BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen mittels eines Gasdruckstosses in einem geschlossenen Formraum, wobei der Druckstoss aus einem Druckraum mit einem bestimmten Druckanstiegsgradienten erzeugt und bis zu einem maximalen Druck aufgebaut wird, welcher im Formraum auf den zu verdichtenden Formstoff zum Einwirken gebracht und schliesslich der im Formraum aufgebaute Druck wieder auf Normaldruck abgebaut wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den heute bekannten Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen mittels eines Gasdruckstosses wird der Durchlass zwischen dem Druckraum, in welchem üblicherweise ein vorbestimmter Gasdruck herrscht, und dem Formraum, in welchem sich der zu verdichtende körnige Formstoff befindet, mittels eines Ventils schlagartig geöffnet. Der Gasdruck im Druckraum überträgt sich dabei innerhalb sehr kurzer Zeit (es handelt sich dabei um eine Grössenordnung zwischen beispielsweise 0,005 und 0,1 Sekunden) als eigentlicher Verdichtungsschlag in den Formraum und dabei auf den zu verdichtenden Formstoff übertragen. Der erreichte Maximaldruck entspricht dabei dem sich einstellenden Ausgleichsdruck zwischen Druckraum und Formraum.
Bei Erreichen dieses Ausgleichsdruckes wird das Ventil im Durchlass wieder geschlossen und der Druck im Formraum üblicherweise während einer vorbestimmten Zeitspanne gehalten, bis schliesslich durch Entlüftung des Formraumes der Druck wieder auf Normaldruck abgebaut wird. Gleichzeitig wird der Druck im Druckraum wieder auf den Ausgangsdruck erhöht und die entsprechende Vorrichtung ist für einen neuen Verdichtungsvorgang bereit.
Der Druckverlauf im Formraum wird durch verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel Geometrie der Anlage, Ausgangsdruck, Totvolumen im Formraum, Entlüftungszeit etc.
praktisch bestimmt und kann lediglich durch Veränderung dieser Faktoren variiert werden. Eine Optimierung der Verdichtung stösst dabei zwangsläufig auf Schwierigkeiten.
Grundsätzlich wird ein steiler Druckanstieg und ein nicht allzu hoher Enddruck angestrebt, da flache Druckanstiege zu einer schlechten Verdichtung des Formstoffes führen.
Eine Schwierigkeit besteht nun darin, einen gewünschten optimalen Enddruck bei steilem Druckanstieg zu erhalten. Dies liegt teilweise daran, dass die Bewegung des Schliesskörpers des Ventils in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit nicht genau beherrscht werden kann, da die Masse des Schliesskörpers beschleunigt, zum Stillstand gebracht und zwecks Rückführung in die Schliessstellung erneut beschleunigt werden muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche das Einstellen eines optimalen Druckverlaufs erlaubt, um bei unterschiedlichen Enddrücken gute Verdichtungen zu erhalten.
Dies wird bei einem Verfahren der oben definierten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Druckstoss bei vorbestimmtem Druck im Druckraum mit einem im wesentlichen konstanten Druckanstiegsgradienten dp erzeugt und der Druckaufbau im Formraum in gesteuerter Weise bei einem beliebig wählbaren Wert zwischen Normaldruck und maximalem Ausgleichsdruck abgebrochen wird.
Wenn, wie üblich, der Gasdruckstoss durch Öffnen einer Ventileinrichtung mit hin- und herbeweglichem Schliesskörper vom Druckraum in den Formraum gelangt und durch Schliessen der Ventileinrichtung unterbrochen wird, erfolgt diese Steuerung vorzugsweise dadurch, dass die Ventileinrichtung am Beginn eines Ventilhubes geöffnet und am Ende dieses Hubes geschlossen wird, wobei durch Steuerung der durchschnittlichen Hubgeschwindigkeit die Druckwerte im Formraum einstellbar sind. Durch Veränderung der Hubgeschwindigkeit bzw. des Hubes können verschiedene Druckwerte im Formraum eingestellt werden.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem einen Druckraum aufweisenden Gehäuse, welches dazu vorgesehen ist, dichtend über den Formraum einer Formeinrichtung aufgesetzt zu werden, wobei in einem Durchlass des Gehäuses eine Ventileinrichtung mit hin- und herbeweglichem Schliessorgan und zugehörigen Steuermitteln vorgesehen ist.
