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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übergeben keramischer Pressteile
oder Formlinge, insbesondere Dachziegel, die noch ungebrannt/ungetrocknet
leicht verformbar sind und auch als grüne Formlinge bezeichnet werden
können.
Die Übergabevorrichtung
soll die keramischen Pressteile von einer drehbar gelagerten Trommel
einer Presse an eine Transporteinrichtung abgeben.
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An
der Presse werden so genannte keramische Batzen auf entsprechende
Dachziegelformen gegeben und verpresst. Ein überstehender Außenumfangsrand
des Formlings wird abgestochen, wobei der Rand als Pressabfall unter
dem Einfluss seiner Gewichtskraft von der drehenden Trommel abfällt.
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Eine
gattungsgemäße Übergabevorrichtung hat
wenigstens zwei Abhebe- und Ablegeeinrichtungen, insbesondere zwei
Greifeinrichtungen, die jeweils einen durch die Presse geformten
Formling von der Trommel abheben und an die Transporteinrichtung übergeben
und darauf ablegen können. Üblicherweise
ist die Abhebe- und Ablegeeinrichtung durch zwei oder mehrere pneumatische
Saugknöpfe gebildet,
welche durch das pneumatische Greifen ein Verletzen oder Verformen
des noch weichen keramischen Formlings verhindert. Die Abhebe- und
Ablegeeinrichtung wird von einer Tragstruktur der Übergabevorrichtung
gehalten, welche Tragstruktur von einer Aufnahmeposition in eine
Abgabeposition verschwenkbar ist. An der Trommel sind mehrere Pressformen
nebeneinander in einem vorbestimmten Abstand auf einer gemeinsamen
Trommelfläche
vorgesehen. Um die Abhebe- und Ablegeeinrichtung mit der Positionierung
der Pressformen in eine Positionsübereinkunft zu verbringen,
sind die Abhebe- und Ablegeeinrichtungen relativ zur Tragstruktur
verlagerbar. Eine Schlitten-Schienen-Führung
für jede
Abhebe- und Ablegeeinrichtung zum Gleiten längs einer vorbestimmten Bewegungsbahn
längs der
Tragstruktur zwischen einer gewünschten
Aufnahmeposition, an der ein Pressteil von der jeweiligen Abhebe-
und Ablegeeinrichtung aufnehmbar ist, und einer Abgabeposition,
an der ein Pressteil von der Abhebe- und Ablegeeinrichtung an die
Transporteinrichtung abgebbar ist, ist an der Tragstruktur vorgesehen.
Jeweils ein Schlitten trägt
eine Abhebe- und Ablegeeinrichtung zum Greifen jeweils eines Formlings.
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Es
ist bekannt, die Abhebe- und Ablegeeinrichtung mit Hilfe einer Kulissenführung, von
Pneumatik und Hydraulik bei Einsatz von Servozylindern zu verlagern.
Dabei ist ein Antriebszylinder ortsfest an der Tragstruktur angebracht.
Ein weiterer Antriebszylinder für
einen anderen Schlitten einer weiteren Abhebe- und Ablegeeinrichtung
kann an einem benachbarten Schlitten befestigt sein. Die Verlagerung
der Abhebe- und Ablegeeinrichtung ist somit geometriegebunden und
hängt von
der Position der anderen Abhebe- und Ablegeeinrichtung sowie von
einem Zylinderhub ab. Dabei ist die Verlagerung auf einen maximal
möglichen
Zylinderhub begrenzt. Insbesondere beim Anpassen der Presse an unterschiedliche
Formlinge oder an eine unterschiedliche Anzahl von Pressformen ist
eine sichere Übergabe
von der Trommel an eine Transporteinrichtung mit unterschiedlichen
Transportbehälterabständen nur
mit einem hohen steuerungstechnischen und konstruktiven Aufwand
möglich.
