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Vorrichtung zum Herstellen von Quarzhohlkörpern Es ist bekannt, für
die Formgebung von Quarzhohlkörpern aus Ouarzrohren eine Vorrichtung zu verwenden,
bei welcher das in einem Werkstückhalter eingespannte Quarzrohr und eine die Umrisse
des fertigen Körpers aufweisende Form auf axial zueinander verschiebbaren Trägern
gelagert sind, welche, vorzugsweise von der gleichen Kraftquelle angetrieb; n, synchron
umlaufen. Durch ein Sauerstoffgebläse o. dgl. wird das eine, geschlossene Ende eines
Quarzrohres etwa auf Schmelztemperatur erhitzt, in die Form eingeführt und durch
von dem offenen Ende her zugeführte Druckluft aufgeblasen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Vorrichtung und besteht
darin, daß die Form senkrecht zu ihrer Drehachse -verschiebbar ist. Auf diese Weise
ist es möglich, unter Beibehalten der während des Erhitzens des Ouarzrohres unbedingt
erforderlichen Drehbewegung Quarzhohlkörper mit exzentrisch liegenden Ansätzen herzustellen.
Um eine serienmäßige Herstellung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, daß die Verschiebung
der Form während der Drehung derselben ausführbar ist. Will man die Herstellung
noch weiter vereinfachen, so kann man die Verschiebung auch selbsttätig in Abhängigkeit
von einer axialen Verschiebung des Trägers der Form erfolgen lassen.
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Ein. Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben
und in der Zeichnung in mehreren Ansichten dargestellt.
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In der Zeichnung zeigen Fig. i eine Vorderansicht einer nach der Erfindung
ausgebildeten Vorrichtung, Fig.2 eine Seitenansicht von rechts auf die Vorrichtung
nach Fig. i, Fig. 3 in vergrößertem Maßstabe eine Vorderansicht der eigentlichen
Arbeitsvorrichtung, Fig. 4 eine Vorderansicht in teilweisem Schnitt der Form nebst
der zugehörigen Verschiebungsvorrichtung, Fig. 5 eine Draufsicht von Fig. 3 und
die Fig. 6, 7, 8 und g verschiedene Ansichten der verwendeten Form.
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In der Zeichnung bezeichnet 3 eine Tragplatte, die sich mit den Füßen
:2 auf den Boden i abstützt und zur Aufnahme der gesamten Arbeitsvorrichtung dient.
Die Platte trägt an ihrem einen Ende zwei Lagerböcke-. und 5 und 'an, ihrem
anderen. Ende einen Lagerkörper 6, welcher auf den Böcken 7 befestigt ist. Die Lagerböcke
¢ und 5 bzw. der Lagerkörper 6 dienen zur Lagerung von zwei
parallelen
Wellen 8 und 9, auf denen vermittels der Naben io und ii ein Träger i2 verschiehbar
gelagert ist. Eine Zahnstange 13, welche an. der unteren Seite des Trägers 12 angebracht
ist, greift in ein Zahnrad 14 der auf der Tragplatte 3 gelagerten Welle 15
ein (Fig. 3) und ermöglicht bei ihrer Betätigung eine Längsbewegung des Trägers
i2. Die Welle 15 trägt außerdem an ihrem vorderen Ende ein Handrad 16 für ihre Betätigung.
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Auf dem Lagerkörper 6 und dem Träger i2 sind je drei Zahnräder 17,
18, z9 (Fig. i, 2) bzw. 21, 22, 2o (Fig. 3) gelagert. Die Zahnräder 17 und 2o sind
vermittels zweier verlängerbarer, teleskopartig ineinandergeschobener, gegen Verdrehung
gesicherter Wellen 23 und 24 verbunden, von denen die Welle 23 mit dem Zahnrad 17
und die Hohlwelle 24 mit dem Zahnrad 2o starr verbunden ist. Das Zahnrad r9 trägt
ein Spannfutter 25 und das Rad 22 eine Welle 26, welche in bekannter Weise einander
genähert und voneinander entfernt werden können. Das Spannfutter 25 ist in bekannter
Weise ausgebildet und ist mit Nuten 27 versehen, in welche Backen 28 eingreifen,
welche durch eine durch das Spannfutter zentral durchgeführte Hohlspindel 2-9 in
das Spannfutter eingezogen bzw. aus diesem herausgeführt werden können. Zwei beiderseitig
angeordnete Kniehebel 30, welche auf dem Lagerkörper 6 drehbar gelagert sind, sind
vermittels der Hebel 31 mit einem gemeinsamen Querträger 32 verbunden, durch welchen
die Spindel 29 hindurchgeführt und mit dem sie vermittels der Schellen 33 und 34
fest verbunden ist. Auf der Spindel 29 ist eine Druckfeder 35 angebracht, welche
einerseits gegen das Zahnrad i9 und andererseits gegen die Schelle 33 drückt, um
die Backen 28 in das Spannfutter 25 einzuziehen. Vermittels des Handgriffes 36 des
Kniehebels 30 können die Backen 28 gegen die Federkraft der Feder 35 in die Öffnungsstellung
gebracht werden. Die Ausbildung des Spannfutters ist nicht Gegenstand der Erfindung.
