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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Planschleifen des Mundrandes
von Hohlgläsern, mit mindestens einem das Glas an seiner Basis, vorzugsweise seinem
Fuß, ergreifenden und rotierend angetriebenen Futter, das den Mundrand gegen zwei
gegenläufige Schleifwerkzeuge anlegt, die symmetrisch zur Rotationsachse des Glases
angeordnet sind.
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Es sind bereits Vorrichtungen dieser Art zum Schleifen von Hohlgläsern
bekannt (deutsche Patentschriften 862 855, 517 984, 79 178 und USA.-Patentschrift
2475 100), bei welchen jedes zu schleifende Glas axial in einem Haltekopf montiert
ist, welcher seinerseits koaxial mit einem einzigen Schleifwerkzeug angeordnet ist.
Hierbei rotieren der Haltekopf und/oder das Schleifwerkzeug um die gemeinsame, im
allgemeinen vertikalen Achse. Hierbei tritt die nachteilige Erscheinung auf, daß
das Werkzeug unaieichmäßig, nämlich nur längs des Berührungskreises mit dem zu schleifenden
Werkstück abgenützt wird und damit unwirtschaftlicher Abnutzung unterliegt.
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Auch eine exzentrische Anordnung der Rotationsachsen des Schleifwerkzeuges
und des Werkstückes können hier nicht helfen, da diese Exzentrizität wegen der Bruchgefahr
der Gläser nur sehr gering sein darf. Für ein möglichst bruchfreies Schleifen ist
außerdem eine exakte Parallelität von Schleifwerkzeug und zu bearbeitender Werkstückfläche
bzw. ein genaues Fluchten der Rotationsachsen von Werkzeug und Werkstück erforderlich.
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Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen des ®ffnungsr andes
von Gläsern bekamt (deutsches Gebrauchsmuster 1749 920), bei welcher die
zu schleifenden Gläser in kreisförmig an einer Trommel, welche sich in horizontaler
Ebene uin eine Achse dreht, angeordneten Klemmvorrichtungen gehalten sind. Hierbei
wird jedes Glas ohne Eigenrotation auf einer Kreisbahn bewegt. Das Schleifwerkzeug
wird dagegen von einer großen Scheibe gebildet, die eine auf einer elastischen Zwischenschicht
sitzende Schleifschicht aufweist. Die Schleifscheibe dreht sich in horizontaler
Ebene um eine vertikale Welle. Die Durchmesser der Trommel und der Scheibe einerseits
und der Achsabstand zwischen ihren vertikalen Drehachsen andererseits sind derart
bemessen, daß die von der Trommel getragenen und zu schleifenden Gläser allmählich
längs einer aus der kombinierten Bewegung dieser Trommel und der Scheibe resultierenden
Kurve in Berührung mit der Schleifschicht der Schleifscheibe gebracht werden. Bei
dieser Vorrichtung wird jedes zu schleifende Glas mit seinem gesamten Mundrand an
das Schleifwerkzeug angelegt, dessen Schleifschicht gleichförmig gegen den Widerstand
der Zwischenschicht über dem gesamten Bereich des Mundrandes durchgebogen ist. Der
ganze Mundrand des Glases liegt also gegen das Schleifwerkzeug an, und diese Anlage
bewirkt, daß sich die Schleifschicht regelmäßig längs des gesamten Umfangs des Mundrandes
unter dem Schleifdruck durchbiegt. Es handelt sich daher auch hier um ein Umfangsschleifen,
wie bei den oben abgehandelten Vorrichtungen, wobei auch hier die bereits geschilderten
Nachteile auftreten.
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Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen ringförmiger Planflächen
an Gläsern bekannt (Patentschrift 5 244 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen
in Ost-Berlin), bei welcher das Schleifwerkzeug von drei Schleifscheiben gebildet
wird, die an einer sich drehenden Hohlspindel befestigt sind, welche koaxial zu
einem das Werkstück hydraulischen Hubzylinder und dem Werkstück angeordnet ist.
