AT514756A1 - Mundstück an einem Presskopf - Google Patents

Abstract

Ein Mundstück (3) an einem Presskopf (1) zur Ausformung eines gleichmäßigen Stranges aus keramischer Masse, insbesondere für die Hohlziegelherstellung, ist mit im Neigungswinkel einstellbaren Seitenwänden der Durchtrittsöffnung ausgestattet. In einem Mundstückrahmen (4, 5) sind dazu die Seitenwände als nebeneinander angeordnete Teilstücke (11, 12, 13, 14) schwenkbar gelagert. Es können ein innerer und ein äußerer Mundstückrahmen (4, 5) durch Distanzstücke (6) im Abstand zueinander gehalten werden, wobei am äußeren Rahmen (5) nach innen gerichtet, Drehlager für die Teilstücke (11, 12, 13, 14) und am inneren Rahmen (4) Führungsflächen, insbesondere jeweils Kreiszylinderflächen (16, 18) vorgesehen sind, an welchen die Teilstücke (11, 12, 13, 14) bei Verstellung der Winkellage entlang gleiten. Zur Verstellung der Neigung der vorzugsweise etwa kreissektorförmigen Teilstücke (11, 12, 13, 14) sind Einstellschrauben (19) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mundstück an einem Presskopf zur Ausformung eines gleichmäßigen Stranges aus keramischer Masse für die Ziegelherstellung, insbesondere die Hohlziegelherstellung, mit in ihrer Winkelstellung veränderbaren Seitenwänden.

Die Herstellung von Hohlziegeln erfolgt in Strangpressverfahren mittels einer Presse, die eine keramische Masse in einem Presskopf drückt, der ausgangsseitig über ein Mündstück mit der Quer-schnittskontur des Hohlziegels verfügt. Das Mündstück stellt das eigentliche Werkzeug her und wird entsprechend der gewünschten Ziegelform gewechselt und stirnseitig an den Presskopf angeschraubt. Einbauten, wie Kerne auf Kernstangen, gestatten die Herstellung der Kanäle in den Hohlziegeln. Schon bei einem bloß rechteckigen Vollquerschnitt fließt die geformte Masse nicht gleichmäßig aus dem Werkzeug. Es kommt randseitig reibungsbedingt zu einem Bremseffekt und damit zu einer Inhomogenität der Struktur. Infolge der komplexen Querschnittsform z.B. bei strukturierten Hohlziegeln ergibt sich ein sehr ungleichmäßiger Massefluss. Uneinheitliche Materialdichten führen zu einer ungleichmäßigen Trocknung beim Brennen und zu Sprüngen, also zu einer Qualitätseinbuße. Man hat dieses Problem schon vor längerer Zeit erkannt und verschiedene Maßnahmen zur Verbesserung vorgeschlagen.

In der DE 40 41 494 Al wird ein Mundstück für Strangpressen beschrieben, bei dem die Regulierung der Fließgeschwindigkeit durch Ein- und Ausschieben von Seitenwänden parallel zur Fließrichtung erfolgt. Mit Hilfe von Einstellschrauben werden Platten vom Mundstück aus in das Innere des Presskopfes geschoben oder zurückgezogen. Dies bewirkt eine Materialanhäufung im Randbereich vor dem Mundstück und dadurch ist eine Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit möglich. Allerdings ist durch diese Art der Bremsung eine höhere Leistung der Strangpresse erforderlich, um den erhöhten Reibungskoeffizienten zu kompensieren. Hand in Hand geht auch die starke Abnützung der axial gegen die Fließrichtung vorgeschobenen Platten.

Die EP 0887 164 Al betrifft einen Presskopf für Strangpressen, in welchem eine Blende in Form von schräggestellten Leitplatten vorgesehen ist. Diese leiten den Mittelteil des Stranges gegen das Mundstück, das selbst über keine strömungsregulierende Maßnahmen verfügt. Der Neigungswinkel der Leitplatten in der Vorstufe zum Mundstück ist einstellbar und somit der Massestrom fokussierbar. Allerdings ergeben sich im Mundstück selbst - etwa durch die Kerneinbauten (Kerngerüst, Kernstangen, Kerne) - Strömungswiderstände, die durch die vorgeschalteten Leitplatten nicht ausgeglichen werden können.

