DE10350630B4

DE10350630B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen einer Pressform

Info

Publication number: DE10350630B4
Application number: DE2003150630
Authority: DE
Inventors: Erich Schuermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Voigt Thomas De
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: DE10350630A1

Abstract

Verfahren zum Befüllen einer Pressform mit einer nach Gewicht definierten Menge eines rieselfähigen Materialgemisches mit vorzugsweise gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass
– das Material zentral auf eine kreisförmige und horizontal angeordnete Fläche eines um seine vertikale Mittelachse rotierenden Körpers aufgebracht wird,
– sich das Material durch die von der Rotationsbewegung hervorgerufenen Zentrifugalkräfte unter Aufrechterhaltung der ursprünglichen Materialmischung in einem gleichmäßig verteilten Massestrom zum umlaufenden Randbereich der Fläche bewegt,
– das Material unterhalb des Randbereiches der Fläche umlaufend gesammelt wird,
– das Material unter Beibehaltung der ursprünglichen Materialmischung nahezu gleichmäßig über die Grundfläche der Pressform verteilt wird.

Description

Zunächst betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befüllen einer Pressform mit einer nach Gewicht definierten Menge eines rieselfähigen Materialgemisches mit vorzugsweise gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung.

Derartige druckschriftlich nicht belegbare Verfahren, insbesondere solche, bei welchen rieselfähiges Material über Rakel- oder Streuvorrichtungen einer Pressform zugeführt werden, haben sich durchweg als nachteilig erwiesen, wenn zur Befüllung der Pressform eine Materialmischung verwendet wird, die insbesondere unterschiedliche Korngrößen und Korngewichte aufweist. Beim Einbringen insbesondere einer solchen Materialmischung durch die bekannten Verfahren in eine Pressform kommt es zu einer Trennung des Materials nach Korngröße und Korngewicht, was eine uneinheitliche Lagerungsdichte des Materials in der Pressform zur Folge hat.

Die so verursachte schlechte Befüllqualität der Pressform hat eine entsprechende Qualitätsminderung der Pressgüter und entsprechenden Ausschuss zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches Verfahren zu schaffen, welches auf zuverlässige Weise eine von Korngröße und Korngewicht unabhängige und für den Pressvorgang geeignetere Befüllung der Pressform gestattet.

Gelöst wird. die Aufgabe durch den Verfahrensanspruch 1, mit dem Oberbegriff und dem Kennzeichenteil, wonach

– das Material zentral auf eine vorzugsweise kreisförmige und horizontal angeordnete Fläche eines um seine vertikale Mittelachse rotierenden Körpers aufgebracht wird,
– sich das Material durch die von der Rotationsbewegung hervorgerufenen Zentrifugalkräfte unter Aufrechterhaltung der ursprünglichen Materialmischung in einem gleichmäßig verteilten Massestrom zum umlaufenden Randbereich der Fläche bewegt,
– das Material unterhalb des Randbereiches der Fläche umlaufend gesammelt wird,
– das Material unter Beibehaltung der ursprünglichen Materialmischung nahezu gleichmäßig über die Grundfläche der Pressform verteilt wird.

Vorteilhaft an diesem Verfahren ist insbesondere, dass durch die von der Rotationsbewegung hervorgerufenen Zentrifugalkräfte ein gleichmäßiger Massestrom erzeugt wird, dessen Verteilung bezüglich Korngröße und Korngewicht im Wesentlichen der ursprünglichen Materialmischung entspricht. Dies gewährleistet eine einheitliche Lagerungsdichte des Materials in der Pressform und somit die erforderliche Befüllqualität. Auf eine aufwändige Aufbereitung des Pressgutes kann verzichtet werden, wodurch entsprechende Kostenersparnisse zu realisieren sind.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Befüllen einer Pressform mit einer nach Gewicht definierten Menge eines rieselfähigen Materialgemisches mit vorzugsweise gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung.

Ausgehend von den oben genannten Nachteilen des Standes der Technik wird die vorgenannte Aufgabe auch durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst, welche sich kennzeichnet durch eine das Material aufnehmende, horizontal angeordnete und bevorzugt kreisförmig ausgebildete Fläche eines um seine vertikale Mittelachse rotierenden Körpers, und durch wenigstens eine um die Fläche umlaufend angeordnete Sammelvorrichtung, die das Material mindestens einer Verteileinrichtung zuführt, wobei die Sammelvorrichtung aus Rohren gebildet ist, deren Rohreinlaufbereiche um die Fläche herum angeordnet sind, wobei die Rohröffnungsebenen horizontal unterhalb der rotierenden Fläche liegen, und dass zusätzlich um die Sammelvorrichtung herum zumindest ein Prallblech angeordnet ist.

