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Verfahren zum Gießen von Glasgegenständen Die Erfindung bezieht :ich
auf ei', Verfahren, bei dem durch Gießen Glasgegenstände hergestellt werden, deren
Oberfläche an bestimmten Stellen Vorsprünge oder Vertiefungen aufweist, insbesondere
solche Gegenstände, z. B. Isolatoren, die eine mit Innengewinde versehene Ausnehmung
besitzen.
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Nachstehend wird die Erfindung mit Bezug auf die Herstellung solcher
Isolatoren beschrieben.
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Bei derartigen Isolatoren wird in deren Achsrichtung ein Blindloch
angebracht, in dessen Inneren mittels eines sowohl an Glas wie an Metall haftenden
Stoffes, z. B. Gips, die Befestigung des Isolators auf einer Metallstütze vorgenommen
wird.
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Um die Berührungsfläche des Glases mit dem Bindestoff zu vergrößern
und so den Isolator widerstandsfähiger gegen Lösungsbeanspruchungen zu machen, die
auf ein Trennen des Isolators von dem Bindestoff hinarbeiten, ist es üblich, das
Loch in folgender Weise zu bilden. Beim formen des Isolators wird in das in formbaremZustand
sich befindende Glas eine mit Gewinde versehene Metallstange eingeführt, die durch
Herausschrauben wieder zurückgezogen wird, wenn das Glas bei der Abkühlung eine
solche Festigkeit erlangt hat, claß es nach dem Herausschrauben praktisch unverformbar
bleibt. Bei diesem Vorgang verhält sich der Isolator wie eine Mutter und behält
dann die Prägung, die ihm durch die Gewindestange gegeben worden ist.
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Bei der späteren Befestigung des Isolators auf seiner Stütze füllt
der Bindestoff den ganzen Raum zwischen dem Glas und der Stütze aus und bewirkt,
da er mit der ganzen Gewindefläche des Glases bis zum Boden der Gewindegänge in
Berührung steht, eine gute Verbindung, die widerstandsfähig gegen Lösungsbeanspruchungen
ist,
wie sie durch Erschütterungen, Zugwirkungen, Dehnungsunterschieden zwischen den
verschiedenen Werkstoffen usw. hervorgerufen werden können.
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Bei dem erwähnten gebräuchlichen Verfahren erwärmt sich die in das
noch sehr heiße Glas eingeführte Gewindestange bei seiner Berührung mit dem Glas.
Die Berührung dauert nämlich ziemlich lange, weil man mit dem Herausziehen der Stange
warten muß, bis das Glas genügend fest geworden ist, um nach dem Herausschrauben
die ihm gegebene Prägung zu behalten. Da also die Gewindestange auf hohe Temperatur
kommt, entsteht die Gefahr, daß sie am Glas haftet und beim Herausschrauben Glasstückchen
abreißt. Außerdem muß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gießvorgängen so lange
gewartet werden, bis die Gewindestange genügend kalt geworden ist, damit sie bei
einer Reihe von aufeinanderfolgenden Vorgängen mit dem gleichen Werkzeug nicht auf
eine übermäßig hohe Temperatur kommt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein einfaches Verfahren, durch
welches diese Übelstände behoben werden. .
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Nach diesem Verfahren wird zur Herstellung eines Gegenstandes durch
Gießen, dessen Oberfläche an einer bestimmten Stelle Vorsprünge und Vertiefungen
besitzt, zunächst eine angenäherte Form des Gegenstandes hergestellt, die an der
betreffenden Stelle kein oder nur ein weniger ausgeprägtes Relief besitzt, und dann
an der Oberfläche dieses Rohlings, während das Glas noch formbar ist, mittels eines
geeigneten Werkzeugs die gewünschte Prägung angebracht.
