ZUSATZPATENT zum Hauptpatent Nr. 518 125 Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken
Die vorliegende Erfindung betrifft nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken, insbesondere von Blockanoden aus Granulaten, bei der die Granulate in einem mehrteiligen Behälter, bestehend aus einem Boden, einem Deckel und einer Kokille, einer Vibrationsbehandlung unterworfen und zu Blöcken verdichtet werden und ist gekennzeichnet durch die Anordnung einer aus mindestens einem Vibrator bestehenden Vibrationseinrichtung in Wirkverbindung mit mindestens einem der den Behälter bildenden Teile, wobei der Vibrator eine ausschliesslich in Bewegungsrichtung des Behälters wirkende Stossund/oder Schlagbewegung ausführt, dessen Energie über Leitungen von aussen zugeführt und dessen Energiezufuhr von aussen steuerbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung dieser Vorrichtung und hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken zu schaffen, mit der eine hohe Gleichmässigkeit der Dichtverteilung und eine hohe Dichte des Blockes bei möglichst rascher Verdichtung des Granulates erreicht wird.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung gelöst, die gekennzeichnet ist durch je einen in einem Gehäuse angeordneten und mit einem verschiebbaren Boden und einem verschiebbaren Deckel verbundenen steuerbaren Schubkolbenantrieb, welcher der Erzeugung einer Vorschub- und Rückschubbewegung des Deckels und des Bodens und/oder von der Vorschubes und Rückschubb ewegung überlagerten Schwingungen beliebiger Frequenz, Amplitude und Form dient.
Dadurch ist es möglich, die Herstellung von Blöcken durch entsprechende kontinuierliche und/oder absatzweise Anpassung der Betriebsparameter zu optimieren.
Zweckmässig sind die Kolbenstangen der Schubkolbenantriebe mit dem Boden bzw. Deckel verbunden, wobei einer der Zylinderteile am Gehäuse befestigt ist und der andere Zylinderteil relativ verschiebbar zum Gehäuse angeordnet ist. Letzterer kann auf einem sich im Gehäuse abstützenden zusätzlichen Schubkolbenantrieb gelagert sein. Dadurch ist es möglich, den verdichteten Block aus dem Gehäuse auszuschieben.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann das Gehäuse eine im Maschinenrahmen gelagerte mit dem Deckel und dem Boden den Behälter bildende Kokille und zwei Abdeckungen aufweisen, wobei an der einen Abdeckung sich der eine Zylinderteil und an der anderen Abdeckung sich der zusätzliche Schubkolbenantrieb abstützen. Mindestens eine der Abdeckungen ist von der Kokille entfernbar. Dadurch wird eine Öffnung zum Herausschieben des fertigen Blockes freigegeben. Die Schubkolbenantriebe können in ihrer Bewegung mittels am Zylinderteil angeordneten, von einem Programmgeber gesteuerten Signalwandlern und -verstärkern steuerbar oder regelbar sein, welch letzterer mit einer die Hilfsenergie zur Beaufschlagung der Schubkolbenantriebe liefernden Station durch Leitungen verbunden sind.
Die Kolbenstangen können hierbei mittels des Programmgebers in synchroner, jedoch gegenläufiger Bewegung steuerbar sein, wodurch eine besonders rasche und gleichmässige Verdichtung erzielt wird.
Zweckmässig ist der Maschinenrahmen gegenüber dem Fundament federnd abgestützt, wodurch die Übertragung von Vibrationen auf das Fundament verhindert werden kann.
Zweckmässig weist der Innenraum des Gehäuses oberhalb des Deckels und unterhalb des Bodens einen Leitungsanschluss zum Anschluss einer Absaugevorrichtung auf. Dadurch ist es möglich, die beim Verdichten des Granulates entstehenden Gase und Dämpfe abzusaugen, wodurch eine Rauch-, Gas- und Dampfentwicklung vermieden werden kann.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und zeigt in schematischer Darstellung, teilweise in Blockdarstellung, einen ölhydraulischen Vibratorverdichter für Granulate mit elektronischer Programmierung der Vorschubgeschwindigkeit, der Amplitude, der Frequenz und der Schwingungskurvenform.
