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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressvorrichtung zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln, insbesondere von Metallspänen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
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Eine solche Pressvorrichtung zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, die eine Stempeleinrichtung mit einem Pressstempel eine Matrizeneinrichtung mit einer Matrizenform und ein Bodenelement umfasst, ist aus der
DE2313343 bekannt, wobei die Matrizenform zwei Matrizenöffnungen und einen Matrizenraum aufweist. Das Pressgut, d.h. die staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikel und dergleichen, wird zunächst in die Matrizenform eingefüllt, dann verpresst, indem der Pressstempel durch die eine der zwei Matrizenöffnungen in die Matrizenform eingefahren wird, während das Bodenelement die andere der zwei Matrizenöffnungen verschließt, und schließlich als Brikett ausgeworfen, indem das Bodenelement von der anderen der zwei Matrizenöffnungen entfernt wird und der Pressstempel weiter in die Matrizenform eingefahren wird.
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Ein Nachteil der Pressvorrichtung und des Pressverfahrens liegt darin, dass die verschiedenen Verarbeitungsschritte Befüllen, Pressen, Auswerfen seriell in einer Matrizenform ablaufen, so dass zur Erzeugung eines Briketts relativ viel Energie und Zeit erforderlich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pressvorrichtung und ein Pressverfahren zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln, insbesondere von Metallspänen, zu schaffen, die eine zeiteffiziente Verarbeitung ermöglichen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Pressvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Pressverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressvorrichtung zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, mit einer Stempeleinrichtung, die einen Pressstempel aufweist, einer Matrizeneinrichtung, die eine erste Matrizenform aufweist, und einem Bodenelement, wobei die erste Matrizenform eine obere Matrizenöffnung, einen Matrizenraum und eine untere Matrizenöffnung aufweist, wobei die Matrizeneinrichtung eine zweite Matrizenform umfasst, wobei die zweite Matrizenform eine obere Matrizenöffnung, einen Matrizenraum und eine untere Matrizenöffnung aufweist, wobei die Matrizeneinrichtung so ausgebildet und drehbar ist, dass die erste Matrizenform in eine Pressstellung gelangt, und die zweite Matrizenform gleichzeitig in eine Auswurfstellung gelangt, wobei ein Bodenelement die untere Öffnung der ersten Matrizenform in der Pressstellung bedeckt und die untere Öffnung der zweiten Matrizenform in der Auswurfstellung offen lässt, wobei ein unteres Ende des Pressstempels durch die obere Matrizenöffnung in den Matrizenraum der ersten Matrizenform in der Pressstellung absenkbar ist, und wobei die Stempeleinrichtung einen Auswurfstempel aufweist, dessen unteres Ende durch die obere Matrizenöffnung in den Matrizenraum der zweiten Matrizenform in der Auswurfstellung absenkbar ist. Eine obere Matrizenöffnung ist in diesem Zusammenhang die Öffnung einer Matrizenform deren unterster Punkt zumindest über dem untersten Punkt einer unteren Öffnung der Matrizenform liegt. Vorzugsweise liegen sowohl die obere Öffnung als auch die untere Öffnung in zwei horizontalen Ebenen. An den oberen Öffnungen sind vorzugsweise Anfasungen vorgesehen, um das passgenaue Absenken der Stempel, die vorzugsweise im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die Matrizenräume aufweisen, in die Matrizenräume zu erleichtern, wobei die Matrizeneinrichtung beim Einführen der Stempel in die Matrizenräume eventuell um einen kleinen Drehwinkel nachgeben kann. Der Matrizenraum