen, als Hindernis herausstellen. Es ist daher die Maschine
nach vorliegender Erfindung zweckmäßig mit einer Hilfsvorrichtung versehen, die
ermöglicht, die Massekonsistenz zu messen, um die einmal als günstig für Maschinenarbeit
erkannte Konsistenz immer inne zu halten.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der den Gegenstand vorliegender
Frfindung bildenden Auftragmaschine veranschaulicht.
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Abb. i ist eine Seitenansicht der Maschine, im Schnitt dargestellt.
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Abb. a ist eine Endansicht der Maschine, Abb. 3 ein Grundriß derselben.
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Abb. q. zergt den zangenartig gestalteten Warenträger in seiner Schließlage.
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Abb. 5 stellt den Warenträger in der Offenstellung dar.
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Abb. 6 bis 9 zeigen die verschiedenen Lagen, in die der Warenträger
durch die Arbeitsorgane der Maschine gebracht werden kann.
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Abb. =o bis =q. zeigen die Anordnung der Teile, welche die in Frage
kommenden Einzelbewegungen hervorrufen.
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Abb. 13 und 16 veranschaulichen im Grundriß und im Aufriß ein Ausführungsbeispiel
der Hilfsvorrichtung zur Messung der Massekonsistenz.
Der Warenträger
ist in an sich bekannter Weise als Zange ausgebildet, wie bereits darauf hingewiesen
wurde, und es können die verschiedenen Verstellungen und Bewegungen der zur Verwendung
gelangenden Arme oder Hebel, ferner das Öffnen, Schließen, Drehen und Schwingen
der Zange durch verschiedene Organe hervorgebracht werden, b;isp_elsweise durch
Servomotoren, Kabel, Bänder o. dgl. Vorzugsweise werden zu diesem Zwecke Stahlbänder
benutzt, die sich entsprechend auf und ab wickeln können.
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Diese Stahlbänder werden durch Hebel H,-S, Z, D, T, die durch
Kurvenscheiben H', S', Z',
D', T' (Abb. 3) radial zur Hauptwelle G
bewegt werden, gezogen oder nachgelassen. Dabei führen den Bändern entgegengesetzt
wirkende Federn den Kraftschluß herbei.
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Das Anpassen der Bewegungen nach Geschwindigkeit, Größe und Richtung
entsprechend den Eigenheiten der verschiedenen zu behandelnden Eisenblechartikel
und der Auftragmasse geschieht durch Auswechslung der Kurvenscheiben. Eine Anpassung
innerhalb gewisser Grenzen, besonders b3i eintretender Veränderung in der Konsistenz
der Auftragmasse, kann auch durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle
G erfolgen.
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Die Wirkungsweise der verschiedenen Kurvenscheiben ist die folgende
Kurvenscheibe T'. Der von dieser Kuivenscheibe T' radial bewegte Hebel T verursacht
durch Zug am Band i, welches dem abgerundeten Ende des Armes f unmittelbar angeschlossen
bzw. in geeigneter Weise daran befestigt ist (Abb. io), eine Bewegung des Armes
f in' der Richtung des Pfeiles a (Abb. i und io). Hierbei dreht eine Spiralfeder
6 (Abb. r, 2 und io) beim Nachlassen der Kurve den Arm f wieder zurück. Kurvenscheibe
H'. Das am Hebel H dieser Scheibe H' befestigte Band :z geht über
eine lose auf einem Bolzenx drehbare Leitrolle x' (Abb. ii) zum abgerundeten Ende
des Armes w und ist an diesem Arm befestigt (Abb. ii). Ein an diesem Band 2 ausgeübter
Zug veranlaßt eine Bewegung des Armes w' in der Richtung des Pfeiles
b (Abb. i und ii). Beim Nachlassen der Wirkung der Kurvenscheibe zieht die
Feder 7 den Arm w zurück. Dabei ist zu beachten, daß die Hebel f, f' und
w, w' beiderseitig angeordnet sind. Kurvenscheibe S'. Vom Hebel S dieser
Scheibe S' geht ein Band 3 über die auf dem Bolzen x lose drehbare Leitrolle x2
zur lasen auf dem Bolzen g befindlichen Stufenrolle g1 (Abb. 12). Die größere Stufe
dieser Rolle besitzt einen doppelt so großen Durchmesser als deren erste Stufe,
so daß das sich auf der größeren Stufe durch Zug am Band 3 aufwickelnde Band 3'
(Abb. 3 und 12), das außerdem über eine Rolle 32 (Abb. 12) geführt ist, eine Drehung
des Schaftes der Zange in Richtung des Pfeiles c (Abb. i und 12) um ungefähr 18o'
um den Schildzapfen u bei flacher Krümmung der Kurvenscheibe verursacht. Der Drehung
entgegen wirkt eine Schraubenfeder B. Kurvenscheibe D'. Das vom Hebel
D dieser Scheibe D' gezogene Band q. geht über eine weitere vom Bolzen
x getragene Leitrolle x,3 zur losen Stufenscheibe M (Abb. 13). Der Zug des Bandes
q., welcher durch diese Stufenscheibe unter Vermittlung eines Bandes 41- doppelt
übersetzt ist, bewirkt mittels Antriebs durch Kegelräder M', AI" (Abb. 2, 3 und
13) eine Drehbewegung der Zange um ihre Schaftachse. Mit anderen Worten, es wird
auf diese Weise eine achsiale Drehung der Zange zustande gebracht. Der Drehung entgegen
wirkt eine Spiralfeder g. Kurvenscheibe Z'. Der Hebel Z dieser Kurvenscheibe Z'
bewirkt durch Zug am. Band 5, welches über die Rollen x4, 92 auf den beiden Bolzen
x, g geht und sich bei 5' mittels einer Traverse n" zu zwei Bändern 5" gabelt, eine
Drehung der beiden Rollen v. Auf die Verbreiterung dieser Rollen wickelt sich beiderseitig
ein Band 5"' (4bb. 2). Rollen e (Abb. i, q., 5 und 1q.) lenken den Zug der Bänder
5"' achsial zur Zangenspindel n, welche eine Verbreiterung n' besitzt. Der'Zug der
Bänder 5"' bewirkt seinerseits unter Vermittlung der Traversen" eine Bewegung der
innerhalb der Zange befindlichen Spindel n nach der Zangenöffnung zu, während eine
Feder io beim Nachlassen der Wirkung der Kurvenscheibe die Spindel n samt ihrer
Verbreiterungn' zurückzieht.
