DE10217199C1 - Automatic control of ceramic tile blank densities uses a scraper bar at the press mold, with spaced pressure cylinders to set its height levels in sections during scraping for the required density distribution - Google Patents
Automatic control of ceramic tile blank densities uses a scraper bar at the press mold, with spaced pressure cylinders to set its height levels in sections during scraping for the required density distributionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Korrektur der Dichte von keramischen Fliesen-Rohlingen (Preßlingen) durch gesteuerte Veränderung der Füllmenge des Granulats in der Preßform, mit einem über die Preßform gleitenden Füllschieber, der an seiner Vorderkante eine mit Hilfe von Stellgliedern abschnittsweise höhenverstellbare Abstreifleiste aufweist, wobei die Stellglieder während des Abstreifvorgangs durch ein vorgegebenes Steuerprogramm in Abhängigkeit von der effektiven Dichteverteilung in einem zuvor hergestellten Preßling angesteuert werden.The invention relates to a device for automatic Correction of the density of ceramic tile blanks (Compacts) by controlled change in the filling quantity of the Granules in the mold, with one over the mold sliding filler slide, one with on its front edge With the help of actuators height-adjustable in sections Squeegee, the actuators during Wiping process by a predetermined control program in Dependence on the effective density distribution in a previous one manufactured compact can be controlled.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der EP 0392593 B1 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht die Abstreifleiste aus mehreren voneinander unabhängigen Abstreifern, von denen jeder Abstreifer ein schmales Längsfeld der Form überstreicht. Jeder Abstreifer wird unabhängig von den benachbarten Abstreifern in der Höhe gesteuert. Durch diese Vorrichtung wird eine gleichmäßige Dichteverteilung im Preßling erreicht, indem die Füllmenge des Granulats an denjenigen Stellen gezielt erhöht wird, an denen an einem zuvor hergestellten Preßling eine zu geringe Dichte festgestellt wurde.A device of this type is in EP 0392593 B1 described. In this known device Squeegee made of several independent Wipers, each of which wipers have a narrow longitudinal field of the form. Each wiper is independent of the neighboring scrapers are controlled in height. Through this The device becomes a uniform density distribution in the compact achieved by filling the amount of granules to those Places that are targeted at a previous one produced compact found a too low density has been.
Die Dichteverteilung eines zuvor hergestellten Preßlings kann mit Hilfe bekannter zerstörungsfreier Meßverfahren ermittelt werden. Statt dessen kann sie auch in der Weise ermittelt werden, dass ein zuvor hergestellter Preßling in eine Anzahl Proben zerteilt wird, an denen jeweils die Dichte ermittelt wird, beispielsweise durch Messen des Auftriebs in Quecksilber oder nach dem bekannten Prinzip der Gasverdrängung. Beispielsweise wird ein quadratischer Preßling in sechzehn gleich große Proben zerteilt, deren Dichte ermittelt wird. Die Abstreifleiste für diese Preßform besteht dann aus vier nebeneinander angeordneten Abstreifelementen, deren Höhe während des Abstreifvorgangs voneinander unabhängig entsprechend der gemessenen Dichteverteilung derart gesteuert wird, dass in den Zonen mit geringerer Dichte durch proportionales Anheben der entsprechenden Abstreifelemente mehr Granulat eingefüllt wird, während in den Zonen mit höherer Dichte durch Absenken der entsprechenden Abstreifelemente weniger Granulat eingefüllt wird.The density distribution of a previously produced compact can determined using known non-destructive measuring methods become. Instead, it can also be determined in this way be that a previously made compact into a number Samples are divided, on each of which the density is determined , for example by measuring the buoyancy in mercury or according to the known principle of gas displacement. For example, a square compact in sixteen Samples of the same size, the density of which is determined. The Squeegee for this mold then consists of four side-by-side stripping elements, the height of which during of the stripping process independently of each other according to the measured density distribution is controlled such that in the Zones with lower density by proportionally increasing the appropriate granulate is filled with more granules, while in the higher density zones by lowering the corresponding stripping elements filled less granules becomes.
Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Länge der einzelnen Abstreifelemente abhängig von der Größe der Fliesen. Beim Wechseln der Formen zum Herstellen eines anderen Fliesenformats müssen die Abstreifelemente in einem zeitintensiven Vorgang gegen solche mit anderen Abmessungen ausgetauscht werden. Darüber hinaus können sich zwischen benachbarten Längsfeldern stufenartige Höhenunterschiede bilden, weil jedes Abstreifelement die horizontale Ausrichtung der Abstreifkante beibehält.In this known device, the length of each Scraper elements depending on the size of the tiles. At the Switch shapes to create a different tile format the stripping elements in a time-consuming process can be exchanged for those with different dimensions. In addition, there can be between adjacent longitudinal fields form step-like height differences because each Scraper element the horizontal alignment of the scraper edge maintains.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der die Abstreifleiste quer zu ihrer Bewegungsrichtung ein kontinuierliches Höhenprofil der Granulatfüllung ohne stufenartige Höhenunterschiede erzeugt.The invention has for its object a device to provide the type mentioned, in which the Squeegee across its direction of movement continuous height profile of the granulate filling without creates step-like height differences.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Abstreifleiste wenigstens auf einem der Breite einer Fliese entsprechenden Längenabschnitt eine zusammenhängende, aus einem elastisch verformbaren Material bestehende Leiste ist, an der mehrere Stellglieder angreifen, die oberhalb der Abstreifleiste an einem starren Träger gelagert sind. According to the invention, this object is achieved in that the Squeegee at least on the width of a tile corresponding length section a coherent, from a is elastically deformable material existing strip on the attack several actuators above the squeegee are mounted on a rigid support.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Abstreifleiste entstehen beim Abstreifvorgang keine stufenartigen Versetzungen in der Granultatoberfläche, die zu Diskontinuitäten im Preßling führen können.When using the squeegee according to the invention arise at Stripping process no step-like dislocations in the Granulate surface that lead to discontinuities in the compact can.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht die Abstreifleiste auf ihrer ganzen, die gesamte Preßform überstreichenden Länge aus einem zusammenhängenden elastisch verformbaren Material.In a particularly advantageous development of the invention the squeegee on its whole, the entire mold sweeping length from a coherent elastic deformable material.
Da die Abstreifleiste auf ihrem Weg über die Preßform in der Regel mehrere nebeneinander liegende Kavitäten überstreicht, die entsprechend dem jeweils hergestellten Fliesenformat unterschiedliche Abmessungen haben, wird auf diese Weise eine universelle Abstreifleiste realisiert, die für alle Fliesenformate einsetzbar ist, und die beim Wechseln des Fliesenformats nicht gegen eine andere Abstreifleiste ausgewechselt zu werden braucht.Since the squeegee on its way over the mold in the Usually sweeps over several adjacent cavities according to the tile format produced have different dimensions, will be one in this way universal squeegee realized for everyone Tile formats can be used, and when changing the Tile format against another squeegee needs to be replaced.
Zweckmäßigerweise sind die Stellglieder in gleich bleibenden Abständen von vorzugsweise 20 bis 60 mm angeordnet und mit der Abstreifleiste gekoppelt. Wenn beispielsweise bei einem Preßling die Dichtewerte im Abstand von 70 mm vorliegen, stehen immer mehrere Stellglieder zur Verfügung, um eine Korrektur der Granulatfüllung vorzunehmen.The actuators are expediently in the same Intervals of preferably 20 to 60 mm arranged and with the Squeegee coupled. If, for example, with a compact the density values are 70 mm apart, are always there Several actuators are available to correct the Granulate filling.
Die Software des angeschlossenen Rechners übernimmt die Aufgabe einer optimalen Aufteilung der Korrekturwerte auf die beteiligten Stellglieder. So kann zum Beispiel das Stellglied, das dem Schwerpunkt einer Dichtebestimmung am nächsten liegt, das Signal für einen größeren Hub bekommen, während die benachbarten Stellglieder einen geringeren Hub ausführen. The software of the connected computer takes over the task an optimal distribution of the correction values over the involved actuators. For example, the actuator, which is closest to the focus of a density determination, get the signal for a larger stroke while the Execute adjacent actuators with a smaller stroke.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Abstreifleiste an einem insgesamt elastisch verformbaren Körper angeordnet, wobei die Stellglieder mit einem Druckmedium beaufschlagbare Hohlräume in dem gummielastischen Körper sind, durch deren Füllung mit dem Druckmedium der elastisch verformbare Körper zusammen mit der Abstreifleiste in dem gewünschten Sinn verformt wird.In another advantageous embodiment of the invention is the squeegee on an overall elastically deformable Body arranged, the actuators with a pressure medium actable cavities in the rubber-elastic body, by filling them with the elastic pressure medium deformable body together with the squeegee in the desired sense is deformed.
Einzelheiten und weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.Details and further advantages of the invention Device result from the following description various embodiments with reference to the drawings.