ist der Hohlraum, der zwischen der unteren Öffnung und der oberen Öffnung ausgebildet ist und in dem das Pressgut kompaktiert wird. Ein Bodenelement ist in diesem Zusammenhang ein Bauteil mit einer beliebigen Form, welches während eines Pressvorgangs zumindest einen Teil der Wand des Matrizenraums bildet, in dem Pressgut verpresst wird. Das Bodenelement ist vorzugsweise als Platte ausgebildet und hat vorzugsweise zumindest eine teilweise ebene Oberseite, die in einer Horizontalen liegt, so dass die Matrizeneinrichtung über der ebenen Oberseite in unterschiedliche Stellungen gedreht werden kann, und dass das Bodenelement dabei untere Öffnungen der Matrizenformen zumindest teilweise bedecken kann. Eine von einem Bodenelement bedeckte untere Matrizenöffnung ist in diesem Zusammenhang eine untere Matrizenöffnung, die sich so nahe über dem Bodenelement befindet, dass das Bodenelement den Durchtritt von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, durch die untere Matrizenöffnung stark behindert und vorzugsweise verhindert, wobei vorzugsweise nur ein schmaler Spalt oder nicht einmal ein Spalt zwischen dem Rand der Matrizenöffnung und dem Bodenelement verbleibt. Das Bodenelement befindet sch also nicht über der Matrizenöffnung oder liegt auf dieser auf. Eine offen gelassene untere Matrizenöffnung ist in diesem Zusammenhang eine untere Matrizenöffnung, in dessen unmittelbarer Nähe sich kein weiterer Gegenstand befindet, so dass der unbehinderte oder nahezu unbehinderte Durchtritt von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, durch die untere Matrizenöffnung möglich ist. Die Matrizeneinrichtung ist vorzugsweise um eine vertikale Welle drehbar gelagert. Zusätzlich zu der ersten und zweiten Matrizenform können weitere Matrizenformen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind insgesamt drei oder vier Matrizenformen vorgesehen. Sämtliche Matrizenformen sind vorzugsweise im gleichen Winkelabstand um die vertikale Welle herum und im gleichen Abstand von der vertikalen Welle vorgesehen, wobei die Matrizenformen vorzugsweise identisch und hohlzylindrisch ausgebildet sind. Für eine Matrizeneinrichtung mit drei Matrizenformen beträgt der Winkel zwischen zwei Linien in einer horizontalen Ebene, die jeweils durch die Drehachse und eine Symmetrieachse von einer der zwei benachbarten Matrizenformen verlaufen also vorzugsweise 120°. Für eine Matrizeneinrichtung mit vier Matrizenformen beträgt der Winkel zwischen zwei Linien in einer horizontalen Ebene, die jeweils durch die Drehachse und eine Symmetrieachse von einer der zwei benachbarten Matrizenformen verlaufen also vorzugsweise 90°. Zusätzlich zu dem Pressstempel und dem Auswurfstempel kann mindestens ein weiterer Vorpressstempel vorgesehen sein. Sämtliche Stempel sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, im gleichen Winkelabstand um eine Achse, welche durch die vertikale Welle verläuft und abschnittsweise mit dieser übereinstimmt, und im gleichen Abstand von der Achsen vorgesehen, den die Matrizenformen von der vertikalen Welle haben, so dass sämtliche Stempel durch eine vertikale Verschiebung jeweils von einer oberen Position zu einer untere Position in eine der Matrizen abgesenkt werden können, wenn die Matrizeneinrichtung sich in einer geeigneten Drehstellung befindet. Die obere Position ist vorzugsweise fest vorgegeben, während die untere Position von einem Druck bestimmt sein kann, mit dem einer der Stempel oder die Stempel beaufschlagt sind, um eine Überlastung der Pressvorrichtung zu vermeiden. Die Stempel können unterschiedliche Längen aufweisen und ihre unteren Enden können auf unterschiedlicher Höhe vorgesehen sein. Die Pressvorrichtung ermöglicht es, parallel verschiedene Pressgutverarbeitungsschritte vorzunehmen, und die Pressgutverarbeitung auf einfache Weise automatisch