Mit 1 ist gesamthaft eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken aus Granulaten bezeichnet. Sie weist einen an einem Fundament 2 mittels Federn 3 abgestützten Maschinenrahmen 4 aus. Im Maschinenrahmen 4 ist ein gesamthaft mit 5 bezeichnetes Gehäuse gelagert, das eine Kokille 6, eine obere Abdeckung 7 und eine untere Abdeckung 8 aufweist, wobei die Teile 6, 7, 8 gegeneinander mittels Dichtungen 9, 10 abgedichtet sind.
Im Innenraum des Gehäuses 5 ist ein Deckel 12 und ein Boden 13 in Führungen 14, 15 in Richtung der Längsachse des Gehäuses 5 verschiebbar gelagert.
Am Deckel 12 ist die Kolbenstange 16 eines Schubkolben triebes 17 befestigt, der einen Zylinderteil 18 und einen Kolben 19 aufweist. Der Zylinderteil 18 weist einen Zylinder 20 sowie ein Zylindergehäuse 21 auf, in welchem noch näher zu beschreibende Teile der Steuerung angeordnet sind. Das Zylindergehäuse 21 ist am Innenboden der oberen Abdekkung 7 befestigt.
Ein dem Schubkolbenantrieb 17 gleicher oder ähnlicher Schubkolbenantrieb 22 ist unterhalb des Bodens 13 angeordnet, dessen Kolbenstange 23 mit dem Deckel 12 verbunden ist und der einen Zylinderteil 24 und einen Kolben 25 aufweist. Der Zylinderteil 24 weist einen Zylinder 26 und ein Zylindergehäuse 27 auf, in welch letzterem noch zu beschreibende Teile der Steuerung des Schubkolbenantriebes 22 angeordnet sind. Das Zylindergehäuse 27 ist nicht wie das Zylindergehäuse 21 am Innenboden der Abdeckung, sondern auf dem Tisch 29 eines Schubkolbenantriebes 30 befestigt, dessen Zylinder 32 in der untern Abdeckung 8 befestigt und über Leitungen 31 beaufschlagt ist.
Am Maschinenrahmen 4 ist an einer Konsole 35 ein Schubkolbenantrieb 36 abgestützt, dessen Kolbenstange 37 an einem Hebel 38 angelenkt ist, der auf einer im Maschinenrahmen 4 drehbar gelagerten Welle 39 befestigt ist. An der Welle 39 ist ebenfalls ein Arm 40 der obern Abdeckung 7 befestigt. Wird durch die Leitungen 41, 43 des Schubkolbenantriebes 36 Druckmedium zu- und abgeführt, so kann dadurch die obere Abdeckung 7 von der Kokille 6 zusammen mit dem Schubkolbenantrieb 17 und dem Deckel 12 von der Kokille angehoben werden, so dass durch die freie Öffnung Granulat 44 in die Kokille 5 eingebracht werden kann.
Im Innenraum des Gehäuses 5 oberhalb des Deckels 12 und unterhalb des Bodens 13 sind Leitungsanschlüsse 45, 47 angeordnet, die mit Leitungen 48, 49 mit einem Absaugeaggregat beliebiger Ausführung verbunden sind.
Die Steuerung des ölhydraulischen Vibratorverdichters 1 besteht aus einem Programmgeber 60, dessen Einstellmöglichkeiten des Vorschubes, der Amplitude, der Frequenz und der Schwingungskurvenform durch Diagramme angedeutet ist, wobei 61 die Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit V, 62 die Einstellung der Amplitude A, 63 die Einstellung der Frequenz T und 64 die Einstellung der Schwingungskurvenform bedeutet. Das im Programmgeber 60 erzeugte Signal, der Sollwert, wird über die Kanäle 65, 66 den Vergleichsstellen 67, 68 zugeleitet und mit den durch die Leitungen 69, 70 und 71, 72 rückgeführten Istwerten verglichen.
