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Maschine zur Herstellung von Glasphiolen, Ampullen o. dgl. Die Erfindung
betrifft eine Maschine zur selbsttätigen Herstellung von Glasphiolen, Ampullen o.
dgl., wie sie als Verpackungsgläser für chemische und insbesondere für pharmazeutische
Erzeugnisse verwendet werden.
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Die Erfindung schafft eine Maschine, die sowohl in ihrer Bauart wie
in ihrer Arbeitsweise gegenüber den bekannten Maschinen für die Herstellung von
Phiolen neu ist und gegenüber diesen bekannten Maschinen eine erhöhte Leistung in
der Fertigung von Phiolen erzielt. In einer bekannten Maschine für die Herstellung
von Glasphiolen sind Klemmenpaare auf einer Kreislinie angeordnet, so daß eine kreisrunde
Maschine entsteht, und sämtliche Klemmenpaare werden um die vertikaleAchse dieses
Kreises gedreht. Diese Maschine hat.vor allem den Nachteil, daß die Anzahl der Klemmenpaare
einer Maschine notwendigerweise beschränkt ist. In der Arbeitsweise unterscheidet
sich diese bekannte Maschine ebenfalls vom Erfindungsgegenstand. Während bei der
bekannten Maschine alle Klemmenpaare bewegt werden, d. h. eine Ortsbewegung erfahren,
um die Maschinenachse kreisen, und nach und nach mit verschiedenen Brennern zusammen
arbeiten, sind beim Erfindungsgegenstand alle Klemmen in bezug auf die Klemmenachsen
ortsfest, und es erfolgt, neben der Drehbewegung um die Klemmenachse, nur eine Aufundabbewegung
in Achsrichtung der einen Klemmen gegenüber den anderen, auch in Achsrichtung ortsfesten
Klemmen.
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Die Maschine gemäß der Erfindung zeichnet sich also aus durch die
lineare Anordnung von Klemmenpaaren;
jedes Klemmenpaar besteht aus
einer ortsfesten und aus einer in bezug auf die erstere in Achsrichtung gegenüberliegende
und auf und ab bewegliche Klemme. Sämtliche, sowohl die ortsfesten wie die auf und
ab beweglichen Klemmen werden gleichzeitig und gemeinsam um die eigene Achse gedreht.
jedem Klemmenpaar sind Brenner zugeordnet. Die Aufundabbewegung aller beweglichen
Klemmen, die Drehbewegung sowohl der einen wie der anderen, das Öffnen sowohl der
einen wie der anderen, sowie auch die Brenner für sämtliche Klemmenpaare, werden
gemeinsam gesteuert.
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Diese allgemeinen Hauptmerkmale der Maschine gemäß der Erfindung,
sowie die besonderen Merkmale derselben sind im folgenden an Hand des in den Zeichnungen
gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Selbstverständlich können verschiedene Einzelheiten der Maschine auch
Änderungen gegenüber dieser Ausführungsform erfahren, ohne dadurch vom Erfindungsgedanken
abzuweichen. Es zeigt Fig. i eine schematische Ansicht der Maschine, Fig. 2 die
Draufsicht derselben,.
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Fig. 3 eine Seitenansicht derselben, Fig.4 eine perspektivische Darstellung
eines Teils der Maschine, Fig. 5 den Achsschnitt einer beweglichen Klemme, Fig.
6 den Achsscünitt des Brenngasventils, Fig. 7 die Vorrichtung zur Herstellung von
Phiolen mit geblasenem Boden, Fig. 8 und 9 die Vorderansicht und den Längsschnitt
eines Brenners für die Bildung der Phiolenspitze; Fig. io ist ein Längsschnitt der
Gasmischvorrichtung.