zu steuern, wobei lediglich die sich andauernden wiederholenden Hoch- und Runterbewegungen von Stempel und die sich andauernd wiederholende Drehbewegung einer Matrizeneinrichtung synchronisiert werden müssen. Der Verschleiß der einzelnen Matrizen und Stempel wird dadurch verringert, dass diese jeweils nur für einen der Pressgutverarbeitungsschritte verwendet werden. Als Pressgut werden insbesondere Zinkspäne verwendet, die während der Metallverarbeitung anfallen und einen wertvollen Rohstoff darstellen. Diese Zinkspäne werden verpresst, um sie leichter lagern und transportieren zu können, dann wieder einzuschmelzen und wieder zu verwerten. Die Pressvorrichtung ist aber nicht auf staubförmige, pulverförmige oder spanartige Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, beschränkt, sondern kann für jegliches Pressgut eingesetzt werden, zu dessen Verarbeitung sie geeignet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Matrizeneinrichtung eine dritte Matrizenform, wobei die dritte Matrizenform eine obere Matrizenöffnung, einen Matrizenraum und eine untere Matrizenöffnung aufweist, wobei die Matrizeneinrichtung so ausgebildet und drehbar ist, dass die erste Matrizenform in eine Pressstellung gelangt, dass die zweite Matrizenform gleichzeitig in eine Auswurfstellung gelangt, und dass die dritte Matrizenform gleichzeitig in einer Befüllstellung gelangt, und wobei eine Befülleinrichtung vorgesehen ist, die eingerichtet ist, in der Befüllstellung Pressgut durch die obere Matrizenöffnung in den Matrizenraum der dritten Matrizenform einzufüllen. Hierdurch wird es ermöglicht, eine Matrizenform mit Pressgut zu befüllen, während gleichzeitig in anderen Matrizenformen Pressgut verarbeitet wird.
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In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform bedeckt das Bodenelement die untere Matrizenöffnung der dritten Matrizenform in der Befüllstellung. Vorzugsweise bedeckt das Bodenelement auch einen Bereich über den sich die untere Öffnung der Matrizenform von der Befüllstellung in die Pressstellung bewegt. Hierdurch wird verhindert, dass das Pressgut aus der unteren Öffnung der Matrizenform fällt.
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In noch einer bevorzugten Ausführungsform weist die Matrizeneinrichtung eine vierte Matrizenform auf, wobei die vierte Matrizenform eine obere Matrizenöffnung, einen Matrizenraum und eine untere Matrizenöffnung aufweist, wobei die Matrizeneinrichtung so ausgebildet und drehbar ist, dass die erste Matrizenform in einer Pressstellung gelangt, dass die zweite Matrizenform gleichzeitig in einer Auswurfstellung gelangt, dass die dritte Matrizenform gleichzeitig in einer Befüllstellung gelangt, dass die vierte Matrizenform gleichzeitig in einer Vorpressstellung gelangt, und wobei ein Vorpressstempel vorgesehen ist, dessen unteres Ende in der Vorpressstellung durch die obere Matrizenöffnung in den Matrizenraum der vierten Matrizenform absenkbar ist. Pressgut kann in der Matrizeform in der Vorpressstellung vorgepresst werden, während Pressgut in weiteren Matrizenformen gleichzeitig verarbeitet wird. Dadurch dass das Pressgut vorgepresst wird, kann der Aufwand beim Pressen entsprechend verringert werden. Das Vorpressen ist außerdem bei schwer verpressbaren Materialien wie staubförmigem Pulvern vorteilhaft.
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In einer Weiterbildung der bevorzugten letztgenannten Ausführungsform bedeckt das Bodenelement die untere Matrizenöffnung der vierten Matrizenform in der Vorpressstellung. Vorzugsweise bedeckt das Bodenelement auch einen Bereich über den sich die untere Öffnung der Matrizenform von der Befüllstellung in die Pressstellung bewegt. Hierdurch wird verhindert, dass das Pressgut aus der unteren Öffnung der Matrizenform fällt.
