DE102009007833A1

DE102009007833A1 - Kniehebelpresse

Info

Publication number: DE102009007833A1
Application number: DE102009007833A
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-08-12
Also published as: WO2010088871A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kniehebelpresse mit mindestens zwei Kniehebeln, die jeweils zwei Hebelarme und einen Druckhebel aufweisen, wobei jeweils ein Hebelarm der Kniehebel an einem Stempel gelenkig gelagert ist und der jeweils andere Hebelarm an einem Rahmen gelenkig fixiert ist, und mindestens zwei an dem Rahmen drehbar gelagerten Hebelelementen, die jeweils einen Kraftarm und einen Lastarm besitzen, wobei der Lastarm gelenkig mit dem Druckhebel verbunden ist. Derartige Kniehebelpressen sollten derart weitergebildet werden, dass bei einer möglichst raumsparenden Anordnung und günstiger Verteilung der Kräfte im Pressenkörper als Zug- bzw. Druckkräfte eine größtmögliche Presskraft geliefert wird, wozu vorgeschlagen wird, dass an einem einzigen Stempel zwei Hebelarme angelenkt sind und dass die Kraftarme mit einer Zug- oder Pressvorrichtung verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kniehebelpresse mit mindestens zwei Kniehebeln, die jeweils 2 Hebelarme und einen Druckhebel aufweisen, wobei jeweils ein Hebelarm der Kniehebel an einem Stempel gelenkig gelagert ist und der jeweils andere Hebelarm an einem Rahmen gelenkig fixiert ist und mindestens zwei an dem Rahmen drehbar gelagerten Hebelelementen, die jeweils einen Kraftarm und einen Lastarm besitzen, wobei der Lastarm gelenkig mit dem Druckhebel verbunden ist.
Kniehebelpressen der eingangs beschriebenen Art sind seit langer Zeit bekannt. Beispielsweise wird in der DE 36 41 51 eine Doppelkniehebelpresse mit mehrarmigem, zum gleichzeitigen Antrieb des Ober- und Unterstempels dienenden Druckhebel zur Herstellung von Briketts, Steinen und dergleichen vorgeschlagen. Diese Doppelkniehebelpressen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Kniehebel jeweils an einem separaten Stempel angelenkt sind und diesen einzeln in Hubbewegung versetzen. Ferner sollen beide Kniehebel indirekt über eine starre Druckstange mit einem Druckausgleicher verbunden sein. Gegenüber der Verwendung eines einzelnen Kniehebels wird durch die besondere Anordnung zwar der doppelte Hub erzielt, allerdings entspricht der aufbringbare Druck dem eines einfachen Kniehebels.
Eine andere Kniehebelpresse mit zwei Kniehebeln wird in der DE 53 10 71 offenbart, bei der zwei Kniehebel parallel zueinander an einem Stempel angelenkt sind und von einer einzigen Antriebsstange angetrieben werden. Dadurch, dass sich im laufenden Betrieb zwischen der Antriebstange (Lenkstange b) und der Druckstange (Verlängerung k) ein von 180° verschiedener Winkel ergibt, wird der Pressenkörper auf Biegung beansprucht, was in Bezug auf die Material- und Lagerbeanspruchung nachteilig ist.
Aufgrund der besonderen Anordnung der Hebelarme einer Kniehebelpresse können sehr hohe Presskräfte erzeugt werden, so dass diese Pressen bevorzugt dann Verwendung finden, wenn hohe Drücke benötigt werden. Insbesondere zur Herstellung von Schleifsteinen bietet sich die Verwendung von Kniehebelpressen an.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bekannte Kniehebelpressen zu verbessern und eine Kniehebelpresse zu schaffen, die bei möglichst raumsparender Anordnung und günstiger Verteilung der Kräfte im Pressenkörper als Zug- bzw. Druckkräfte eine größtmögliche Presskraft liefert.
Diese Aufgabe wird durch die Kniehebelpresse nach Anspruch 1 gelöst, bei der vorgesehen ist, dass an einem einzigen Stempel zwei Hebelarme angelenkt sind, und dass die Kraftarme mit einer Zug- oder Pressvorrichtung verbunden sind. Dadurch, dass an einem Stempel zwei Hebelarme angelenkt sind, ist klar, dass bei gleicher Presskraft nur die Hälfte der Kraft auf einen Kniehebel wirkt, wie es vergleichsweise bei einem nach dem Stand der Technik bekannten Kniehebel wäre, was bezüglich des Verschleißes, der Lagerung vorteilhaft ist. Ferner werden dadurch, dass pro Kniehebel eine Druckstange vorgesehen ist – die im vorliegenden Fall in entgegengesetzte Richtungen wirken – eine Biegekraft im