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Mit Bezug auf die Fig. i bis 3: Im Maschinengestell A sind je zwei
Reihen von ortsfesten Klemmen B für die Aufnahme der Glasrohre und von beweglichen
Klemmen C angeordnet, wobei je eine Klemme B und C ein Klemmenpaar bilden. Das Maschinengestell
A besteht aus Säulen io und 12, die oben durch eine feststehende Traverse 14 verbunden
sind und an ihren einander zugewendeten Seiten Führungen 15 aufweisen, auf denen
eine bewegliche Traverse 16 auf und ab beweglich geführt ist. Auf der Traverse 14
sind die ortsfesten Klemmen befestigt und auf der Traverse 16 die beweglichen. Die
Klemmenpaare sind also linear gemäß zueinander und zur Maschinenlängsachse parallelen
geraden Linien angeordnet. jede Klemme, sowohl die ortsfesten wie die beweglichen,
besteht aus einer Spannklemme i8 mit Bohrung 20 zum Durchtritt und zum Spannen des
Glasrohres bzw. der Phiolen. Alle Klemmen B und C sind gemeinsam um ihre Achsen
2o drehbar; die Klemmen C sind außerdem gemeinsam auf und ab beweglich, da die Traverse
16 in den Führungen 15 der Säulen io und 12 beweglich geführt ist.
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Die Drehung der Klemmen 18 erfolgt durch Zahnräder 22, von denen je
eines auf jeder Klemrrienachse befestigt ist; eine Kette 24 treibt die Zahnräder
der Serie B und eine Kette 25 treibt die Zahnräder der Serie C an; wie aus der Pig.
2 ersichtlich ist, treiben die Ketten 24, 25 beide Klemmenserien der Maschine an.
Die Ketten laufen über ein Antriebsrad 26 bzw. 27, mit Kettenspanner 28 bzw. 29,
von denen das erste auf der Säule io und das zweite auf der Traverse 16 angeordnet
ist.
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Die Antriebsräder 26, 27 sind auf einer senkrechten Welle 34 befestigt,
die seitlich der Säule io angeordnet ist. Diese Welle weist eine Längsfurche auf,
für die gleichzeitige Aufundabbewegung und Drehbewegung des Antriebsrades 27; dieses
Rad wird von einer auf der Traverse 16 befestigten Konsole 35 getragen.
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Der Antrieb der Welle 34 erfolgt über ein Kegelradgetriebe 36 und
Kegelriemenscheiben 38, Welle 40,. Kegelriemenscheiben 42, von einem nicht dargestellten
Motor. Die Antriebsräder 26, 27 können daher mit der gewünschten veränderlichen
Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Welle 40 trägt ferner eine Schnecke 44,
deren angetriebenes Rad eine Nockenscheibe 46 trägt, die einen Hebel 48 steuert,
der an der Querstange 5o verzapft ist. Diese Querstange 50 trägt zwei Hebel
52, welche wiederum mit den Hebeln 54 verbunden sind, welche die Aufundabbewegung
der beweglichen Traverse 16 in den Führungen 15 steuern.
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Das Rad 45 der Schnecke 44 steuert ferner einen Hebel 58 der mit einer
senkrechten Welle 6o verbunden ist, die mit Hebeln 62 bzw. 63 und diese mit Stangen
64 bzw. 65 verbunden sind. jede Stange 64 bzw. 65 trägt Keile 66 bzw. 67, welche
auf Schellen 68 einwirken, die an jeder Klemme vorgesehen sind, so daß durch Betätigung
der Stangen 64 bzw. 65 gleichzeitig alle ortsfesten Klemmen B und beweglichen Klemmen
C betätigt werden. Zwischen den ortsfesten Klemmen B und der höchsten oberen Stellung
der beweglichen Klemmen C sind die Brenner 68 angeordnet, die an die Gasleitung
7o angeschlossen sind.