Während des Schleifens des Werkstückrandes drehen sich die Schleifscheiben einerseits
um die gemeinsame Vertikalachse des Hubzylinders und der Hohlspindel durch Drehung
der Hohlspindel und andererseits, von einem von dieser Hohlspindel getragenen Planetengetriebe
getrieben, um ihre eigenen Horizontalachsen. Die Unterschiede der Rotationsgeschwindigkeiten
der Schleifscheiben um ihre eigenen Achsen und der Umlaufgeschwindigkeit dieser
Scheiben entlang des Werkstückrandes erzeugen den gewünschten Schleifeffekt. Die
Schleifscheiben berühren den Rand des zu schleifenden Werkstücks tangential und
in vertikaler Ebene. Es handelt sich daher hier um ein tangentiales Schleifen durch
drei gleichwirkende Schleifwerkzeuge.
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Diese bekannte Vorichtung eignet sich jedoch nur für die Bearbeitung
von Konservengläsern, nicht für Weingläser, insbesondere nicht für solche mit einem
Fuß. Ein solches Glas bricht nämlich bei der geringsten außermittigen Biegebeanspruchung
oder der geringsten Vibration während des Schleifens seines Randes sofort unter
der Wirkung der Spannung oder der Vibration. Da der Rand dieser Gläser in der Regel
dadurch hergestellt wird, daß ein Teil einer Kugel abgesprengt wird und deswegen
nicht vernachlässigbare Unebenheiten aufweist, würden bei der bekannten Vorrichtung
zwangläufig nicht alle drei Schleifscheiben gleichzeitig den Glasrand berühren und
so die schädliche außermittige Biegebeanspruchung hervorrufen. Es lassen sich auf
der bekannten Vorrichtung auch nur größere Gläser schleifen, deren Randdurchmesser
eine gewisse Mindestgröße haben muß, da sich die Schleifscheiben sonst gegenseitig
behindern würden. Zudem werden die Schleifwerkzeuge sehr rasch abgenützt, da ihre
Berührung mit dem Rand des Glases praktisch punktförmig ist. Demzufolge verläuft
der Arbeitsvorgang mit dieser bekannten Vorrichtung verhältnismäßig langsam. Hinzu
kommen noch Totzeiten für die Montage und das Einstellen bei Umrüstung auf Gläser
anderen Durchmessers, die Zeit für das Auswechseln der Schleifscheiben, die Zeit
für das Auswechseln der oberen Druckkolbenhalterung, wenn der Durchmesser der Gläser
geändert werden soll, und die Notwendigkeit eines praktisch nur mikrometerweisen
Vorschubes der Schleifscheiben im Verhältnis zum Werkstück.
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Diese bekannte Vorrichtung eignet sich daher ebenfalls nicht für das
Schleifen von Gläsern gemäß der Erfindung.
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Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen und Polieren des
Bodens von Hohlgläsern mit Hilfe von Sand bekannt (deutsche Patentschrift 102 979),
bei welcher die Schleifwerkzeuge zwei identische Platten sind, die in geringem Abstand
und auf horizontal koaxialen Achsen angeordnet sind. Sie werden einzeln und in entgegengesetztem
Drehsinn angetrieben. Das Schleifen des Bodens eines Hohlglases wird hier dadurch
bewirkt, daß der Boden gegen die Umfangsflächen beider Platten mit einem bestimmten
Schleifdruck gepreßt wird. Zu diesem Zweck ist das Glas im Verhältnis zu den Platten
radial angeordnet.
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Bei dieser bekannten Schleifvorrichtung, die ebenfalls ein tangentiales
Schleifen des Bodens von Gläsern
an den Kontaktflächen zwischen
den Gläsern und den beiden Schleifplatten vornimmt, würden für den Fall, daß damit
der Mundrand von Gläsern mit Fuß geschliffen werden sollte, folgende Nachteile auftreten:
Da das Glas nicht seitlich gehaltert ist, würden unvermeidlich Vibrationen auftreten,
die häufig zum Bruch der Gläser führen würden; der Schliff wäre unregelmäßig wegen
der unregelmäßigen Rotation des Glases; der Andruck des Glases gegen die Schleifscheiben
nur durch sein Eigengewicht und des Futters würde eine sehr geringe Produktionsgeschwindigkeit
erlauben.