über welche Ventileinrichtung ein Gasdruckstoss vom Druckraum in den Formraum der Formeinrichtung übertragbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Schliessorgan in seiner Ausgangslage vor dem Einleiten einer Hubbewegung den Durchlass zwischen Druck- und Formraum verschlossen hält und diesen bei Beginn der Hubbewegung frei gibt, und dass Mittel vorgesehen sind, um den Durchlass am Ende eines jeden Hubes zu verschliessen.
Es können Mittel vorgesehen sein, um das Schliessorgan und die Schliessmittel am Ende jedes Hubes in ihre Ausgangslage zurückzuführen, ohne dabei den Durchlass zwischen dem eigentlichen Druckraum und dem Formraum zu öffnen, oder die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass die Schliessstellung am Ende jedes Hubes gleichzeitig die neue Ausgangsstellung für den nächst folgenden Verdichtungsstoss bildet.
Die erfindungsgemäss gesteuerte Unterbrechung der Gasströmung aus dem Druckbehälter in den Formraum bringt mit sich, dass der Druck im Formraum zu jedem vergleichbaren Zeitpunkt immer kleiner ist als im Druckraum.
Damit lässt sich wirtschaftlicher arbeiten, da wesentlich kleinere Drücke erforderlich sind. Gleichzeitig wird mit diesem Vorgehen auch die Sicherheit der ganzen Vorrichtung wesentlich erhöht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch etwas näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein beispielsweises Druckdiagramm beim Verdichten nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Vorrichtung, rein schematisch, zur Durchführung des Verdichtungsverfahrens;
Fig. 3a - 3e ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, rein schematisch, in verschiedenen Stellungen des Arbeitszyklus;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Variante der Vorrichtung (Ausschnitt), und
Fig. 5 eine weitere Variante einer erfindungsgemässen Vorrichtung (Ausschnitt, schematisch).
Fig. 1 der Zeichnung zeigt anhand eines Diagramms einen beispielsweisen Druckverlauf bei Durchführung des erfindungsgemässen Verdichtungsverfahrens. Bei gegebener Geometrie der Vorrichtung und gegebenem Druck im Druckraum sowie gleichartig ausgebildeten und gefüllten Formeinrichtungen wird der Druckanstiegsgradient dp dt immer im wesentlichen gleich und konstant ansteigen. Im Normalfall, d.h. bei den bisherigen Verfahren, würde in Punkt B der Ausgleichsdruck p erreicht. Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird nun der sich mehr oder weniger schlagartig vom Druckraum in den Formraum entladende Gasstrom vor Erreichen des Ausgleichsdruckes, beispielsweise im Punkt A, abgebrochen. Weitere bzw. andere Abbruchmöglichkeiten würden beispielsweise in den Punkten A2 oder A3 bestehen.
Das Ansteuern dieser Punkte erfolgt durch entsprechende Veränderung der durchschnittlichen Hubgeschwindigkeit bzw. des Hubes des Schliesskörpers des Ventils, d. h. durch Veränderung der Zeit zwischen dem Öffnen und Schliessen des Ventils am Ende eines Hubes. Da gemäss der Erfindung das Schliessen des Ventils am Ende eines Hubes erfolgt, kann die Ansteuerung des gewünschten Punktes ohne Schwierigkeiten erfolgen.
Nach dem Erreichen des maximalen Druckes im Formraum, d. h. sofort nach dem Schliessen des Ventils, wird der Druck vorerst etwas zusammenfallen, verursacht durch eine nach dem Schliessvorgang erfolgende Expansion des Formraumes, sei dies durch eine noch weitergehende Komprimierung des Formstoffes oder durch eine Komprimierung einer federelastischen Dämmasse auf dem Ventilsitz oder durch beides. Der eigentliche Druck im Formraum wird sich im Punkt A'1 stabilisieren und dieser Druck kann während einer beliebigen Zeit gehalten werden, bis schliesslich durch Entlüftung des Formraumes ein Druckabbau im Formraum auf Normaldruck erfolgt.
