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Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum kontinuierlichen Auspressen von plastischen Kohlemassen zu Elektroden für elektrische Öfen mit einer Pressvorrichtung zum Anstauchen der in einem Zylinder eingebrachten Kohlemasse sowie mit einer Pressvorrichtung zum Auspressen der angestauchten Kohlemasse durch ein mit dem Zylinder lösbar verbundenes Mundstück, wobei der
Zylinder mit dem Rahmen verbunden ist.
Das Ausgangsmaterial für die Kohleelektroden sind gemahlene, aschearme Spezialkokse, gemischt mit verkokbaren Bindemitteln. Das im warmen Zustand vollkommen plastische Gemisch wird mit Strangpressen unter hohem Druck mittels geeigneter Mundstücke in gewünschte Formen gebracht. Der auf diese Weise entstandene Strang (die sogenannte "grüne Elektrode") wird sodann im Ringofen gebrannt, wodurch das Bindemittel verkokt wird.
Den bis jetzt bekannten Verfahren zur Herstellung der Kohleelektroden sind die folgenden Arbeitsschritte gemeinsam :
Einbringen der losen Masse in den Behälter, Evakuierung der vorhandenen Luft aus der Masse. Anstauchen der Masse auf einen gewünschten Vorpressdruck und anschliessend Pressen, Abscheren und Abtransportieren der ausgepressten Elektrode.
Bei den bekannten Strangpressen (DE-AS 2208469, DE-OS 1602273), bei denen mit horizontal wirkenden Presskräften gearbeitet wird, werden relativ niedrige Leistungen erreicht.
Ausser dem Nachteil der begrenzten Leistungen tritt hiebei noch eine weitere Schwierigkeit auf : In der unteren Elektrodenhälfte - bezogen auf die Längsachse der Elektrode - kommt es infolge der Schwerkraft zu unerwünschten Verdichtungen der Elektrodenmasse.
Ein gleichmässiges Gefüge der Elektrode über den gesamten Elektrodenquerschnitt wird in Strangpressen erreicht (Prospekte der Firma DEMAG Nr. Hy 6697 BD 8. 71 1000 sowie Hy 6871 BD 1. 74 1000), bei denen die Kohlemasse in den aufrechtstehenden Füllzylinder eingefüllt und mit Hilfe eines Vorpresskolbens angestaucht wird. Danach wird der Füllzylinder in horizontale Lage verschwenkt und unter Anwendung von in horizontaler Richtung wirkender Hauptpresskraft verpresst. Die Strangpresse für diese Verfahren ist jedoch verhältnismässig aufwendig, da zwei Hydraulikzylinder jeweils mit einem Stempel - einer für den Stauchvorgang und einer für den Pressvorgang - vorgesehen sein müssen. Ausserdem entstehen zwischen dem Stauch- und Pressvorgang Verweilzeiten, weil der Füllzylinder zwischen diesen beiden Vorgängen verschwenkt werden muss.
Aus der DE-OS 2141072 ist eine hydraulische Strangpresse zum Auspressen plastischer und/oder pulverförmiger Stoffe bekannt. Diese Presse besitzt zwei in vertikaler Richtung arbeitende Kolben, nämlich einen Stauch- und einen Presskolben, die nebeneinander angeordnet sind. Die Kolben wirken mit zwei Presstöpfen zusammen, die in einer drehbaren Vorrichtung angeordnet sind. Durch die Drehvorrichtung wird der Aufbau der Presse komplizierter ; zwischen Stauch- und Pressvorgang entsteht auch hier eine Verweilzeit.
Alle bisher bekannten Strangpressen für Kohleelektroden sind mit einem weiteren wesentlichen Nachteil behaftet : Um das Mundstück auswechseln zu können, muss seine Umgebung zugänglich gemacht werden, und dies ist nur nach Demontage einiger Pressenteile möglich.