An das äußere Ende der Hohlspindel 29 ist ein Schlauch 37 angeschlossen, welcher
die Verbindung mit dem Luftventil 38 herstellt, das auf der Rückseite der Nabe i
i auf denn Träger 12 gelagert ist. Zu diesem Ventil 38 wird die Preßluft von einer
beliebigen Quelle vermittels des Schlauches 39 durch ein Luftfilter 40 und ein Rohr
42 zugeführt. In dem Spannfutter 25 ist eine in der Zeichnung nicht ersichtliche
Scheibe aus Fiber oder ähnlichem Material vorgesehen, um eine luftdichte Verbindung
zwischen dem in dem Spannfutter eingespannten Quarzrohr 41 und der Hohlspindel zu
erzielen.
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Auf dem inneren Ende der Welle 26 ist ein Körper 44 gelagert, welcher
beiderseits einen Schlitten 45 trägt (Fig. 4). Ein Körper 46 ist auf diesem Schlitten
45 beweglich gelagert und trägt die beiden beispielsweise aus Graphit bestehenden
Formschalen 47 und 48. Die Formschalen werden vermittels der Schrauben So zwischen
zwei Platten 49 gehalten. An jedem Ende des Schlittens 45 ist außerdem eine Platte
51 vorgesehen, deren Stellschraube 52 Anschläge für den Körper 46 bildet. Der Körper
44 trägt an einem Ende zwei Arme 53, auf denen die Kniehebel 54 drehbar gelagert
sind. Die einen Enden dieser Hebel sind vermittels einer Stange 55 verbunden, während
die anderen Enden mit Schlitzen 56 versehen sind, in welche Bolzen 57 des Körpers
46 eingreifen. Zwei Zugfedern 58, welche den Hebel 54 mit dem Körper 44 verbinden,
drücken den Körper 46 in das eine Ende des Schlittens 45. Ein Konus 59, welcher
beweglich auf der Welle 26 gelagert ist, steht in Berührung mit einer auf der Verbindungsstange
55 der Kniehebel 54 angebrachten Rolle 6o, um bei seiner axialen Bewegung den Körper
46 gegen das eine Ende des Schlittens 45 zu bewegen. Beiderseitig der Welle 26 angeordnete
Kniehebel 61, 62 sind auf dem Träger 12 drehbar gelagert und sind an ihrem vorderen
Ende durch die Stange 63 verbunden, während das andere Ende je einen Bolzen 64 trägt,
welcher in Schlitze 65 hineinragt und vermittels der Stangen 66 auf den Konus 59
einzuwirken vermag. Der Kniehebel 61 besitzt noch einen weiteren Hebel 67, welcher
von dem Anschlag 68, der auf der Welle 8 verschiebbar gelagert ist, betätigt wird,
sobald der Träger 12 auf den Wellen 8 und 9 verschoben wird. Der Hebel
67 dient außerdem als Handhabe für eine Betätigung der Kniehebel 61 und 62
von Hand.
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Als Abschluß für die eigentliche Form 47, 48 dient der gleichfalls
aus Graphit oder einem anderen hitze- und oxydationsbeständigen Material hergestellte
Körper 75, 75', durch dessen zylindrische Öffnung das umzuformende Quarzrohr 41
hindurchgeführt wird.