Im gezeigten Druckdiagramm zeigt Abschnitt I der Kurve den Druckschlag, Abschnitt II den gegebenenfalls anderweitig verursachten Druckabfall im Formraum nach Erreichen des Maximaldruckes und Abschnitt III bzw. III' den während einer bestimmten Zeit gehaltenen Druck. Daran anschliessen wird sich der eigentliche Druckabbau.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist rein schematisch in Fig. 2 dargestellt.
Sie besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Druckraum 2, welcher beispielsweise über das Druckluftsystem L eines Betriebes gespiesen wird. Dieses Gehäuse wird im Betrieb über einer Formeinrichtung 3 angeordnet. Im Gehäuse 1 ist ein Durchgang 4 vorgesehen, in welchem eine Ventileinrichtung 5 vorgesehen ist, welche über Steuermittel 6 einen Gasdruckstoss aus dem Druckraum 2 in den Raum 3' über dem Formstoff in der Formeinrichtung 3 übertragen kann. Der Schliesskörper 7 der Ventileinrichtung 5 wird durch die Steuermittel 6, welche beispielsweise aus einem doppelt wirkenden Arbeitszylinder bestehen, schrittweise hin- und herbewegt, wobei der Schliesskörper 7 am Ende jedes Hubes den Durchlass 4 zwischen Druckraum 2 und Formraum 3' dichtend verschliesst. Selbstverständlich sind auch Mittel 8 vorgesehen, um den Formraum nach Schliessen des Ventils zu entlüften.
Das Hauptproblem bei einer derartigen Vorrichtung besteht darin, dass der Durchlass zwischen Druckraum und Formraum am Ende jedes Hubes verschlossen sein muss und dieser Durchlass auch verschlossen bleiben soll, wenn die Ventileinrichtung in eine neue Ausgangsstellung gebracht wird.
Dieses Problem lässt sich auf verschiedene Arten lösen, beispielsweise mit der in Fig. 3 schematisch gezeigten Vorrichtung, bei welcher sich ein Schliesskörper 15 zwischen zwei sich in bestimmten Endstellungen befindenden Ventilplatten 18, 19 hin- und herbewegen lässt und dabei die eine oder andere Ventilplatte, und damit den Durchlass 4 zwischen Druckraum 2 und Formraum 3' verschliesst. In diesem Fall wird für jeden neuen Arbeitszyklus der Schliesskörper 15 wieder in die ursprüngliche Ausgangslage zurückgebracht. Ein ähnliches Vorgehen wäre auch möglich, wenn der eigentliche Druckraum 2 in der unmittelbaren Umgebung des Durchlasses 4 in einen zusätzlichen Raum 2' unterteilt würde. welcher über eine geeignete Ventileinrichtung gegenüber dem eigentlichen Druckraum abgetrennt werden könnte.
Solange die Abtrennung beibehalten wird, könnte der Schliesskörper jederzeit in die ursprüngliche Ausgangslage zurückgebracht werden, ohne dass dabei Druckgas aus dem Druckraum 2 entweichen würde.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Dort ist eine einzige Ventilplatte 10 vorgesehen. welche von beiden Seiten her durch je eine Schliessplatte 11 bzw. 12 in den Endstellungen jedes Hubes verschlossen werden kann. Dazu wird ein doppelt wirkender Arbeitszylinder 13 verwendet. Der Vorteil dieser relativ einfachen Lösung besteht darin. dass eine Rückführung des Schliesskörpers in die ursprüngliche Ausgangsstellung nicht mehr erforderlich ist.