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Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen von Mundrändern
an Tassen und von Füßen an Tellern bekannt (deutsche Auslegeschrift 1090
991), bei welcher das Werkstück in eine rotierende Aufnahme eingesetzt ist, deren
innere Form der des Werkstücks genau entspricht und die auf auf einer um ihre Achse
rotierenden Spindel montiert ist. Die Schleifwerkzeuge werden von zwei Schleifbändern
gebildet, die sich elastisch auf zwei auf einem Durchmesser gegenüberliegenden Punkten
des Werkstückrandes mit Hilfe von zwei Profilrollen an diesen anlegen. Die Differenz
zwischen den Drehgeschwin- 25
digkeiten der Rollen um ihre jeweiligen Horizontalachsen
einerseits und des Werkstücks um die Vertikalachse der Spindel andererseits bewirkt
den gewünschten Schleifeffekt der Schleifbänder an dein Werkstückrand. Es handelt
sich auch hier um ein tangentiales Schleifen mittels zweier Schleifwerkzeuge, von
denen jedes praktisch nur einen einzigen Berührungspunkt mit dem zu schleifenden
Rand des Werkstücks hat.
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Dieser bekannten Vorrichtung haften ähnliche Nachteile wie der Vorrichtung
nach der genannten Patentschrift des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin
an, so daß diese für die Bearbeitung von Hohlgläsern und insbesondere solche mit
Fuß ebenfalls auscheidet.
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Weiterhin ist auch bereits eine Vorrichtung zum Kantenschleifen bekannt
(deutsches Gebrauchsmuster 1782 604), mit welcher die Böden von Tassen geschliffen
werden. Diese bekannte Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für das Schleifen des
Randes von Hohlgläsern, da ein solches Schleifen nicht durchzuführen ist, wenn das
Glas vollständig frei steht und nicht fest in einem Halteorgan gehalten wird. Selbst
wenn man aber annimmt, daß ein Glas von dieser bekannten Vorrichtung unter der Wirkung
der zwei Schleifbänder, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt werden und
auf welchem das Glas durch sein Eigengewicht ruht, geschliffen werden könnte, so
wäre der auf diese Weise erhaltene Rand des Glases unvermeidlich unparallel zu seiner
Basis oder seinem Fuß.
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Schließlich ist auch bereits eine Vorrichtung zum Schleifen der Ränder
von Hohlgläsern bekannt (USA.-Patentschrift 3 160 994), bei welcher das Schleifen
der Außen- und Innenseite des Randes abwechselnd erfolgt. Bei dieser bekannten Schleifvorrichtung
wird das zu schleifende Glas elastisch auf einer drehbaren Halterung montiert, die
im wesentlichen von vertikalen, koaxialen und teleskopisch angeordneten Rohren und
einem Ring aus flexiblem Material gebildet wird, welcher am oberen Ende dieser Rohre
montiert ist und elastisch gegen die Innenseite des Glases gedrückt wird. Auf das
zu schleifende Glas wird dabei ein vertikaler, nach unten gerichteter und mit der
rotierenden Halterung koaxialer Druck ausgeübt, der von einem Flüssigkeitsdruckzylinder
erzeugt wird. Beim Schleifen wird 5 der Rand des rotierenden Glases mit einer Reihe
von Schleifwerkzeugen in Berührung gebracht, welche regelmäßig um seine Rotationsachse
herum angeordnet sind und gewölbte Arbeitsflächen aufweisen, deren Krümmung eine
Funktion der Werkstückform ist.