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Der aus zwei Teilen bestehende Körper 75, 75' wird in einem U-förmigen
Rahmen 76 gehalten, der mittels der Hebel 77 mit der Scheibe 78 verbunden ist, welche
auf dem zylindrischen Teil 79 des Spannfutters 25 verschiebbar gelagert ist. Die
Federn 8o zwischen den Hebeln 77 dienen dazu, die beiden Teile des Abschlußkörpers
75, 75' zusammenzuhalten. Auf der Welle 8 ist ein Körper 8 1 verschiebbar,
aber unverdrehbar gelagert, durch welchen eine Stange 82 hindurchgeführt ist (Fig.5).
Diese Stange trägt an ihrem einen Ende einen Hebel oder eine Platte 83, welche mit
der Scheibe 78 in Verbindung steht, und zwar derart, daß sie diese nach außen zu,
also von der Form weg bewegen
kann. Ein Ansatzstück 83' (Fig. 3)
des Hebels oder der Platte 83 umfaßt einen der Hebel 78 und verhindert auf diese
Weise eine Verdrehung des Körpers 75 bzw. 75'. In dem Körper 81 ist eine Druckfeder
84 vorgesehen, welche stark genug ist, um die Stange 82, den Hebel 83, die Scheiben
78, 78' und mithin den Körper 75, 75' entlang des zylindrischen Teils 79 (Fig. 3)
zu verschieben, wenn die Klinke 85, die die Stange 82 in ihrer Ruhelage hält, ausgelöst
wird. Die Klinke 85 verhindert außerdem eine Verdrehung der Stange 82, indem sie
in einen Längsschlitz 82' der Stange 82 eingreift. Die Klinke 85, welche in ihrer
normalen Lage durch die Feder 86 gehalten wird, wird durch das Ende des Hebels oder
der Stange 87 zwecks Freigabe der Stange 82 betätigt, falls die Stange 87 in ihren
in der Platte 88 vorgesehenen Führungen in der Längsrichtung bewegt wird. Die Platte
88 ist an dem Körper 81 (Fig. i) befestigt und ist mit einem Schlitz 89 versehen,
in welchen ein an der Stange 87 befestigter Bolzen 9o eingreift. Eine mit diesem
Bolzen 9o und der Platte88 verbundene Federgi hält die Stange 87 in ihrer Ruhelage.
Das Gleitstück 92, welches mit der Nabe io verbunden ist und infolgedessen mit dem
Träger 12 bei dessen Bewegung auf der Stange 8 verschoben wird, trägt eine Stellschraube
93 zur Einstellung des Hebels 87, um hiermit den Zeitpunkt zur Beeinflussung der
Klinke 85 festlegen zu können. Außer dieser Einstellvorrichtung ist noch eine aus
der Stange 94 und der Stellschraube 95 bestehende Vorrichtung vorgesehen, welche
dazu dient, die Bewegung der Hebel 61, 62 und der Stange 87 ohne Rücksicht auf die
Einstellung des Anschlages 68 zueinander in Beziehung zu bringen.
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Zum Antrieb der Vorrichtung dient in an sich bekannter Weise ein Elektromotor
96, der durch ein Schneckengetriebe 97, einen Riemen 98 und eine Rolle 99 die Welle
23 antreibt. Zum Anlassen des Motors ist ein Schalter ioi vorgesehen.
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Auf den Wellen 8 und 9 ist ein Wagen 103 angebracht (Fig.2), welcher
auf diesen vermittels der Rollen 104 und 105 rollt und hierauf durch die seitlich
angreifenden Rollen loh und 107 geführt wird. Nach der Vorderseite der Vorrichtung
zu geht von dem Wagen aus eine Stange io8, die etwa in ihrer Mitte einen Körper
log und an ihrem Ende einen Halter für eine Augenschutzscheibe i io trägt. Zur Erhitzung
des umzuformenden Quarzrohres 41 ist in bekannter Weise ein ikasserstoff-Sauerstoff-Gebläse
vorgesehen, dessen Brenner gegen das Quarzrohr 41 gerichtet sind. Die Gaszufuhr
erfolgt durch die Verbindungsleitungen 113 bzw. 114, welche durch zwei um den Körper
iog drehbar angeordnete Führungsstücke hindurchgehen, so daß die Brenner 112, wie
üblich, je nach Belieben geschwenkt werden können, wobei die Verbindungsrohre als
Handhabe dienen. Die beiden Führungsstücke werden durch die Feder i 18 (Fig. i)
zusammengehalten. Die Rohre 113 und 114 führen zu den Zylindern iig und 12o eines
Mischventils, welchem der Wasserstoff und der Sauerstoff von einer beliebigen Quelle
durch die Rohre 121 bzw. 122, zugeführt wird. Dieses Ventil gibt in der Normalstellung
eine geringe Gasmenge ab. Zur Öffnung des Ventils muß ein Pedal 1:23, dessen eines
Ende auf dem Boden i befestigt sein kann, heruntergedrückt werden. Hierdurch wird
vermittels der Verbindungsstange 125 der Hebel 12,4 (Fig.2) abwärts gedrückt, wodurch
wiederum die Kolben 126 und 127 des Mischventils heruntergedrückt werden und eine
größere Abgabe von Brenngas bewirken.