Von den Zeichnungen zeigtFrom the drawings shows
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abstreifleiste in einer schematischen Darstellung; Figure 1 shows a first embodiment of a squeegee according to the invention in a schematic representation.
Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform; Fig. 2 is a cross section of the embodiment shown in Fig. 1;
Fig. 3 den Aufbau des elastischen Teils der Abstreifleiste als Explosionszeichnung; Figure 3 shows the structure of the elastic part of the squeegee as an exploded view.
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer Abstreifleiste, ebenfalls in einer schematischen Darstellung; Fig. 4 shows a second embodiment of a squeegee, also in a schematic representation;
Fig. 5 eine Ausführungsform mit einem elastisch verformbaren Tragkörper, wiederum in einer schematischen Darstellung, und Fig. 5 shows an embodiment with an elastically deformable support body, again in a schematic representation, and
Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 5. Fig. 6 is a vertical section through the embodiment of FIG. 5.
Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abstreifleiste sind an einem schematisch als Gehäuse 1 dargestellten starren Tragkörper eine Reihe von pneumatischen oder hydraulischen Zylindern 2 angeordnet. In den Zylindern 2 laufen Kolben 3, die durch Druckfedern 4 in einer mittleren Ruheposition gehalten werden. Die von den Kolben 3 betätigten Kolbenstangen 5 führen senkrecht nach unten. An je zwei benachbarten Kolbenstangen 5 sind die Enden einer starren Lasche 6 angelenkt. Die Länge der Laschen 6, das heißt der Abstand der Anlenkpunkte 7 voneinander, beträgt beispielsweise 30 mm, so dass bei einer Gesamtlänge der Abstreifleiste von etwa 110 cm insgesamt achtunddreißig Stellglieder in Form der Zylinder 2 nebeneinander angeordnet sind.In the embodiment of the squeegee according to the invention shown in FIGS. 1 to 3, a number of pneumatic or hydraulic cylinders 2 are arranged on a rigid support body, shown schematically as housing 1 . Pistons 3 run in the cylinders 2 and are held in a middle rest position by compression springs 4 . The piston rods 5 actuated by the pistons 3 lead vertically downwards. The ends of a rigid plate 6 are articulated on two adjacent piston rods 5 . The length of the tabs 6 , that is, the distance between the articulation points 7 from one another, is, for example, 30 mm, so that a total of thirty-eight actuators in the form of the cylinders 2 are arranged next to one another with a total length of the scraper strip of approximately 110 cm.
Die Kolben 3 können über die Druckleitung 9 mit einem Druckmedium beaufschlagt werden. Jedem Zylinder 2 sind dabei vier elektrisch gesteuerte Druckventile 10, 11, 12 und 13 zugeordnet. Durch das Ventil 10 wird der untere Teil des Zylinders 2 unter Druck gesetzt. Dadurch hebt sich der Kolben 3 an und drückt das oberhalb des Kolbens 3 befindliche Druckmedium durch das Ventil 13 in die Rückführleitung 14. Umgekehrt wird bei Aktivierung des Ventils 11 der Raum oberhalb des Kolbens 3 mit Druck beaufschlagt, während gleichzeitig das im unteren Teil des Zylinders 2 sich befindende Druckmedium über das Ventil 12 zurückgeführt wird. Die Länge des Weges, den der Kolben 3 zurücklegen soll, wird durch die Öffnungszeit des jeweiligen Ventils bestimmt. Nach Schließen des jeweiligen Ventils bleibt der Kolben 2 in seiner Position stehen, bis das entsprechende Auslaßventil 12 oder 13 geöffnet wird, wodurch der Kolben 3 durch die Druckfedern 4 wieder in seine Ausgangsposition gebracht wird.A pressure medium can be applied to the pistons 3 via the pressure line 9 . Each cylinder 2 is assigned four electrically controlled pressure valves 10 , 11 , 12 and 13 . The lower part of the cylinder 2 is pressurized by the valve 10 . As a result, the piston 3 lifts and presses the pressure medium located above the piston 3 through the valve 13 into the return line 14 . Conversely, when valve 11 is activated, the space above piston 3 is pressurized, while at the same time the pressure medium located in the lower part of cylinder 2 is returned via valve 12 . The length of the path that the piston 3 is to travel is determined by the opening time of the respective valve. After the respective valve has been closed, the piston 2 remains in its position until the corresponding outlet valve 12 or 13 is opened, as a result of which the piston 3 is brought back into its starting position by the compression springs 4 .
