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Glaspresseinrichtung mit durch ein Druckmittel bewegtem Stempel Die
Erfindung bezieht sich auf eine Glaspreßeinrichtung, bei welcher der Preßstempel
und ein ebenfalls längsverstellbarer Preßkorb durch ein Druckmittel abwechselnd
zur Preßform hin- und zurückbewegt werden und der Preßkorb ortsfest abgestützt ist.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Verbesserung der in dem Hauptpatent
1084 452 geschilderten Bauweise, bei welcher bereits der Preßstempel nach
dem eigentlichen Preßvorgang vom Druckmittel entlastet werden kann, so daß er nur
noch mit dem Eigengewicht auf dem Glaskörper ruht. Die Erfindung stellt sich die
Aufgabe, den Preßstempel nach Beendigung des eigentlichen Preßvorganges vollkommen
drucklos, d. h. sogar ohne die Wirkung seines eigenen Gewichts in der Preßform so
lange ruhen lassen zu können, bis der Glasartikel genügend ausgekühlt ist. Hierdurch
wird die Produktion verbessert, da durch ein Belasten des fortschreitend erstarrenden
Glases in der Form Spannungen im Glasartikel auftreten können, die zu Rißbildungen
führen.
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Gemäß der Erfindung wird der Preßstempel nach dem Auspreßvorgang vom
Druckmittel zwecks Kompensation seines Eigengewichts unterstützt. Auf diese Weise
läßt sich der eben erwähnte Nachteil der bekannten Bauweise vermeiden. Zweckmäßig
ist hierfür der Preßstempel mit einem Hauptkolben fest verbunden, in dessen ortsfesten
Zylinder nach dem Auspreßvorgang von unten her Druckmittel unter einem derartigen
Ausgleichsdruck eingeleitet wird, daß das Gewicht des Stempels kompensiert wird.
Dabei kann der unmittelbar ortsfest abgestützte Preßkorb einem derartigen Korbhaltedruck
ausgesetzt sein, daß er während des eigentlichen Preßvorganges fest auf der Preßform
aufsitzt.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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F i g. 1 stellt teilweise schematisch und teilweise im Schnitt die
Gesamtanordnung und insbesondere die Presse gemäß einer ersten Ausführungsform dar;
F i g. 2 zeigt in der gleichen Weise ein zweites Ausführungsbeispiel.
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Bei der Ausführung nach F i g. 1 besteht die Glaspreßvorrichtung vor
allem aus der eigentlichen Presse 1, bei der der Preßstempel 2 an seinem oberen
Ende einen aus zwei Hälften bestehenden Hauptkolben 3 trägt. Die beiden Teile desselben
sind mittels des Gewindes 4 ineinandergeschraubt, wobei der obere in den unteren
eingreifenden Teil in seiner mit einer Längsnut versehenen Achse einen Gleitkeil
aufnimmt, der mit dem Handrad 5 fest verbunden ist, das seine Drehstellung bestimmt.
Durch Drehen des Handrades ist es möglich, den oberen Teil aus dem unteren, undrehbar
geführten Teil des Hauptkolbens 3 herauszuschrauben und damit den Hauptkolben 3
zur Gesamthubverkürzung zu verlängern. Unabhängig von der Relativlage der beiden
Teile des Hauptkolbens ist derselbe am Keil des Handrades 5 gleitend in Längsrichtung
verschieblich. Der Hauptkolben ist mit seiner Zylinderfläche gegenüber dem ortsfesten
Hauptzylinder 6 abgedichtet, der an seiner oberen Stirnwand einen Einlaß 7 für das
Druckmittel besitzt, welches den Hauptkolben zusammen mit dem Preßstempel bis zum
Aufsetzen des Pegels 8 auf die Glasmasse nach unten führt. An der Unterseite des
Hauptzylinders 6 befindet sich ein Einlaß 9 für das Druckmittel, das kurz nach dem
eigentlichen Preßvorgang das Eigengewicht des Stempels zunächst zu kompensieren
gestattet und ihn schließlich wieder in die in der Figur gezeigten Ausgangslage
hochhebt.
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Der Deckring 10 ist über den Preßkorb 11 mit einem den
Preßzylinder ringförmig umgebenden Zylinder 12 fest verbunden, der mittels einer
größeren Zylinderfläche 13 und einer kleineren Zylinderfläche 14 dicht an
dem abgesetzt ausgebildeten ortsfesten Kolben 15 (Preßzylinder) anliegt. Der von
den beiden zylindrischen Dichtungsflächen 13,14 abgegrenzte Druckraum 16 ist mit
einem Einlaß 17 für das Druckmittel versehen, das, wie später noch geschildert,
unter einem bestimmten, den Preßkorb nach unten drückenden Korbhaltedruck steht.