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Die
Abhebe- und Ablegeeinrichtungsverschiebung hängt bei Pneumatik- und Hydraulikzylindern
von einer Zylinderbaulänge
ab, die die maximale Verschiebelänge
begrenzt. Beim hydraulischen und pneumatischen Antrieb kann die
Verschiebung der Schlitten lediglich symmetrisch erfolgen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik
zu überwinden,
insbesondere eine freie Positionierung der Abhebe- und Ablegeeinrichtung
längs der
Tragstruktur zu realisieren, um eine flexible Übergabevorrichtung im Hinblick
auf die Fertigung von unterschiedlichen Ziegelmodellen und/oder
unterschiedlichen Dimensionen gleicher Ziegelmodelle und auf den
Einsatz von unterschiedlich vielen Pressformen bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Danach
ist eine Vorrichtung zum Übergeben keramischer
Formlinge, insbesondere Dachziegel, von einer drehbar gelagerten
Trommel einer Presse an eine Transporteinrichtung, mit wenigstens
zwei Greifeinrichtungen oder Abhebe- und Ablegeeinrichtungen versehen,
die jeweils ein durch die Presse geformtes Pressteil von der Trommel
abheben und auf die Transporteinrichtung ablegen. Des Weiteren hat die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eine wenigstens zwei Abhebe- und Ablegeeinrichtungen haltende Tragstruktur,
die insbesondere schwenkbar an einem Maschinenrahmen der Presse
gelagert ist, eine Schlitten- Schienenführung für jede Abhebe-
und Ablegeeinrichtung zum Bewegen der Abhebe- und Ablegeeinrichtung
längs einer
vorbestimmten Bewegungsbahn relativ zur Tragstruktur zwischen einer gewünschten
Aufnahmeposition, an der ein Formling von der jeweiligen Abhebe- und Ablegeeinrichtung aufnehmbar
ist, und einer Abgabeposition, an der ein Formling von der Abhebe-
und Ablegeeinrichtung an die Transporteinrichtung abgebbar ist,
wobei jede Abhebe- und Ablegeeinrichtung einen Antrieb zur individuellen
Verlagerung der jeweiligen Abhebe- und Ablegeeinrichtung relativ
zur Tragstruktur aufweist und die Antriebe der Abhebe- und Ablegeeinrichtungen
derart individualisiert voneinander entkoppelt sind, dass eine Antriebsverlagerung
einer Abhebe- und Ablegeeinrichtung eine Position und/oder Bewegung
jeder anderen unangetriebenen Abhebe- und Ablegeeinrichtung relativ
zur Tragstruktur unverändert
lässt.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es
möglich,
die Abhebe- und Ablegeeinrichtung frei längs der vorbestimmten Bewegungsbahn
zu positionieren, ohne eine Bewegungsbeschränkung durch eine andere Abhebe-
und Ablegeeinrichtung hinnehmen zu müssen. Jegliche Aufnahme- und
Abgabepositionen für
die Abhebe- und Ablegeeinrichtung können durch einfache Ansteuerroutinen
eingenommen werden, wodurch die Produktflexibilität der Vorrichtung
deutlich verbessert werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung definiert jeder Antrieb
eine abhebe- und ablegeeinrichtungsseitige Antriebsseite und eine tragstrukturseitige
Abtriebseite. Eine Antriebskraft des jeweiligen Antriebs wird von
der Antriebsseite auf die Abtriebsseite übertragen, um die Abhebe- und Ablegeeinrichtung
zu beschleunigen, wobei die Abtriebsstelle tragstrukturseitig mit
der Abhebe- und Ablegeeinrichtung mitläuft. Vorzugsweise läuft die
Abtriebsseite des Antriebs mit der sich verlagernden Abhebe- und
Ablegeeinrichtung längs
der Bewegungsbahn synchron mit. Die Antriebseite des Antriebs kann
bezüglich
der Abhebe- und Ablegeeinrichtung ortsfest sein. Vorzugsweise kann
die Abtriebsseite durch einen direkten Antriebseingriff an der Tragstruktur
oder durch einen Antriebseingriff an einem ortsfest an der Tragstruktur
befestigtes Eingriffsteil, wie einer Zahnstange, einen Stator, eine
Spindel, gebildet sein, welches sich parallel zur Bewegungsbahn
der Tragstruktur erstreckt.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung trägt jede zu verlagernde Abhebe-
und Ablegeeinrichtung einen Energiewandler zum Wandeln einer der
Abhebe- und Ablegeeinrichtung mitgeteilten Versorgungsenergie, wie
elektrischer Energie, in eine kinetische Energie zum Beschleunigen
der Abhebe- und Ablegeeinrichtung.