Pressenkörper vermieden, so dass die gesamte aufgebrachte Kraft in eine reine Zug- oder Presskraft resultiert, was wiederum bezüglich der Material- und Lagerabnutzung vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kniehebelpresse besteht allerdings in dem Zusammenwirken der beiden an einem Stempel angelenkten Kniehebel, die mittelbar mit einer einzigen Zug- oder Druckvorrichtung verbunden sind, die vorzugsweise eine Hydraulik, eine Winde oder eine Spindel ist. Dadurch vergrößert sich die Presskraft der Kniehebelpresse, da keine Kräfte auf etwaige Lagerungen übertragen werden. Das bedeutet gleichzeitig, dass mit der halben Antriebskraft und doppeltem Weg der gleiche Kniehebeldruck und Druckweg zu erreichen ist, wie bei bereits bekannten Kniehebelpressen.
Mit der erfindungsgemäßen Kniehebelpresse können sehr lange Presszeiten von bis zu 30 Minuten und darüber hinaus erzielt werden, wodurch sich die Kniehebelpresse bevorzugt für die Herstellung von warmverpressten Steinen sowie von Schleif- oder Trennscheiben eignet. Derzeit werden mit der vorliegenden Kniehebelpresse je nach Auslegung Drücke von bis zu 3000 T erreicht.
Konkrete und vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
1a, b jeweils eine Prinzipskizze der Kniehebelpresse und deren Wirkungsweise sowie
2a, b jeweils eine konkrete Ausgestaltung einer Kniehebelpresse.
Eine Kniehebelpresse 1 besteht mindestens aus einem Kniehebel 2, 2', der wiederum zwei Hebelarme 3, 3'; 3'', 3''' aufweist, die gelenkig miteinander verbunden sind. Der Hebelarm 3, 3'' ist gelenkig an einem Rahmen 4 fixiert und der andere Hebelarm 3', 3''' ist gelenkig an einem Stempel 5 gelagert. Eine Krafteinwirkung in Pfeilrichtung 6, 6' bewirkt, dass der Winkel α zwischen den Hebelarmen 3, 3' und 3'', 3''' größer wird bis er 180° beträgt. Dabei wird der Stempel 5 in Pfeilrichtung 7 heruntergedrückt. Dadurch, dass an dem Stempel 5 zwei Kniehebel 2, 2' angelenkt sind, verdoppelt sich die Presskraft, was durch den Doppelpfeil 7 angedeutet wird.
Erfindungsgemäß weisen beide Kniehebel 2, 2' einen Druckhebel 8, 8' auf, der auf der einen Seite an dem Kniegelenk angelenkt ist und auf der anderen Seite mit dem Lasthebel 9, 9' eines Hebelelementes 10, 10' verbunden ist. Das Hebelelement 10, 10' ist drehbar an dem Rahmen 4 fixiert und besitzt endseitig einen Kraftarm 11, 11'. Erfindungsgemäß sind beide Kraftarme 11, 11' mittels einer Zug- oder Druckvorrichtung 12 verbunden.
Der Kraftfluss ist in 1 durch die entsprechenden Pfeile (vgl. 6, 6', 7 und 14) angedeutet, wobei deren Länge kein Maß für die aufgebrachten Kräfte liefert.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Lastarm 9, 9' des Hebelelementes 10, 10' dieselbe Länge aufweist wie der Hebelarm 3, 3'', so dass beide stets parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Kraft, die von dem Lasthebel 9, 9' auf den Kniehebel 2, 2' wirkt, zeigt dann immer stets entlang der Winkelhalbierenden 13, was für die Lagerung aller anliegenden Bauteile vorteilhaft ist.
In den 2a und b ist jeweils eine konkrete Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Hebelelemente 10, 10' besitzen eine Gesamtlänge L_H von 1600 mm ≤ L_H ≤ 1800 mm, vorzugsweise von L_H = 1730 mm, wobei die Hebelelemente 10, 10' jeweils einen Kraftarm 11, 11' mit einer Länge L_K von ca. 1400 mm und einen Lastarm 9, 9' mit einer Länge L_L von ca. 290 mm aufweisen. Die Hebelarme 3, 3', 3'', 3''' der Kniehebel sind ebenfalls 290 mm lang.
Bei diesen Abmessungen wird erreicht, dass bei einer maximalen Auslenkung 21 eines Lastarms 10, 10' von ca. 984 mm ein Hub 22 des Stempels von 140 mm resultiert. In den 2a und b ist dies derart dargestellt, dass 2a die Kniehebelpresse bei entspanntem Stempel 5 darstellt, wohingegen 2b eine Kniehebelpresse zeigt, bei der die maximale Presskraft erreicht ist, was daraus deutlich wird, dass die Hebel 3, 3' und 3'', 3''' in einem 180°-Winkel zueinander angeordnet sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Stempel 5 eine Breite l_b von ca. 900 mm. Ferner sind die Kniehebel 2, 2' im Abstand l_k von ca. 400 mm zueinander angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 364151 [0002]
- DE 531071 [0003]

