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Gerät zum Polieren von Glas Um eine stetig in ihrer eigenen Ebene
wandernde Glasbahn auf beiden Seiten gleichzeitig zu polieren, benutzt man Polierwerkzeuge,
die je aus einem umlaufenden Tragrahmen für mehrere im Kreise angeordnete Polierscheiben
bestehen. Dieser Tragrahmen läuft um eine senkrecht zur Glasbahn stehende Achse
um. Bekannt ist es, zwei solche Tragrahmen gleichachsig zueinander auf entgegengesetzten
Seiten der Glasbahn anzuordnen. Der Druck, den die Polierscheiben des einen Tragrahmens
insgesamt auf die Glasbahn ausüben, wird durch den entgegengesetzten Druck ausgeglichen,
mit dem die Polierscheiben des anderen Tragrahmens auf die Glasbahn wirken. Dabei
bestreichen die Polierscheiben eine Kreisringfläche, deren Durchmesser die Breite
der Glasbahn übertrifft. Um zu vermeiden, daß die Polierwerkzeuge durch ihre Reibung
ein Drehmoment auf die Glasbahn ausüben und dadurch die Glasbahn zu einem seitlichen
Abwandern veranlassen, werden die beiderseits der Glasbahn angeordneten Tragrahmen
in gegenläufige Drehung versetzt. Das hat aber den Nachteil, daß die Polierscheiben
des einen Tragrahmens denjenigen des anderen Tragrahmens nur immer ganz kurzzeitig
gegenüberliegen, so daß in den Zwischenstellungen die von den Polierscheiben ausgeübten,
entgegengesetzt gerichteten Druckkräfte wechselnde Biegungsmomente auf die Glasbahn
ausüben. Das zwingt aber wegen der dadurch bedingten erhöhten Bruchgefahr zu einer
Beschränkung der Polierkraft.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Fehler. Sie besteht darin,
daß die Polierscheiben beiderseits der Glasbahn ständig paarweise einander gegenüberliegen
und auf die Glasbahn gleiche, entgegengesetzt gerichtete Druckkräfte ausüben.
Auf
diese Weise wird verhindert, daß die Polierscheiben die Glasbahn auf Biegung beanspruchen.
Der Polierdruck kann daher wesentlich erhöht werden, ohne daß dadurch eine Bruchgefahr
entsteht. Man kann daher entweder die Anzahl der Polierscheiben verringern oder
die Polierleistung erhöhen. ` Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,
daß sie eine unerwünschte seitliche Schubwirkung der Polierscheiben auf die Glasbahn
vermeidet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Glasbahn die
einander benachbarten Polierscheibenträger mit Antrieben für gleiche Drehzahl, aber
entgegengesetztem Drehsinn versehen sind.
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Das Drehmoment, daß die Polierscheiben des einen Tragrahmens auf die
Glasbahn ausüben, wird durch das entgegengesetzte Drehmoment aufgehoben, welches
die Polierscheiben des benachbarten Tragrahmens erzeugen.
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Die Polierwerkzeuge können aus einem Rahmen bestehen, der mehrere
Polierscheiben trägt, die dem Werkzeug einen wirksamen Durchmesser erteilen, der
etwas größer ist als der Breite der Glasbahn entspricht. Vorzugsweise werden jedoch
zwei Paare von Werkzeugen verhältnismäßig kleinen Durchmessers nahe zusammengesetzt,
wobei die Achsen der beiden Paare in einer Linie liegen, die schräg über die Glasbahn
verläuft.
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Die seitwärts auf die Glasbahn gerichteten Kräfte, d.h. die Kräfte,
die die Bahn seitlich zu ihrer Laufrichtung zu verschieben suchen, werden bei dieser
Anordnung nicht vollständig ausgeglichen. Sie sind um so weniger ausgeglichen, je
schräger die Verbindungslinie der genannten Achsen über die Glasbahn -verläuft.