Der Hauptzylinder 6 selbst ist mittels zweier gekonterter Mut-
Lern
18, 19 an einem Querhaupt 20 der Maschine befestigt. Mittels dieser Muttern ist
eine Anpassung der Maschine an den herzustellenden Glaskörper bzw. an die Höhe der
Preßform 21 möglich.
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Für die Versorgung der Einrichtung mit unter verschiedenen Drücken
bereitstehender Preßluft, dienen die über Reduzierventile 37 bis 39 an die Netzleitung
40 angeschlossenen Druckbehälter 41 bis 43. Der selbsttätige
Arbeitsablauf wird von einem Taktgeber 44 gesteuert, der etwa mit einer gleichmäßig
umlaufenden Nockenwelle ausgestattet ist und nacheinander die Druckluftschalter
45, 46 betätigt, welche in zeitlich bestimmter Folge eine Reihe von Druckimpulsen
liefern, wie dies im folgenden geschildert wird.
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Beim Ansprechen des Schalters 45 gelangt bei der in der Figur gezeigten
Ruhestellung der Einrichtung von der Netzleitung 40 über den Anschluß 50 ein Druckimpuls
über die Leitung 48 zum Steuerschieber 49. Der Kolben 51 desselben
bewegt sich in die obere Endstellung, so daß das im Druckbehälter 41 unter dem sogenannten
Preßdruck bereitstehende Druckmittel über Leitung 52 und 53 nach Durchlaufen der
Drosseln 54 bzw. 55 in den oberhalb des Hauptkolbens 3 befindlichen Arbeitsraum
des Hauptzylinders 6 gelangen kann. Der Hauptkolben bewegt sich also zusammen mit
dem Stempel t nach unten, wobei der Pegel 8 in die in der Preßform 21 befindliche
flüssige Glasmasse eingesenkt wird. über die Leitung 48 gelangt außerdem
Druckluft auf die untere Stirnfläche des Kolbens 56 des Steuerschiebers 57, so daß
die im Druckbehälter 43 unter dem sogenannten Korbhaltedruck bereitstehende Druckluft
über Leitung 58 und 59 sowie Einlaß 17 in den Druckraum 16 gelangen kann, was die
Absenkung des Deckringes 10 bis zum Aufliegen desselben auf der Preßform 21 zur
Folge hat. Da Druckluft über Leitung 48 auch auf die obere Stirnfläche des Kolbens
60 vom Steuerschieber 61 gelangen kann, wird über Leitung 62, Doppelsteuerventil
63, Drossel 64 und die Öffnungen 65, 66 des Steuerschiebers 61 der unterhalb
des Hauptkolbens 3 befindliche Druckraum des Hauptzylinders 6 entlüftet.
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Nach dieser eben geschilderten Durchführung des eigentlichen Preßvorganges
spricht der Druckluftschalter 46 des Taktgebers 44 an, der der oberen
Stirnfläche des Kolbens 51 von Steuerschieber 49
einen Druckimpuls
zuleitet, so daß sich der Kolben wieder nach unten in die gezeichnete Stellung zurückbewegt
und der zum oberhalb des Hauptkolbens 3 befindliche Druckraum über Leitung 53 entlüftet
ist. Zugleich gelangt der Druckimpuls auch auf die obere Stirnfläche des Kolbens
56 von Steuerschieber 57 und bewegt auch diesen Kolben wieder in die gezeigte untere
Stellung, so daß auch der Druckraum 16 entlüftet ist, wobei also sowohl der Preßstempel
als auch der Preßkorb nur mit ihrem Eigengewicht auf dem Preßling bzw. der Preßform
aufruhen. Der vom Druckluftschalter 46 ausgesandte Impuls gelangt aber auch auf
die untere Stirnfläche des Kolbens 67 von Steuerschieber 68, so daß dieser Kolben
nach oben bewegt und aus dem Druckbehälter 42 unter dem Ausgleichdruck bereitstehendes
Druckmittel über Leitung 69 und 70 sowie das Doppelsteuerventil 63 und schließlich
Leitung 62 und Einlaß 9 in den unterhalb des Hauptkolbens 3 befindlichen Druckraum
des Hauptzylinders 6 gelangen kann. Der Ausgleichdruck ist dermaßen bemessen, daß
hierbei auf den Hauptkolben eine Kraft ausgeübt wird, die gerade das Gewicht des
Kolbens mit dem gesamten Preßstempel kompensiert. Ebenso wie bei den Ventilen 37
und 39 ist auch bei dem Reduzierventil 38 für den Ausgleichsdruck ein Manometer
angeschlossen, das eine ständige Kontrolle und Einregelung des richtigen Druckes
ermöglicht. Der Preßstempel ruht somit im Anschluß an den eigentlichen Preßvorgang
eine gewisse Zeit drucklos auf dem Preßling, bis derselbe genügend abgekühlt ist.