Selbstverständlich sind auch noch andere Ausführungsformen denkbar, bei welcher die Durchgänge in der Ventilplatte von jeder Seite her mit Schliesskörpern zu verschliessen sind, wobei solche Schliesskörper miteinander bewegungsverbunden sind.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die dem hin- und herbeweglichen Schliesskörper 15 gegenüberliegende Fläche wenigstens einer der Ventilplatten 18, 19 mit einer relativ dicken Schicht eines federelastischen Materials bedeckt, welches den Stoss des Schliessorgans am Ende eines Hubes federnd auffängt, bzw. dämpft und dabei zusammengedrückt wird. Selbstverständlich entsprechen die Durchgänge 16 der oberen Ventilplatte 18 den Durchgängen 17 in der Dämpfungsschicht.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt ferner einen ganzen Arbeitszyklus der Vorrichtung, wobei Fig. 3a den Ausgangszustand bzw. die Ausgangsstellung darstellt, in welcher der Schliesskörper 15 die untere Ventilplatte 19 verschliesst, Fig. 3b zeigt die Vorrichtung während des Anhebens des Schliesskörpers 15, wobei in dieser Stellung der eigentliche Verdichtungsvorgang erfolgt, Fig. 3c das Ende des Verdichtens beim Schliessen des Durchlasses, sobald der Schliesskörper 15 die Durchgänge 16 der oberen Ventilplatte 18 verschliesst, Fig. 3d die Rückführung des Schliesskörpers in die Ausgangsstellung, d. h. in Schliessstellung auf der unteren Ventilplatte 19, wobei zu diesem Zweck auch die obere Ventilplatte 18 mittels geeigneter Vorrichtungen nach unten geführt wird, um während der Rückführung des Schliesskörpers 15 den Durchlass zwischen Druckraum und Formraum geschlossen zu halten, und Fig.
3e wiederum den Ausgangszustand bzw. die Ausgangsstellung nach Rückführung der oberen Ventilplatte 18 in die normale Arbeitsstellung.
Demgegenüber zeigt Fig. 4 eine wesentlich einfachere Ventileinrichtung, bei welcher der Durchlass bzw. die Ventilplatte 10 wahlweise vom Schliesskörper 11 oder Schliesskörper 12 verschlossen wird, je nach Stellung des Arbeitshubes des Arbeitszylinders 13. Auch bei dieser Ausführungsmöglichkeit könnte auf der Ventilplatte 10, diesmal auf beiden Seiten, jeweils eine Schicht 10' bzw. 10" aus federelastischem Dämpfungsmaterial vorgesehen sein.
Das Komprimieren dieses Dämpfungsmaterials bewirkt im übrigen einen Teil des Druckabbaus unmittelbar nach Erreichen des Maximaldruckes, d.h. unmittelbar nach Schliessen des Ventils. Als Dämpfungsmaterial eignen sich beispielsweise verschiedene gummielastische Stoffe, wie Polyurethan-Elastomere, Vulkollan (eingetragenes Warenzeichen der Bayer AG) usw.
Fig. 5 zeigt eine Variante, rein schematisch, der Ventileinrichtung. Dabei wird von einer vom Arbeitszylinder 13 schrittweise hin- und herbewegten Kolbenstange 13' ein gelochter Schliesskörper 20 zwischen zwei gelochten Ventilplatten 21, 22 bzw. 22' hin- und herbewegt und auf diesen jeweils in Schliessstellung gehalten.
Auf der linken Seite der Figur trägt die Unterseite der oberen Ventilplatte 22 ein Dämpfungspolster 23 aus gummielastischem Material. Bei Auftreten auf das Polster 23 wird der Durchlass verschlossen und damit der Druckaufbau schlagartig abgebrochen. Das Polster 23 wird dabei auf etwa die Hälfte seiner Dichte komprimiert, was zu einer entsprechenden Expansion des Formraumes führt.
Auf der rechten Seite der Figur ist eine Abwandlung dieser Variante dargestellt: Die obere Ventilplatte 22' ist im Gehäuseteil 24 verschiebbar geführt und wird normalerweise mittels Federpuffern 25 nach unten gegen Anschläge 26 gedrückt. Bei Auftreffen des Schliesskörpers 20 auf die Platte 22' wird der Durchlass verschlossen und damit der Druck aufbau ebenfalls unterbrochen. Die Platte 22' wird sich jedoch, zusammen mit dem daran anliegenden Schliesskörper 20 gegen die Wirkung des Federpuffers 25 noch um eine gewisse Strecke nach oben bewegen. Auch durch diese Verschiebung erfolgt eine Expansion des Formraumes, ähnlich wie bei der Anordnung auf der linken Seite der Figur, was zu einem entsprechenden Druckabfall im Formraum führt.
Der Schliesskörper wird dann, in einer der weiter oben beschriebenen Art, wieder in seine Ausgangsstellung auf der Ventilplatte 21 zurückgeführt.
