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Einrichtung zum selbsttätigen Schneiden eines ununterbrochen fortbewegten
rohrförmigen oder stabförmigen Werkstückes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum selbsttätigen Schneiden eines ununterbrochen fortbewegten rohrförmigen oder
stabförmigen Werkstückes, insbesondere aus Glas, bei welcher eine Schneidscheibe
Verwendung findet, die in gewissen Zeitabständen das ununterbrochen vorbeigeführte
Werkstück schneidet, insbesondere zunächst anritzt oder anschneidet, worauf dann
die einzelnen Längen mittels einer an sich bekannten Vorrichtung abgebrochen werden.
Derartige Einrichtungen finden insbesondere Verwendung in Verbindung mit sogenannten
selbsttätigen Glasrohrziehmaschinen, aus denen das erzeugte Glasrohr oder ,der Glasstab
mit großer Geschwindigkeit in einem ununterbrochenen Strang austritt.
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Zum Zwecke des Aasschneidens wird die Schneidsch.eibe bei den meisten
bekannten Zerteilungseinrichtungen nicht nur in Umlauf gehalten, sondern auch noch
zusätzlich parallel zum Werkstück und mit etwa dessen Geschwindigkeit voranbewegt,
um nach Ausführung des Schnittes jeweilig wieder in die Ausgangslage zurückzukehren.
Dieses Mitwandern der Schneidscheibe wurde auch schon durch schwingbare Lagerung
der Schneidscheibe erzielt, und zwar dadurch, daß ein die Schneidscheibe enthaltendes
Gehäuse nebst Antriebsmotor für den Umlauf an zwei im Kreise bewegten Punkten gelagert
und mit der Ziehgeschwindigkeit im Kreise geführt wurde.
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Diese bekannten Einrichtungen haben aber den Nachteil, ,daß sie eines
umständlichen Antriebs bedürfen, mit großen bewegten Massen arbeiten, viel Platz
beanspruchen und auch nur schwierig für verschiedene Werkstücklängen einstellbar
sind.
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Erfindungsgemäß wird ebenfalls von einer umlaufenden und gleichzeitig
zwecks Mitwanderns mit dem Glasrohr in Schwingung versetzten Schneidscheibe Gebrauch
gemacht, jedoch das .die Schneidscheibe aufnehmende Gehäuse in neuartiger Weise
um eine in der Schneidscheibenebene durch die Schnei.dscheibenachse gehende, zu
ihr senkrecht gerichtete Achse in Drohung versetzt, so daß das Gehäuse in bezug
auf das wandernde Werkstück ortsfest verbleibt. Die Schneide bewegt sich .dadurch
in Richtung des zü zerteilenden Werkstückes und mit dessen Ziehgeschwindigkeit.
Infolge dieser drehbaren Lagerung und Bewegung des Schneidscheibeng.ehäuses benötigt
dieses nur einen ganz einfachen Antrieb und einen sehr geringen Raum. Außerdem bietet
:die neue Einrichtung den Vorteil, d:aß die Drehgeschwindigkeit des Schneitd,scheibengehäuses
je nach Erfordernis leicht gesteigert und auch leicht
ganz großen
Geschwindigkeiten des Werkstückes angepaßt werden kann, so daß gegenüber den bekannten
Einrichtungen eine größere Leistung pro Zeiteinheit erzielbar ist.
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Um die Entfernung zweier Schnittstellen, also die Länge des abzuteilenden
Werkstückes, verändern zu können, wirdgemäß derErfindung das Schneidscheibengehäuse
mit zweidiametral entgegengesetzt liegenden Öffnungen versehen, durch die die Schneidscheibe
vortritt, so daß bei einer Drehung des Schneidscheibengehäuses die Schneidscheibe
zweimal mit dem Werkstück in Berührung kommt. Um ferner g -ößere Längen des Werkstückes
abteilen zu kö znen, wird das Schneidscheibengehäuse in einer Ebene senkrecht zum
Werkstück so hin und her bewegt, d.aß es nach Wunsch an letzteres genähert und von
diesem entfernt werden kann. Durch entsprechende Steuerung ist es möglich, das Schneidscheibengehäuse
zwei oder mehrere halbe Umdrehungen ausführen zu lassen, bevor es an das Werkstück
herangebracht wird. Auf diese Weise entstehen Werkstücldängen, die je nach der Steuerung
ein Mehrfaches des Schneidscheibenumfanges betragen. Zweckmäßig erfolgt das Nähern
und Entfernen des Schneidscheibengehäuses hinsichtlich des Werkstükkes mittels eines
kippbaren Trägers, auf den das Schneidscheibengehäuse und der Motor für die Schneidscheibendrehung
gelagert sind.