Diese Verbindungslinie kann jedoch erheblich schräg verlaufen, bevor der Glasbahn
ein so großes Drehmoment erteilt wird, daß es sie ernstlich gefährden würde. Die
schräge Anordnung bietet den Vorteil, Werkzeuge größeren Durchmessers benutzen zu
können, als dies bei einem Verlauf der Achsenverbindungslinie senkrecht zur Achse
der Glasbahn möglich ist. Wenn die Achsen der beiden Paare auf einer Linie schräg
zur Bahn verlaufen, so können die Werkzeuge von verhältnismäßig geringem Durchmesser
sein und nahe aneinandergerückt werden. Vorzugsweise überlappen dabei die Werkzeuge
des einen Paares diejenigen des anderen, wobei die Werkzeuge der beiden Paare in
entgegengesetzten Richtungen gedreht werden und so in ihrer Bewegung aufeinander
abgestimmt und gleichgeschaltet werden, daß die Scheiben des einen Paares an denen
des anderen Paares vorbeigehen können wie die Zähne zweier miteinander in Eingriff
stehender Zahnräder.
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Wenn die Achsen der beiden Paare auf einer Linie senkrecht zur Bahn
liegen, so sind alle Kräfte, die die Bahn seitlich zu bewegen suchen, vollständig
ausgeglichen, und die einzigen nicht ausgeglichenen Kräfte sind diejenigen, die
in der Längsrichtung der Bahn in Wirksamkeit treten, d.h. in einer Richtung, in
der sie die Bahn geradlinig zu führen und in dieser Richtung zu erhalten suchen.
Um jedoch ein wirksames Polieren auch in der Mittelzone zu erreichen, ist es wichtig,
daß die Werkzeuge der beiden Paare sich überlappen. Das erfordert wiederum synchronisierten
Antrieb der beiden Paare, so daß in dem Überlappungsgebiet, das längs der Mittellinie
der Bahn verläuft, die Scheiben des einen Paares zwischen denen des anderen hindurchgehen.
Bei solchen Ausgestaltungen ist der Durchmesser der Werkzeuge etwas größer als der
halben Bahnbreite entspricht.
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Die Werkzeuge eines der Paare auf der einen Seite der Bahn werden
vorzugsweise entweder jedes durch einen eigenen Motor oder beide zusammen durch
einen gemeinsamen Motor angetrieben. Das gleiche gilt für die Werkzeuge eines der
Werkzeugpaare auf der anderen Seite der Glasbahn. Die Werkzeuge auf den beiden Seiten
der Bahn werden dann in Gleichtakt gebracht durch eine Welle, die senkrecht zur
Ebene der Glasbahn liegt und mit den Antrieben der beiderseitigen Werkzeugpaare
in Verbindung steht, oder indem elektrische synchronisierte Motoren verwendet werden.
Die beiden Werkzeuge eines Paares können durch einen einzelnen Motor angetrieben
werden; in diesem Fall muß aber das Getriebe die volle Kraft; die für jedes Werkzeug
erforderlich ist, übertragen können.
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Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand
der schematischen Figuren veranschaulicht. In diesen stellt dar Fig. I eine Aufsicht
auf einen Teil eines Poliergerätes nach der Erfindung, Fig. 2 eine Teilaufsicht
auf ein Poliergerät nach der Erfindung mit zusammenarbeitenden Paaren von Werkzeugen,
die auf eng zusammenliegenden Abschnitten des Glases arbeiten und den unerwünschten
Drehbewegungen, die durch die Paare hervorgerufen werden, entgegenwirken; Fig. 3
und 4 zeigen der Fig. 2 entsprechende abgeänderte Ausführungsformen von Poliergeräten,
wobei die anschließenden Arbeitsabschnitte einander überlappen, und die Verbindungslinie
der Achsen zusammenarbeitender Werkzeugpaare quer zur Glasbahn verläuft; in Fig.