Vorteilhaft an vorgenannter Vorrichtung ist insbesondere, dass durch die von der Rotationsbewegung der Fläche hervorgerufenen Zentrifugalkräfte das rieselfähige Material in einem bezüglich Korngröße und Korngewichtsverteilung im Wesentlichen der ursprünglichen Materialmischung entsprechenden einheitlichen Massestrom der Sammel- und Verteileinrichtung zugeführt werden, wodurch die Voraussetzungen für eine einheitliche Lagerungsdichte des Materials in der Pressform gewährleistet sind. Die Ausgestaltung der Sammelvorrichtung erlaubt es auf vorteilhafte Weise, den horizontal verlaufenden Massestrom in Schwerkraftrichtung umzulenken und das Material der Pressform zuzuführen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, dass die Rohrauslaufbereiche gleichmäßig über der Grundfläche der Pressform verteilt sind. Dies ermöglicht über eine einfache Befüllung der Pressform unter Beibehaltung einer gleichmäßigen Kornverteilung.

Auch ist es denkbar, dass der Abstand zwischen Pressformgrundfläche und den Rohrauslaufbereichen veränderbar ist. Durch eine Höhenverstellung der Rohrauslaufbereiche ist es auf besonders einfache Weise möglich, eine Kegelbildung des der Pressform zugeführten Materials zu vermeiden und so ein einheitliches Füllstandsniveau zu erreichen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass die Sammelvorrichtung aus um die rotierende Fläche herum angeordneten Rohrstutzen gebildet ist, die über Schläuche mit Auslaufrohren verbunden sind. Diese Konstruktion erlaubt aufgrund der Flexibilität der Schläuche auf besonders einfache Weise eine Höhenverstellung der Rohrauslaufbereiche.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn auf der rotierenden Fläche vertikale Führungsbleche quer zur Rotationsbewegung angeordnet sind. Diese unterstützen den Materialstrom vom Zentrum zu den Randbereichen der rotierenden Fläche.

Weitere Vorteile ergeben sich aus Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Aufbereitungs- und Befüllvorrichtung,
2 eine vergrößerte Detailansicht einer Aufbereitungs- und Befüllvorrichtung gemäß 1,
3 eine schematische Aufsicht auf eine Pressform mit Aufbereitungs- und Befüllvorrichtung und
4 eine schematische Detailansicht gemäß 3.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zum Befüllen einer Pressform mit einer rieselfähigen Materialmischung mit gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet.
Die Vorrichtung 10 weist insbesondere einen Vorbehälter 11 mit einer Schnecke 12 auf. Diese mündet in den Vorratsbehälter 13, welcher über zwei Wägzellen 14 auf einem Gerüst 15 gelagert ist. Das Gerüst 15 ist über der Pressform 16 angeordnet. Es weist Tragelemente 17 auf, an welchen ein Gehäuse 18 mit darin angeordnetem schleudertellerartigen Körper 19 befestigt ist. Um den Schleuderteller 19 herum ist eine Sammelvorrichtung 24 bestehend aus Rohrstutzen 20, deren Rohreinlaufbereichen E, Schläuchen 25 und Auslaufrohren 29 angeordnet. Die Auslaufrohre 29 sind mit einem vertikal beweglichen Verteilraster 21 verbunden, welches sich über die Grundfläche der darunter liegenden Pressform 16 erstreckt. Auslaufrohre 29 und Verteilraster 21 bilden eine Verteileinrichtung V. Das Gehäuse 18 und der Vorratsbehälter 13 sind über ein Rohr R miteinander verbunden, welches das Gehäuse 18 zentral über den Schleuderteller 19 durchgreift.
Der Befüllvorgang der Pressform 16 beginnt damit, dass aus dem Vorbehälter 11 über die Schnecke 12 das Pressmaterial dem Vorratsbehälter 13 zugeführt wird. Dabei verhindert die Zellradschleuse 22 eine direkte Entleerung des Pressmateriales auf den Schleuderteller 19. Während der Befüllung des Vorratsbehälters 13 wird das Füllgewicht kontinuierlich durch die Wägzellen 14 gemessen. Bei Erreichen der gewünschten Gewichtsmenge wird der Befüllvorgang des Vorratsbehälters 13 gestoppt. Durch Öffnen der Zellradschleuse 22 gelangt ein mengenmäßig definierbarer Materialstrom in einen zentralen Bereich des unter der Zellradschleuse 22 angeordneten Schleudertellers 19, so dass der Materialstrom im Wesentlichen zentral auf den Schleuderteller 19 gelangt. Dieser wird durch einen unter dem Gehäuse 18 angeordneten Motor M (2) in Drehung versetzt und rotiert um seine Mittelachse 23. Durch die so entstehenden Zentrifugalkräfte bewegt sich das Material über die Fläche des Schleudertellers 19 in einem bezüglich Korngröße und Kornform einheitlichem Massestrom. Dieser gelangt über den Außenumfang des Schleudertellers 19 in die Sammelvorrichtung 24. Vertikal auf dem Schleuderteller 19 angeordnete Führungsbleche B (2) fördern die Materialbewegung in Richtung der Randbereiche des Schleudertellers 19. Die Gehäuseseitenwand wirkt als Prallblech P, wodurch der horizontale Massestrom in Schwerkraftrichtung umgelenkt und über die Rohrstutzen 20, Schläuche 25 und Auslaufrohre 29 dem Verteilraster 21 und schließlich der Pressform 16 zugeleitet wird. Dieses Befüllverfahren vermeidet eine Veränderung der Materialmischung durch den Befüllvorgang weitestgehend.
3 zeigt eine schematische Aufsicht auf die zu befüllende Pressform 16. Oberhalb dieser ist das Verteilraster 21, welches aus gleichen Quadraten 26 besteht, angeordnet. Über der Pressform 16 befinden sich, ebenfalls nur schematisch dargestellt, zwei Sammelvorrichtungen 24, wobei die kreisförmig angeordneten Rechtecke die Lage der Rohreinlaufbereiche E andeuten. Schematisch dargestellt ist zudem die Lage des Gerüstes 15 zur Lagerung der Vorrichtung 10 oberhalb der Pressform 16. Das Pressgut wird in diesen Bereichen über Schläuche 25 an dem Gerüst 15 vorbei- und der Pressform 16 zugeführt.
Wie aus 4 ersichtlich, ist jeder Rohrstutzen 20 mit den Auslaufrohren 29 über Schläuche 25 verbunden. Dabei befindet sich je ein Auslaufrohr 29 im Zentrum eines Quadrates 26 des Verteilerrasters 21, wodurch eine gleichmäßige Materialverteilung über die Pressformgrundfläche gewährleistet ist.
Um beim Befüllen eine Kegelbildung unter den Auslaufrohren 29 zu vermeiden und die Befüllqualität der Pressform 16 nochmals zu verbessern, ist das Verteilraster 21 zumindest vertikal höhenverstellbar. In Abhängigkeit vom Abstand des Verteilrasters 21 zur Pressform 16 – somit in Abhängigkeit von der Fallhöhe des rieselfähigen Materiales – bilden sich unterhalb der Auslaufrohre 29 Materialkegel oder Materialtrichter. Durch ein Variieren der Vertikalposition des Verteilrasters 21 während der Befüllung lässt sich daher eine Kegel- beziehungsweise Trichterbildung kompensieren, so dass ein im Wesentlichen einheitliches Füllstandsniveau der Pressform 16 gewährleistet werden kann.