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Vorzugsweise
umfasst zumindest ein von der Abhebe- und Ablegeeinrichtung getragener
Antrieb, vorzugsweise jeder Antrieb, ein durch den Antrieb antreibbares
Drehantriebsteil, das insbesondere ortsfest an der Abhebe- und Ablegeeinrichtung
drehbar gelagert ist und für
die Relativbewegung der Abhebe- und Ablegeeinrichtung in einen Drehabtriebseingriff
mit der Tragstruktur oder mit einem an der Tragstruktur ortsfest
befestigten Eingriffsteil, wie einer Zahnstange, einer Spindel,
einem Zahnriehmen, steht.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung trägt die Abhebe- und Ablegeeinrichtung
eine durch den Antrieb drehangetriebene Spindelmutter.
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Zumindest
ein von der Abhebe- und Ablegeeinrichtung getragener Antrieb, vorzugsweise
jeder Antrieb, hat einen Linearmotor, der mit einem abhebe- und
ablegeeinrichtungseitigen Magnetfelderzeuger ausgestattet ist, der
antreibend mit einem tragstrukturseitigen, ortsfesten Stator elektromechanisch
antreibend zusammenwirkt.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung hat zumindest ein von der Abhebe-
und Ablegeeinrichtung getragener Antrieb, vorzugsweise jeder Antrieb,
einen Elektromotor, der mit einer elektrischen Energiequelle verbunden
ist, die distal der Tragstruktur liegt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung hat jede Abhebe- und Ablegeeinrichtung einen Schlitten,
der gleitend auf einer die Bewegungsbahn der Abhebe- und Ablegeeinrichtung
bestimmenden Schiene der Tragstruktur geführt ist. Vorzugsweise ist ein
Schlitten durch zwei von einander trennbare Schlittenteile gebildet,
von denen ein Schlittenteil den Antrieb trägt und der andere Schlittenteil
die Abhebe- und Ablegeeinrichtung trägt. Alle Schlitten können auf
ein und derselben Schiene hintereinander geführt sein.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist die Abhebe- und Ablegeeinrichtung
mit wenigsten einen Saugkopf versehen.
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Vorzugsweise
ist die Tragstruktur schwenkbar gelagert, um zwischen einer Aufnahmestellung und
einer Abgabestellung hin- und herschwenkbar zu sein. Die Vorrichtung
kann einen Vorschubmechanismus aufweisen, durch den die Abhebe-
und Ablegeeinrichtung, insbesondere die Tragstruktur, auf die Trommel
und/oder auf die Transporteinrichtung zu und davon weg translatorisch
verlagerbar sind.
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Außerdem betrifft
die Erfindung eine Presse für
keramische Zwischenprodukte umfassend eine drehbar gelagerte Trommel,
einen insbesondere translatorisch verlagerbaren Druckstempel mit
wenigstens zwei oberen Pressformen, die zum Pressen mit unteren
Pressgegenformen an der Trommel zusammenwirken, und eine erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung.
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Schließlich betrifft
die Erfindung eine Anordnung mit der erfindungsgemäßen Presse
und einer der Presse zugeordnete Transporteinrichtung mit insbesondere
wenigstens zwei Pressteilaufnahmen, die von der Abhebe- und Ablegeeinrichtung
jeweils ein Formteil aufnehmen.