Somit ist das Ziel der Erfindung, die Strangpressen der eingangs genannten Art rationeller zu betreiben. Dazu ist es erforderlich, die Konstruktion der Pressen den folgenden Forderungen anzupassen : a) Die Leistung der Pressen muss erhöht werden, insbesondere durch eine Verkürzung der
Verweilzeiten zwischen dem Stauchvorgang und dem Auspressvorgang. b) Das Mundstück muss leicht auswechselbar sein ; insbesondere soll die bis jetzt erforder- liche Demontage von Pressenteilen zur Schaffung eines besseren Zugangs zu dem Mundstück entfallen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Strangpresse der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die bei wesentlich vereinfachtem Aufbau eine Verkürzung der Arbeitszeit und Erleichterung der Handhabung während des ganzen Pressvorgangs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Zylinder mit dem Mundstück um eine normal zur Pressvorrichtung stehende Achse verschwenkbar an dem Rahmen gelagert ist.
Zwar zeigt die US-PS Nr. 2, 967, 613 eine Strangpresse für Titanlegierungen mit einem senkrecht bewegten Pressstempel, jedoch arbeitet diese Presse nach einem völlig andern Prinzip als
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die Presse nach der Erfindung. Der Aufnehmerraum kann mit Hilfe von senkrecht zur Aufnehmerachse beweglichen Schiebern versperrt werden, wenn das Material erwärmt werden soll. Der Aufnehmer ist nicht beweglich sondern ortsfest angeordnet ; ausserdem ist keine Verschlussvorrichtung gegenüber der Atmosphäre vorhanden.
Die DE-AS 1021481 zeigt eine Strangpresse zur Herstellung von Kohleelektroden. Hiebei handelt es sich um eine mit einem horizontal arbeitenden Pressstempel ausgestattete Presse. Ein Hinweis auf einen beweglichen Zylinder ist hier an keiner Stelle zu entnehmen.
Eine vertikale Strangpresse zum Auspressen explosiver Massen zeigt die DE-AS 1941829. Der Zylinder ist fest in dem beweglichen Holm angeordnet. Das Material wird nicht angestaucht ; eine Verschlussvorrichtung für die Mündung des Werkzeuges fehlt.
Durch die erfindungsgemässe Strangpresse wird durch die in vertikaler Richtung wirkende Hauptpresskraft eine gleichmässige Verdichtung der Elektrodenmasse über den gesamten Elektrodenquerschnitt erreicht, denn bei dem Pressvorgang kann die unerwünschte Erscheinung - nämlich die seitliche Verdichtung der Elektrodenmasse infolge der Schwerkraft beim horizontalen Verpressennicht eintreten.
Durch die Verwendung eines einzigen Pressstempels für das Anstauchen sowie für das Verpressen wird das Gewicht der Presse im Vergleich zu'einer leistungsgleichen Anlage um etwa 25% verringert.
Die Verweilzeiten zwischen dem Stauch- und dem Auspressvorgang bei der erfindungsgemässen Presse entfallen, weil sowohl während des Stauchens als auch während des Pressens der Zylinder unverändert in vertikaler Richtung steht. Nach Beendigung des Stauchvorganges, nachdem der Mundstücköffnungsverschluss aus der Werkzeugachse entfernt wird, kann sofort der Anpressvorgang eingeleitet werden.
Bei vertikaler Anordnung der Presse wäre das Anschliessen eines Wechselwerkzeugs an einen vertikal angeordneten Zylinder, der mit seiner Ausmündung unter die Flurebene reicht, sehr umständlich. Somit bringt die verschwenkbare Ausführung des Zylinders in die horizontale Lage, in der das Werkzeug ohne umständliche Handhabung angeschlossen werden kann, erhebliche Vorteile. Ebenso ist die Verschlussvorrichtung sehr einfach hydraulisch oder pneumatisch zu betätigen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der erfindungsgemässen Strangpresse mit in Betriebsstellung befindlichem Zylinder, Fig. 2 die Presse nach Fig. 1 in teilgeschnittener Seitenansicht, wobei sich der Presszylinder in Werkzeug-Wechselstellung befindet.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zylinderholm --23--, an dem der Presszylinder --22-- befestigt ist, durch vier Säulen --25-- mit zwei gegenüberliegend angeordneten, miteinander verbundenen Seitenholmen --3-- kraftschlüssig verbunden. Am unteren Ende der Presse ist ein geschweisster
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(Fig. 2)fasst.