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Das Verfahren ist besonders geeignet für die Herstellung von Gegenständen,
die mit einer Erhöhungen und Vertiefungen aufweisenden Ausnehmung versehen sind,
beispielsweise Isolatoren mit einem Gewindeloch. In diesem Fall wird zunächst eine
angenäherte Form des Isolators hergestellt, die eine Ausnehmung besitzt, die raummäßig
höchstens so groß wie das herzustellende Gewindeloch ist, worauf mittels eines geeigneten
Werkzeugs in das noch formbare Glas das gewünschte Gewinde eingeprägt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, das eine Werkzeug der
gebräuchlichen Verfahren, welches lange im Glas bleiben muß, durch zwei Werkzeuge
zu ersetzen, die, da jedes von ihnen weniger lange im Glas bleibt, sich entsprechend
weniger erwärmen, das Glas bei der Berührung mit ihm schneller abkühlen und so einen
schnelleren Herstellungsrhythmus gestatten, während gleichzeitig die Fehlerquellen
verringert werden.
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Für die Bildung der anfänglichen Ausnehmung wird zweckmäßig ein kegelstumpfförmiges
Werkzeug benutzt, welches sich leicht wieder herausziehen läßt. Der Vorgang erfolgt
unter Ausübung eines Druckes auf das Glas in seiner Form, der durch die Parallelverschiebung
des Werkzeuges hervorgebracht wird. Dieser Vorgang kann gleichzeitig dazu dienen,
dem Gegenstand, abgesehen von dem mit Gewinde zu versehenden Teil, seine endgültige
Form zu geben. Zur Bildung des Gewindes kann man in verschiedener Weise vorgehen:
a) Das Gewindeformwerkzeug kann durch einfache axiale Parallelverschiebung in die
Glasmasse eingedrückt und dann durch Ausschrauben wieder zurückgezogen werden, nachdem
das Glas sich so weit abgekühlt hat, daß es sich nach dem Herausziehen des Werkzeuges
nicht mehr verformt; b) man kann das Werkzeug auch einführen, indem man ihm eine
schraubenförmige Bewegung erteilt, und es durch Losschrauben wieder herausziehen;
c) man kann die Bildung des Gewindes auch wie unter b angegeben ausführen und das
Werkzeug durch Parallelverschiebung herausziehen. In diesem Falle ist das Werkzeug
nach Art eines Gewindebohrers ausgeführt. Es besitzt dann vorspringende Gewindeteile,
die beim Einschrauben in das Glas das gewünschte Gewinde bilden und sich dann in
das Innere des Werkzeugkörpers zurückziehen, damit dieses ohne Beschädigung des
gebildeten Gewindes herausgezogen werden kann.
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Nachstehend wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine beispielsweise
Ausführung der Erfindung beschrieben, bei welcher für die Bildung des Gewindes in
der Ausnehmung ein Werkzeug benutzt wird, das durch Hineinschrauben in das Glas
eindringt und durch Losschrauben wieder herausgezogen wird.
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Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt der hierbei benutzten Vorrichtung,
die dazu dient, im Augenblick des Pressens des Glases in seiner Form die vorläufige
kegelstumpfförmige Ausnehmung im Innern der Glasmasse zu bilden.
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Abb. 2 zeigt ebenfalls in einem senkrechten Schnitt die Vorrichtung
einen Augenblick später, nachdem das Werkzeug, welches die kegelstumpfförmige Ausnehmung
angebracht hat, durch ein aus einer Schraube bestehendes Werkzeug ersetzt worden
ist, welches, während das Glas sich noch in formbarem Zustand befindet, in der genannten
Ausnehmung des Isolators das gewünschte Gewinde bildet. Die Abbildung zeigt das
Werkzeug in dem Augenblick, in dem das Gewinde fertiggestellt worden ist und das
Entfernen des Werkzeuges durch Herausschrauben bevorsteht.
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Abb. 3 zeigt das Getriebe, mit welchem das Werkzeug in das Glas hineingeschraubt
und dann wieder herausgeschraubt werden kann.
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Der in Abb. i dargestellte erste Arbeitsvorgang wird in der beim Formen
von Glasgegenständen durch Pressen bekannter Weise ausgeführt.