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Auch diese bekannte Schleifvorrichtung führt zum Bruch der Gläser
bei geringer Exzentrizität oder Unrundheit des Glasrandes. Darüber hinaus müssen
die Schleifwerkzeuge wegen der Notwendigkeit der @5 genauen Anpassung an die Form
des Glasrandes sehr häufig ausgewechselt werden. Auch ist die Produktionsgeschwindigkeit
dieser bekannten Vorrichtung ebenfalls klein, da die Vorschubgeschwindigkeit nur
gering sein darf und für verschiedene zo Glasgrößen erhebliche Umrüstungszeiten
erforderlich sind.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum
Planschleifen des Mundrandes von Hohlgläsern der eingangs genannten Art, bei welcher
die Bruchgefahr für die Werkstücke auf ein Mindestmaß reduziert ist, bei welcher
die Schleifwerkzeuge gleichmäßig über ihrer ganzen Fläche abgenützt werden und die
von der Form der Werkstücke so weit unabhängig ist, daß auch poly-3o Bonale Hohlgläser
bearbeitet werden können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Planschleifen
des Mundrandes von Hohlgläsern der eingangs genannten Art, die erfindunsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß als Schleifwerkzeuge Schleifbänder oder flexible, mit einem
stirn-35 seitigen Schleifring versehene Scheiben verwendet werden, mit denen der
Mundrand längs zweier an ihm diametral gegenüberliegender sekantenartiger Abschnitte
in Eingriff kommt.
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qo Hierdurch wird ein erheblicher technischer Fortschritt gegenüber
den bekannten Schleifvorrichtungen erzielt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung belastet
das Glas elastisch, ohne unerwünschte Schwingungen auf das Werkstück zu übertragen
und ohne die Nachq5 teile hervorzurufen, die sich aus dessen Exzentrizität oder
eventueller Unrundheit ergeben. Weiter bleibt die Schleifgeschwindigkeit längs der
Eingriffsfläche annähernd konstant. Sie erzeugt ein geschliffenes Glas, dessen Rand
genau parallel zu dem Fuß oder So zur Basis ist, selbst wenn dieses Glas eine Exzentrizität
von 2 mm oder eine Unrundheit von 5 mm aufweist.
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Mit der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung wird eine erhöhte Produktionsziffer
erzielt und die 55 Ausschußquote auf ein Mindestmaß von etwa 1 Klo heruntergedrückt,
wobei die Umrüstzeiten von einem Glastyp auf einen anderen nur etwa 20 Sekunden
betragen und die Schleifzeit nur 2 bis 3 Sekunden beträgt. Die Schleifwerkzeuge
werden über die geso samte Schleiffläche gleichmäßig abgenützt, und es lassen sich
mit dieser Vorrichtung Hohlgläser aller Art bearbeiten.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt 65 F i g. 1 eine perspektivische Teildarstellung der neuen Schleifvorrichtung,
F i g. 2 das Futter für ein Glas und die zugeordneten Schleifwerkzeuge von dem Schleifvorgang,
F
i g. 3 das Futter mit dem Glas und die Schleifwerkzeuge während des Schleifvorganges,
F i g. 4 eine schiefwinklige Ansicht des Futters und der Schleifwerkzeuge, F i g.
5 einen Teilschnitt längs der Achse V-V der Fig.4.
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Die dargestellte Vorrichtung dient zum Schleifen des Mundrandes von
Gläsern 1 oder anderen Hohlgläsern. Beim Randschleifen wird der Mundrand 2 des Glases
1, während es an seinem Fuß 3 drehbar gehalten wird, an die zweckentsprechend ausgebildeten
Schleifwerkzeuge 12 und 13 angelegt.
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Die Vorrichtung weist einen Rahmen 4 auf, der im wesentlichen aus
zwei Säulen 5 und 6, einer oberen festen Traverse 7 und einem unteren, vertikal
beweglichen und die Schleifwerkzeuge tragenden Quertisch 8 besteht.
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Die Traverse 7 trägt eine Reihe von Futtern 9 mit Spannklauen 11 für
die Aufnahme der Gläser. Jedes dieser Futter ist in vertikaler Richtung zwischen
einer oberen Stellung, in welcher es mit einem Glas beschickt werden kann, und einer
unteren Stellung, in welcher das Randschleifen des Glases erfolgt, für sich beweglich.
Die Bewegungen jedes Futters 9 erfolgen durch einen ihm zugeordneten Preßluftzylinder
mit doppeltwirkenden Kolben, der in der Traverse 7 untergebracht ist. Die Beaufschlagung
dieser Zylinder mit Preßluft und der Austritt der entspannten Luft aus den Zylindern
erfolgen in üblicher Weise über z. B. von Zeitrelais gesteuerte Elektroventile.
