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Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von flachen Tongegenständen
mittels eines Rollwerkzeuges Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine
zur Formung von Tongegenständen.
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Es sind bereits Verfahren und Maschinen zur Herstellung von Tongegenständen
bekannt, bei welchen ein die Formgebung bewirkendes Rollwerkzeug Anwendung findet,
dessen Gestalt der gewünschten Form des zu bildenden Gegenstandes entspricht. In
der letzten Formgebungsstellung berührt das Rollwerkzeug das zu formende Tonstück
entlang eines Halbmessers, wobei die scharfe Spitze des Rollwerkzeuges das Tonstück
in seiner Mitte berührt. Das Rollwerkzeug wird üblicherweise durch eine einfache
Schwenkbewegung des es tragenden Armes in seine Arbeitsstellung gebracht, in welcher
es auf den Werkstoff einwirkt.
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Durch die Erfindung ist eine bessere Möglichkeit aufgezeigt, um das
Rollwerkzeug in seine Arbeitsstellung zu bewegen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung
zur Bildung von Tongegenständen wird in einer Weise auf den Ton eingewirkt, die
das
Auftreten von Spannungen und Inhomogenitäten im Ton weitestgehendst
verhindert und eine gleichmäßigere Behandlung des Tons rund um die Form herum gewährleistet.
Hierdurch wird eine Vervollkommnung des Formgebungsvorganges erreicht, welche zu
einer Verbesserung der hergestellten Ware führt.
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Das Verfahren gemäß Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehachse des die Formgebung bewirkenden Rollwerkzeuges zu Beginn des Formgebungsvorganges
weniger von der Drehachse der Form, auf welcher der Gegenstand geformt wird, abweicht
als gegen Ende des Formungsvorganges.
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Insbesondere kann der Mittelteil des Rollwerkzeuges anfänglich auf
den Mittelteil des Tonwerkstückes einwirken, wobei das Rollwerkzeug durch Kippen
oder Neigen in seine endgültige Formgebungsstellung gebracht wird, in welcher es
das Tonwerkstück auf der ganzen Länge eines Radius berührt.
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Wenn die Drehachse der Form senkrecht verläuft und das Rollwerkzeug
sich der Form durch eine Schwenkbewegung nähert, weicht die Drehachse des Rollwerkzeuges
- in der Ebene der Schwenkbewegung gesehen - zu Beginn des Formgebungsvorganges
weniger von der Senkrechten ab als gegen Ende desselben.
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Eine Maschine gemäß der Erfindung kann eine Vorrichtung haben, um
den Zeitablauf und den Verlauf der Bewegungen des Rollwerkzeuges und ebenso seine
Stellung gegenüber dem Tonwerkstück zu ändern. Beispielsweise ist es in manchen
Fällen wünschenswert, daß sich das Rollwerkzeug bereits zu neigen beginnt, sobald
es das Tonwerkstück berührt; in anderen Fällen wird das Kippen oder Neigen bis über
den Beginn des Formgebungsvorganges hinaus verzögert; das Rollwerkzeug kann, jedoch
auch bereits gekippt oder geneigt sein, wenn es das Tonwerkstück berührt.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.
Es zeit Fig. i eine Vorderansicht einer Maschine zur Herstellung von Tellern und
Untertassen, Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. i gezeigten Maschine, Fig. 3
dieselbe Maschine, von oben gesehen, Fig.4 einen Längsschnitt durch das Spindelaggregat
zur Aufnahme des Werkstückes, Fig. 5 eine Teilansicht des Zapfenaggregates, um welches
das Rollwerkzeug kippbar ist, und Fig. 6, 7, 8, 9 und io Ansichten des Aufnahmekopfes
und des Rollwerkzeuges während verschiedener Arbeitsphasen.