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Nach einer gewissen Zeit bzw. nach Erstarrung des in der Form 21 befindlichen
Preßlings wird, gegebenenfalls durch eine Zusatzeinrichtung, die zum langsamen Abheben
des Preßstempels vom Preßling um einen gewissen Betrag dient, oder auf sonstige
Weise, ein Ventil 34 betätigt, durch das aus dem Druckluftnetz unter anderem Druckluft
auf die Unterseite des Kolbens 60 von Steuerschieber 61 und auf die Oberseite des
Kolbens 67 von Steuerschieber 68 gelangen kann.
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Die erwähnte Verstellung von Steuerschieber 61 läßt in die Öffnung
65, die Drossel 64, das Doppelsteuerventil 63 und die Leitung 62 Druckluft
einströmen, so daß der Hauptkolben 3 durch Eintreten von Druckluft beim Einlaß 9
endgültig in die gezeigte obere Ausgangsstellung zurückgebracht wird; die erwähnte
Verstellung von Steuerschieber 68 schließlich bringt den Kolben 67 in die
gezeigte Stellung zurück, in der der Druckbehälter 42 mit seiner Leitung
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vom Verbraucher abgetrennt ist. Im letzten Teil der nach oben gehenden
Bewegung des Hauptkolbens 3
wird das stärker geöffnete Drosselventil
55 außer Tätigkeit gesetzt, so daß unter Abbremsung des Hauptkolbens die
oberhalb des Kolbens befindliche Luft über das geringer geöffnete Drosselventil
54 entweichen muß.
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Im letzten Teil seiner Rückholbewegung stößt der Stempel
2 mit seinem Ansatz 80 an der Fläche 81
des Preßkorbs 10 an
und nimmt ihn in die Ursprungslage mit zurück, so daß alle Teile der Einrichtung
nach F i g. 1 wieder ihre ursprüngliche Stellung eingenommen haben und die Bearbeitung
bzw. Herstellung des nächsten Werkstückes in der geschilderten Weise sich wiederholen
kann.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 2 drückt sich der
Preßkorb 82 mit Hilfe des mit ihm fest verbundenen Gegenhaltezylinders
83 am Preßstempel84 nach unten ab, indem der letztere einen in dem Gegenhaltezylinder
abgedichtet geführten Gegenhaltekolben 85 bildet. In den zwischen den Dichtflächen
86 und 87 abgeschlossenen Druckraum 88 mündet die stets mit
dem Behälter 89 in Verbindung stehende Leitung 90 ein, wobei der durch Ventil
91 geregelte Gegenhaltedruck im Behälter 89 so bemessen ist, daß beim
eigentlichen Preßvorgang, d. h. beim Absenken des Preßstempels in die tiefste Stellung,
sich der Preßkorb mit genügender Kraft auf die Preßform 21 aufsetzt.
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Um die hierbei vom Preßkorb auf den Preßstenipel ausgeübte und nach
oben gerichete Rückwirkung wenigstens zu einem Teil auszugleichen, ist der im wesentlichen
rohrförmige obere Abschnitt 92 als Stützzylinder 93 für den in ihn von oben her
hineinragenden Stützkolben 94 ausgebildet. Dieser ist mit seinem oberen Flansch
95 mittels Dichtungen 96 in dem am Querhaupt 20 befestigten ortsfesten Hauptzylinder
97 gleitend geführt und mittels des Handrades 98 in seiner Höhenlage voreinstellbar,
indem
die a=i dem Handrad befestigte Schraube 99 in eine Gewindebohrung
100 der oberen Abschlußwand des Stützkolbens 94 eingreift. Bei dieser Ausführung
ist der Stützkolben selbst undrehbar geführt. In den von Stützzylinder und Stützkolben
gebildeten Druckraum 101 kann durch die Längsbohrung 102 des Stützkolbens über Leitung
103 Druckluft unter einem sogenannten Stützdruck eindringen, der so bemessen ist,
daß nach dem eigentlichen Preßvorgang und Wegnahme des über Leitung 104 auf
die Oberseite des Hauptkolbens 105 wirkenden Preßdrucks der Preßstempel völlig entlastet,
also praktisch gewichtslos auf dem Glasgegenstand ruht.