Die Erfindung zielt darauf ab, das Strömungsverhalten unmittelbar im Mundstück zu beeinflussen und optimale Bedingungen direkt bei der Formgebung herzustellen. Dies wird mit einem Mundstück der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht dass, die winkelverstellbaren Seitenwände unmittelbar Bauteile des Mundstückes sind und in einem Mundstückrahmen in Form von nebeneinander angeordneten Teilstücken nächst der Durchtrittsöffnung des Mundstückes für die keramische Masse zur Veränderung und Anpassung des Düsenwinkels schwenkbar gelagert sind. Der Reibungswiderstand einer Düse, also einer einstellbaren Querschnittsverengung durch schräggestellte Seitenwände bzw. von Teilstücken jeder Seitenwand ist geringer, als von Einschüben gemäß dem Stand der Technik. Außerdem kommt es nicht zu unkontrollierten Materialanhäufungen in dem Presskopf. Die Fließgeschwindigkeit kann direkt im kritischen Querschnitt z.B. etwa in der Ebene der Kernanströmung eingestellt werden, sodass sich ein homogener und spannungsfrei geformter Strang nach dem Austritt aus dem Mundstück ergibt. Damit ist eine Qualitätsoptimierung des Endproduktes möglich, weil infolge der Homogenität im Gefüge des Ziegels Rissbildungen auszuschließen sind. Die Justierung über den Düsenquerschnitt und den Winkel macht eine Leistungssteigerung der Presse nicht erforderlich. Ferner ist die Abnützung bzw. der Verschleiß der Bauelemente im Düsenbereich geringer, als bei strömungsbehindernden Einbauten wie etwa axial gegen den Presskopf ausschiebbaren Platten.

Es ist zweckmäßig, wenn der Rahmen Ausnehmungen zur Aufnahme und zur Drehlagerung der Teilstücke der Seitenwände aufweist. Dazu können die Ausnehmungen sowie die Teilstücke der Seitenwände komplementäre Kreiszylinderflächen als stationäre Schwenklager und als konzentrische Gegenflächen am freien Ende der Teilstücke der Seitenwände aufweisen. Der hohe Druck kann auf diese Weise besonders gut aufgenommen werden. Alternativ ist es auch möglich, einen Drehzapfen in den Ausnehmungen zur Drehlagerung der Teilstücke der Seitenwände vorzusehen.

Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mundstückrahmen aus einem inneren und einem äußeren Rahmen gebildet ist, die durch Distanzstücke im Abstand zueinander gehalten sind und die jeweils nächst der Rahmendurchtrittsöffnung gegeneinander gerichtete Kreiszylinderflächen zur Lagerung und Führung der winkelverstellbaren Teilstücke der Seitenwände aufweisen. Die Herstellung und Wartung, insbesondere der Einbau und der eventuelle Austausch der Teilstücke der Seitenwände gegen neue oder anders geformte Teilstücke wird dadurch wesentlich begünstigt. Wie bei Justierungen bekannt, können Einstellschrauben zur Winkelverstellung der Teilstücke der Seitenwände vorgesehen sein. Die Winkelverstellung ist von einer Nulllage parallel zur Strömungsrichtung beispielsweise bis + 20° zur Verengung und bis - 10° zur Erweiterung des Querschnitts im Bereich der Seitenwände möglich. Als vorteilhaft hat sich eine Ausführung erwiesen, bei der die Teilstücke der Seitenwände etwa die Form von Kreiszylindersektoren aufweisen, die in die Durchtrittsöffnung ein- und ausschwenkbar sowie in der Winkelstellung individuell einstellbar sind. Die Teilstücke der den Querschnitt rundum bestimmenden Seitenwände können unterschiedlich breit sein und auch so justiert werden, dass der Durchtrittsquerschnitt von einer Rechteckform an vier im rechten Winkel aneinander schließenden Geraden abweicht, also die oder einzelne Seiten einer Kurvenlinie folgen. Dadurch wird das Strömungsbild im Eckbereich gegenüber dem Mittelbereich verändert und eine Optimierung mit dem Ziel eines homogenen, spannungsfreien Austritts der geformten keramischen Masse ist möglich.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Presskopf mit aufgeschraubtem Mundstück,