Durch entsprechende Steuerung des Arbeitszylinders, welcher die Schliesskörper schrittweise hin- und herbewegt, kann die durchschnittliche Hubgeschwindigkeit eingestellt werden, so dass beliebig wählbare Maximalwerte für den Druck im Formraum eingestellt werden können.
Dank dieser präzisen Steuermöglichkeit kann mit wesentlich kleineren Drücken gearbeitet werden, was nicht nur wirtschaftlicher ist, sondern auch die Sicherheit der Vorrichtung wesentlich erhöht.
Die federelastischen Beläge auf den dem Schliessorgan zugekehrten Flächen der festen Ventilplatten (welche als Lochplatten ausgebildet sind) haben den Vorteil neben der Dämpfung des Aufpralls, dass eine sofort wirkende einwandfreie Abdichtung entsteht.
Unabhängig vom im Druckraum vorhandenen Druck kann im Formraum im Vergleich zu bekannten Einrichtungen mit niedrigeren Drücken gearbeitet werden.
Der sofort nach dem Schliessen der Ventileinrichtung einsetzende Druckabfall (Expansion des Formraumes durch Komprimierung der elastischen Dichtflächen und damit Weiterlaufen des Dichtorgans) ist ohne weiteres erfassbar und hat keine nachteiligen Folgen.
DESCRIPTION
The present invention relates to a method for compressing granular molding materials by means of a gas pressure surge in a closed mold space, the pressure surge being generated from a pressure space with a certain pressure rise gradient and being built up to a maximum pressure which is applied to the molding material to be compressed in the molding space Brought into action and finally the pressure built up in the mold space is reduced again to normal pressure and to a device for performing the method.
In the methods known today for compressing granular molding materials by means of a gas pressure surge, the passage between the pressure space, in which a predetermined gas pressure usually prevails, and the molding space, in which the granular molding material to be compressed is located, is suddenly opened by means of a valve. The gas pressure in the pressure chamber is transferred within a very short time (this is of the order of magnitude between, for example, 0.005 and 0.1 seconds) as the actual compression blow into the molding space and is thereby transferred to the molding material to be compressed. The maximum pressure reached corresponds to the equalizing pressure between the pressure chamber and the molding chamber.
When this compensating pressure is reached, the valve in the passage is closed again and the pressure in the molding space is usually held for a predetermined period of time until, finally, the pressure is reduced again to normal pressure by venting the molding space. At the same time, the pressure in the pressure chamber is increased again to the outlet pressure and the corresponding device is ready for a new compression process.
The pressure curve in the mold space is influenced by various factors, such as the geometry of the system, outlet pressure, dead volume in the mold space, ventilation time, etc.
practically determined and can only be varied by changing these factors. Optimizing the compression inevitably encounters difficulties.
Basically, a steep pressure increase and a not too high final pressure is aimed for, since flat pressure increases lead to poor compression of the molding material.
One difficulty now is to obtain a desired optimal final pressure with a steep pressure increase. This is partly due to the fact that the movement of the closing body of the valve cannot be controlled precisely in the short time available, since the mass of the closing body has to be accelerated, brought to a standstill and accelerated again in order to return to the closed position.
The object of the present invention is now to create a method and a device which allows the setting of an optimal pressure curve in order to obtain good compressions at different final pressures.
In a method of the type defined above, this is achieved according to the invention by generating the pressure surge at a predetermined pressure in the pressure chamber with an essentially constant pressure increase gradient dp and by interrupting the pressure build-up in the molding chamber in a controlled manner at an arbitrarily selectable value between normal pressure and maximum compensation pressure.
If, as usual, the gas pressure surge arrives from the pressure chamber into the mold space by opening a valve device with a reciprocating closing body and is interrupted by closing the valve device, this control is preferably carried out by opening the valve device at the beginning of a valve stroke and at the end of this stroke is closed, the pressure values in the mold space being adjustable by controlling the average lifting speed. By changing the stroke speed or stroke, different pressure values can be set in the mold space.
The device for carrying out the method, also forming part of the invention, with a housing having a pressure chamber, which is intended to be placed sealingly over the mold space of a molding device, with a valve device with a reciprocating closing element and associated in a passage of the housing Tax funds is provided.