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In noch einer Weiterbildung der bevorzugten letztgenannten Ausführungsform weist die Stempeleinrichtung eine absenkbare Stempelhalterung auf, an welcher der Vorpressstempel, der Pressstempel und der Auswurfstempel angebracht sind, so dass der Vorpressstempel, der Pressstempel und der Auswurfstempel durch Absenken der Stempelhalterung gemeinsam absenkbar sind. Die Stempelhalterung ermöglicht es, eine einzige Stempelantriebseinrichtung zu verwenden, um mehrere Stempel abzusenken, und dementsprechend die Steuerung zu vereinfachen. Die Stempel sind vorzugsweise austauschbar und mit ihren oberen Enden in Aussparungen eingeführt. Die vertikalen Positionen der Stempel sind vorzugsweise jeweils in den Aussparungen justierbar, wobei insbesondere das untere Ende des Vorpressstempels relativ zu dem unteren Ende des Pressstempels einstellbar ist, um geeignete Drücke des Vorpressstempels und des Pressstempels zu erreichen.
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In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform sind an einer absenkbaren Stempelhalterung der Pressstempel und der Auswurfstempel angebracht, so dass der Pressstempel und der Auswurfstempel durch Absenken der Stempelhalterung gemeinsam absenkbar sind. Die Stempelhalterung ermöglicht es, eine einzige Stempelantriebseinrichtung zu verwenden, um den Pressstempel und den Auswurfstempel abzusenken, und dementsprechend die Steuerung zu vereinfachen. Die Stempel sind vorzugsweise austauschbar und mit ihren oberen Enden in Aussparungen eingeführt.
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In noch einer bevorzugten Ausführungsform sind die Matrizenformen an der Matrizeneinrichtung derart angeordnet, und ist die Matrizeneinrichtung derart drehbar, dass jede der Matrizenformen gleichzeitig zu einer Pressgutverarbeitungsstellungen gelangt, dass eine beliebige der Matrizenformen in jede der Pressgutverarbeitungsstellungen drehbar ist, und dass die Pressgutverarbeitungsstellung der weiteren Matrizenform bzw. die Pressgutverarbeitungsstellungen der weiteren Matrizenformen durch die Pressgutverarbeitungsstellung der einen beliebigen Matrizenform bestimmt ist/sind. Hierdurch ist es möglich, parallel Pressgut in mehreren Matrizenformen zu verarbeiten, wobei die Matrizenformen wiederholt der Reihe nach unterschiedliche Verarbeitungsstellungen durchlaufen, in denen jeweils der gleiche Verarbeitungsschritt durchgeführt wird.
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In noch einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Matrizenantriebseinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, die Matrizeneinrichtung in Stellungen zu drehen, in welchen sich die Matrizenformen jeweils in einer Pressgutverarbeitungsstellung befinden, und ist eine Stempelantriebsseinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, Stempel in die Matrizenformen, die sich jeweils in einer der Pressgutverarbeitungsstellungen befinden, abzusenken. Die Stempelantriebsseinrichtung kann mechanisch, hydraulisch usw. ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst die Matrizeneinrichtung ein Zahnrad, welches an deren Umfang vorgesehen ist und in welches ein Zahnrad der Matrizenantriebseinrichtung eingreift, wodurch eine besonders genaue Positionierung der Matrizeneinrichtung ermöglicht wird. Die Matrizeneinrichtung kann beispielsweise aber auch durch ein Kettenrad, oder über eine Welle angetrieben werden. Vorzugsweise stoppt die Matrizenantriebseinrichtung die Drehung der Matrizeneinrichtung automatisch, sobald sich die Matrizenformen jeweils in einer Pressgutverarbeitungsstellung befinden. Hierzu wird die Position der Matrizeneinrichtung direkt oder indirekt bestimmt und an eine Steuerung weitergegeben, welche die Matrizenantriebseinrichtung und die Stempelantriebseinrichtung steuert. Zur direkten Messung an der Matrizeneinrichtung kann beispielsweise eine herkömmliche, optische Winkelmesseinrichtung vorgesehen sein. Zur indirekten Messung kann beispielsweise an einer Achse der Matrizenantriebseinrichtung eine Winkelmesseinrichtung vorgesehen sein, und kann die Position der Matrizeneinrichtung ausgehend von den Messungen dieser Winkelmesseinrichtung durch die Steuerung berechnet werden. Vorzugsweise ist die Stempelantriebsseinrichtung mit der Matrizenantriebseinrichtung synchronisiert und senkt automatisch die Stempel von einer oberen Position in eine untere Position ab, nachdem sich die Matrizenformen jeweils in einer der Pressgutverarbeitungsstellung befinden, und hebt sie dann wieder in eine obere Position ab, woraufhin die Matrizeneinrichtung soweit weitergedreht wird, bis sich die Matrizenformen in den nächsten Verarbeitungsstellungen befinden. Die Stempel können an einer Stempelhalterung vorgesehen sein und mit dieser gemeinsam abgesenkt werden. Die untere Position kann von einem Druck abhängen, mit dem einer der Stempel oder mehrere der Stempel beaufschlagt sind, um eine Überlastung der Pressvorrichtung zu vermeiden, während die obere Position fest vorgegeben ist.