Claims

Verfahren zum Befüllen einer Pressform mit einer nach Gewicht definierten Menge eines rieselfähigen Materialgemisches mit vorzugsweise gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass – das Material zentral auf eine kreisförmige und horizontal angeordnete Fläche eines um seine vertikale Mittelachse rotierenden Körpers aufgebracht wird, – sich das Material durch die von der Rotationsbewegung hervorgerufenen Zentrifugalkräfte unter Aufrechterhaltung der ursprünglichen Materialmischung in einem gleichmäßig verteilten Massestrom zum umlaufenden Randbereich der Fläche bewegt, – das Material unterhalb des Randbereiches der Fläche umlaufend gesammelt wird, – das Material unter Beibehaltung der ursprünglichen Materialmischung nahezu gleichmäßig über die Grundfläche der Pressform verteilt wird.
Vorrichtung zum Befüllen einer Pressform mit einer nach Gewicht definierten Menge eines rieselfähigen Materialgemisches mit vorzugsweise gleichmäßiger Korngewichts- und Korngrößenverteilung, gekennzeichnet durch eine das Material aufnehmende, horizontal angeordnete und kreisförmig ausgebildete Fläche eines um seine vertikale Mittelachse rotierenden Körpers (19) und durch wenigstens eine um die Fläche umlaufend angeordnete Sammelvorrichtung (24), die das Material mindestens einer Verteileinrichtung (V) zuführt, wobei die Sammelvorrichtung (24) aus Rohren gebildet ist, deren Rohreinlaufbereiche (E) um die Fläche herum angeordnet sind, wobei die Rohröffnungsebenen horizontal unterhalb der rotierenden Fläche liegen, und dass zusätzlich um die Sammelvorrichtung (24) herum zumindest ein Prallblech (P) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrauslaufbereiche (29) gleichmäßig über der Grundfläche der Pressform (16) verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Pressformgrundfläche und den Rohrauslaufbereichen (29) veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelvorrichtung (24) aus um die rotierende Fläche herum angeordneten Rohreinlaufbereichen (E) gebildet ist, die über Schläuche (25) mit Auslaufrohren (29) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung M durch Auslaufrohre (29) gebildet wird, die mittels eines Verteilrasters (21) gleichmäßig über der Pressformgrundfläche verteilt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der rotierenden Fläche vertikale Führungsbleche (B) quer zur Rotationsbewegung angeordnet sind.