Das Fehlersignal gelangt über die Leitungen 73, 74 zu durch ein Netzgerät 77 gespeisten Verstärkern 75, 76 und von dort über Leitungen 78, 79 zu den Signalwandlern und -verstärkern 80, 81. Die Signalwandler und -verstärker 80, 81 sind beispielsweise elektrohydraulische Servoventile, die entsprechend dem zugeführten Signal die Schubkolbenantriebe 17, 22 mit einem Druckmedium beaufschlagen.
Die Signalwandler und -verstärker 80, 81 erhalten das Druckmedium, beispielsweise Hochdrucköl, mittels der Leitungen 82, 83, während das verbrauchte Druckmedium durch die Leitungen 84, 85 über einen Kühler 86 in ein Reservoir 87 zurückfliesst, wo es von einer von einem Motor 89 angetriebenen Druckpumpe 88 über ein Filter 90 einem Druckakkumulator 91 zugeführt wird, dessen Druck durch ein Druckregelventil 92 auf einem bestimmten Druck gehalten wird.
Die Signalwandler und -verstärker 80, 81 sind über Leitungen 93, 94 und 95, 96 mit den beiden Schubkolbenantrie- ben 17, 22 verbunden. Weggeber 97, 98 für die Signalwand ler und -verstärker 80, 81 und Weggeber 99, 100 für die Kolbenstange 16, 23 erzeugen Rückführsignale, die über die Leitungen 69, 70 und 71, 72 an die Stellen 67, 68 geführt und dort mit dem vom Programmgeber 60 erzeugten Sollwertsignal verglichen werden.
Die beschriebene Vorrichtung weist somit einen geschlossenen Regelkreis auf, bei dem die gemessenen Istwerte mit den Sollwerten verglichen und entsprechende Korrekturen vorgenommen werden. Dadurch, dass für beide Schubkolbenantriebe 17, 22 ein einziger Programmgeber 60 verwendet wird, führen die beiden Schubkolbenantriebe 17, 22 die gleiche Bewegung aus. Sie laufen also synchron, bewegen sich jedoch, da sie entgegengesetzt angeordnet sind, gegenläufig.
Es können aber auch zwei Programmgeber, je einen für einen Schubkolbenantrieb, verwendet werden. Schliesslich kann auch der Rückführzweig weggelassen werden, so dass dann der Vibratorverdichter durch eine Steuerung betrieben wird.
Das durch die Signalwandler und -verstärker 80, 81 den Schubkolbenantrieben 17, 22 zugeleitete Druckmedium kann hydraulisch oder pneumatisch sein. Im Rückführzweig 70, 72, der die Istwerte, d. h. die Stellung des Deckels 12 und des Bodens 13, misst und diese zum Vergleich mit den Sollwerten führt, können Anzeigegeräte 102, 104 angeschlossen werden, die die Stellung des Deckels 12 und des Bodens 13 anzeigen.
Weiter wäre es möglich, auch den Druck in den Schubkolbenantrieben 17, 22 als Messgrösse zu verwenden, womit auch dieser Wert für die Regelung der Vorrichtung herangezogen würde.
Grundsätzlich kann die beschriebene Vorrichtung alle beliebigen Kombinationen des Vorschubes mit beliebig überlagerten Schwingungen ausführen. Bei einer Schwingung mit Frequenz Null, d. h. bei gleichmässig oder langsam ändernder Vorschubgeschwindigkeit, wird auf das Granulat mit Hilfe der beiden Schubkolbenantriebe 17, 22 ein Druck ausgeübt.