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Weitere
Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand
der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Presse, bei der die Übergabevorrichtung
zum Aufnehmen der keramischen Formlinge von der Trommel dargestellt
ist.
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2a eine
Seitenansicht der Presse gemäß 1;
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2b eine
Seitenansicht einer Presse mit einer unterschiedlichen Ausführung der Übergabevorrichtung
mit einem mechanischen Mehrgelenkschwenkantrieb;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Presse gemäß den 1 und 2, wobei die Übergabevorrichtung in einer
Stellung dargestellt ist, in der die Formlinge an eine nicht dargestellte
Transportvorrichtung abgebbar sind;
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4 eine
Seitenansicht der Presse in 3, wobei
die Transporteinrichtung angedeutet ist;
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5 eine
Detailseitenansicht des Abschnitts V gemäß 4;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer externen Ausführung einer erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung
aus einer ersten Ansichtsrichtung;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Übergabevorrichtung
gemäß 6 aus
einer zweiten Ansichtsrichtung;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung in einer zweiten
Ausführung
gemäß einer
ersten Ansichtsrichtung;
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9 eine
perspektivische Ansicht der Übergabevorrichtung
gemäß 7 in
einer zweiten Ansichtsrichtung;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung in einer zweiten
Ausführung
gemäß einer
ersten Ansichtsrichtung;
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11 eine
perspektivische Ansicht der Übergabevorrichtung
gemäß 10 gemäß einer zweiten
Ansichtsrichtung;
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12 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführung
in einer ersten Ansichtsrichtung; und
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13 eine
perspektivische Ansicht der Übergabevorrichtung
gemäß 12 in
einer zweiten Ansichtsrichtung.
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In
den 1 bis 5 ist eine erfindungsgemäße Presse
im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die erfindungsgemäße Presse 1 hat
einen Maschinenrahmen 3, in dem eine sechseckige Trommel 5 drehbar
gelagert ist, wobei an den ebenen identischen Umfangsflächen der
idealsechseckigen Trommel 5 eine Anzahl von unteren Pressgegenformen 7 befestigt
sind, welche die Form eines keramischen Formlings prägen sollen.
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Die
Trommel 5 ist drehbar an dem Maschinenrahmen 3 gelagert.
Ein Druckstempel 9 mit mehreren nicht dargestellten oberen
Pressgegenformen dient dazu, den innerhalb der unteren Pressgegenform 7 liegenden
keramischen Batzen zu verpressen, damit der Batzen die gewünschte Dachziegelform annimmt.
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Nach
dem Pressen wird der Formling über eine
Schwenkbewegung der Trommel 5 in Schwenkrichtung S um 60° gedreht,
bis die Pressgegenform 7 einer erfindungsgemäßen Übergabevorrichtung 11 gegenüberliegt.
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Wie
insbesondere in den 2 und 4 ersichtlich
ist, hat die Übergabevorrichtung 11 eine Tragstruktur 13,
welche um eine Schwenkachse R von einer Aufnahmestellung, die in 2 dargestellt ist und in der die Übergabevorrichtung 11 den
Formling von der Trommel 5 abnehmen kann, und in eine Abgabestellung
und zurück
schwenkbar ist, die in 4 dargestellt ist und in der
die Übergabevorrichtung 11 den
Formling an eine Transporteinrichtung abgeben kann, welche in 2 lediglich schematisch angedeutet ist
und mit der Bezugsziffer 15 versehen ist.
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Die
Tragstruktur 13 ist nicht nur um die Schwenkachse R schwenkbar,
sondern auch in Richtung der Längsachse
L translatorisch aus- und einfahrbar, um das Abgreifen des Formlings
von der Trommel 5 sowie das Abgeben des Formlings an die Transporteinrichtung 15 zu
realisieren.