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Die Pressvorrichtung zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen kann außerdem mehrere Matrizeneinrichtungen mit den in einer bevorzugten Ausführungsformen beschriebenen Merkmalen aufweisen. Die Matrizeneinrichtungen können auf unterschiedliche Weise angeordnet sein, wobei die in die Matrizenformen der unterschiedlichen Matrizeneinrichtungen absenkbaren Stempel an einer einzigen Stempelhalterung vorgesehen sein können. Dadurch ist es möglich, mit einer einzigen Stempelantriebseinrichtung Stempel, die in unterschiedliche Matrizenformen abgesenkt werden, anzutreiben, und dadurch eine enorme Leistungssteigerung bei einem geringen zusätzlichen Energieaufwand zu erreichen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Pressverfahren zum Kompaktieren von staubförmigen, pulverförmigen oder spanartigen Partikeln und dergleichen, insbesondere von Metallspänen, mit den folgenden Schritten:
- – Drehen der Matrizeneinrichtung mit einer ersten Matrizenform und einer zweiten Matrizenform, so dass die erste Matrizenform in eine Pressstellung gelangt, und dass die zweite Matrizenform in eine Auswurfstellung gelangt, wobei die erste Matrizenform und die zweite Matrizenform jeweils eine obere Matrizenöffnung, einen Matrizenraum und eine untere Matrizenöffnung aufweisen, wobei sich in der ersten Matrizenform und in der zweiten Matrizenform jeweils Pressgut befindet, und wobei ein Bodenelement die untere Öffnung der ersten Matrizenform in der Pressstellung bedeckt; und
- – Einführen von einem Pressstempel in die erste Matrizenform durch deren obere Öffnung, um das Pressgut zusammenzupressen, und Einführen von einem Auswurfstempel in die zweite Matrizenform durch deren obere Öffnung, um das Pressgut durch deren untere Öffnung auszuwerfen.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1A eine Vorderansicht einer Pressvorrichtung;
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1B eine Bodenansicht der Pressvorrichtung;
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1C eine Seitenansicht der Pressvorrichtung;
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1D eine Rückansicht der Pressvorrichtung;
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1E eine entgegen gesetzte Seitenansicht der Pressvorrichtung;
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2A eine perspektivische Ansicht der Pressvorrichtung mit einer Stempeleinrichtung in einer oberen Position;
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2B eine perspektivische Ansicht der Pressvorrichtung mit der Stempeleinrichtung in einer mittleren Position; und
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2C eine perspektivische Ansicht der Pressvorrichtung mit der Stempeleinrichtung in einer unteren Position.