Der Hydraulikzylinder --22-- trägt einen als Differenz-Tauchplunger --19-- ausgebildeten Hauptarbeitskolben, an welchem ein Stempel --16-- angeschlossen ist.
Mit dem Hydraulikzylinder --22-- sind weiterhin zwei seitlich angeordnete Vorschub- bzw.
Rückzugzylinder --20-- (Fig. 2) fest verbunden, in denen jeweils ein hin- und herbewegbarer Kolben angeordnet ist. Die beiden Kolben des Vorschubzylinders greifen an einem Querhaupt --28-- (Fig. 2) an, in dem der Stempel --17-- einstellbar angeordnet ist.
Wie bereits ausgeführt, ist der Zylinder-l-mit dem Schwenkholm --2-- drehbar gelagert, wobei mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Anordnung --10-- (Fig. 2) durchgeführt wird, deren Zylinder an dem Fundament und deren Kolbenstange am Schwenkholm --2-- angeschlossen sind. Zur Begrenzung der Schwenkbewegung dienen Anschläge --4 und 5-- (Fig. 1), von denen der eine --5--
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--2-- befestigtkuierungsvorrichtung --14-- vorgesehen, mit deren Hilfe Luft aus der in den Massezylinder eingebrachten Masse vor dem Stauchvorgang evakuiert wird.
Oberhalb des Zylinders-l-ist weiterhin eine Rutsche-21- (Fig. 2) angeordnet, zum
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Einbringen der Füllmasse in den Zylinder, wenn dieser in vertikaler Lage steht. Am Austrittsende des Zylinders-l-ist ein wechselbares Mundstück (Werkzeug) --6-- in einer Halterung --7-befestigt.
Am unteren Teil der Presse ist eine Verschlussvorrichtung mit einer Platte --11-- zum Verschliessen des Mundstückes --6-- vorgesehen.
Die Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elektrodenpresse ist wie folgt :
Nach dem Wechsel des Mundstücks --6-- schwenkt der Zylinder --10-- den Schwenkholm - mit dem Zylinder-l-von der Wechselstellung (Fig. 2) in die Arbeitsstellung (Fig. 1). Die Verschlussvorrichtung mit der Platte --11-- ist bereits in der Arbeitsstellung. Nach durchgefahrenem Hub verschliesst die Platte --11-- die Mundstücköffnung --6--.
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schwenkt, und die Masse wird eingebracht. Der Kolben --19-- mit dem Stempel --17-- wird so weit heruntergefahren, dass die Stempelplatte --16-- sich bis wenige Millimeter oberhalb des Zylinders-l-befindet. Der Kolben --19-- verweilt dann, bis die Evakuierungsvorrichtung --14-auf den Zylinder-l-aufgesetzt und die Luft aus der Elektrodenmasse evakuiert wird.
Hienach fährt der Stempel --17-- mit Platte --16-- weiter vor, bis im Zylinder-l-der gewünschte Vorpressdruck erreicht ist. Dann wird der Stempel --17-- sowie die Evakuierungseinrichtung --14-in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren, damit der nächste Teilfüllvorgang eingeleitet werden kann.
Nach dem letzten Einfüllvorgang wird die Presse kurz entlastet und die Verschlussvorrichtung mit der Platte --11-- seitlich verfahren. Der Zylinder-l-bleibt dabei naturgemäss in der Pressenachse. Danach wird der Hydraulikzylinder --22-- mit Druck beaufschlagt, und der Auspressvorgang beginnt.