3 liegt diese Linie schräg auf der Bahn und in Fig. 4 rechtwinklig zu deren Längsausdehnung;
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Poliergerät nach Fig. i, der den Werkzeugantrieb
erkennen läßt, Fig.6 einen entsprechenden Querschnitt durch das Poliergerät nach
Fig. 2, Fig. 7 eine Seitenansicht des Poliergerätes nach Fig. 3 mit der Antriebsvorrichtung,
Fig. 8 einen Querschnitt durch das Poliergerät nach Fig. q. mit der Antriebsvorrichtung
und Fig. g einen Querschnitt durch ein Poliergerät mit einer anderen Form des Antriebes.
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Das Gerät nach Fig. i enthält mehrere in gleichem Abstand angebrachte,
gleichachsige Paare von Polierwerkzeugen bekannter Gestalt, von denen nur ein Paar
dargestellt und mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet ist. Zwischen diesen Werkzeugpaaren
wird
die horizontal verlaufende Glasbahn I durch Walzen 2 hindurch bewegt. Nur das obere
Werkzeug 3 jedes Paares ist sichtbar, während das untere Werkzeug auf der unteren
Seite der Glasbahn I genau unterhalb des oberen Werkzeugs liegt.
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Jedes Werkzeug läuft um eine vertikale Achse 4 um, und die Achsen
der Werkzeuge eines jeden Paares liegen in einer Linie. Ein Rahmen 5 wird von der
Achse 4 getragen, und mehrere Polierscheiben 6 sitzen drehbar an den Zapfen 7 des
Rahmens. Die Drehzapfen 7 des sichtbaren Rahmens liegen gleichachsig mit entsprechenden
Zapfen 7 des Rahmens an der Unterseite der Glasbahn. Der wirksame Durchmesser jedes
Polierwerkzeuges, d.h. der Außendurchmesser des von den Polierscheiben bestrichenen
Kreisringes, ist bei diesen Bauarten etwas größer als der Breite der Glasbahn entspricht.
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Die beiden Werkzeuge eines Paares werden mit derselben Geschwindigkeit
in demselben Sinne, der durch den Pfeil 8 angegeben ist, in Umlauf versetzt und
in solcher Stellung zueinander gehalten, daß die Polierscheiben eines Werkzeuges
stets genau denen des anderen Werkzeuges gegenüberliegen und somit auf beide Flächen
der Glasbahn dauernd gleich große, gleichartig wirkende, aber entgegengesetzt gerichtete
Druckkräfte ausüben, während sie auf dem betreffenden Abschnitt der Bahn gleichzeitig
im Kreis verlaufende Reibungskräfte ausüben. Die Glasbahn bewegt sich gleichzeitig
stetig in ihrer zu den Druckkräften senkrechten Ebene. Hierdurch wird eine Biegungsbeanspruchung
des Glases durch die senkrechten Polierdrücke vermieden, und die Polierteller arbeiten
dauernd auf der fest abgestützten Glastafel.
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Fig. 5 zeigt die beiden Werkzeuge 3 des Paares nach Fig. I mit einer
Ausführungsform des Triebwerks in schematischer Darstellung. Die Antriebswelle Io
treibt die vertikale Welle II durch Kegelräder I2 an. Kegelräder I3 und I4 am oberen
bzw. unteren Ende der Welle II treiben Wellen I5 und I6 an, die ihrerseits die Wellen
4 des oberen bzw. unteren Werkzeugs mittels Schneckenrädern 17 und I8 antreiben.
Die Welle II ist zweiteilig ausgebildet mit einer Zwischenkupplung 2o, durch die
die Winkelstellung der beiden Teile und daher auch die der beiden Werkzeuge 3 eingestellt
werden können, derart, daß die Scheiben 6 des unteren bzw. oberen Werkzeugs immer
genau übereinanderliegen. Das Triebwerk läßt die beiden Werkzeuge im selben Sinne
umlaufen.