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Ein Hauptgestell oder -rahmen io der Maschine trägt einen Elektromotor
ii, der eine Spindel 12 antreibt, an welcher ein Rad 13 befestigt ist. Mittels
eines Riemens 14 treibt das Rad 13 eine Stufenscheibe 15 an, deren drei einen
jeweils verschiedenen Durchmesser aufweisende Stufet eine Veränderung der Geschwindigkeitsübersetzung
gestatten. Die Stufenscheibe 15 ist auf einer Aufnahmespindel 16 gelagert, welche
.von Lagertüllen 17, 18 im Rahmen io getragen wird. Am oberen Ende der Aufnahmespindel
16 befindet sich der Aufnahmekopf 2o, welcher Formen, wie beispielsweise d:e bei
21 gezeigte, tragen kann. Auf jeder Form kann ein Tongegenstand, wie er beispielsweise
in den Fig. 6 und io unter dem Bezugszeichen 22 dargestellt ist, durch die Einwirkung
eines Rollwerkzeuges 25 geformt werden. Das Zuschneiden des Randes des gebildeten
Gegenstandes erfolgt mittels eines Schabewerkzeuges 23, welches von einem Tragarm
23Q getragen wird, der seinerseits an einer im Lager 23, gelagerten Welle 23b befestigt
ist. An der Welle 23b ist ein Hebel 23d angebracht, welcher mit einer von einer
NOCke 24, betätigten Schubstange 24 zusammenwirkt. Nach jeder Betätigung wird die
Welle 23b mittels einer Feder 23e in ihre Ruhelage zurückgeführt. An der Stelle
des Rollenwerkzeuges 25, an der es mit der Umfangslinie des Tongegenstandes 22 in
Berührung kommt, hat es den gleichen Durchmesser wie dieser. Der Durchmesser des
Rollwerkzeuges 25 nimmt in Überein-
stimmung mit dem Durchmesser des Tonstückes
stetig ab, so daß das Rollwerkzeug oberhalb des Mittelpunktes des Tonstückes in
einer Spitze endet (Fig.8). Das Rollwerkzeug ist an einer in einem Gehäuse 27 gelagerten
Spindel 26 angebracht, welche mittels einer Riemenscheibe 28 über ein V-förmig
verlaufendes Seil von einer anderen Riemenscheibe 3o aus angetrieben wird. Die Riemenscheibe
30 ist an einer Spindel 3 i eines weiteren Elektromotors 32 befestigt, welcher
von einem Nebenrahmen 33, 33Q getragen wird, der bei 34 schwenkbar in einer auf
dem Gestell io stehenden Konsole 35 gelagert ist. Der Teil 33 erstreckt sich nach
vorn hin und trägt an seinem anderen Ende das Rollenformeraggregat a5,
27. Demzufolge ist das Rollwerkzeug 25 und sein Antriebsmotor 32 in einer
senkrechten Ebene um den Zapfen 34 schwenkbar. Der Teil 31, des Nebenrahmens
hat einen nach unten weisenden Ansatz 33b, dessen anderes Ende eine Rolle 39 trägt,
die auf einer Nocke 4o läuft. Die Nocke 40 ist auf einer über einen Getriebekasten
42 angetriebenen Welle 41 befestigt. Dieser Getriebekasten wird mittels einer Scheibe
44 und eines V-förmig gespannten Seiles 45 von einer zweistufigen Scheibe 46 aus
angetrieben, die ihrerseits auf einer Spindel 47 eines dritten Elektromotors 48
angebracht ist. Durch Schwenkung des Unterrahmens 33, 33Q um den Zapfen 34 wird
das Rollwerkzeug 25 nach unten bewegt, so daß seine Achse nahezu senkrecht verläuft,
wenn es das Tonstück 22 soeben berührt. Der Aufnahmekopf hat eine mit Gewinde versehene
Einstellvorrichtung (Fig.4), mittels welcher er auf- und abbewegt werden kann, um
ihn gegenüber dem Rollwerkzeug z5 zu verstellen. Zu diesem Zweck ist das Lagergehäuse
18, welches ein Paar Kegelrollenlager 18Q, i8b trägt, außen mit einem Schraubengewinde
versehen und arbeitet in einer mit Innengewinde versehenen Hülse i8e, welche am
Rahmen io befestigt ist. Durch Auf- und Abschrauben des Gehäuses in der
Hülse
wird die Spindel 16 mit dem Kopf 2o gehoben und gesenkt. Ein Feststellrad 18,1 steht
mit dem unteren Teil des Gehäuses 18 im Eingriff und gestattet die Feststellung
des Gehäuses in der gewünschten Höhe. Die Spindel 16 ist innerhalb des Antriebsrades
15 verschiebbar, wobei das Rad 15' von einer Konsole 15" am Rahmen auf einer bestimmten
Höhe unveränderlich festgehalten wird. Im unteren Lagergehäuse 17 befindet sich
ein Lagervorsprünge aufweisender Abstützteil 17a, welcher von einer an seiner Unterseite
angreifenden Stellschraube i76 auf der erforderlichen Höhe gehalten wird.
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Es ist zweckmäßig, Möglichkeiten vorzusehen, welche es gestatten,
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Formgebungsarbeitsgängen die Aufnahmespindel
vom Antrieb abzuschalten und stillzusetzen. Zu diesem Zweck ist das lose auf der
Spindel 12 sitzende Rad 13 gespalten. Wenn der Riemen 14 angezogen wird, gehen die
beiden Hälften des Rades auseinander, wobei das Rad mit einer auf der Spindel 12
befestigten Friktionsscheibe 7o Kontakt bekommt. Das Anziehen des Riemens 14 wird
durch leichtes Drehen des Motors i i und der Spindel 12 mit dem Rad 13 bewerkstelligt.