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Die in den Fig. i bis 3 dargestellte und hier oben beschriebene Maschine
arbeitet wie folgt: In die Öffnungen 2o der Klemmen B werden von oben die Glasrohre
eingeschoben; die Glasrohre werden von Sperrelementen 74 in der gewünschten Höhe
gehalten, je nach der herzustellenden Phiolentype; die Sperrelemente sitzen auf
der Stange 64. Beim Ingangsetzen der Maschine erfolgt zunächst die Betätigung der
oberen Querstange 64 und der unteren Querstange 65, welche mittels ihrer Keile 66
bzw. 67 die Klemmen schließen; die Klemmen werden dann durch dieKetten 24 bzw. 25
um ihre Achsen gedreht. je ein Glasrohr wird also durch ein Klemmenpaar gehalten
und! gedreht. Nach Ingangsetzen dieser Drehbewegung wird durch die Nockenscheibe
46 die Abwärtsbewegung der beweglichen Klemmen C gesteuert. Diese Klemmen befinden
sich im Augenblick der Schließung in der obersten Stellung, die in Fig. i mit 18'
angegeben ist und beginnen also die Abwärtsbewegung. Die aus den Brennern 68 austretenden
Flammen erhitzen das Glasrohr an der Stelle zwischen den beiden Klemmen B und C;
durch die Abwärtsbewegung
der Klemmen C werden also die Glasrohre
an dieser Stelle axial gezogen und der Phiolenhals gebildet. Wenn die beweglichen
Klemmen ihre unterste Stelle erreicht haben, bewirken die Flammen der Brenner 68
das Abtrennen der fertigen Phiole, die sich in der unteren Klemme C befindet, und
bewirken gleichzeitig die Bildung des Bodens der nächsten Phiole am unteren Ende
des sich in der oberen Klemme befindlichen Glasrohres.
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Zur Herstellung von Phiolen mit Einengung im Phiolenhals ist ein weiterer
Brenner vorgesehen, dessen Flamme den Phiolenhals teilweise erhitzt, wodurch die
Einengung gebildet wird.
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Nach Fertigstellung der Phiolen in der beschriebenen Weise werden
die Klemmen C geöffnet, so daß die fertigen Phiolen aus denselben in einen darunter
angebrachten Behälter fallen. Mit der gleichzeitig erfolgenden Öffnung der Klemmen
B werden auch die Sperrelemente 74 verschoben und an die Achsbohrungen 2o der Klemmen
B gebracht, so daB die darin nunmehr lose steckenden und nachrutschenden Glasrohre
aufgehalten werden. Die Klemmen C erhalten jetzt eine rasche Aufwärtsbewegung und
schieben sich dabei über das untere Ende der aus den Klemmen B hervorstehenden Glasrohre.
Nach Erreichung der obersten Stellung der Klemmen C beginnt der eben beschriebene
Vorgang von neuem.
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Die Brenner 68 werden aus der Gasleitung 70 gespeist, welche eine
geeignete Mischung von Brenngas- und oxydierendem Gas, Sauerstoff oder Luft erhalten,
um die Flammen und die Hitze derselben so konstant wie möglich zu halten. Eine besondere
Ausführungsform einer solchen Gasmischvorrichtung ist in Fig. io gezeigt und wird
später im Zusammenhang' damit beschrieben werden.
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Zunächst werden die Ausführungsformen der verschiedenen Einzelheiten
der Maschine, die in den Fig.4 bis 9 gezeigt sind, beschrieben. Die Klemmen B und
C sind im wesentlichen gleich und mit 18 bezeichnet. Sie bestehen aus einem Rohrstück
8o, in welches von oben, in den Klemmen B, die Glasrohre eingeschoben werden. Am
unteren Ende weist das Rohrstück einen Kopf 82, in dem drei oder mehr zur Rohrachse
geneigte Bohrungen vorgeschen'sind, in «-elchen Klemmenbacken 84 geführt sind. Die
unteren Enden dieser Klemmenbacken münden im Rohr 8o und sind dazu bestimmt, das
Glasrohr festzuklemmen, während im oberen Ende Zapfen 85 befestigt sind, die in
den Kranz 86 eines über das Rohrstück 8o aufgeschobenen Rohres 88 eintreten. Das
Rohr 88 ist axial unbeweglich und durch eine Muffe 9o, Ring 89 und Halter 92 auf
der zu der entsprechenden Klemmenreihe gehörigen Traverse gehalten. Am Rohr 82 ist
das Antriebsrad 22 befestigt. Das Rohrstück 8o ist längs seiner Achse beweglich
und von einer Feder 94 beeinfluBt, welche den Kopf 82 gegen den Kranz 86 drückt.