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The invention relates to an extrusion press for the continuous pressing of plastic coal masses to electrodes for electric furnaces with a pressing device for upsetting the coal mass introduced in a cylinder and with a pressing device for pressing out the compressed coal mass through a mouthpiece detachably connected to the cylinder, the
Cylinder is connected to the frame.
The raw material for the carbon electrodes is ground, low-ash special coke mixed with coking binders. The mixture, which is completely plastic in the warm state, is brought into the desired shapes by extrusion under high pressure using suitable mouthpieces. The resulting strand (the so-called "green electrode") is then burned in the ring furnace, whereby the binder is coked.
The previously known processes for producing the carbon electrodes have the following work steps in common:
Introducing the loose mass into the container, evacuating the existing air from the mass. Compressing the mass to a desired pre-pressing pressure and then pressing, shearing off and transporting the pressed-out electrode.
In the known extrusion presses (DE-AS 2208469, DE-OS 1602273), in which work is carried out with horizontally acting pressing forces, relatively low outputs are achieved.
In addition to the disadvantage of the limited power, there is another difficulty: In the lower half of the electrode - in relation to the longitudinal axis of the electrode - gravity causes undesirable compaction of the electrode mass.
A uniform structure of the electrode over the entire electrode cross-section is achieved in extrusion presses (brochures from DEMAG No. Hy 6697 BD 8. 71 1000 and Hy 6871 BD 1. 74 1000), in which the carbon mass is filled into the upright filling cylinder and with the help of a Prepress piston is compressed. The filling cylinder is then pivoted into the horizontal position and pressed using the main pressing force acting in the horizontal direction. However, the extrusion press for these processes is relatively complex since two hydraulic cylinders, each with a punch - one for the upsetting process and one for the pressing process - must be provided. In addition, there are dwell times between the upsetting and pressing process because the filling cylinder has to be pivoted between these two processes.
From DE-OS 2141072 a hydraulic extrusion press for pressing plastic and / or powdery substances is known. This press has two pistons working in the vertical direction, namely a compression and a press piston, which are arranged side by side. The pistons interact with two press pots, which are arranged in a rotatable device. The structure of the press is complicated by the rotating device; there is also a dwell time between the upsetting and pressing process.
All previously known extrusion presses for carbon electrodes have another major disadvantage: in order to be able to replace the mouthpiece, its surroundings must be made accessible, and this is only possible after disassembling some of the press parts.
Thus, the aim of the invention is to operate the extrusion presses of the type mentioned in the introduction more efficiently. For this it is necessary to adapt the design of the presses to the following requirements: a) The performance of the presses must be increased, in particular by shortening the
Dwell times between the upsetting process and the squeezing process. b) The mouthpiece must be easy to replace; in particular, the dismantling of press parts which was hitherto required to create better access to the mouthpiece is to be dispensed with.
The invention is based on the object of proposing an improved extrusion press of the type mentioned at the outset which, with a substantially simplified structure, enables a reduction in working time and ease of handling during the entire pressing process.
This object is achieved according to the invention in that the cylinder with the mouthpiece is mounted on the frame so as to be pivotable about an axis normal to the pressing device.
US Pat. No. 2,967,613 shows an extrusion press for titanium alloys with a vertically moving press die, but this press works on a completely different principle than
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the press according to the invention. The sensor chamber can be blocked with the help of slides that can be moved perpendicular to the sensor axis if the material is to be heated. The transducer is not movable but is arranged in a fixed position; in addition, there is no closure device against the atmosphere.
DE-AS 1021481 shows an extrusion press for the production of carbon electrodes. It is a press equipped with a horizontally working press stamp. There is no reference to a movable cylinder anywhere.
DE-AS 1941829 shows a vertical extrusion press for pressing out explosive masses. The cylinder is fixedly arranged in the movable spar. The material is not compressed; a locking device for the mouth of the tool is missing.