Fig. 2 eine Ansicht des Mundstückes von oben und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 schließt an einen kegelförmigen, kreiszylindrischen oder prismatischen Presskopf 1 eine Stirnplatte 2 an, die gleichzeitig Teil eines auswechselbaren Mundstückes 3 ist und einen inneren Rahmen 4 desselben bildet. Das Mundstück 3 besteht aus dem inneren Rahmen 4 und einem äußeren Rahmen 5, die durch vier etwa quaderförmige Distanzstücke 6 an den Rahmenecken im Abstand zueinander gehalten werden (Fig. 3). Die äußere Kontur des Hohlziegels wird durch eine dem äußeren Rahmen 5 vorgelagerte Formplatte 7 bestimmt, während die Kanäle im Hohlziegel durch die von einem Gerüst aus Gerüstplatte 8 und Stäben 9 getragenen Kernen 10 gebildet werden. Die keramische Masse wird an der Gerüstplatte 8 vorbei in das Mundstück 3 gepresst, wo sie infolge der Kerne 10 als Strang mit der Kontur der Formplatte 7 und mit Kanälen entsprechend der Größe und Anordnung der Kerne 10 austritt.

Zur Harmonisierung der Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt zum Ausgleich der Abweichungen infolge der Strömungswiderstände im Mundstück sind die vier Seitenwände der Durch-trittsöffnung jeweils in Teilstücke 11, 12, 13 14 unterschiedlicher Breite gegliedert, die im Mundstück 3 in ihrer Winkellage individuell eingestellt werden können. In den Fig. 1 bis 3 sind nur wenige der Teilstücke 11, 12, 13, 14 beispielsweise dargestellt. Sie liegen jedoch unmittelbar nebeneinander, sodass sich vier winkelverstellbare Seitenwände ergeben.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Teilstück 11 etwa kreissektorförmig ausgebildet und greift mit einer Kreiszylinderfläche 15 in eine komplementäre rinnenartige Ausnehmung 16 (Fig. 3) im äußeren Rahmen 5. In technischer Umkehr kann dieses Schwenklager auch entsprechend der alternativen Darstellung des Teilstückes 14 ausgebildet sein. Natürlich können auch Drehzapfen zur Lagerung verwendet werden.

Die Teilstücke 11, 12, 13, 14 sind der Schwenklagerung gegenüberliegend durch eine konzentrische Kreiszylinderfläche 17 begrenzt, die im inneren Rahmen 4 an einer komplementären Kreiszylinderfläche 18 mit geringem Spiel anliegt. Mittels einer Einstellschraube 19 kann das Teilstück 11 verschwenkt werden. Dazu drückt die Einsstellschraube 19 das Teilstück 11 gegen den Pressdruck der keramischen Masse nach außen bzw. weicht das Teilstück 11 zurück, wenn die Einstellschraube 19 zurückgedreht wird.

Wie die vielen Schraubenköpfe 19 in Fig. 2 zeigen, sind sämtliche Teilstücke 11, 12, 13, 14 auf diese Weise winkelverstellbar. Natürlich kann die Einstellschraube 19 auch so ausgeführt sein, dass sie nicht nur Druck, sondern auch Zug auf das Teilstück 11 ausübt. Dadurch wird eine Einstellung der Winkellage der Teilstücke 11, 12, 13, 14 auch ohne Gegendruck durch eine keramische Masse möglich.

Wie Fig. 1 zeigt, bestimmt die Summe der Radialebenen der Teilstücke 11, 12, 13, 14 den Düsenwinkel über einen Teil der Länge des Mundstückes 3. Die Linien 11' und 11'' markieren für das Teilstück 11 beispielsweise die Grenzwerte der Einstellungen, die gegenüber der Mittelachse des Mundstückes 3 von + 20° bis - 20° reichen können. Es sind also steilere Düsenwinkel wie auch Bremseffekte durch ein Einengen des Massestromes möglich.