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Die Form besteht aus: i. einem Bodenstück i, welches zwischen zwei
Backen eingesetzt ist, von denen die eine bei 2 in Vorderansicht dargestellt ist,
2. zwei ebenfalls zwischen den Backen eingesetzten Formschalen, von denen die eine
gleichfalls in Vorderansicht bei 3 dargestellt ist. Die so gebildete Form entspricht
in ihrem Querschnitt der äußeren Form des herzustellenden Gegenstandes. Wenn der
bemessene Glasposten in die Form eingeführt worden ist, wird diese durch ein ringförmiges
Stück 4 abgedeckt, in dem ein glockenförmiges Stück 5 verschiebbar ist, in welchem
sich der Stempel 7 befindet, der einen glatten Dorn bildet. Der Stempel und die
Glocke verdrängen bei ihrer Abwärtsbewegung das Glas und bleiben stehen, wenn dieses
den von ihnen, dem Ring 4, den Schalen 3 und dem Boden i gebildeten geschlossenen
Raum gefüllt hat. Das Glas hat dann die Form des herzustellenden Isolators angenommen,
nur daß die vom Ende des Stempels gebildete Ausnehmung
noch nicht
ihre endgültige Form erhalten hat. Alsdann werden der Stempel, die Glocke und der
Ring zurückgezogen.
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Zur Durchführung des zweiten Arbeitsvorganges (s. Abb. 2) führt man
in der Achsrichtung der Form das mit Gewinde versehene Werkzeug 9 ein, welches dazu
dient, sein Gewinde in die Ausnehmung 8 einzuprägen. Dieses Werkzeug ist auf dem
Ende einer senkrechten Stange io aufgezogen. Dem letzteren wird gleichzeitig eine
Abwärts- und eine Drehbewegung erteilt, derart, daß das Werkzeug sich nach jeder
Drehung um die Ganghöhe des zu bildenden Gewindes vorwärts bewegt hat. Da die Stange
io nicht genau mit Bezug auf die Form zentriert werden kann, ist dieselbe aus zwei
Teilen io und ioa zusammengesetzt, die durch ein Cardan-, Kugel- oder ähnliches
Gelenk ii miteinander verbunden sind und gleichachsig durch eine Schraubenfeder
gehalten werden, deren Enden an den Stangenteilen io und ioa befestigt sind. Die
Bewegung des Ein- und Ausschraubens erfolgt mittels der in Abb. 3 gezeigten Vorrichtung,
gemäß welcher sich die Stange ioa nach oben in einer Schraube 13 mit Flachgewinde
fortsetzt, dessen Ganghöhe gleich derjenigen des im Glas zti bildenden Gewindes
ist. Diese Schraube 13 ist in (lern Kegelrad 14 eines Kegelradpaares 14, 14a verschiebbar,
welches seine Bewegung beispielsweise durch eine Zahnstange erhält, die in ein auf
der Welle 15 des Kegelrades 14a sitzendes Stirnrad eingreift, dieaes Stirnrad und
die Zahnstange sind nicht dargestellt. Das mit Gewinde versehene Kegelrad 14 ist
um :eine Achse drehbar, aber weder nach oben noch nach unten bewegbar, da es zwischen
dem Querstück 16, welches ihm als Lager dient, und dem Rad i4a gehalten ist. Das
Rad 14 nimmt bei seiner Drehung die Stange io, ioa durch einen Keil 17 mit, der
in eine Längsnut der Schraube 13 eingreift Die Schraube 13 steht in Gewindeeingriff
mit einer Mutter 18, die fest in dem Querstück i9 sitzt, so daß bei der Drehung
der Schraube 13 das Werkzeug 9 sich in das Glas hineinschraubt bzw. sich aus diesem
herausschraubt. Zur Anbringung des gewünschten Gewindes im Glas genügt es daher,
der Zahnstange in geeigneten Zeitabständen und wechselweise in entgegengesetzten
Richtungen die entsprechende Bewegung zu erteilen. Damit die Schraube 13 ihr Gewinde
richtig in das Glas eindrückt, muß der Rauminhalt dieser in das Glas eindringenden
Schraube gleich oder im wesentlichen gleich demjenigen des Dornes sein, der zur
Bildung des zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Loches gedient hat, damit das
von den vorspringenden Gewindeteilen der Schraube 13 verdrängte Glas die Gewindegänge
des Werkzeugs vollkommen bis zum Boden ausfüllt. Diese Bedingung braucht nicht absolut
bei Isolatoren erfüllt zu werden, von denen nicht verlangt wird, daß sie ein genaues
scharfes Gewinde besitzen; sie muß dagegen erfüllt sein, wemi es sich darum handelt,
Isolatoren mit Innengewinde herzustellen, welches sich genau auf ein entsprechendes
Außengewinde aufschrauben läßt.