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Wird nun die Spindel n samt ihrer Verbreiterung n' nach der Zangenöffnung
zu bewegt, so löst sich erst die Sperrung der Zange am kegelstumpfförmigenTeilp,
und es gelangen dann die drei mit dem Teil p durch federnde Träger p' in Verbindung
gebrachten Spitzen i bei der Stellung der Zange gemäß Abb. 5 und g unter den Boden
des eingespannten Gegenstandes (Abb. 5). Dabei gestatten jedoch die federnden Träger
der Spitzen i noch eine weitere Bewegung der Spindeln, so daß die Verbreiterung
oder Verdickung der Spindel sich zwischen den verengten Teil der federnden Hälften
I des Zangenschaftes schiebt und dadurch die Zangenarme J öffnet, während der frei
gegebene Gegenstand auf den Spitzen i steht.
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Im Betrieb kann der aus den zwei federnden Hälften I bestehende Zangenschaft
durch einen übergestreiften Gummischlauch und die Zangensperrung
bei
p durch eine darübergespannte Gummimembran gegen das Eindringen von Masse geschützt
werden.
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Der Antrieb der Maschine geschieht zweckmäßig in folgender Weise Eine
Schnur- oder Riemenscheibe R (ebb. 3) läuft lose auf der Hauptwelle G und läßt sich
achsial verschieben. Durch Verschiebung der Schnur- oder Riemenscheibe R in Richtung
des Pfeiles L (ebb. 3) wird sie an die Reibungsscheibe h angedrückt, die dann durch
Kegelradantrieb in einem Übersetzungsverhältnis, das vorteilhaft zwischen i : io
und i : 2o schwankt, über ein Kegelrad K' und ein Kronenrad K" die Hauptwelle G
antreibt. Durch achsiale Verschiebung der Reibungsscheibe K ist eine Feinregelung
der Drehgeschwindigkeiten möglich.
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Der Antrieb könnte statt dessen auch beispielsweise durch einen Motor
o. dgl. erfolgen, der mit einer Einrichtung für fein abgestufte Geschwindigkeitsreglung
versehen ist.
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Wie bereits darauf hingewiesen wurde, ist es von Wert, die Konsistenz
der Auftragmasse messen zu können, damit die Konsistenz, die sich einmal fürMaschinenarbeit
günstig erwiesen hat, stets eingehalten werden kann.
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Im nachfolgenden ist ein Beispiel eines solchen Konsistenzmessers
angegeben.
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An einer einseitig von oben in die Masseschüssel U ragenden Welle
O ist ein Schraubenflügel P befestigt, der in bestimmten Zeiträumen zum Ausschlagen
gebracht wird. Der Antrieb geschieht durch einen Schnurzug von einer der auf die
Hauptwelle G aufgekeilten Kurvenscheiben der Maschine und wirkt mittels eines Rollenhebels
Q und eines Schnurzuges oder Bandes Q' unter Vermittlung einer federnden Kupplung
Q" auf die Flügelwelle O (ebb. 15). Das Zurückbleiben der Flügelwelle gegen die
Kupplung unter Spannung der Kupplungsfeder stellt dann ein Maß für die Massekonsistenz
dar, welches durch Ausschlag auf einem Ziffernblatt o. dgl. kenntlich gemacht werden
kann (Abb.16). Danach kann dann die Masse passend eingestellt werden. Gleichzeitig
bewirkt die Flügelbewegung ein Aufrühren der Masse, welches hinsichtlich der Gleichförmigkeit
der Arbeit erwünscht ist.