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1A, 1B, 1C, 1D und 1E zeigen eine Vorderansicht, eine Bodenansicht, eine Seitenansicht, eine Rückansicht, eine entgegengesetzte Seitenansicht einer Pressvorrichtung. 2A, 2B und 2C zeigen perspektivische Ansicht der Pressvorrichtung mit einer Stempeleinrichtung in einer oberen Position, in einer mittleren Position bzw. in einer unteren Position. Die Pressvorrichtung umfasst einen Matrizeneinrichtung 5, ein Bodenelement 7, eine Stempeleinrichtung 9, eine Stempelantriebsseinrichtung 10, eine Matrizenantriebseinrichtung 11, eine Befülleinrichtung 12 und eine Pressvorrichtungshalterung 14. Das Bodenelement 7, die Stempeleinrichtung 9, die Stempelantriebsseinrichtung 10 und die Befülleinrichtung 12 sind fest mit der Pressvorrichtungshalterung 14 verbunden, die vier vertikale Ständer 15 umfasst. Die Stempelantriebsseinrichtung 10 ist eingerichtet, die Stempeleinrichtung 9 hoch und runter vertikal zu verfahren. Die Matrizenantriebseinrichtung 11 ist eingerichtet, die Matrizeneinrichtung 5 in unterschiedliche Pressgutverarbeitungsstellungen zu drehen. Ein Winkelmesssensor, der in der Matrizenantriebseinrichtung 5 integriert ist, ist vorgesehen, um zu bestimmen, in welcher Stellung sich die Matrizeneinrichtung 5 befindet, wobei die Stellung der Matrizeneinrichtung 5 auf Grundlage der Winkelmessung des Winkelmesssensors von der Steuerung berechnet wird. Ein weiterer Positionssensor erfasst die vertikale Stellung der Stempeleinrichtung 9. Eine Steuerung (nicht gezeigt), die im Gehäuse der Stempelantriebseinrichtung 10 untergebracht ist, steuert die Stempelantriebseinrichtung 10 und die Matrizenantriebseinrichtung 11 abhängig von den Messergebnissen des Winkelmesssensors und des Positionssensors und synchronisiert die Stempelantriebseinrichtung 10 mit der Matrizenantriebseinrichtung 11. Die Steuerung sendet außerdem ein Signal an eine Pressgutabgabevorrichtung (nicht gezeigt), welche eine gewünschte Menge Pressgut daraufhin an die Befülleinrichtung 12 abgibt.
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Die Matrizeneinrichtung 5 hat einen im Wesentlichen zylindrischen Aufbau und ist um eine vertikale Welle 6 drehbar gelagert, die an dem Bodenelement 7 befestigt ist, liegt mit einer unteren Seite an dem Bodenelement 7 an und umfasst die Matrizenformen 1, 2, 3 und 4. Die Matrizenformen 1, 2, 3 und 4 weisen jeweils einen hohlzylindrischen, vertikal ausgerichteten Matrizenraum mit einer oberen und einer unteren Öffnung auf und sind im gleichen Abstand von der Welle 6 jeweils um 90° versetzt angeordnet und haben dieselben Abmessungen. Das Bodenelement 7 ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, weist aber eine Aussparung 8 auf, die so groß ist, dass eine untere Öffnung von einer der vier Matrizenformen 3 offen gelassen wird, während die unteren Öffnungen von den weiteren drei Matrizenformen 1, 2 und 4 gleichzeitig durch das Bodenelement 7 verdeckt und somit geschlossen werden.