Das eigentliche Futter 9 ist an dem unteren Ende der Kolbenstange 10 des
zugeordneten Preßluftzylinders befestigt.
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Nach Befestigung eines Glases 1 in einem Futter 9
wird
dieses um seine auf- und abwärts bewegliche vertikale Achse, die mit der Achse des
Glases 1 zusammenfällt, durch ein nicht weiter dargestelltes Getriebe in Rotation
versetzt.
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Der Quertisch 8 trägt Paare von rotierenden Schleif- oder Polierscheiben
12 und 13, deren jede ein Arbeitswerkzeug zum Randschleifen des Glases
1 bildet.
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Auf dem Quertisch 8 sind zwei Tragscheiben 14 und 15 angeordnet, die
auf vertikalen Wellen 16 und 17 gelagert sind, welche durch einen Antrieb und q
nicht dargestellte übertragungsmittel in Drehung versetzt werden. Die Längsachsen
der ein demselben Paar von Scheiben 12 und 13 zugeordneten vertikalen Wellen 16
und 17 liegen in der gleichen vertikalen Querebene wie die Achse, längs deren die
vertikale Verschiebung des zugeordneten Futters 9 bzw. des von diesem getragenen
Glases 1 erfolgt.
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Die oberen Flächen der Tragscheiben 14 und 15 sind konisch gestaltet.
Auf jeder dieser Flächen ist die zugeordnete Schleif- oder Polierscheibe
12 oder 13 gelagert, wobei die in unbelastetem Zustand ebene Scheibe an der
Tragscheibe nur in ihrem mittleren, der Welle 16 oder 17 benachbarten Bereich anliegt
und nach außen hin einen sich mit zunehmendem Durchmesser vergrößernden Ringspalt
bildet.
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Jede der Schleifscheiben 12 und 13 besteht aus einem
Metallblatt von kreisrunder Form mit einer mittleren Bohrung, welches im Randbereich
wenigstens seiner oberen Fläche einen Diamanten enthaltenden Überzug, z. B. aus
einem diamanthaltigen Sintermaterial, aufweist, welcher die eigentliche Arbeitsfläche
bildet.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Das Glas legt
sich an die Arbeitsflächen der Schleifscheiben entsprechend zwei einander diametral
gegenüberliegenden Bögen seines Mundrandes 2 an, d. h., jedes Arbeitswerkzeug der
Maschine besteht gemäß der Erfindung aus zwei sekantenartig wirkenden Schleif- oder
Polierelementen.
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Unter der Wirkung des schwachen, von dem Glas 1 auf die biegsamen
Schleifenscheiben 12 und 13 beim Schleifvorgang ausgeübten Drucks biegen sich diese
Scheiben, wie das aus F i g. 5 ersichtlich ist, an der Seite, an welcher der Andruck
des Glases wirkt, etwas nach unten aus. Diese elastische Auslenkung der Scheiben
12 und 13 wird beim Schleifvorgang des sich ohne weiteren Axialvorschub ständig
in dem gleichen Niveau drehenden Glases 1 im Verlauf der Schleifbearbeitung ausgeglichen.
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Die Schleifscheiben laufen in zueinander entgegengesetzten Richtungen
um, während das Glas in entgegengesetzter Richtung zu jeder der Scheiben rotiert.
Hierdurch wird der Verlauf der Schleif- oder Polierbearbeitung auf das höchstmögliche
Maß beschleunigt.
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Statt der gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehenen
Ausbildung der Schleifwerkzeuge 12 und 13 als Scheiben, können bei einer erfindungsgemäßen
Schleifvorrichtung als Schleifwerkzeuge auch endlose Bänder verwendet werden.
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In diesem Falle ist jedes dieser Bänder auf einer seiner beiden Flächen
mit einem Schleifmittel, insbesondere einem diamanthaltigen, beschichtet. Schließlich
laufen im Falle der Verwendung kontinuierlicher Schleifbänder diese Bänder, um ihre
Leistung zu erhöhen, in einander entgegengesetzten Richtungen, während das Glas
in zu den Bewegungsrichtungen jedes der Bänder entgegengesetzten Richtungen rotiert.