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Die Neigung zur Erzeugung einer Drehbewegung im Glase wird erfindungsgemäß
dadurch vermindert, daß zwei Paare der gleichlaufenden Polierwerkzeuge nahe beieinander
in Doppelpaaren angeordnet werden, wie es z.B. in Fig. 2 dargestellt ist. Das Gerät
erhält dann mehrere Doppelpaare dieser in sich wieder paarweise angeordneten Werkzeuge.
Zwei Paare von Werkzeugen 3 und 3a bilden ein Doppelpaar mit dem Abstand 2I zwischen
den Achsen 4 jedes Paares, gemessen in der Längsrichtung der Bahn. Dieser Abstand
ist geringer als der wirksame Arbeitsdurchmesser jedes Werkzeugs. Jedes Werkzeug
hat einen Arbeitsdurchmesser, der größer ist als die Hälfte der Bahnbreite, so daß
die Werkzeuge in ihrer Arbeitsbahn erheblich über die Mitte der Glasbahn I hinaus
streichen. Außerdem überstreicht die Arbeitsbahn jedes Poliertellers die Kante der
Glasbahn bei 22 bzw. 23. Die beiden Paare 3 und 3a werden in entgegengesetztem Sinne,
wie die Pfeile 24 andeuten, in Umlauf gesetzt. Betrachtet man nun den zwischen zwei
Förderrollen 2, 2 gelegenen Abschnitt der Glasbahn, so erkennt man, daß Gleichgewicht
herrscht zwischen den Kräften, die durch die beiden Werkzeugpaare 3 und 3a ausgeübt
werden, und die jede für sich die Neigung hätten, das Glas im Sinne der Pfeile 25
zum seitlichen Auswandern zu veranlassen. Der wirksame Arbeitsdurchmesser der Werkzeuge
3 und 3a kann zusammen gleich dem der Werkzeuge nach Fig. I sein.
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Die Antriebseinrichtung für die beiden Paare ist schematisch in Fig.
6 gezeigt. Für jedes Paar ist ein dem Antrieb nach Fig. 5 entsprechender Antrieb
vorgesehen. Das Triebwerk für das Werkzeugpaar 3, liegt hinter dem für das Paar
3.
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Faßt man nun aber kürzere Längen des Glases ins Auge, so sind die
seitlich gerichteten Kräfte immer noch unausgeglichen, und die Erzeugung eines Drehmomentes
im Glase kann nunmehr weiter gemildert werden durch die Anbringung mehrerer Paare
von Polierwerkzeugen als Doppelpaare nach Fig. 3. Hierbei sind die Paare 3 und 3"
des Doppelpaares noch enger zusammengerückt, so daß der Abstand 26 zwischen ihren
Achsen 4, von Achse zu Achse gemessen, noch kleiner ist als der Durchmesser des
Arbeitskreises der Werkzeuge. In diesem Fall greifen die Polierwerkzeuge des einen
Werkzeugpaares über den Arbeitsbereich des anderen Werkzeugpaares, und die beiden
Paare des Doppelpaares werden mittels eines Getriebes so zusammengeschlossen, daß
sie sich mit derselben Geschwindigkeit, aber in umgekehrtem Drehsinn bewegen. Dadurch
tritt, wie in Fig.3 gezeigt, immer eine Polierscheibe 6, des einen Werkzeuges 3
zwischen zwei Scheiben 6 des anderen Werkzeuges 3a. Das Getriebe für die beiden
Werkzeugpaare ist schematisch in Fig. 7 gezeigt. Die Antriebswelle io betätigt eine
Welle 27 über Kegelräder 28, und die Welle 27 treibt wiederum die beiden vertikalen
Wellen i i. Diese treiben die beiden Werkzeuge jedes Paares über Kegelräder 29 an,
so daß die beiden Paare von Werkzeugen entgegengesetzt umlaufen. Die Welle 28 ist
zweiteilig ausgeführt und mit einer Zwischenkupplung 30 versehen, durch die
die Stellung der Werkzeuge beider Paare abgestimmt werden kann. Die Bewegung der
Polierscheiben ist durch diese Anordnung synchronisiert und so abgestimmt, daß die
Werkzeuge eines Paares in die Zwischenräume zwischen die Werkzeuge des anderen Paares
treten, wenn die Scheiben auf dem Mittelabschnitt der Glasbahn arbeiten.