Dieses erfolgt gegen die Wirkung einer Feder 72a mittels eines Armes 75, welcher
an einer in Lagern 74 ruhenden Welle 72 befestigt ist und von einer mit Absätzen
versehenen Nocke oder einem Profilteil 76 auf der Welle 41 betätigt wird. Die Welle
72 trägt einen Arm 77 mit einem daran befestigten Bremsschuh 78, welcher in die
Rillen des Rades 15 eingreift, so daß er nach Abschalten des Antriebs die Aufnahmespindel
schnell zum Stillstand bringt.
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Der Teil 33 hat einen konsolenförmigen Ansatz go, welcher zur Seite
hin vorsteht und auf dem oberen Ende einer Schubstange 81 aufliegt, die in einer
Führung 82 gleitet und von einer getrennten Nocke 83 auf der Welle 41 betätigt wird.
Die Schubstange 81 bewegt sich nach Maßgabe der Form des Nockens 83 und erteilt
dem Nebenrahmen 33 eine Kippbewegung, durch welche das Formwerkzeug 25 um eine von
einer im Teil 33a gelagerten Spindel 84 gebildete Achse zur Seite geneigt wird.
Der Endteil der Spindel 84 ist bei 84" als Gleitführung ausgebildet, auf welcher
sich der Nebenrahmenteil 33 bewegt, um es zu ermöglichen, daß die äußerste Spitze
des Abwälzwerkzeuges 25 stets auf der Achse der Spindel 84 liegt, so daß die Kippbewegung
des Rollwerkzeuges um diesen Punkt herum erfolgt. Diese Verstellmöglichkeit ist
erforderlich, um die Benutzung von Rollwerkzeugen verschiedener Form und Dicke zu
ermöglichen. Der Teil 33, trägt ein Gewicht 85, um das Gewicht des Rollwerkzeuges
25 und dazugehörender Teile durch Erzeugung eines entgegengesetzt gerichteten Drehmoments
um den Zapfen 34 auszugleichen. Ebenso trägt die Konsole 8o ein Gewicht 86, welches
das Gewicht des Rollwerkzeuges :2.5 über den Zapfen 84 ausgleicht. Die Gleitführung
84" hat ein Widerlager 846, welches bei vollständig gekipptem Rollwerkzeug auf einem
einstellbaren Anschlag 84, an der Konsole 35 aufliegt, um jedem Spiel in der Kippstellung
vorzubeugen.
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Die aufeinanderfolgenden Stadien des Formgebungsvorganges sind in
den Fig. 6 bis io dargestellt. Zunächst senkt sich das Rollwerkzeug durch Bewegung
um den Zapfen 34 aus der in Fig. 6 gezeigten Lage in die gemäß Fig. 7, bei welcher
der spitz zulaufende Mittbelteil des Rollwerkzeuges mit der Mitte .des Tonstücks
in Berührung ist. Im Verlauf der Kippbewegung kommt ein stets größer werdender Teil
der Oberfläche des Rollwerkzeuges mit dem Ton in Berührung, bis bei der in Fig.
