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Vorrichtung zum lösbaren Anschließen von thermoplastischen Hohlkörpern,
insbesondere aus Glas, an eine Unterdruckpumpe während ihrer Nachformung auf genau
vorgeschriebene Innengestalt Es ist bekannt', Hohlkörper aus thermoplastischem Material,
insbesondere Glas, dadurch auf genau vorgeschriebene Innengestalt nachzuformen,
daß ein Kern, dessen Außengestalt der zu erzielenden Innenform des Hohlkörpers entspricht,
in den zu formenden Hohlkörper eingebracht wird, worauf man das Material des Hohlkörpers
durch Erwärmen in einem Wärmeofen plastisch deformierbar macht und gegen den Kern
preßt. Dieses Anpressen kann in ebenfalls bekannter Weise durch den Druck eines
gasförmigen Mediums, z. B. der atmosphärischen Luft, erfolgen, indem das Innere
des Hohlkörpers leergepumpt wird.
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Dieses so einfach anmutende Verfahren bietet in der Durchführung beträchtliche
Schwierigkeiten. Man muß sich vergegenwärtigen, daß der Hohlkörper zum Zwecke des
Nachformens in plastisch weichen Zustand übergeführt werden muß, in welchem die
Zugfestigkeit des Materials äußerst gering ist. Da der im Hohlkörper vorhandene
Kern wegen der erforderlichen Steifigkeit im allgemeinen voll ist und ein verhältnismäßig
hohes Gewicht hat, besteht die Gefahr, daß er mit dem weichen Material des Hohlkörpers
nach unten absackt. Um dieses zu verhindern, sind vor allem Erschüttertingen des
weichen Hohlkörpers zu vermeiden. Ferner ist es für die Erzielung eines einwandfreien
Produktes wichtig, den INTachformungsprozeß jeweils sofort abzubrechen, sobald die
Wandung des Hohlkörpers sich satt an den
Kern angelegt hat. Wenn
dies nicht geschieht, klebt das Material, z.B. Glas, am Kern fest, da gewisse Reaktionen
zwischen dem Glas und dem Metall des Kernes eintreten. Man kann nun aber die Zeitdauer,
welche für die Nachformung benötigt wird, nicht immer von vornherein genügend genau
bestimmen, da die als Ausgangsmaterial dienenden Glasr * ohre von der Fabrik
in der Regel mit Wandstärkenunterschieden bis zu i mm angeliefert werden. Deshalb
ist es nötig, den Nachformun,-sprozeß zu überwachen, indem von Zeit zu Zeit
der Hohlkörper mit dem eingeschlossenen Kern aus dem Wärmeofen herausgenommen und
beobachtet wird. Hat sich das Anlegen der Wandung noch nicht genügend vollzogen,
so muß manden Hohlkörper wieder in den Wärmeofen einhängen und später nochmals kontrollieren.
Bei diesen Manipulationen sind alle Erschütterungen aus den vorher erwähnten Gründen
streng zu vermeiden, und im Hinblick auf eine rationelle Fabrikation muß rasch gehandelt
werden.
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Daraus ergibt sich die Aufgabe, den in ein Rohr auslaufenden thermoplastischen
Hohlkörper mit dein Saugstutzen einer Unterdruckpumpe während der Kalibrierung der
Innenwandung des Hohlkörpers luftdicht, aber doch leicht lösbar zu verbinden. Die
Verwendung eines Gummistutzens für die Verbindung des Rohrendes mit der Unterdruckpumpe
hat erhebliche Nachteile zur Folge, weil ein solcher Guinmistutzen nicht ohne Erschütterung
und nicht rasch genug von dem Rohrende des Hohlkörpers gelöst bzw. auf dieses Rohrende
aufgezogen werden kann, zumal die Glasteile durch Wärmeleitung bei der zum Kalibrieren
erforderlichen Erhitzung des Hohlkörpers heiß werden.
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Die Erfindung beruht auf dem an sich bekannten Prinzip, durch den
erzeugten Unterdruck den atmosphärischen Druck zum Anhaften eines Gegenstandes an
einer ebenen Fläche auszunutzen. Erfindungsgemäß ist auf dem oberen, aus der Wärmevorrichtung
herausragenden rohrförmigen Ende des Hohlkörpers eine Gummimanschette luftdicht
aufgebracht, die an einem horizontalen Flansch des Saugstutzens lösbar anzulegen
ist. Diese Verbindung gestattet, jederzeit ohne Erschütterung den Hohlkörper von
dem ihn tragenden Rührstutzen der Pumpe zu lösen, um den Verformungszustand zu prüfen.