Fig. 3 lässt erkennen, dass die schwenkbaren Teilstücke 11, 12, 13, 14 im Eckbereich seitlich an den Seitenflächen der quader förmigen Distanzstücke 6 anliegen und längs dieser Seitenflächen gleiten.

Die Einstellung mittels der Einstellschrauben 19 (Fig. 2) kann individuell auch innerhalb einer Seitenwand unterschiedlich erfolgen, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Die Formplatte 7 (Fig. 2) stellt den Austrittsrahmen für die keramische Masse dar und verfügt im Ausführungsbeispiel über drei Ausnehmungen 20 an einer Längsseite sowie über drei Vorsprünge 21, die am Ziegel Federn und Nuten zur Formschlussver bindung ausbilden. Es ist zweckmäßig, wenn die darunter liegenden Teilstücke 11, 12, 13, 14 entsprechende Ausnehmungen 20' bzw. Vorsprünge aufweisen, um die keramische Masse bereits auf die Formgebung beim Austritt aus dem Mundstück vorzubereiten. Diese Ausnehmungen 20' können auch konisch trapezförmig sich verengend zur Formplatte 7 hin zulaufen bzw. es können die Vorsprünge zur Formplatte hin konisch (pfeilspitzförmig) bis zur Höhe und Breite der Vorsprünge 21 hin divergieren. Die Ausnehmungen setzen sich dann im äußeren Rahmen 5 fort und liegen dort etwa deckungsgleich mit den Ausnehmungen 20 in der Formplatte 7.

Wien, den 6. September 2013

Claims (7)

1. Dr. Müllner Dipl.-Ing. Katschinka OG, Patentanwaltskanzlei Weihburggasse 9, Postfach 159, A-1014 WIEN, Österreich Telefon: [ +43 (1) 512 24 81 / Fax: a+43 (1 ) 513 76 81 / E-Mail: ® repatent@aon.at Konto (PSK): 1480 708 BLZ 60000 BIC: OPSKATWW IBAN: AT19 6000 0000 0148 07081 480 708 14/0/45942 Zipfinger Mechatronik GmbH A-3363 Amstetten-Neufurth(AT) Patentansprüche : 1. Mundstück an einem Presskopf zur Ausformung eines gleichmäßigen Stranges aus keramischer Masse für die Ziegelherstellung, insbesondere die Hohlziegelherstellung, mit in ihrer Winkelstellung veränderbaren Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, dass die winkelverstellbaren Seitenwände unmittelbar Bauteile des Mundstückes (3) sind und in einem Mundstückrahmen (4, 5) in Form von nebeneinander angeordneten Teilstücken (11, 12, 13, 14) nächst der Durchtrittsöffnung des Mundstückes (3) für die keramische Masse zur Veränderung und Anpassung des Düsenwinkels schwenkbar gelagert sind.
2. 2. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (4, 5) Ausnehmungen (16) zur Aufnahme und zur Drehlagerung der Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände aufweist.
3. 3. Mundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (16) sowie die Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände komplementäre Kreiszylinderflächen (15, 18) als stationäre Schwenklager und als konzentrische Gegenflächen am freien Ende der Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände aufweisen.
4. 4. Mundstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehzapfen in den Ausnehmungen zur Drehlagerung der Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände vorgesehen ist.
5. 5. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mundstückrahmen aus einem inneren und einem äußeren Rahmen (4, 5) gebildet ist, die durch Distanzstücke (6) im Abstand zueinander gehalten sind und die jeweils nächst der Rahmen-durchtrittsöffnung gegeneinander gerichtete Kreiszylinderflächen (16, 18) zur Lagerung und Führung der winkelver stellbaren Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände aufweisen .
6. 6. Mundstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellschrauben (19) zur Winkelverstellung der Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände vorgesehen sind.
7. 7. Mundstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (11, 12, 13, 14) der Seitenwände etwa die Form von Kreiszylindersektoren aufweisen, die in die Durchtrittsöffnung ein- und ausschiebbar sowie in der Winkelstellung individuell einstellbar sind. Wien, den 6. September 2013