Auf diese Weise werden die Klemmenbacken 84 radial nach innen gedrückt und klemmen
dadurch das in das Rohr 8o eingeschobene Glasrohr. Das obere Ende der Feder 94 drückt
gegen einen Ring 95 der auf dem oberen Ende des Rohrstückes 8o aufgeschraubt ist
und der die Einstellung des Federdruckes ermöglicht. ,Auf dem oberen Ende des Rohrstückes
8o sitzt ferner ein kalibriertes Diaphragma 96, das mit Irissektoren 97 zusammenarbeitet
und durch dessen Drehung die Bohrung desselben verkleinert werden kann. Das Diaphragma
96 sitzt auf einer Haube 98 mit einer Verbreiterung ioo, auf welche eine Gabel 102
einwirken kann, um das Rohrstück entgegen dem Druck der Feder 94 axial zu verschieben.
Auf diese Weise werden die Klemmenbacken 94 geöffnet.
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Die Gabeln 102 für die Öffnung der oberen ortsfesten Klemmen B werden
von einer für die ganze Klemmenreihe gemeinsamen Stange io4 betätigt, welche parallel
zur Traverse 14 läuft (s. Fig. 4). Die Stangen 104 tragen an einem Ende einen Hebel
io5 auf den eine Schiebestange io6 wirkt, die gleichzeitig auch auf die Hebel io5
für die Betätigung der anderen parallelen Klemmenreihe wirkt. Die Schiebstange io6
wird an ihrem unteren Ende von einer Kurvenscheibe io8 betätigt, die auf einer Welle
i.io sitzt.
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In ähnlicher Weise werden die axial beweglichen unteren Klemmen C
betätigt, deren Gabeln 102 von einem Hebel 112 und einem verformbaren Parallelogramm
114, 115, 116 betätigt werden. Die Elemente 115 und 116 der beiden sich gegenüberliegenden
Parallelogramme der zwei Klemmenreihen tragen an ihren Enden miteinander kämmende
Zahnradsektoren. Einer der Arme 116 ist als Winkelhebel mit einem Hebelarm 118 ausgebildet,
an den eine Zugstange i2o angeschlossen ist, die von einer Kurvenscheibe 122 gesteuert
wird, die wiederum auf der Welle i io sitzt. Die Bewegung des Hebelarmes 118 hat
die Deformierung der beiden Parallelogramme zur Folge, wodurch die Klemmen C geöffnet
werden. Diese Steuerung der Öffnung der Klemmen C ist unabhängig von der Aufundabbewegung
derselben, da die Hebel 112 auf den Elementen 114 auf und ab rutschen können.
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Die Aufundabwärtsbewegung der beweglichen Traverse 16 erfolgt über
einen Mechanismus, der es erlaubt, die Höhe oder den Hub dieser Bewegung zu regulieren.
An der Traverse ist eine Stange 124 befestigt, deren Länge verstellbar ist und die
mit einem Hebel 125 verbunden ist, deren anderes Ende an einem festen Punkt
der Maschine angelenkt ist. Dieser Hebel i25 wird durch eine am Ende eines Stabes
128 angebrachte Rolle 126 gesteuert, die auf dem Hebel 125 abrollt. Die Rolle 126
wird ihrerseits von einem Hebel 130 gesteuert, der zum Hebel 125 parallel ist und
eine Nase 132 aufweist, die an der Kurvenscheibe 46 aufliegt, welche auf der Welle
i io sitzt, und die Aufundabbewegung der Traverse 16 steuert. Der Hub der Traverse
16 kann also dadurch geändert werden, daB die Rolle 126 in ihrer Lage zwischen den
Hebeln 125 und 130 verstellt wird, wodurch der Hebelpunkt, der auf den Hebel
125 wirkt, verändert wird.