Für die Lösung der Verbindung, genügt eine vorübergehende Aufhebung des Unterdrucks.
Das Anbringen des Hohlkörpers am Saugstutzen. ist ebenso einfach, indem man die
dichtenden Flächen zur gegenseitigen Anlage bringt und in dem Hohlkörper einen Unterdruck
hervorruft. Es gelingt auf diese Weise, den Ausschuß bei der Kalibrierung von Hohlgefäßen,
der bisher oft bis über 30'0/0 stieg, praktisch fast ganz zu vermeiden.
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Um zu verhindern, daß der Kern unter dem Einfluß des Unterdrucks
nach oben steigt, was zu schädlichen Einstülpungen am unteren, verschlossenen Ende
des Hohlkörpers führt, ist erfindungsgemäß zwischen dem Kern und einer in dem Sangstutzen
ausgebildeten Anschlagfläche ein durch die Saugöffnung des zu formenden Hohlkörpers
ragender Stab angeordnet. Diese Einrichtung wird zweckmäßig so ausgeführt, daß der
Rohrstutzen ein Teil eines T-förmigen Rohrstückes ist, welches durch seinen seitlichen
Stutzen mit der Pumpe in Verbindung steht, während der Anschlag für den Stab von
der Kuppe eines doniförmigen Ansatzes aus einem vorzugsweise durchsichtigen Material
gebildet wird. Dieser Ansatz ist mit der nach oben gerichteten Öffnung des T-förmigen
Rohrstückes luftdicht verbunden.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Beispiel
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen Teil einer Einrichtung zum Formen von Hohlkörpern
mit einem in der Bearbeitungsstellung befindlichen, noch zu formenden Hohlkörper
im senkrechten Schnitt und Fig. 2 die Seitenansicht eines einzelnen Kernes. Die
Einrichtung weist einen elektrisch beheizbaren Muffelofen io auf, der als Wärmevorrichtun-
für die zu formenden Hohlkörper dient. Der Ofen io ist oben durch zwei Steinplatten
ii und 1:2 abgedeckt, die unmittelbar aneinander anliegen. jede Platte ist an der
Berührungsfläche mit einer halbzylindrischen Ausnehmung 13 bzw. 14 versehen. Diese
Ausnehmungen bilden zusammen ein zylindrisches Loch. Die eine Steinplatte 12 kann
mit Hilfe eines an ihr vorhandenen Handgriffes weggezogen werden, damit der Innenraum
15 des Ofens zugänglich wird. Senkrecht über dem Loch 13, 14 befindet sich ein vertikal
verlaufender Rohrstutzen 16, der unten und oben offen ist. In diesen Rohrstutzen
16 inündet seitlich eine Rohrleitung 17 ein, die mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe
in Verbindung steht. Der Rohrstutzen 16 und ein Teil der Leitung 17 bilden
zusammen ein T-förmiges Rohrstück, welches durch nicht ge-
zeichnete Mittel
gehalten ist. Die nach unten gerichtete Öffnung des Rohrstutzens 16 ist von einem
Flansch 18 umgeben, welcher eine horizontale, um die Öffnung verlaufende Stirnfläche
ig aufweist. An die nach oben gerichtete Öffnung des Rohrstutzens 16 ist ein Dom
2o gasdicht angeschlossen, indem eine Gummimanschette 21 über den Rohrstutzen 16
und den Dom geschoben ist. Zweckmä,ßigerweise besteht der Dom 2o aus einem durchsichtigen
Material, z. B. aus Glas. Die den Dom nach oben abschließende Kuppel:22 dient als
Anschlag, welcher der nach unten gerichteten öffnung des Rohrstutzens gegenüberliegt
und dessen Bedeutung weiter unten beschrieben ist. Ferner weist die Einrichtung
einen Kern 23 auf, dessen Außengestalt genau der zu erzeugenden Innenforin
der Hohlkörper entspricht, sowie einen geradlinigen Stab 24 und eine Guinmimanschette
25. Die letztere ist durch einen Körper aus elastisch nachgiebigem Material,
z. B. Gummi, gebildet und weist in ihrem Zentrum eine durchgehende Ausnehmung, z.
B. eine Bohrung 26, auf.
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Ein zu formender Hohlkörper ist in Fig. i mit 27 bezeichnet.