8 gezeigten Stellung das ganze Rollwerkzeug das rotierende Tonstück 22 auf die ganze
Länge eines Radius berührt. Nach Beendigung des Formgebungsvorganges wird das Rollwerkzeug
durch die Betätigung des Nockens 4o und der Schubstange 81 mehr und mehr zurückgezogen,
wie in den Fig. g und io gezeigt ist, um die Entfernung des fertig geformten Teiles
und die Neubeladung des Aufnahmekopfes 2o zu gestatten. Die Fig. 6, 7, 8, g und
io zeigen das Rollwerkzeug von derselben Seite gesehen wie die Fig. i, d. h. in
der Ebene der Schwenkbewegung um den Zapfen 34. Daher scheint vor Beginn der Kippbewegung
die Achse des Rollwerkzeuges vertikal zu sein. Es wird sich herausstellen, daß die
Achse des Rollwerkzeuges, in der Richtung gemäß Fig. 2 gesehen, geneigt ist. Wenn
das Rollwerkzeug die in Fig. io dargestellte Lage erreicht hat und während die Bedienungsperson
die Form 21 mit dem geformten Gegenstand 22 entfernt und durch eine neue Form. ersetzt,
wird die Oberfläche des Rollwerkzeuges mit einem saugfähigen Wischer go, der zweckmäßigerweise
mit einem Reinigungsmittel getränkt ist, sauber gewischt. Der Wischer ist an einem
Arm gi angebracht, der an einer in einer Führung 93 gelagerten Spindel 92
befestigt ist. Am unteren Ende der Spindel 92 befindet sich ein von einer Kette
g5 angetriebenes Kettenrad 94, wobei ein Ende der Kette 95 'an einem Schwenkarm
96 befestigt ist, das andere: hingegen mit einer Feder 97 verbunden
ist. Die Feder ist bei 97" am Rahmen befestigt, und der Schwenkarm ist auf einem
Zapfen 96" gelagert, welcher gleichfalls mit dem Rahmen verbunden ist. Der
Schwenkarm trägt eine Rolle g66, welche auf einer Nocke g8 der Welle 41 läuft, so
daß die Bewegung des Armes die federbelastete Kette anzieht oder freigibt, wobei
der Wischer go über das Kettenrad 94 und den Schaft 92 zu dem Rollwerkzeug 25 hingeführt
oder von ihm wegbewegt wird. Der Rollennocken 4o hat eine stumpfe, breite Spitze,
durch welche das Rollwerkzeug 25 zu einem geeigneten Zeitpunkt seiner Bewegung mit
dem Wischer in Berührung gebracht wird. Falls eine Erhitzung des Rollwerkzeuges
gewünscht ist kann ein elektrisches Heizelement in ihm angebracht werden, wobei
das Gehäuse 27 als feststehender Teil Kontakte oder Bürsten für die Stromzuführung
trägt: Die Maschine kann mit einem fortlaufenden, auf einem endlosen Förderband
ioo transportierten Tonstrang gespeist Werden, wobei sich das Förderband in aufeinanderfolgenden
kurzen Intervallen
bewegt. Die Schubstange 81 trägt ein Widerlager
ioi, welches auf ein Ende eines Armes rot einwirkt, der auf einem Zapfen io3 am
Rahmen 104 des Förderbandes gelagert ist. Das andere Ende des Armes trägt eine Schneidvorrichtung,
welche beispielsweise aus einem in einem Rahmen oder Halter io6 ausgespannten Draht
io5 bestehen kann. Bei jedem Stillstand des Förderhandes wird der Drahtschneider
io5 in Tätigkeit gesetzt, um ein Stück Ton, wie das in Fig. 6 mit 22 bezeichnete,
abzuschneiden, welches zur Bildung des . gewünschten Gegenstandes geeignet ist.
Das Förderband kann an einem Ende seines Weges von einer Walze io8 angetrieben werden,
welche über eine Kette log und Kettenräder i io, i i i von einer Vorgelegewelle
112 aus angetrieben wird. Die Vorgelegewelle trägt ein mit Freilauf versehenes Rad
113, durch welches sie über eine Kette 114 in einer Richtung gedreht werden kann.
An einem Ende der Kette ist ein Gewicht 115 angebracht, während das andere an einem
Hebel 116 befestigt ist, welcher von einer Nocke 117 auf der Welle 41 beaufschlagt
wird und dabei die Vorgelegewelle in Umdrehung versetzt und das Förderband antreibt.
Die rückläufige Bewegung des Hebels i 16 und der Kette 114 erfolgt unter der Wirkung
des Gewichts i 15, sobald der Hebel i 16 von der Nocke 117 freigegeben wird. Infolge
des im Rad 113 eingebauten Freilaufs nimmt das Förderband an der rückläufigen Bewegung
nicht teil.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. So kann die Maschine beispielsweise Vorrichtungen zur Synchronisierung
der Umlaufgeschwindigkeit von Rollwerkzeug und Aufnahmekopf sowie zur Herbeiführung
oder Aufrechterhaltung von Geschwindigkeitsunterschieden während eines Teiles oder
während der gesamten Dauer des Formungsvorganges haben. Überdies kann eine Vorrichtung
vorgesehen sein, welche die Oberfläche des Rollwerkzeuges mit 01 oder einem
anderen Mittel bestäubt.
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Auch ist es erforderlich, von Zeit zu Zeit die zeitliche Aufeinanderfolge
und den Verlauf der Bewegungen des Rollwerkzeuges zu ändern, da die Art des Formgebungsvorganges
entsprechend den verschiedenen Formen oder Größen des zu bildenden Gegenstandes
oder den verschiedenen Arten des verarbeiteten Werkstoffes verschieden sein wird.
Jede gewünschte Veränderung kann leicht durch Austausch der die betreffende Bewegung
regelnden Nocken ermöglicht werden.
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In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Rollwerkzeug
sich dem zu bearbeitenden Werkstoff nicht mittels einer. Schwenkbewegung annähert.