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Die Kurvenscheibe 46 weist einen Sektor 47 auf,
der
während der Bearbeitung des Phiolenhalses eine zusätzliche Verschiebung der Traverse
16 bewirkt, wodurch eine Verengung oder Verbreiterung des Phiolenhalses erzielt
werden kann.
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Für die Bildung des Phiolenhalses ist zwischen jedem Klemmenpaar B-C
ein Brenner 68 (s. Fig. 8 und 9) vorgesehen, der aus einem Rohrstück 134 mit Öffnungen
135 besteht, aus denen die Flammen austreten, welche das Glasrohr erhitzen. Die
Flamme kann je nach der herzustellenden Phiolentype größer und kleiner eingestellt
werden. Hierzu ist im Innern des Rohrstückes 134 ein zylindrischer Einsatz 136 mit
schraubenförmigem unterem Ende 136 vorgesehen. Durch Drehung dieses Einsatzes 136
kann ein Teil der Löcher 135 verdeckt werden. Am unteren Ende des Rohrstückes 134
ist eine kleine Zündflammenöffnung 140 vorgesehen, welche die Hauptbrenner 68 bei
vollständiger Öffnung der Gasleitung zum Entzünden bringt..
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Die Brenner 68 sind an die Leitung 7o angeschlossen, welche die Brenngasmischung
aus dem Mischer 142 (Fig. 4) erhält. Der Mischer 142 ist an die Brenngasleitung
145 und an die Leitung 144 für das oxydierende Gas, z. B. Sauerstoff oder Luft angeschlossen,
welche wiederum durch die Ventile 146 bzw. 147 gesteuert werden. Jedes dieser Ventile,
von denen eins mit Einzelheiten in der Fig. 6 gezeigt ist, wird von einer auf der
Welle i io sitzenden Kurvenscheibe 148 bzw. 149 gesteuert. Diese Kurvenscheibe betätigt
einen Hebel i 5o, der eine im Innern des Ventils angeordnete Nase 152 betätigt,
die auf einen Ventilschaft 154 im Sinne der Öffnung des Vgntils 155 entgegen der
Feder 156 wirkt. Durch das Ventil wird also die Gaszufuhr in Richtung 158 nach i6o
in Abhängigkeit von der Kurvenscheibe 148 bzw. 149 gesteuert.
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Damit die Zündflammen der von den eben beschriebenen Ventilen gesteuerten
Brenner ständig brennen, ist jedes Ventil mit einer Umleitung 162 bis 164 ausgeführt,
wodurch der ständige Durchfluß des Gases von der Eintrittsleitung 158 in die Austrittsleitung
16o des Ventils gewährleistet ist. Die Durchtrittsöffnung der Um- oder Nebenleitung
ist durch eine Stellschraube 165 regulierbar.
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Falls Phiolen mit geblasenem Boden hergestellt werden sollen, kann
die Maschine mit einer Zusatzvorrichtung ausgerüstet werden, die aus einem Röhrchen
168 besteht, welches in das zu bearbeitende Glasrohr, aus dem die Phiolen hergestellt
werden, von oben eingeführt wird. Wie die Fig. 4 und 7 zeigen, ist das Röhrchen
168 überein Gummirohrstück 17o an eine Luftleitung 172 und ein Ventil 174 angeschlossen,
welches in gleicher Weise wie die bereits beschriebenen Ventile von einer Kurvenscheibe
i5o gesteuert wird. Das Röhrchen 168 hat ungefähr die gleiche Länge wie die Glasrohre,
aus denen die Phiolen hergestellt werden, und das untere Ende des Röhrchens 168
befindet sich ungefähr auf der Höhe der Brenner 68, d. h. auf der Höhe des zu bildenden
Phiolenbodens.