Which valve device is used to transmit a gas pressure surge from the pressure chamber to the molding chamber of the molding device is characterized in that the closing member in its starting position keeps the passage between the pressure and molding chamber closed before the initiation of a lifting movement and releases it at the beginning of the lifting movement, and that means are provided to close the passage at the end of each stroke.
Means can be provided to return the closing member and the closing means to their starting position at the end of each stroke without opening the passage between the actual pressure space and the molding space, or the device is designed so that the closing position at the end of each stroke at the same time forms the new starting position for the next following surge.
The interruption of the gas flow from the pressure vessel into the mold space controlled according to the invention means that the pressure in the mold space is always lower than in the pressure space at any comparable time.
This makes it possible to work more economically, since much lower pressures are required. At the same time, this procedure also significantly increases the safety of the entire device.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows:
1 shows an exemplary pressure diagram for compression according to the invention;
2 shows a device, purely schematically, for carrying out the compression process;
3a-3e another embodiment of a device, purely schematically, in different positions of the working cycle;
Fig. 4 is a schematic representation of a further variant of the device (detail), and
Fig. 5 shows a further variant of a device according to the invention (detail, schematic).
1 of the drawing shows, using a diagram, an exemplary pressure curve when the compression method according to the invention is carried out. Given the geometry of the device and the given pressure in the pressure chamber as well as similarly designed and filled molding devices, the pressure increase gradient dp dt will always increase essentially equally and constantly. Normally, i.e. With the previous methods, the compensation pressure p would be reached in point B. According to the method according to the invention, the gas stream discharging more or less abruptly from the pressure chamber into the mold space is now stopped before the equilibrium pressure is reached, for example at point A. Further or different termination options would exist, for example, in points A2 or A3.
These points are activated by correspondingly changing the average stroke speed or the stroke of the closing body of the valve, ie. H. by changing the time between opening and closing the valve at the end of a stroke. Since, according to the invention, the valve closes at the end of a stroke, the control of the desired point can take place without difficulty.
After reaching the maximum pressure in the mold space, i. H. Immediately after the valve is closed, the pressure will initially drop somewhat, caused by an expansion of the molding space after the closing process, be it by further compression of the molding material or by compression of a resilient insulating material on the valve seat or both. The actual pressure in the molding space will stabilize at point A'1 and this pressure can be maintained for any period of time until finally the pressure in the molding space is reduced to normal pressure by venting the molding space.
In the pressure diagram shown, section I of the curve shows the pressure shock, section II the pressure drop in the molding space after the maximum pressure, which may be otherwise caused, and section III or III 'the pressure held during a certain time. This will be followed by the actual pressure reduction.
A device for carrying out the method according to the invention is shown purely schematically in FIG. 2.
It consists of a housing 1 with a pressure chamber 2, which is fed, for example, via the compressed air system L of a company. During operation, this housing is arranged above a molding device 3. A passage 4 is provided in the housing 1, in which a valve device 5 is provided which, via control means 6, can transmit a gas pressure surge from the pressure chamber 2 into the space 3 'above the molding material in the molding device 3. The closing body 7 of the valve device 5 is gradually moved back and forth by the control means 6, which consist, for example, of a double-acting working cylinder, the closing body 7 sealingly closing the passage 4 between the pressure chamber 2 and the molding chamber 3 'at the end of each stroke. Of course, means 8 are also provided to vent the mold space after the valve has been closed.
The main problem with such a device is that the passage between the pressure space and the molding space has to be closed at the end of each stroke and this passage should also remain closed when the valve device is brought into a new starting position.
This problem can be solved in various ways, for example with the device shown schematically in FIG. 3, in which a closing body 15 can be moved back and forth between two valve plates 18, 19 located in certain end positions, and one or the other valve plate, and thus closes the passage 4 between the pressure space 2 and the molding space 3 '. In this case, the closing body 15 is returned to the original starting position for each new working cycle. A similar procedure would also be possible if the actual pressure space 2 in the immediate vicinity of the passage 4 were subdivided into an additional space 2 '. which could be separated from the actual pressure chamber via a suitable valve device.