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Die der Vollständigkeit halber näher beschriebene Art der Brennstoffzufuhr
ist nicht-Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Von der Rückseite des Wagens 103
geht eine Stange 128 aus, die eine Scheibe 129 aus Asbest oder ähnlichem Material
trägt, um während des Betriebes der Vorrichtung Vorübergehende gegen Schäden durch
die Flamme zu schützen. An der Unterseite des Wagens ist ein Ansatz 130 vorgesehen,
an, welchem eine endlose Kette 131 (Fig. 3) befestigt ist. Diese Kette wird über
eine Rolle 132, welche hinter dem Zahnrad 14 auf der Welle 15 drehbar gelagert ist,
und über die auf der Welle 134 befestigte Rolle 133 (Fig. 2) geführt. Die Welle
134 ist wiederum auf der Tragplatte 3 gelagert und trägt an ihrem vorderen Ende
ein Handrad 135.
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Die Ausbildung der Form ist aus den Fig. 6 bis 8 näher ersichtlich.
Die Form besteht aus zwei Teilen 47 und 48, welche zusammengesetzt eine dem herzustellenden
Quarzhohlkörper entsprechende Aussparung 136 aufweisen. Ein Durchlaß 137
zwischen den beiden Teilen der Form dient dazu, etwaige zwischen der Quarzmasse
und den Wandungen der Form vorhandene Luft hindurchzulassen..
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Das umzuformende Quarzrohr
41 wird in das Spannfutter 25 in der geschilderten Weise durch Betätigung des Handgriffes
36 eingesetzt und der Motor eingeschaltet. Durch Herunterdrücken des Pedals 123
wird die Gaszufuhr zu dem Knallgasgebläse erhöht und das sich drehende Quarzrohr
vermittels der schwenkbar angeordneten Brenner i 12 so lange erhitzt, bis es die
für eine Formgebung erforderliche Temperatur besitzt. Hierauf wird die Gaszufuhr
wieder unterbrochen und
nunmehr die Form durch Betätigung .des Handrades
16 dem Quarzrohr genähert. Bei dieser Betätigung wird infolge der Beein.-fiussung
des Hebels 67 durch den Anschlag 68 die Sperrung 73, 74 für das Luftventil 38 freigegeben,
so daß dem Innern des Quarzrohres 41 nunmehr ein Preßluftstrom durch die Verbindungsleitung
37 und die Hohlspindel 29 zugeführt wird. Hierdurch wird das in der Schmelzform
47, 4.8 befindliche geschlossene Ende des Quarzrohres gegen die Wandungen der Form
gepreßt und nimmt auf diese Weise deren Gestalt an. Hierbei erfolgt durch die Einwirkung
des Konus 59 auf den Kniehebel 54 erfindungsgemäß eine Verschiebung der Formsenkrecht
zu ihrer Drehachse, wodurch -die Formgebung des einseitigen Ansatzes des Quarzkörpers
zustande kommt. Nach Abschalten des Motors wird der Träger 12 wieder in seine normale
Lage zurückgeführt, und der fertige Quarzhohlkörper 41 kann nunmehr in der gleichen
Weise wie bei seiner Einspannung durch Betätigung des Hebels 36 aus dem Spannfutter
herausgenommen werden. Das Arbeitsspiel kann sodann von neuem beginnen.