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Auf der Zeichnung ist die Einrichtung gemäß der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Abb. i ist eine Draufsicht auf eine Maschine gemäß der Erfindung,
wobei wenige Teile weggelassen sind.
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Abb. 2 ist .ein Querschnitt längs der Linie 2-2 der Abb. i.
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Abb. 3 ist eine Seitenansicht.
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Abb. q. ist eine vergrößerte Draufsicht auf das Schneid- bzw. Ritzorgan
teilweise im Mittelschnitt.
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Abb. 5 ist eine Stirnansicht der Maschine, wobei das Schneidorgan
sich in Schnei.dst.ellung befindet.
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Abb.6 ist ein vergrößerter Schnitt längs der Linie 6-6 der Abb. 5.
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Abb. 7 ist eine Ansicht des Schneidkopfes und zeigt gestrichelt die
Lage desselben, wenn er in Berührung mit dem Werkstück gebracht ist.
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Abb.8 ist eine vergrößerte Ansicht der Steuerscheibe, welche die senkrechte
Aufundabwärtsbewegung der Schneidvorrichtung herbeiführt.
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In der Zeichnung ist i .der Maschinenrahmen, der vorzugsweise als
Plattform ausgebildet ist. Zwei Lagerböcke 2 und 3 sind auf ihm in entsprechender
Entfernung an einer Seite des Rahmens angebracht, von denen der hintere ein Paar
Wellenstücke trägt, die senkrecht übereinander angeordnet sind und j e ein oberes
und unteres Zahnrad 5, 5 (Abb. 3) tragen, während der vordere Lagerbock zwei Wellen
6 und 7 trägt, die Zahnräder 8, 8 senkrecht übereinander tragen. Je ein Zahnrad
der beiden Sätze 5 bzw. 8 sind miteinander verbunden durch Ketten 9, 9, die d:er.art
zueinander angeordnet sind, daß der untere Teil der oberen Kette und der obere Teil
der unteren Kette zusammen das Rohr bzw. den Stab a zwischen sich erfassen und fördern
können. Jede der Wellen 6 und 7 erstreckt sich quer über den Rahmen i und werden
an ihren anderen Enden in einem Lagerbock io gehalten.
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Jede der Wellen ist mit einem Zahnrad i i. verbunden, und diese Zahnräder
r i (Abb. 2) kämmen miteinander derart, daß die Bewe= gung der einen Welle auf de
andere übertragen wird.
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Ein Zahnrad 12 auf der Welle 7 steht im Eingriff mit dem treibenden
Zahnrad 13 auf einer Welle, die in geeigneten Lagern an einer Seite der Welle
7 gelagert ist und ein großes Zahnrad 1q. trägt, das mit einem Ritzel 15 auf der
Welle des Motors 16 im Eingriff steht, der auf der Plattform i aufgebaut ist.
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Derartige Fördervorrichtungen sind an sich wohl bekannt. Wesentlich
ist, daß hierdurch das Rohr oder der Stab a von -der Stelle, an der er geformt wird,
zwischen den Ketten g hindurchgezogen wind und die Geschwindigkeit des Durchzuges
abhängt von der Geschwindigkeit der Ketten. Das Werkstück gelangt von den Ketten
durch eine Führung 17 (Abb. r, 3) zwischen einem Paar horizontal angeordneter
Führungsrollen r8 über einen Tisch o. dgl. i9 und sodann durch eine weitere Führung
2o in eine Lage, in der es mit der Abbrechvorrichtung in Eingriff gelangt, die am
vorderen Ende der Plattform angeordnet ist.
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Die Vorrichtung zum Einschneiden oder Schwächen des Werkstückes an
vorbestimmten Stellen, welch letztere wiederum in vorbestimmter Entfernung voneinander
liegen sollen, wird von einer Welle 2i angetrieben, die in :der Längsrichtung des
Rahmens i verläuft und in Böck°n 22 gelagert ist. Der Antrieb der Welle 2i wird
von demjenigen der Wellen 6, 7 .abgeleitet, beispielsweise über ein Paar Zahnräder
23, eine Welle 23a und einen Satz von Kegelrädern 23a.