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Für die Versorgung der verschiedenen Druckräume mit dem Druckmittel
dienen außer dem bereits erwähnten Behälter 89 die weiteren Behälter 106 und 107,
in denen mittels der Ventile 108 und 109 der Stützdruck bzw. Preßdruck aufgebaut
ist. Auch hier ist ein Taktgeber 110 vorgesehen, der in zeitlich bestimmter Folge
eine Reihe von Druckimpulsen liefert. Der erste Druckluftschalter 111 des Taktgebers
leitet, ausgehend von der in der F i g. 2 gezeigten Ursprungslage, zunächst von
der Netzleitung 112 her einen Druckstoß auf die rechte Stirnfläche der Kolben
113 und 117 der Steuerschieber 114 und 118 sowie auf die linke Seite des Kolbens
115 des Steuerschiebers 116. Bei der entsprechenden Bewegung des Kolbens
117 gelangt die unter dem Preßdruck stehende Druckluft aus dem Behälter 107 über
Leitung 119 in die weitere Leitung 120 und 104, so daß der Hauptkolben
105 mit dem daran befestigten Preßstempel nach unten bis in die tiefste Stellung
zwecks Formung des Glasgegenstandes gedrückt wird. Gleichzeitig gelangt unter dem
sogenannten Stützdruck stehende Druckluft aus dem Behälter 106 über Leitung 121
und Steuerschieber 114 zur Leitung 122 und weiter durch das Steuerventil
123 über das rechte Drosselventil 124 und Leitung 103 zur Bohrung 102 und
damit in den Druckraum 101. Da über die Leitung 90 der Druckraum 88 ständig mit
dem Behälter 89 in Verbindung steht, unterliegt der Preßstempel von oben her der
Kraft des bei 104 eingeleiteten Preßdrucks und des in Raum 101 wirksamen
Stützdrucks, während von unten nach oben der Gegenhaltedruck im Raum 88 wirksam
ist. Da Gegenhaltedruck und Stützdruck derart aufeinander abgestimmt sind, daß die
Differenz dieser Drücke gerade das nach unten wirkende Gewicht des Preßstempels
kompensiert, wirkt also auf den Preßstempel beim eigentlichen Preßvorgang ausschließlich
der vom Behälter 107 zugeführte Preßdruck.
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Nach dem Auspreßvorgang des Glasgegenstandes spricht der Druckluftschalter
125 an und liefert über Leitung 126 einen Druckimpuls auf die linke Stirnseite des
Kolbens 117 von Steuerschieber 118, wodurch die Verbindung der Druckleitungen 119
und 120 unterbrochen und der Raum oberhalb des Hauptkolbens 105 entlüftet
wird. Infolgedessen ruht nun der lediglich dem Gegenhaltedruck und Stützdruck ausgesetzte
Preßstempel praktisch gewichtslos auf dem Preßling.
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Nach genügendem Abkühlen des Glasgegenstandes bei gewichtslos auf
ihm ruhenden Stempel spricht der Druckluftschalter 127 an, und der entsprechende
Druckimpuls schiebt über Leitung 128 den Kolben 113 des Steuerschiebers 114 nach
rechts, so daß der von Leitung 121 bis jetzt zugeführte Stützdruck abgesperrt und
statt dessen über Leitung 122 und die Ventile 123,12_4 der Druckraum 101 entlüftet
ist. Das Ventil 124 drosselt jedoch in sehr starkem Maße, so daß sich der
im Raum 101 wirkende Stützdruck nur allmählich abbauen und dementsprechend der Preßstempei
nur langsam einige Millimeter anheben kann.
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Schließlich spricht der Druckluftschaltter 129 an und bringt den Kolben
115 des Steuerschiebers 116 wieder in die gezeigte linke Ausgangsstellung, wodurch
von der Netzleitung 130 und Anschlußleitung 131 über die weiteren Leitungen 132
und 133 sowohl der Hauptkolben mit dem Preßstempel ruckartig wieder in die obere
Ausgangslage zurückbewegt als auch der Kolben 134 des Ventils 123 in die gezeigte
rechte Stellung entgegen der Kraft der Feder 136 bewegt wird. Der Hauptkolben kann
sich wegen der Entlüftung des Druckraums 101 über das schwach gedrosselte
Ventil 137 schnell nach oben bewegen. Während dieser Aufwärtsbewegung nimmt
der Preßstempel mittels des Anschlages 135 auch den Preßkorb in die Ursprungslage
mit zurück. Die Einrichtung steht nun für die Herstellung des nächsten Glasgegenstandes
bereit.