Diese Druckwirkung kann entweder allein oder zusammen mit überlagerten Schwingungen ausgeübt werden.
ADDITIONAL PATENT to main patent no. 518 125 Device for the production of blocks
According to the claim of the main patent, the present invention relates to a device for the production of blocks, in particular block anodes from granules, in which the granules are subjected to a vibration treatment and compacted into blocks in a multi-part container consisting of a base, a lid and a mold and is characterized by the arrangement of a vibration device consisting of at least one vibrator in operative connection with at least one of the parts forming the container, the vibrator executing a pushing and / or impact movement acting exclusively in the direction of movement of the container, its energy being supplied from outside via lines and its energy supply is controllable from the outside.
The present invention relates to a further development of this device and has the task of creating a device for the production of blocks with which a high uniformity of the density distribution and a high density of the block is achieved with the fastest possible compression of the granulate.
According to the invention, this object is achieved by a device of the type described at the outset, which is characterized by a controllable push piston drive arranged in a housing and connected to a displaceable base and a displaceable cover, which is used to generate an advance and return movement of the cover and the Floor and / or vibrations of any frequency, amplitude and shape superimposed on the feed and return movement.
This makes it possible to optimize the production of blocks by appropriate continuous and / or intermittent adaptation of the operating parameters.
The piston rods of the push piston drives are expediently connected to the base or cover, with one of the cylinder parts being fastened to the housing and the other cylinder part being arranged so that it can be moved relative to the housing. The latter can be mounted on an additional push piston drive supported in the housing. This makes it possible to push the compacted block out of the housing.
In a further development of the inventive concept, the housing can have a mold mounted in the machine frame with the lid and the bottom forming the container and two covers, one cylinder part being supported on one cover and the additional piston drive being supported on the other cover. At least one of the covers can be removed from the mold. This releases an opening for pushing out the finished block. The movement of the thrust piston drives can be controlled or regulated by means of signal converters and amplifiers which are arranged on the cylinder part and are controlled by a programmer, the latter being connected by lines to a station supplying the auxiliary energy to act on the thrust piston drives.
The piston rods can be controlled by means of the programmer in a synchronous, but opposite movement, whereby a particularly rapid and even compression is achieved.
The machine frame is expediently supported resiliently with respect to the foundation, whereby the transmission of vibrations to the foundation can be prevented.
The interior of the housing expediently has a line connection for connecting a suction device above the cover and below the base. This makes it possible to suck off the gases and vapors that arise when the granulate is compressed, thereby avoiding the development of smoke, gas and steam.
The invention is shown, for example, in the accompanying drawing and shows a schematic representation, partly in block diagram, of an oil-hydraulic vibrator compressor for granulates with electronic programming of the feed rate, the amplitude, the frequency and the waveform of the oscillation.
With 1 a device for the production of blocks from granules is designated overall. It has a machine frame 4 supported on a foundation 2 by means of springs 3. In the machine frame 4, a housing designated as a whole with 5 is mounted, which has a mold 6, an upper cover 7 and a lower cover 8, the parts 6, 7, 8 being sealed against one another by means of seals 9, 10.
In the interior of the housing 5, a cover 12 and a base 13 are mounted in guides 14, 15 so as to be displaceable in the direction of the longitudinal axis of the housing 5.
On the cover 12, the piston rod 16 of a thrust piston drive 17 is attached, which has a cylinder part 18 and a piston 19. The cylinder part 18 has a cylinder 20 and a cylinder housing 21 in which parts of the control system to be described in more detail are arranged. The cylinder housing 21 is attached to the inner bottom of the upper cover 7.
A thrust piston drive 22, which is identical or similar to the thrust piston drive 17, is arranged below the base 13, the piston rod 23 of which is connected to the cover 12 and which has a cylinder part 24 and a piston 25. The cylinder part 24 has a cylinder 26 and a cylinder housing 27, in which the latter parts of the control of the thrust piston drive 22, which are yet to be described, are arranged. The cylinder housing 27, like the cylinder housing 21, is not fastened to the inner bottom of the cover, but rather on the table 29 of a thrust piston drive 30, the cylinder 32 of which is fastened in the lower cover 8 and acted on via lines 31.