Er ist z. B. ein Glaszylinder. Der Kern 23 wird zunächst in den Zylinder
27 eingebracht, worauf das obere Ende des Zylinders an ein Glasrohr
28 angeschmolzen wird, das in der
Regel kleineren Durchmesser
als der Zylinder:27 hat. Auf diese Weise wird die Saugöffnung:29 des hohlen Zylinders:27
mit dem Rohr28 verbunden. Die Gummimanschette :25 wird hierauf über das obere Ende
des Rohres 28 geschoben. Der Stab 24 wird durch das Rohr 28 und die Saugöffnung
29 hindurchgesteckt, bis das untere Ende des Stabes auf dem Kern 23 aufsitzt.
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Zum Einbringen des zu formenden Hohlzylinders 27 in den Innenraum
15 des Ofens io wird die Steinplatte 12 weggezogen. Wenn sich das Rohr
28
in der Ausnehmung 13 befindet, schiebt man die Steinplatte 12 wieder an
die andere Platte ii heran, so daß das Rohr 28 nun das Loch 13, 14 durchsetzt.
Den Gunimikörper.25 schmiegt man hierauf von unten an die horizontale Stirnfläche
ig des Rohrstutzens 16 an. Durch den mittels der Pumpe im Rohr-stutzen 16 erzeugten
Unterdruck wird der Körper 25 mitsamt dein Hohlzylinder 227
und dem
Kern am Rohrstutzen festgehalten. Der Hohlkörper 27 wird somit allein durch
die Saugwirkung der Vakuumpumpe aufgehängt. Den Körper 25 schiebt man auf
dem Rohr 28 in eine solche Lage, daß das obere Ende der Stange 24 gerade
den Anschlag 2.2 berührt, wenn der Körper:25 an der Stirnfläche ig des Rohrstutzens
anliegt.
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Wenn das Material des Hohlzylinders 27 im Ofen io zufolge Erwärmung
weich wird, drückt der Druck der Atmosphäre die Wand. des Hohlzylinders eng
an den Kern:23. Die Stange 24 verhindert, daß der oberhalb des Kernes
23 liegende Teil des Hohlzylinders 27 von der Luftpumpe vollständig
abgeschnürt werden kann. Ferner verhindert die Stange:24 ein Hochsteigen des Kernes
23, was sonst unter dem Einfluß des äußeren Druckes möglich wäre, wobei der
geschlossene Boden 3o des Hohlzylinders eingestülpt würde.
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Will man den Fortschritt der Formung kontrollieren und zu diesem Zwecke
den Hohlzylinder 27
aus dem# Ofen herausnehmen, so zieht man zunächst die
Steinplatte 12 weg und entfernt nachher den Gummikörper 25 von der Stirnfläche
ig. Dieses kann durch eine geringe Deformation des Körpers 25 leicht geschehen,
wobei Luft in den Rohrstutzen 16 einströmt und die Saugwirkung der Pumpe aufgehoben
wird. Statt durch Abziehen des Körpers 25 kann das Vakuum auch durch einen
besonderen, nicht dargestellten Lufteinlaßhahn aufgehoben werden. Wenn die Formung
nicht genügend weit fortgeschritten ist, wird der Hohlzylinder 27
in der vorher
erwähnten Weise wieder in den Ofen eingesetzt und durch Andrücken des Körpers :25
an den Rohrstutzen 16 mit der Vakuumpumpe verbunden. Ist das Formen beendet, so
läßt man den Hohlkörper abkühlen und erstarren. Zum Schluß wird der geformte Hohlkörper
unterhalb der Saugöffnung 29 aufgeschnitten und der Kern aus dem Hohlkörper entfernt.
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Selbstverständlich muß der Kern nicht in jedem Falle die dargestellte
Form aufweisen. Gemäß Fig.:2 kann er z. B. an seiner unteren Stirnfläche einen kegeligen
Ansatz 3 1 aufweisen, welcher bei der Formung des Hohlkörpers einen komplementären
Boden erzeugt. Der Kern könnte aber auch ganz konisch sein oder einen unrunden Querschnitt
haben.
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Wenn der zu formende Hohlkörper keinen großen Durchmesser aufweist,
kann gegebenenfalls auf das Rohr :28 verzichtet werden, indem man einfach den oberen
Teil des Hohlkörpers aus dem Ofen herausführt und direkt mit der Gummimanschette:25
versieht.
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Das beschriebene Verfahren und die zugehörige Einrichtung erlauben
eine rationelle Herstellung -von Hohlkörpern mit genau vorgeschriebenen Innenmaßen,
ferner gestatten sie eine gute Kontrolle des Arbeitsvorganges und ermöglichen die
Ausschußziffer auf ein Minimum zu reduzieren.
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Anstatt aus Glas können die Hohlkörper gegebenenfalls aus anderem
thermoplastischern Material bestehen.