Die Laschen 6 sind in Ruhestellung aller Stellglieder horizontal ausgerichtet und bilden eine gerade Stange. Sie sind eingebettet in der eigentlichen Abstreifleiste 16, die aus einem gummielastischen Polymer besteht.The tabs 6 are aligned horizontally in the rest position of all actuators and form a straight rod. They are embedded in the actual squeegee 16 , which consists of a rubber-elastic polymer.
Die gummielastische Abstreifleiste 16 kann vorteilhafterweise entsprechend der Fig. 3 aufgebaut sein. Sie setzt sich zusammen aus zwei Profilstreifen 17, 18 und der Abstreiflippe 19. Die Profilstreifen 17, 18 rasten über Schwalbenschwanznuten 20 ein. Sie umhüllen die Laschen 6 und weisen in den Abständen der Kolbenstangen 5 auf der Oberseite jeweils Öffnungen für die Kolbenstangen 6 auf. Am unteren Ende der Profilstreifen 17, 18 ist eine weitere Schwalbenschwanznut gebildet, in welche die Abstreiflippe 19 einrastet. Die Abstreiflippe 19 besteht zweckmäßigerweise aus einem besonders verschleißfesten Polymer, um den Verschleiß durch die Reibung mit dem Granulat und ein Anbacken des feuchten Granulats zu minimieren. Bewährt hat sich hierfür insbesondere Polytetrafluorethylen (Teflon-artige Materialien).The rubber-elastic squeegee 16 can advantageously be constructed in accordance with FIG. 3. It is composed of two profile strips 17 , 18 and the wiping lip 19 . The profile strips 17 , 18 engage via dovetail grooves 20 . They cover the tabs 6 and each have openings for the piston rods 6 at the intervals of the piston rods 5 on the top. At the lower end of the profile strips 17 , 18 , a further dovetail groove is formed, into which the wiper lip 19 engages. The wiping lip 19 expediently consists of a particularly wear-resistant polymer in order to minimize wear due to the friction with the granules and caking of the moist granules. Polytetrafluoroethylene (Teflon-like materials) has proven particularly useful.
Die gesamte Konstruktion der Abstreifleiste ist durch ein geschlossenes Gehäuse und durch sich an die Gummileiste 16 nachgiebig anlegende Lippen 21 abgedichtet, so dass das System gegen Eindringen von Staub geschützt ist.The entire construction of the squeegee is sealed by a closed housing and by lips 21 which resiliently rest against the rubber strip 16 , so that the system is protected against the ingress of dust.
Wie bereits erwähnt, wird die gezielte Verformung der Abstreifleiste von einem zentralen Rechner gesteuert. Dieser erhält die notwenigen Daten von einer Meßanordnung, mit der die Dichteverteilung eines in einem voraufgegangenen Preßzyklus hergestellten Preßlings ermittelt wird. Aufgrund dieser Daten berechnet der Rechner die erforderliche Stellung der Kolbenstangen 5 an den verschiedenen Stellen der Preßform, um dort, wo es notwendig ist, die Menge des Granulats zur Korrektur der Dichte zu verändern. Entsprechend der berechneten Stellung der Kolbenstangen werden die elektrisch betätigten Druckventile 10 bis 13 angesteuert. As already mentioned, the targeted deformation of the squeegee is controlled by a central computer. This receives the necessary data from a measuring arrangement with which the density distribution of a compact produced in a previous pressing cycle is determined. On the basis of this data, the computer calculates the required position of the piston rods 5 at the various locations on the press mold in order to change the amount of the granulate where necessary to correct the density. The electrically operated pressure valves 10 to 13 are actuated in accordance with the calculated position of the piston rods.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abstreifleiste ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3. Jedoch bestehen in diesem Fall die Stellglieder aus Zylindern 24, in denen anstelle von Kolben und Federn elastische Stahlmembranen 25 in der Mitte des Zylinders 24 angeordnet sind. Die Stahlmembranen 25 betätigen die Stangen 26 und kehren durch eigene Kraft in ihre Ruheposition zurück.The embodiment of a squeegee according to the invention shown in FIG. 4 is basically constructed similarly to the embodiment according to FIGS. 1 to 3. However, in this case the actuators consist of cylinders 24 , in which elastic steel membranes 25 in the middle of the cylinder instead of pistons and springs 24 are arranged. The steel membranes 25 actuate the rods 26 and return to their rest position by their own force.