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In
den 2 und 4 ist lediglich
die eingefahrene Position dargestellt. Als Vorschubmechanismus zum
Aus- und Zurückfahren
der Struktur kann beispielsweise eine Teleskop- oder Spindelstruktur vorgesehen
sein.
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Die
Schwenkkräfte
werden durch hydraulische Zylinder realisiert, welche in 2a mit
der Bezugsziffer 19 versehen sind. Anstatt eines hydraulischen
Antriebs mit einer entsprechenden Kolbenzylinderkonstruktion, kann
auch ein mechanischer Antrieb zur Erzeugung der Schwenkkräfte vorgesehen sein,
welcher in 2b mit der Bezugsziffer 20 versehen
ist. Der mechanische Antrieb ist im Wesentlichen durch eine Mehrgelenkkette
gebildet, welche bei günstigen
Hebelkonfigurationen ein Verschwenken der Übergabevorrichtung 11 veranlasst.
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Die
Tragstruktur 13 trägt
Greifeinrichtungen oder Abhebe- und Ablegeeinrichtungen 21,
die durch zwei bis fünf
Saugknöpfe
für zwei
bis fünf
Formlinge realisiert sein können.
An den Saugknöpfen
wird ein pneumatischer Unterdruck erzeugt, um ein Haften der keramischen
Formlinge an der Abhebe- und Ablegeeinrichtung 21 zu realisieren.
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Um
die Abhebe- und Ablegeeinrichtung 21 in Querrichtung Q
zu verlagern, hat die Übergabevorrichtung 11 eine
Schlitten-Schienenführung 23,
wobei die Schiene an der Tragstruktur 13 befestigt ist, während die
Abhebe- und Ablegeeinrichtung 21 von dem an der Schiene
geführten
Schlitten getragen ist. Wie in den 5 bis 13 ersichtlich
ist, ist die Schiene durch zwei Längsträger 31, 33 gebildet,
welche an der Tragstruktur 11 befestigt sind. Wie in den Figuren
ersichtlich ist, sind vier Schlitten 35 bis 41 längs der
Längsträger 31, 33 verschieblich
geführt, welche
jeweils eine Abhebe- und Ablegeeinrichtung 21 tragen.
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Bei
der Ausführung
gemäß den 8 und 9 trägt jeder
Schlitten 35 bis 41 einen Elektromotor 49 bis 55,
der ein Antriebszahnrad 57 antreibt. An einem der Längsträger 31, 33 sind
zwei Lagerflansche 43, 45 vorgesehen, an denen
eine Spindelstange 47 ortsfest befestigt ist. An dem Schlitten 35 bis 41 ist
ein Abtriebszahnrad 59 gelagert, welches mit einer Spindelmutter 60 starr
verbunden ist, die mit deren Innengewinde in Eingriff mit der Spindelstange 47 steht.
Jeder Elektromotor 49 bis 55 steht mit einer nicht
näher dargestellten
Steuerungs- und
Regelungseinrichtung in Kontakt, welche den jeweiligen Elektromotor 49 bis 55 ansteuern
kann, um ein freies Positionieren des Schlittens 35 bis 41 relativ
zur Tragstruktur 11, insbesondere den Längsträgern 31, 33,
sicherzustellen.
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Bei
dem in den 8 und 9 dargestellten
Antriebsmechanismus ist die Antriebsseite durch das Antriebsrad 57 gebildet,
während
die Abtriebsseite durch den Eingriff des Abtriebszahnrads 59 an der
Spindelstange 47 realisiert ist.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus
können
die Schlitten längs
der Spindelstange 47 frei positioniert werden.
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In
den 6 und 7 ist ein unterschiedlicher
Antriebsmechanismus zum freien Positionieren und Bewegen der Schlitten 35 bis 41 vorgesehen. Zur
einfachen Lesbarkeit der Figurenbeschreibung werden für jedes
identische oder ähnliche
Bauteil die gleichen Bezugsziffern wie oben verwendet.