Claims

Kniehebelpresse mit a) mindestens zwei Kniehebel (2, 2'), die jeweils zwei Hebelarme (3, 3', 3'', 3''') und einen Druckhebel (8, 8') aufweisen, wobei jeweils ein Hebelarm (3', 3''') der Kniehebel (2, 2') an einem Stempel (5) gelenkig gelagert ist und der jeweils andere Hebelarm (3, 3'') an einem Rahmen (4) gelenkig fixiert ist und b) mindestens zwei an dem Rahmen (4) drehbar gelagerten Hebelelementen (10, 10'), die jeweils einen Kraftarm (11, 11'') und einen Lastarm (9, 9') besitzen, wobei der Lastarm (9, 9') gelenkig mit dem Druckhebel (8, 8') verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einem einzigen Stempel (5) zwei Hebelarme (3', 3''') angelenkt sind und, dass die Kraftarme (11, 11') mit einer Zug- oder Pressvorrichtung verbunden sind.
Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zug- oder Pressvorrichtung eine Hydraulikvorrichtung (12) ist.
Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch Hebelelemente (10, 10') mit einer Gesamtlänge L_H von 1600 mm ≤ L_H ≤ 1800 mm, vorzugsweise von L_H = 1730 mm, wobei die Hebelelemente (10, 10') jeweils einen Kraftarm (11, 11') mit einer Länge L_K von ca. 1400 mm und einen Lastarm 9, 9' mit einer Länge L_L von ca. 290 mm aufweisen.
Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelarme (3, 3'') der Kniehebel (2, 2') eine dem Lastarm (9, 9') korrespondierende Länge L_KH von 290 mm aufweist.
Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer maximalen Auslenkung (21) eines Lastarms (11, 11') von ca. 948 mm einen Hub (22) des Stempels (5) von 140 mm erreicht wird.
Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (5) eine Breite L_B von 900 mm aufweist.
Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniehebel (2, 2') im Abstand L_A von 400 mm zueinander angeordnet sind.