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Die Stempeleinrichtung 9 weist die Stempel 21, 22, 23 auf, die fest und austauschbar mit ihren oberen Enden jeweils in einer Ausnehmung einer Stempelhalterung 13 angebracht sind, zylindrisch ausgebildet sind, die gleiche Querschnittsfläche aufweisen und vertikal ausgerichtet sind. Die unteren Enden der Stempel 21, 22, 23 enden auf unterschiedlichen Höhen. Die Positionen der unteren Enden der Stempel 21, 22, 23 können dadurch adjustiert werden, dass die Stempel unterschiedlich weit in die Aussparungen der Stempelhalterung eingeschoben befestigt werden. Die Stempel 21, 23, 23 sind jeweils um 90° versetzt im gleichen Abstand um eine Achse angeordnet, welche längs durch die Welle 6 verläuft, so dass die Stempel 21, 22 und 23 in drei der vier Matrizenformen 1, 2, 3 und 4 gefahren werden können, wenn diese geeignet positioniert sind, d.h. sich die drei Matrizenformen direkt unter ihnen befinden. Dementsprechend definieren die unveränderlichen Positionen der Stempel 21, 22 und 23 in einer horizontalen Ebene drei Pressgutverarbeitungsstellungen der Matrizenformen 1, 2, 3, 4, in denen das Pressgut in den Matrizenformen 1, 2, 3 oder 4 verarbeitet wird. Die Stempel 21, 22 und 23 sind unterschiedlich lang und ragen dementsprechend unterschiedlich weit nach unten und sind entgegen dem Uhrzeigersinn der Länge nach angeordnet. Die Längen der Stempel 21, 22, 23 nehmen entgegen dem Uhrzeigersinn zu. Eine große Lücke befindet sich zwischen dem kürzesten Stempel 21 und dem längsten Stempel 23. Der kürzeste Stempel ist der Vorpressstempel 21. Die Matrizenform 2, die sich direkt unter dem Vorpressstempel 21 befindet, ist dementsprechend in der Vorpressstellung. Der mittellange Stempel ist der Pressstempel 22. Die Matrizenform 3, die sich direkt unter dem Pressstempel 22 befindet, ist dementsprechend in der Pressstellung. Der längste Stempel ist der Auswurfstellung 23 und befindet sich direkt über der Aussparung 8 in dem Bodenelement 7. Die Matrizenform 4, die sich direkt unter den Auswurfstempel 23 befindet, ist dementsprechend in der Auswurfstellung. Die Längen des Vorpressstempels 21 und des Pressstempels 22 können abhängig vom Pressgut gewählt oder justiert werden, während der Auswurfstempel 23 einerseits so lang ist, dass dessen unteres Ende bis in die untere Öffnung einer Matrizenform ragt, wenn die Stempeleinrichtung 9 in eine untere Stellung vollständig abgesenkt ist, so dass das Pressgut vollständig ausgeworfen wird, und andererseits so kurz ist, dass das dessen unteres Ende über der oberen Öffnung einer Matrizenform liegt, wenn die Stempeleinrichtung 9 in eine obere Stellung vollständig angehoben ist, so dass der Auswurfstempel 23 nicht das Drehen der Matrizeneinrichtung 5 behindert. Die Befülleinrichtung 12 ist so angeordnet, das Pressgut, welches von der Pressgutabgabevorrichtung in den Fülltrichter 17 geschüttet wird, durch das Füllrohr 18 in die vierte Matrizenform rutscht, über welcher sich in der großen Lücke zwischen dem kürzesten Stempel 21 und dem längsten Stempel 32 kein Stempel befindet, während sich über den drei weiteren Matrizenformen jeweils ein Stempel 21, 22, 23 befindet. Die Matrizenform 1 ist dementsprechend in der Befüllstellung. Die Stempelantriebsseinrichtung 10 umfasst zwei hydraulische Zylinder 16, die es ermöglichen, die Stempeleinrichtung 9 abzusenken und anzuheben und so die Stempel 21, 22 und 23 gleichzeitig in drei der Matrizenformen 1, 2, 3 und 4 hineinzufahren bzw. herauszufahren. Eine Aussparung 26 in der Stempelhalterung 13 sorgt dafür, dass die Befülleinrichtung 12 mit der Stempelhalterung 13 kollidieren kann, wenn die Stempelhalterung abgesenkt wird oder angehoben wird. Die Matrizenantriebseinrichtung 11 umfasst ein Zahnrad 25, welches von einem Motor angetrieben wird und in ein weiteres Zahnrad 24 eingreift welches am Umfang der Matrizeneinrichtung 5 vorgesehen wird. Die Verarbeitung von Pressgut durch die Pressvorrichtung läuft in mehreren Verarbeitungsschritten ab, wobei in einer Verarbeitungsstellung immer derselbe Verarbeitungsschritt durchgeführt wird, und wobei die Matrizenantriebseinrichtung 11 und die Stempelantriebseinrichtung 10 von einer Steuerung gesteuert werden.