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Der
Antrieb für
die Schlitten 35 bis 41 wird durch einen bezüglich der
Tragstruktur 13 ortsfesten Zahnriemen 61 gebildet,
der an seinen beiden Enden durch Einspannkästen 63, 65 tragstrukturseitig
festgelegt und gespannt ist. Jeder Schlitten 35 hat ein Treibrad 67 und
zwei Umlenkrollen 69, 71. An jedem Schlitten 35 bis 41 ist
ein Elektromotor 49 bis 55 angeordnet, der das
Antriebsritzel 67 entsprechend der gewünschten Position des Schlittens 35 bis 41 antreiben
kann. Der Elektromotor 49 bis 55 ist mit einer nicht
dargestellten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung verbunden,
die den jeweiligen Elektromotor der Schlitten 35 bis 41 unabhängig ansteuern kann.
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Statt
den Elektromotoren können
auch pneumatische oder hydraulische Antriebe vorgesehen sein, die
in 7 mit der Bezugsziffer 73 versehen sind.
Die pneumatischen oder hydraulischen Antriebe 73 haben
Anschlüsse,
um eine pneumatische Druckquelle dort anzukoppeln. Es sei klar,
dass die pneumatischen oder hydraulischen Antriebe ebenfalls über die
Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung angesteuert werden können.
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In
den 10 und 11 ist
ein weiteres erfindungsgemäßes Antriebssystem
für die
jeweiligen Schlitten 35 bis 41 dargestellt.
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An
der Tragstruktur ist eine Zahnstange 79 ortsfest befestigt.
Die Zahnstange 79 steht in Eingriff mit Antriebsritzeln 81 von
Servoantrieben 83, die schlittenindividuell an dem jeweiligen Schlitten 35 bis 41 getragen
sind. Der Servoantrieb 83 treibt das Antriebsritzel 81 an,
das im Eingriff mit der Zahnstange 79 steht, um die Schlitten 35 bis 41 in
die gewünschte Position
zu verlagern. Es sei klar, dass die Servoantriebe 83 von
einer nicht dargestellten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gesteuert
werden können.
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In
den 12 und 13 ist
ein Linearantrieb vorgesehen, der auf einem elektromagnetischen
Prinzip beruht. Ein ortsfester Stator 85 ist zwischen den
Längsträgern 31, 33 angeordnet,
die elektromagnetisch mit einem nicht dargestellten Magnetfelderzeuger
zusammenwirken, der für
jeden Schlitten 35 bis 41 vorgesehen ist und von
diesem getragen wird.
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Der
Magnetfelderzeuger ist mit einer nicht dargestellten Steuerungs-
und/oder Regelungseinrichtung verbunden.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung
der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein.
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- 1
- Presse
- 3
- Maschinenrahmen
- 5
- Trommel
- 7
- Pressgegenform,
Unterform
- 9
- Druckstempel
- 11
- Übergabevorrichtung
- 13
- Tragstruktur
- 15
- Transporteinrichtung
- 19
- Schwenkzylinder
- 21
- Greifeinrichtung
- 23
- Schlitten-Schienenführung
- 31,
33
- Längsträger
- 35,
37, 39, 41
- Schlitten
- 43,
35
- Lagerflansch
- 47
- Spindelstange
- 49,
51, 53, 55
- Elektromotor
- 57,
59
- Antriebszahnrad
- 60
- Spindelmutter
- 61
- Zahnriemen
- 63,
65
- Einspannkasten
- 67
- Treibrad
- 69,
71
- Umlenkrollen
- 73
- pneumatischer
Antrieb
- 79
- Zahnstange
- 81
- Antriebsritzel
- 83
- Servoantrieb
- 85
- Stator
- R
- Schwenkachse
- L
- Längsachse
- Q
- Querrichtung