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Ein Tisch 24 ist beweglich am vorderen Ende der Welle 2,1 über dem
vorderen Lagerbock 22 bzw. rittlings auf diesem angeordnet, derart, daß dieser Tisch
um die Welle 2i kippen kann. Eine Welle 25 (Abb. 6) ist an der Unterseite des Tisches
2q. in seiner Längsrichtung geführt und mit der Welle 21 durch
ein
Kegelradgetriebe 26 verbunden. Eine Steuerscheibe 27 ist fest auf der Welle 25 angeordnet
und steht an ihrer Unterseite im Eingriff mit einer Tragrolle 28, die in dem vorderen
gegabelten Ende einer Stange 29 (Abb. 5, 8) gelagert ist, welch letztere wiederum
vertikal einstellbar in einem Tragstück 30 gehalten ist, welches an einer SeiteAes
vorderen Eagerbocks 22 angeordnet ist. Die Stange 29 schraubt in einer Schraubenmutter,
die drehbar durch das Konsol 30 gehalten ist. Diese Schraubenmutter ist durch
ein Kegelradgetriebe mit einer Steuerwelle 3 r verbunden, auf die eine Kurbel oder
ein Schraubschlüssel aufgesetzt werden kann, um sie zu verdrehen zwecks vertikaler
Einstellung der Stange 29.
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Der Eingriff der Rolle 28 mit der Steuerscheibe 27 hält den Tisch
24 in geeigneter Stellung, und jede Drehung der Steuerscheibe 27 teilt ihr eine
vorbestimmte Aufundabwärtsbew egun g mit, wodurch auch der Tisch 24 entsprechend
nach oben bzw. unten schwingt.
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Das Gewicht des Tisches und er Verbindungselemente hält die Steuerscheibe
im Eingriff mit der Tragrolle. Ein Motor 32 ist am hinteren Ende des Tisches 24
aufgebaut, und seine Welle 33 wird in einem Lager 34 gehalten, das am entgegengesetzten
Ende des Tisches angeordnet ist. Die Welle 33 ist z-,v ischen dem Motor und -dem
Traglager vorzugsweise mit einer nachgiebigen Kupplung 35 versehen.
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Eine Lagerschale 36 (Abb. 4) ist auf der Welle 33 angeordnet und reicht
bis zumLager 34; ein Gleitring 37 ist um die Lagerschale 36 an deren vorderem Ende
angeordnet zwischen Ringen 38 und 39 außen an der Lagerschale 36, von denen der
Ring 38 entfernbar ist, um den Ring 37 von der Lagerschale 36 abziehen zu können.
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Der Gleitring 37 trägt einen runden Kopf 40, der ein Radgehäuse 41
bildet und eine Öffnung hat, die durch eine entfernbare Platte 42 geschlossen ist.
Das Gehäuse 41 enthält ein Getriebe, das die Welle 33 mit einer senkrecht zu ihr
stehenden Welle 43 verbindet, welch letztere in der Mitte des Zylindergehäuses 4o
gelagert ist und eine Ritzscheibe oder -rad 44 in dem Gehäuse trägt. Eine Kante
der Scheibe 44 tritt an einer Seite des Kopfstücks 4o durch eine Öffnung in diesem
etwas heraus. Diese Öffnung liegt in einer Ebene, die man durch die Achse der Welle
33 legen kann. Das Getriebe umfaßt im vorliegenden Fall ein Paar Kegelräder 45,
welche die Welle 33 mit einem Zahnrad 46 verbinden, welches seinerseits mit einem
Zahnrad 47 kämmt, das seinerseits ein Zahnrad 48 antreibt und auf der Welle 43 au.fgekeilt
ist. Die Zahnräder 46 und 47 sind auf geeigneten Achsen gelagert, die im Gehäuse
41 parallel zur Welle 43 angeordnet sind.
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Die Achse .der Schneid- oder Ritzscheibe 44 schneidet die geometrische
Achse der Welle 33 vor dieser. Die Schneidscheibe ist in der Mitte des Gehäuses
4o in einer Ebene angeordnet, die durch die geometrische Achse der Welle 33 geht,
wie dies aus Abb. 4 ohne weiteres ersichtlich ist.