The extrusion press according to the invention achieves a uniform compression of the electrode mass over the entire electrode cross section due to the main pressing force acting in the vertical direction, because during the pressing process the undesirable phenomenon - namely the lateral compression of the electrode mass due to gravity during horizontal pressing - does not occur.
By using a single press ram for upsetting and pressing, the weight of the press is reduced by about 25% compared to a system with the same performance.
The dwell times between the upsetting and the squeezing out process in the press according to the invention are eliminated because the cylinder remains unchanged in the vertical direction both during upsetting and during pressing. After the upsetting process has ended, after the mouthpiece closure has been removed from the tool axis, the pressing process can be initiated immediately.
If the press was arranged vertically, it would be very cumbersome to connect a changing tool to a vertically arranged cylinder that extends below the floor level. Thus, the pivotable design of the cylinder in the horizontal position, in which the tool can be connected without cumbersome handling, has considerable advantages. The locking device is also very easy to operate hydraulically or pneumatically.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows a partially sectioned front view of the extrusion press according to the invention with the cylinder in the operating position, FIG. 2 shows the press according to FIG. 1 in a partially sectioned side view, the press cylinder being in the tool change position.
As shown in Fig. 1, the cylinder spar --23--, to which the press cylinder --22-- is attached, is non-positively connected by four pillars --25-- with two oppositely arranged, connected side rails --3-- . At the bottom of the press is a welded one
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(Fig. 2) summarizes.
The hydraulic cylinder --22-- carries a main working piston designed as a differential immersion plunger --19--, to which a plunger --16-- is connected.
With the hydraulic cylinder --22-- there are also two laterally arranged feed or
Retraction cylinder --20-- (Fig. 2) firmly connected, in each of which a reciprocating piston is arranged. The two pistons of the feed cylinder engage a crosshead --28-- (Fig. 2), in which the punch --17-- is adjustable.
As already stated, the cylinder-1-with the swivel bar --2-- is rotatably supported, with the help of a cylinder-piston arrangement --10-- (Fig. 2) is carried out, the cylinder on the foundation and their Piston rod on the swivel arm --2-- are connected. Limits --4 and 5-- (Fig. 1) serve to limit the swiveling movement, of which one --5--
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--2-- attached-Kuiervorrichtung --14-- provided, with the help of which air is evacuated from the mass introduced into the mass cylinder before the upsetting process.
Above the cylinder-1-a slide-21- (Fig. 2) is also arranged to
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Introduce the filling compound into the cylinder when it is in a vertical position. At the outlet end of the cylinder-l-there is an interchangeable mouthpiece (tool) --6-- in a holder --7-fastened.
A closure device with a plate --11-- for closing the mouthpiece --6-- is provided on the lower part of the press.
The operation of the electrode press shown in FIGS. 1 and 2 is as follows:
After changing the mouthpiece --6-- the cylinder --10-- swivels the swivel handle - with the cylinder-l-from the change position (Fig. 2) to the working position (Fig. 1). The locking device with the plate --11-- is already in the working position. After the stroke has been completed, the plate --11-- closes the mouthpiece opening --6--.
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pivots and the mass is introduced. The piston --19-- with the stamp --17-- is lowered so far that the stamp plate --16-- is up to a few millimeters above the cylinder-l-. The piston --19-- then remains until the evacuation device --14-is placed on the cylinder-l-and the air is evacuated from the electrode mass.
Then the stamp --17-- with plate --16-- continues to advance until the desired pre-pressure is reached in the cylinder-l-. Then the stamp --17-- and the evacuation device --14-are moved back to their starting position so that the next partial filling process can be initiated.
After the last filling process, the press is relieved briefly and the locking device with the plate --11-- is moved laterally. The cylinder-l-remains naturally in the press axis. The hydraulic cylinder --22-- is then pressurized and the squeezing process begins.