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Als Beispiel für die Wirkungsweise der Maschine wird im nachfolgenden
das Auftragen einer Schüssel gewählt von der Art, wie sie in den Abb. q. und 5 bereits
angedeutet wurde.
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Durch die Abb. 6 bis 9 sind die Stellungsdiagramme veranschaulicht,
wobei die Kurvenscheiben, die der Einfachheit halber als einfache Kreise dargestellt
sind, die verschiedenen Bewegungen bedingen.
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Stellung I (ebb. 9).
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Der Arm f steht senkrecht, der Arm wist etwas nach unten
geneigt, die Zange mit der Öffnung nach oben geöffnet. Die Schüssel wird aufgesetzt.
Bei Weiterdrehung der Hauptwelle G läßt der von der Kurvenscheibe Z' entsprechend
beeinflußte Hebel Z nach, die Feder io zieht die Spindel n samt ihrer Verdickung
n' zurück, die Zange schließt sich durch entsprechende Bewegung ihrer Arme
J, die Spitzen i
werden zurückgezogen und die Zange wird durch den
Teil P gesperrt. Stellung II (ebb. 6). Das Band l hat durch Zug den Arm
f in der Pfeilrichtung (ebb. 9) um ungefähr 8o° gedreht, wie dies aus Abb.
6 ersichtlich ist. Die Feder 7 hat inzwischen, weil das Band 2 nachgelassen hat,
den Arm w entgegen der Pfeilrichtung b in Abb. i und ii gedreht. Das
durch die Kurvenscheibe S' und den Hebel S beeinflußte Band 3 ist angezogen, so
daß die Zange die aus Abb. 6 ersichtliche Stellung einnimmt. Die Schüssel ist halb
in die im Trog U enthaltene Masse getaucht. Jetzt wird durch Zug auf das Band q.
und unter Vermittlung der Winkelräder M', M" die Zange um ungefähr i8o° achsial
gedreht, so daß die ganze Fläche der Schüssel drehend eingetaucht wird. Stellung
III (ebb. 7). Der Arm f steht wieder senkrecht, der Arm w wagerecht. Durch eine
kurze Krümmung der Scheibe D' wird das Band q schnell angezogen und wieder nachgelassen,
so daß eine kurze schnelle Drehung der Schüssel um ungefähr 18o ° hin und zurück
erfolgt. Dadurch wird der größte Teil des anhängenden Masseüberschusses abgedreht,
d. h. abgschleudert. Stellung IV (ebb. 8). Die Hebelarme und die Zange nehmen eine
solche Stellung ein; daß die Schüssel sich in der Nähe des Auftraggefäßes befindet.
Ein auf die Bänder 3 und q. zugleich in kurzen Zeitabständen ausgeübter Druck bewirkt
ein Schwingen und gleichzeitig ein Drehen um den Schildzapfen u und die Spindel
n, und zwar um -ungefähr 7 bis io°. Es finden zwei Drehschwingungen, dann ein Drehen
der Zange um 18o ° und dann wieder zwei Drehschwingungen usw. statt, entsprechend
den Vorgängen beirrt Handauftragen. Stellung V (ebb. 9). Die Hebelarme und die Zange
gehen wieder in die Stellung I zurück. Durch einige schwache kurze Krümmungen der
Kurvenscheiben H und D werden einige stoßende Drehschwingungen erzeugt und dadurch
die beim Auftragen oft am Rand nicht ganz gleichmäßig liegende Masse verteilt. Alsdann
zieht das Band 5 an, löst die Zangensperrung, läßt die Tragspitzen
unter
die Schüssel treten und öffnet die Zange, so daß die aufgetragene Schüssel abgenommen
und eine neue aufgesetzt werden kann.
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Die auf der Zeichnung durch die Stellungsdiagramme dargestellten Bewegungen
sind denen durch Beobachtungen beim Auftragen von Hand stattfindenden nachgebildet.
Es sind somit diese Stellungen und Bewegungen durch Erfahrungen als zweckmäßig erkannt.
Dies schließt jedoch keineswegs aus, daß bei Verwendung der Maschine auch ein anderer
Bewegungskreislauf. zum Ziel führt.
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Das durch die Stellung II in Abb. 6 veranschaulichte Tauchen wird
auch beim Auftragen von Hand oft in der gleichen Weise bewirkt; häufig wird jedoch
auch erst eine Hälfte eingetaucht, etwas abgeschwenkt und dann die andere Hälfte
getaucht. Ebenfalls diese Tauchart läßt sich mit der Maschine erzielen.
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Durch Rechnung läßt sich schätzungsweise feststellen, daß die Maschine
ungefähr dreimal mehr pro- Tag als ein geübter Arbeiter leistet. Dab3i ist aber
noch zu berücksichtigen, daß zur Bedienung der Maschine billigere Kräfte verwendbar
sind. Gewünschtenfalls kann die Maschine für Halbfertig- und Fertigauftrag mit einer
Naßrändervorrichtung vereinigt werden, d. h. mit einer Einrichtung, die ein Abwischen
der Ränder zum Aufbringen der blauen Kante bewirkt, so daß die Ware fertig zum Rändern
von der Maschine kommt. '