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Die gegenüber dem Gehäuse 41 liegende Seite des Kopfstückes 40 ist
mit einem entfernbaren Teil 49 versehen, um an die Schneidseheibe herankommen und
diese auswechseln oder einstellen zu können. Der Druck der Schneidscheibe 44 auf
das Werkstück kann durch irgendein geeignetes Gegengewicht, das nicht gezeichnet
ist, eingestellt werden, das am Ende des Tisches 24, der den Motor trägt, verschoben
werden kann und von dem Tischrahmen getragen wird.
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In der Praxis wird die Schneidscheibe gegen das Werkstück mit einem
Druck-von etwa 2 bis 3 kg aufgedrückt werden. Natürlich kann aber dieser Druck in
beliebigen Grenzen den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden.
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Um das Kopfstück 40 in bezug auf seine Drehachse ausbalancieren zu
können, sind in dem entfernbaren Teil 49 Kammern 5o ausgespart, in welche eine Flüssigkeit
oder starre Gewichtsstücke eingeführt werden können, um das Gewicht des Getriebes
und seines Gehäuses auszugleichen. Die Schneidscheibe 44 ist mit einem gehärteten
und auswechselbaren Blatt versehen, .das mit seinen Schneidkanten aus der Haltescheibe
entsprechend weit hervortritt und durch eine öffnung in dem Kopf 4o ein .entsprechendes
Stück heraustritt, um mit dem Werkstück in Berührung gelangen zu können.
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Die Welle 25 (Abb.6), die vom Tisch 24 getragen wird, treibt dauernd
den Gleitring 37 des Kopfstückes 4o an über ein Paar Zahnräder 51 (Abb. 4, 5).
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Es ist klar, daß die Drehung der Welle 25 in Verbindung mit der durch
die Steuerscheibe 27 und die Tragrolle 28 hervorgerufenen Aufundabwärtsbewegung
des Tisches 24 und der von diesem getragenen Teile auch eine Drehbewegung auf das
Kopfstück 4o und die Schnenidscheibe 44 um die geometrische Achse der Welle 33 verursacht
in einer Ebene, die parallel ist zur geometrischen Achse der Welle 43, welche die
Schnei.dscheibe trägt. Gleichzeitig treibt der Motor 32 die Welle 33 rasch an und,
vermittels des Übersetzungsgetriebes, die Schneidscheibe. Die Drehung :des Kopfstückes
ist in bezug auf die Aufundabwärtsbewegung des Tisches und des Kopfstückes zeitlich
so disponiert,
daß die arbeitende Schneide der Schneid-Scheibe einen
Bogen a, b (Abib. 7) beschreibt. Das Kopfstück 40 ist oberhalb des Teiles des Rohres
oder Stabes a angeordnet, der zwischen den Führungen 17 und 2o (Abb. 3) liegt, und
das Werkstück a wird während seines Fortschreitens jedesmal mit der Schneidscheibe
44 in Eingriff gebracht, wenn sich die letztere nahe ihrer untersten Stellung
befindet, so daß die Schneidscheibe sich gleichzeitig senkt und dreht. wenn sie
mit dem Werkstück in Berührung kommt, wodurch dieses nach unten gedrückt und gleichzeitig
eingeschnitten wird während eines vorbestimmbaren Teiles des Weges am Bogen
a, b, den die Schneidkante der Schneidscheibe gemäß Abb. 7 beschreibt. Die
Schneidscheibe ist mit so hoher Geschwindigkeit angetrieben, daß sie das Werkstück
an der Berührungsstelle wirkungsvoll einschneidet bzw. schwächt. Es ist klar, daß
die Geschwindigkeit, mit der sich das Kopfstück um :die geometrische Achse der Welle
33 dreht, übereinstimmen m:üß mit der Fortschrittsgeschwindigkeit des Werkstückes
a in der Weise, daß sich die Schn.eidkante der Schneidscheibe 44 während ihrer Berührung
des Werkstückes mit gleicher Geschwindigkeit wie das Werkstück a selbst fortbewegt.
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Es ist ferner klar, daß die Aufundabbewegung des Tisches 24 und der
von ihm getragenen Teile zeitlich so bestimmt werden muß, daß die Schneidscheibe
mit dem Werkstück entweder bei jeder Drehung des Kopfstückes 40 oder einmal während
zwei oder mehrerer Umdrehungen desselben in Berührung kommt; dies hängt davon ab,
wie schnell sich das Werkstück bewegt und welche Längen desselben jedesmal abgeschnitten
werden sollen.