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Zur Vermeidung einer Verformung des Außenmantels 6 und des Innenmantels
6a unter dem Druck des Gewindestempels 9 ist, wie in Abb. 2 gezeigt, ein Stück 20
vorgesehen, welches den Stempel umgibt und Sich zwischen die beiden Mäntel setzt,
bevor der Stempel in das Glas eindringt. Dieses Stück 20 ist nachgiebig in der folgenden
Weise mit dem oberen Teil der Stange io verbunden. Auf der Stange io ist ein Kugellager
21 befestigt, dessen äußerer Laufring fest in einer Scheibe 22 sitzt, die in gleichmäßiger
Verteilung um die Achse io, ioa Löcher 23 aufweist. Durch diese Löcher gehen mit
Gewinde versehene senkrechte Stangen 24 hindurch, die in die Löcher der Scheibe
22 eingeschraubt und durch Muttern 25 und Gegenmuttern 25a gesichert sind. Die Stangen
24 gehen frei durch Löcher 26 hindurch, die in einem Flansch 27 des Stückes 20 vorgesehen
sind. Im Ruhezustand halten Schraubenfedern 28 die Scheibe 22 und den Flansch 27
in einem Abstand voneinander, der durch Muttern 29 und Gegenmuttern 29a derart einstellbar
ist, daß das Stück 20 seine Arbeitslage einnimmt, bevor der Gewindestempel 9 in
`'Wirkung tritt. Bei der Abwärtsbewegung nimmt die Stange io das Stück 20 mit, welches
sich dabei zwischen die beiden Mäntel 6 und 6a setzt und stehenbleibt, wenn es den
Boden des Zwischenraumes zwischen den beiden Mänteln erreicht hat. In diesem Augenblick
geben die Federn 28 nach, und der Stempel 9 tritt in Wirkung, indem er sich in das
Glas hineinschraubt; das Kugellager 21 gestattet dem Stück 2o, bei der Winkelverschiebung
des Stempels mit Bezug auf die Achse der Schraube 13 mitzugehen, wenn die Form zu
dieser Achse nicht vollkommen zentriert ist. Während der ersten Zeit der Aufwärtsbewegung
des Stempels bleibt das Stück 20 in seiner Stellung und geht dann mit ihm hoch,
wenn die Muttern 29 in Berührung mit dem Flansch 27 gekommen sind.
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Die Erfindung, welche vorstehend im Zusammenhang mit der Herstellung
von Isolatoren beschrieben worden ist, ist natürlich für die Herstellung jeglicher
Gegenstände geeignet, die innen oder außen mit einem Gewinde oder einer sonstigen
Prägung in Hohl- und Massivrelief versehen werden sollen.
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Für die Anbringung von äußeren Prägungen gibt man der angenäherten
Form eine Form mit glatter Außenfläche, auf der man dann, während das Glas noch
formbar ist, durch ein geeignetes Werkzeug das gewünschte Relief aufdrückt.
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Die Erfindung ist für jede Herstellungsart, ob Handarbeit oder Maschinenarbeit,
anwendbar. Insbesondere eignet sie sich für alle automatischen Fabrikationen und
insbesondere diejenigen, bei denen der Glasposten der Form durch einen Feeder zugeführt
wird. So können beispielsweise bei Verwendung von umlaufenden Maschinen das Formen
des Gegenstandes und die Bildung der vorläufigen Ausnehmung an einer bestimmten
Stelle der Bewegungsbahn der Form durchgeführt werden und das Anbringen der Prägung,
das Herausziehen des Werkzeugs und das Ausheben des fertigen Gegenstandes aus der
Form an anderen aufeinanderfolgenden Stellen der von der Form durchlaufenen Drehbahn
stattfinden.