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform besteht die Abstreifleiste aus einem elastischen Gummikörper 30, der durch zwei anvulkanisierte Stahlprofile 31, 32 stabilisiert wird. In diesem Gummikörper 30 befinden sich oben und unten geschlossene und mit einem Druckmedium beaufschlagbare Hohlräume 33 bzw. 34, die sich bei einer Füllung mit Gas oder mit einer Flüssigkeit ausdehnen. Die oberen Hohlräume 33 sind über die Druckventile 35 mit der Druckleitung 36, und über die Druckventile 37 mit der Rückführleitung 38 verbunden. Die unteren Hohlräume 34 sind über die Druckventile 39 mit der Druckleitung 36, und über die Druckventile 40 mit der Rückführleitung 38 verbunden. Die obere Fläche des Gummikörpers 30 ist mit einem aufvulkanisierten Streifen 41 aus einem elastischen Material, beispielsweise einem dünnen Stahlblech, und die untere Fläche des Gummikörpers 30 ebenfalls mit einem aufvulkanisierten Streifen 42 aus einem elastischen Material, wie insbesondere einem dünnen Stahlblech, abgedeckt. Die beiden Stahlbleche 41, 42 sind über Zuganker 43 miteinander verbunden.In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the squeegee consists of an elastic rubber body 30 which is stabilized by two vulcanized steel profiles 31 , 32 . In this rubber body 30 there are cavities 33 and 34 which are closed at the top and bottom and can be acted upon by a pressure medium and which expand when filled with gas or a liquid. The upper cavities 33 are connected to the pressure line 36 via the pressure valves 35 and to the return line 38 via the pressure valves 37 . The lower cavities 34 are connected to the pressure line 36 via the pressure valves 39 and to the return line 38 via the pressure valves 40 . The upper surface of the rubber body 30 is covered with a vulcanized strip 41 made of an elastic material, for example a thin steel sheet, and the lower surface of the rubber body 30 is also covered with a vulcanized strip 42 made of an elastic material, such as in particular a thin steel sheet. The two steel sheets 41 , 42 are connected to one another via tie rods 43 .
Die Ansteuerung der Druckventile erfolgt auf die gleiche Weise wie bei den zuvor beschriebenen Beispielen. Wird ein Hohlraum 33 oder 34 über sein zugehöriges Ventil mit dem Druckmedium gefüllt, dann biegt sich das elastische Stahlblech 41 bzw. 42 an dieser Stelle nach außen und zieht über die entsprechenden Zuganker 43 das andere elastische Stahlblech in die gleiche Richtung. Zweckmäßigerweise ist der dem mit dem Druckmedium gefüllten Hohlraum gegenüber liegende Hohlraum zur Druckentlastung über sein zugehöriges Auslaßventil mit der Rückführleitung 38 verbunden. An das untere Stahlblech 42 ist eine Tragleiste 45 anvulkanisiert, in die die Abstreiflippe 46 eingeschnappt ist.The pressure valves are activated in the same way as in the examples described above. If a cavity 33 or 34 is filled with the pressure medium via its associated valve, then the elastic steel sheet 41 or 42 bends outwards at this point and pulls the other elastic steel sheet in the same direction via the corresponding tie rods 43 . The cavity opposite the cavity filled with the pressure medium is expediently connected to the return line 38 via its associated outlet valve for pressure relief. A support strip 45 is vulcanized onto the lower steel sheet 42 , into which the wiper lip 46 is snapped.
Durch Füllen der unteren Hohlräume 34 kann die Abstreifleiste an den gewünschten Stellen gezielt nach unten, und durch Füllen der oberen Hohlräume 33 gezielt nach oben verformt werden. Die zwischen den Hohlräumen 33 und den Hohlräumen 34 vorhandenen Hohlräume 44 dienen dazu, die Elastizität des Gummikörpers zu erhöhen. Sie haben sich als zweckmäßig erwiesen, wenn mehrere aufeinander folgende Hohlräume 33 oder 34 mit dem Druckmedium gefüllt werden. Bei dieser Ausführungsform kann auf mechanische Elemente weitgehend verzichtet werden, so dass es sich bei dieser Ausführungsform um eine besonders vorteilhafte Lösung handelt.By filling the lower cavities 34 , the scraper strip can be deformed in a targeted manner downward at the desired locations and by filling the upper cavities 33 in a targeted manner upward. The cavities 44 present between the cavities 33 and the cavities 34 serve to increase the elasticity of the rubber body. They have proven to be expedient if several successive cavities 33 or 34 are filled with the pressure medium. In this embodiment, mechanical elements can largely be dispensed with, so that this embodiment is a particularly advantageous solution.
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