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In einem ersten Verarbeitungsschritt (Befüllen) wird Pressgut, bei dem es sich um Zinkspäne handelt, in die Matrizenform in der Befüllstellung gefüllt, während die Stempeleinrichtung 9 gleichzeitig zunächst heruntergefahren und dann wieder hochgefahren wird, um Pressgut in den weiteren Matrizenformen zu verarbeiten. Dann wird die Matrizeneinrichtung 5 um 90° gegen den Uhrzeigersinn weiter gedreht, so dass die so eben mit Pressgut befüllte Matrizenform in die Vorpressstellung gelangt.
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In einem zweiten Verarbeitungsschritt (Vorpressen) wird die Stempeleinrichtung 9 mit dem Vorpressstempel 21 heruntergefahren und das Pressgut in der soeben befüllten Matrizenform dadurch vorgepresst und die Stempeleinrichtung 9 daraufhin wieder hochgefahren, wobei gleichzeitig in zwei anderen Matrizenformen Pressgut mithilfe der zwei weiteren Stempel 22 und 23 verarbeitet wird und Füllgut in eine weitere Matrizenform eingefüllt wird, die sich nun in der Füllstellung befindet. Hierauf wird die Matrizeneinrichtung 5 um 90° gegen den Uhrzeigersinn weiter gedreht, so dass sich die Matrizenform mit dem vorgepressten Pressgut in der Pressstellung befindet.
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In einem dritten Verarbeitungsschritt (Pressen) wird die Stempeleinrichtung 9 mit dem Pressstempel 22 heruntergefahren und dadurch das Pressgut in der soeben befüllten Matrizenform gepresst und die Stempeleinrichtung 9 daraufhin wieder hochgefahren, wobei gleichzeitig wiederum in zwei anderen Matrizenformen Pressgut mithilfe der zwei weiteren Stempel 21 und 23 verarbeitet wird und Füllgut in eine weitere Matrizenform eingefüllt wird, die sich nun in der Füllstellung befindet. Auf den Pressstempel 23 wirkt bei einer idealen Justierung beim Pressen die größte Kraft ein. Abhängig von der auf alle Stempel 21, 22, 23 beim Pressen einwirkenden Kraft, die im Wesentlichen mit der Kraft identisch sein soll, welche auf den Pressstempel 23 einwirkt, und einer gewissen Belastung der Stempelantriebseinrichtung 10 entspricht, kann das Herunterfahren der Stempeleinrichtung 9 beendet werden und dessen Hochfahren eingeleitet werden. Nachdem das Pressgut in die Matrizenform gepresst ist, wird die Matrizeneinrichtung 5 um 90° gegen den Uhrzeigersinn weiter gedreht, so dass sich die Matrizenform mit dem gepressten Pressgut in der Auswurfstellung befindet.
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In einem vierten Verarbeitungsschritt (Auswerfen) wird die Stempeleinrichtung 9 mit dem Auswurfstempel 23 heruntergefahren und das so eben gepresste Pressgut durch die untere Öffnung der Matrizenform ausgeworfen und die Stempeleinrichtung 9 wieder hochgefahren, wobei gleichzeitig wiederum in zwei anderen Matrizenformen Pressgut mithilfe der zwei weiteren Stempel 22 und 23 verarbeitet wird und Füllgut in eine weitere Matrizenform eingefüllt wird, die sich nun in der Füllstellung befindet. Die Matrizeneinrichtung 5 wird dann um 90° weiter gedreht, so dass sich die Matrizeform, aus der soeben Pressgut ausgeworfen wieder in der Befüllstellung befindet.
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Die vier Pressgutverarbeitunsschritte Befüllen, Vorpressen, Pressen und Auswerfen werden nun in derselben Matrizenform wiederholt. In den weiteren drei Matrizenformen laufen dieselben Pressgutverarbeitungsschritte der Reihe nach parallel ab, wobei der jeweils ablaufende Pressgutverarbeitungsschritt durch die Stellung der Matrizenform bestimmt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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