On the machine frame 4, a thrust piston drive 36 is supported on a bracket 35, the piston rod 37 of which is articulated to a lever 38 which is fastened to a shaft 39 rotatably mounted in the machine frame 4. An arm 40 of the upper cover 7 is also attached to the shaft 39. If pressure medium is supplied and discharged through the lines 41, 43 of the push piston drive 36, the upper cover 7 of the mold 6 together with the push piston drive 17 and the cover 12 of the mold can thereby be lifted so that granules 44 can pass through the free opening can be introduced into the mold 5.
In the interior of the housing 5 above the cover 12 and below the base 13, line connections 45, 47 are arranged, which are connected by lines 48, 49 to a suction unit of any design.
The control of the oil hydraulic vibrator compressor 1 consists of a programmer 60, the setting options of the feed, the amplitude, the frequency and the oscillation curve shape is indicated by diagrams, 61 setting the feed rate V, 62 setting the amplitude A, 63 setting the frequency T and 64 means the setting of the waveform. The signal generated in the programmer 60, the setpoint value, is fed via the channels 65, 66 to the comparison points 67, 68 and compared with the actual values fed back through the lines 69, 70 and 71, 72.
The error signal arrives via the lines 73, 74 to amplifiers 75, 76 fed by a power supply unit 77 and from there via lines 78, 79 to the signal converters and amplifiers 80, 81. The signal converters and amplifiers 80, 81 are, for example, electrohydraulic servo valves, which act on the thrust piston drives 17, 22 with a pressure medium in accordance with the supplied signal.
The signal converters and amplifiers 80, 81 receive the pressure medium, for example high pressure oil, by means of the lines 82, 83, while the used pressure medium flows back through the lines 84, 85 via a cooler 86 into a reservoir 87, where it is fed by a motor 89 driven pressure pump 88 is fed via a filter 90 to a pressure accumulator 91, the pressure of which is kept at a certain pressure by a pressure control valve 92.
The signal converters and amplifiers 80, 81 are connected to the two thrust piston drives 17, 22 via lines 93, 94 and 95, 96. Displacement transducers 97, 98 for the signal converter and amplifiers 80, 81 and displacement transducers 99, 100 for the piston rod 16, 23 generate feedback signals that are passed via lines 69, 70 and 71, 72 to points 67, 68 and there with the setpoint signal generated by the programmer 60 are compared.
The device described thus has a closed control loop in which the measured actual values are compared with the setpoint values and corresponding corrections are made. Because a single programmer 60 is used for both push piston drives 17, 22, the two push piston drives 17, 22 execute the same movement. So they run synchronously, but move in opposite directions because they are arranged in opposite directions.
However, two programmers can also be used, one each for a push piston drive. Finally, the return branch can also be omitted, so that the vibrator compressor is then operated by a control.
The pressure medium fed to the thrust piston drives 17, 22 by the signal converters and amplifiers 80, 81 can be hydraulic or pneumatic. In the feedback branch 70, 72, which contains the actual values, i. H. the position of the cover 12 and the base 13, measures and compares them with the setpoint values, display devices 102, 104 can be connected, which display the position of the cover 12 and the base 13.
It would also be possible to use the pressure in the thrust piston drives 17, 22 as a measured variable, so that this value would also be used to regulate the device.
In principle, the device described can perform any combination of the feed with any superimposed vibrations. In the case of an oscillation with a frequency of zero, i.e. H. If the feed rate changes uniformly or slowly, pressure is exerted on the granulate with the aid of the two push piston drives 17, 22.
This pressure effect can be exerted either alone or together with superimposed vibrations.