As long as the separation is maintained, the closing body could be returned to the original starting position at any time without pressure gas escaping from the pressure chamber 2.
Another possible embodiment is shown schematically in FIG. 4. A single valve plate 10 is provided there. which can be closed from both sides by a locking plate 11 or 12 in the end positions of each stroke. A double-acting working cylinder 13 is used for this. The advantage of this relatively simple solution is that. that a return of the closing body to the original starting position is no longer necessary.
Of course, other embodiments are also conceivable, in which the passages in the valve plate are to be closed from each side with closing bodies, such closing bodies being connected to one another in terms of movement.
In the embodiment shown in FIG. 3, the surface of at least one of the valve plates 18, 19 opposite the reciprocating closing body 15 is covered with a relatively thick layer of resilient material which resiliently absorbs the impact of the closing element at the end of a stroke, or dampens while being compressed. Of course, the passages 16 of the upper valve plate 18 correspond to the passages 17 in the damping layer.
Fig. 3 of the drawing also shows an entire working cycle of the device, wherein Fig. 3a shows the initial state or the starting position in which the closing body 15 closes the lower valve plate 19, Fig. 3b shows the device during the lifting of the closing body 15, wherein in this position the actual compression process takes place, FIG. 3c the end of compression when the passage closes, as soon as the closing body 15 closes the passages 16 of the upper valve plate 18, FIG. 3d the return of the closing body into the starting position, i.e. H. in the closed position on the lower valve plate 19, for which purpose the upper valve plate 18 is also guided downwards by means of suitable devices in order to keep the passage between the pressure space and the molding space closed during the return of the closing body 15, and
3e in turn the initial state or the initial position after returning the upper valve plate 18 to the normal working position.
In contrast, Fig. 4 shows a much simpler valve device, in which the passage or the valve plate 10 is optionally closed by the closing body 11 or closing body 12, depending on the position of the working stroke of the working cylinder 13. Also in this embodiment, the valve plate 10 could, this time a layer 10 'or 10 "of resilient damping material can be provided on both sides.
The compression of this damping material causes part of the pressure reduction immediately after reaching the maximum pressure, i.e. immediately after closing the valve. Various rubber-elastic materials such as polyurethane elastomers, Vulkollan (registered trademark of Bayer AG) etc. are suitable as damping materials.
Fig. 5 shows a variant, purely schematically, of the valve device. In this case, a perforated closing body 20 is moved back and forth between two perforated valve plates 21, 22 and 22 'by a piston rod 13' which is moved back and forth by the working cylinder 13 and held thereon in the closed position.
On the left side of the figure, the underside of the upper valve plate 22 carries a damping cushion 23 made of rubber-elastic material. When the pad 23 occurs, the passage is closed and the pressure buildup is abruptly stopped. The cushion 23 is compressed to about half its density, which leads to a corresponding expansion of the mold space.
A modification of this variant is shown on the right-hand side of the figure: the upper valve plate 22 'is guided displaceably in the housing part 24 and is normally pressed downward against stops 26 by means of spring buffers 25. When the closing body 20 strikes the plate 22 ', the passage is closed and the pressure build-up is also interrupted. The plate 22 ', however, together with the closing body 20 resting thereon, will still move upwards by a certain distance against the action of the spring buffer 25. This displacement also causes an expansion of the molding space, similar to the arrangement on the left side of the figure, which leads to a corresponding pressure drop in the molding space.
The closing body is then returned to its starting position on the valve plate 21 in one of the ways described above.
The average lifting speed can be set by correspondingly controlling the working cylinder, which moves the closing bodies back and forth step by step, so that any desired maximum values for the pressure in the molding space can be set.
Thanks to this precise control option, it is possible to work with significantly lower pressures, which is not only more economical, but also significantly increases the safety of the device.
The resilient coverings on the surfaces of the fixed valve plates facing the closing element (which are designed as perforated plates) have the advantage, in addition to cushioning the impact, that an immediately effective, perfect seal is created.
Regardless of the pressure in the pressure chamber, lower pressures can be used in the molding room compared to known devices.
The pressure drop which begins immediately after the valve device is closed (expansion of the molding space by compression of the elastic sealing surfaces and thus further running of the sealing member) can be readily detected and has no disadvantageous consequences.