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Die Kurvenscheiben, welche die Bewegungen der verschiedenen beschriebenen
Organe steuern, insbesondere die Kurvenscheiben io8 und 122 sind in ihrem Profil
veränderlich ausgeführt, um die öffnungs- und Schließzeitperioden der zu steuernden
Ventile verändern zu können. Zu diesem Zweck besteht jede Kurvenscheibe aus zwei
Elementen io8, iog bzw. 122, 123, die zueinander verstellbar sind. Wenn die
beiden Elemente übereinstimmen, ist die Steuerungsperiode am kürzesten, während
bei Verstellung der Elemente oder eines derselben diese Zeitperiode verlängert werden
kann.
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Die Sperrelemente 74 für die Glasrohre sind vierschwenkbar, um in
und aus der Sperrstellung gebracht werden zu können. Sie sind von einer Kurvenscheibe
i8o, die auf der Welle iio sitzt, gesteuert, über eine Stange 182, Winkelhebel 184
und Zugstange 186, an denen die die Sperrelemente 74 tragenden Arme 188 befestigt
sind. Auf diese Weise werden die Sperrelemente 74 horizontal unterhalb der Klemmen
B verschwenkt.
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Der Motor M treibt über das Reduktionsgetriebe N und Schneckengetriebe
44, 45 die Welle i io an, auf welcher die beschriebenen Kurvenscheiben sitzen, welche
die verschiedenen Organe der Maschine steuern.
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Die in der Fig. io gezeigte Mischvorrichtung besteht aus zwei in 214
ineinander verschraubten Hauptteilen 2I0, 212. In das Innengewinde des Teils 2io
ist ferner ein Ringdiaphragma 216 eingeschraubt, welches Bohrungen 218 aufweist.
Durch das Diaphragma 216 wird die von den Teilen 210, 212 gebildete Kammer in zwei
Kammern 220, 222 geteilt, die miteinander durch die genannten Bohrungen 218 in Verbindung
stehen. Das Teil 212 weist eine seitliche Zufuhrleitung 224 mit Anschlußstück 225
auf, und wird an die Brenngasleitung angeschlossen. In das Teil 212, und durch das
Diaphragma 216 hindurch, ist eine Düse 226 eingeschoben, deren hinteres Ende mit
einem Anschluß 228 an die Zufuhrleitung für das oxydierende Gas, z. B. Luft oder
Sauerstoff, versehen ist. Die Düse 226 ist in Achsrichtung verstellbar, indem sie
in das Teil 212 mittels Verschraubung 230 eingeschraubt ist. Mittels Schraubenmutter
234 und Dichtung 232 werden die Teile gasdicht gemacht und die Düse 226 festgemacht.
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Das Teil 210 weist eine gegenüber der Kammer, in welcher sich das
Diaphragma und das Düsenende 226 befinden, reduzierte Bohrung 236 auf, wobei sich
im Übergang 222 hrenugas und Luft oder Sauerstoff mischen; die Mischung gelangt
über das Anschlußstück 238 zu den Brennern 68.
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Durch Veränderung der Stellung des Endes der Düse 226 gegenüber dem
Übergang 222 und auch durch Veränderung der Lage des Diaphragmas 216 gegenüber dem
Düsenende kann Gemischmenge und Mischverhältnis der beiden Gase geändert werden.
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Selbstverstä$dlich können verschiedene Details der beispielsweise
beschriebenen und dargestellten Ausführungsform der. Maschine Änderungen erfahren,
ohne dadurch vom Erfindungsgedanken und den nachstehend beanspruchten Merkmalen
der Erfindung abzuweichen.
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So z. B. können die Klemmen auswechselbar sein für größere und kleinere
Glasrohrdurchmesser.
tbenso kann die Maschine mit der gewünschten
größeren oder kleineren Anzahl von Klemmenpaaren ausgeführt sein.