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Das Werkstück a ist nachgiebig unterhalb der Berührungsstelle mit
der Schn:eidscheibe gehalten durch einen Tisch o. dgl. i9, der an einem Ende an
einem Träger 55 (Abb.3) drehbar gelagert ist und beschränkte Aufundabbewegungen
ausführen kann; das freie Ende des Tisches 19 ist nachgiebig durch einen seinerseits
nachgiebig ausgebildeten Träger 56 gehalten, der am Lagerbock 55 befestigt ist.
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Die Maschine wirkt in folgender Weise: Das Stab- oder rohrförmige
Werkstück wird vom Ofen oder einer sonstigen Lieferungsquelle zwischen den Ketten
9 hindurchgezogen und durch diese dauernd weitergefördert zu den Führungen 17 und
2o unterhalb des Schneidkopfes 4o und gelangt sodann zwischen die gegenüberliegenden
Abbrechräder 57 oder unter die Abbrechsch,eibe 9i mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
Die Schneidscheibe 44 wird mit möglichst hoher Geschwindigkeit -durch den Motor
32 angetrieben und gleichzeitig auch um die geometrische Achse der Motorwelle 33
von der Welle 21 über die Zwischengetriebe 25, 26 und 51 gedreht. Ferner erhält
sie eine Auf= undabbewegung, die von der Welle 25 abgeleitet und auf den Tisch 24
übertragen wird mittels der Steuerscheibe 27 und der Tragrolle 28. Die Atifundabbe,.vegung
(Schwingbewegung) des Tisches 24 bewirkt, daß sich die Schneidscheibe 4.4 senkt
und mit dem Werkstück in vorbestimmten Zwischenräumen in Eingriff gelangt, so daß
das letztere an gleich weit voneinander entfernten Stellen eingeschnitten wird.
Die Drehung der Schneidscheibe um die geometrische Achse der Welle 33 ist wiederum
zeitlich so bemessen -in bezug auf die Aufundabhewegung des Tisches 24 und der von
ihm getragenen Teile, daß die heraustretende Schneidkante der Schneidscheibe das
Werkstück eine kurze Zeit bei jeder Abbewegung des Tisches berührt, wobei das Werkstück
nach unten durchgebogen wird entgegen dem Druck des Widerlagers 18 während jedes
Einschneidvorganges. Die Drehgeschwindigkeit der Schneidkante der Schneidscheibe
um die geometrische Achse der Welle 33 entspricht der Geschwindigkeit, mit der das
Werkstück fortbewegt wird, so daß die Schneidscheibe das Werkstück nur an einer
einzigen Stelle in einem vorbestimmten Bogen berührt.
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Die Schneidscheibe führt einen Einschnitt in das Werkstück aus an
jener Stelle, an der dieses späterhin abgebrochen werden soll, und außerdem wird
durch die Reibung zwischen der Schneidscheibe und dem Werkstück an der Schnitt-
oder Ritzstelle eine örtliche Erhitzung herbeigeführt, wodurch abnormale Spannungen
im Glas erzeugt werden und es brüchiger machen, so daß das spätere vollständige
Durchbrechen an dieser Stelle erleichtert wird.
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Es ist klar, daß bei dieser neuen Abschneidmaschine das Werkstück
mit einer sehr großen Geschwindigkeit durch die Maschine geschickt werden kann,
die mehrere ioo min der Minute betragen kann, ohne daß ein bemerkenswertes Zittern
oder Stoßen in der Maschine auftritt.
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Der Gedanke der Erfindung ist durchaus nicht auf die dargestellte
Ausführungsform beschränkt, sondern kann sinngemäß auch mit anderen geeigneten Teilen
verwirklicht werden.
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Man kann im übrigen die Schneidscheibe 44 nicht nur durch eine
Öffnung des Schnei,lkopfes hnnd:urchtreten lassen, sondern auch durch zwei Öffnungen
an gegenüberliegenden Seiten des Schneidkopfes, so daß man in der Lage ist, das
Werkmig nach einer Drehung um i8o° wiederum auf das Werkstück hin
zu
bewegen und mit diesem in Eingriff zu bringen. Hierdurch wird die mögliche Variation
der abzuschneidenden Längen vergrößert neben der hierzu gegebenen Möglichkeit der
Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Schneidkopfes um die quer zur Fortschrittsrichtung
des Werkstückes liegende Achse.