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Fig. 4. zeigt mehrere Paare von Polierwerkzeugen als Doppelpaare,
wobei die Kräfte, die in der Glasbahn
ein Drehmoment erzeugen,
soweit wie möglich ausgeglichen sind. Die Achsen beider Werkzeugpaare liegen auf
einer Linie quer zur Bahnachse, und zwar rechtwinklig zu ihr, so daß die größte
Länge der Überlappung mit der Mittellinie der Glasbahn zusammenfällt. Wie die Pfeile
3I andeuten, sind dann die Seitenkräfte völlig ausgeglichen. Unausgeglichene Kräfte
wirken nur noch in der Richtung der Länge der Bahn. Diese erzeugen aber kein Drehmoment,
sondern begünstigen nur die Bewegung des Glases in der vorgeschriebenen Richtung.
Bei einer solchen Anordnung ist der wirksame Arbeitsdurchmesser der Werkzeuge etwas
größer, als der Hälfte der Bahnbreite entspricht.
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Die beiden Paare von Werzkeugen 3 und 3a der Anordnung nach Fig. 4
können durch ein Triebwerk nach Fig. 8 angetrieben werden, das im wesentlichen dem
nach Fig. 5 gleicht, aber Wellen I5 und I6 enthält, die bei 32 und 33 verlängert
sind zum Antrieb der Werkzeuge 3a mittels Schneckenräder 34 und 35. Wenn die Schneckenräder
I7 und I8 Rechstgewinde haben, so haben die Schneckenräder 34 und 35 Linksgewinde.
Kupplungen 36 dienen zur Ausrichtung.
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Die dargestellten Polierwerkzeuge haben je einen einzigen Ring von
Polierscheiben, zuweilen können sie jedoch auch mit einem zweiten Satz von Polierwerkzeugen
mit Scheiben geringeren Durchmessers ausgerüstet werden. In jedem Fall gleichen
sich jedoch die oberen und die unteren Werkzeuge jedes Paares, so daß jede Scheibe
eines Werkzeugs gleichachsig und ausgerichtet mit einer Scheibe des anderen Werkzeugs
liegt und dazu dient, den von einem entgegengesetzten Werkzeug auf das Glas ausgeübten
Anpreßdruck aufzunehmen.
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Es können auch. andere Getriebeeinrichtungen für das Synchronisieren
eines Werkzeugs mit einem anderen verwendet werden als die oben beschriebenen. So
kann z. B. jedes Werkzeug unabhängig durch einen Synchronmotor 37 (Fig. 9) angetrieben
werden, vorausgesetzt, daß die Anzahl von Polen in dem Motor und das Getriebe zwischen
dem Motor und dem Werkzeug so bemessen und angeordnet sind, daß jede Phasendifferenz,
die zwischen dem einen und dem anderen Motor auftreten kann, in dem zugehörigen
Werkzeugpaar keine wesentliche Differenz in der Stellung der einander gegenüberliegenden
Werkzeuge zur Folge hat. Eine Kupplung 38 liegt in der Triebwelle eines der Motoren.
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Die Synchronisierungsvorrichtung zum Einstellen der Polierscheiben
der beiden Paare eines Doppelpaares kann durch das Getriebe selbst gebildet werden.
Auf diese Weise kann die erforderliche Einstellung während der Aufstellung des Gerätes
vorgenommen werden; indem die beiden Kegelräder 13 in entsprechenden Eingriff gebracht
werden. Hierbei muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Zahnteilung so klein ist,
daß die Versetzung um einen Zahn keinen zu großen Unterschied in der Stellung der
Polierscheiben erzeugt. Das Gerät kann benutzt werden, um sowohl fortlaufende wie
auch aus begrenzten Längen hergestellte Glasbahnen zu polieren.