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Mundstück zum Strangpressen von bogenförinigen Füllkörperformlingen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mundstück zum Strangpressen von bogenförinigen
Füllkörperformlingen aus keramischen oder anderen plastisch verformbaren Massen,
dessen Mundstücksplatte die Masse durch einen im Weg der Masse angeordneten Leitkörper
in unterschiedlichen Mengen zugeführt wird.
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Füllkörper für den Stoff- und Wärmeaustausch sind in verschiedenen
Ausführungsformen und verschiedenen Werkstoffen bekannt. Keramische Füllkörper haben
sich wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Festigkeit besonders bewährt.
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An keramische Füllkörper werden hohe Anforderungen hinsichtlich der
Bruch- und Abriebsfestigkeit in Be gestellt, da ein Zerbrechen beim Einschütten
-hälter und Austauschkolonnen verhindert werden muß, damit durch Abrieb und zerbrochene
Teile die Wirksamkeit der Anlage nicht beeinträchtigt wird.
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Mit bekannten Vorrichtungen hergestellt-. Füllkörper genügen den Anforderungen
in den meisten Fällen nicht oder nur unvollkommen, da bei der Foringebung in ihrem
Gefüge Spannungen entstehen, durch welche sich beim Trocknen und Brennen Risse bilden,
die die Bruch- und Abriebsgefahr erhöhen.
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Die Maßhaltigkeit und Gleichförmigkeit der Füllkörper ist von sehr
großer Bedeutung für ihre Wirksamkeit. Bei einem bekannten Herstellungsverfahren
werden die Füllkörperformlinge durch Auspressen plastischer Formmasse aus einem
kreisbogenförmigen Mundstück hergestellt. Bei den so hergestellten bogenförinigen
Formlingen treten am äußeren Umfang die größten Spannungen auf, und zwar deshalb,
weil am Außen- und Innenumfang praktisch mit gleichen Werkstoffinengen unterschiedliche
Strecken überbrüclct werden.
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Bei einem anderen Verfahren wird ein vorgepreßter gerader Massestrang
zwischen zwei Walzen hindurchgeführt, um die endgültige Füllkörperform herzusWIlen.
Auch bei den auf diese Weise, hergestellten Füllkörperformlingen ist die Spannung
am äußeren Umfang am größten.
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Die vorgenannten Nachteile können aber nur dann vermieden werden,
wenn es gelingt, Mm Strangpressen eine gleichmäßige Verdichtung der Masse in allen
Querschnittsbereichen zu erzielen.
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Bei der Herstellung von Tonrohrbogen ist es bokannt, den Massefluß
durch verstellbare, sogenannte Bremskörper abzubreinsen oder zu stauen, um dadurch
die Krummung des Rohfkgens zu steuern. Solche Vorrichtungen sind jedoch für die
rationelle Herstellung eines Massenartikels mit einer komplizierten Formgebung nicht
geeignet. Bei den Vorrichtungen zur Herstellung von Tanrohrbogen ist es mehr oder
weniger der Geschicklichkeit der Bedienungspe-rson überlassen, durch richtige Einstellung
der Bremskörper die gewünschte Yuü=ung des Rohrbogens zu erreichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein vollautomatisch arbeitendes Mundstück
zum Strangpressen von bogenförmigen Füllkörperformlingen zu schaffen, mit welchem
der Massenartikel »Füllkörper« besonders rationell hergestellt werden kann. Es ist
durch dieses Mundstück erstmalig ermöglicht worden, bei gleichzeitiger Personaleinsparung
die Herstellungszahlen dieser Fülkörper pro Zeiteinheit zu vervielfachen, da auf
Grund der besonderen Ausgescaltung des Mundstücks dieses als Mehrf achwerkzeug verwendet
werden kann, d. h. mehrere solcher Mundstücke von einer Presse gleichzeitig
beliefewt werden können. Außerdem wird auch die Qualität der mit diesem Mundstück
hergestellten Füllkörper wesentlich verbessert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß in erster Linie dadurch gelöst,
daß der Leitkörper mit kreisausschnittförmigem oder ahnlichem Querschlutt zur Mundstücksplatte
und zur Munüstücksöffnung so angeordnet ist, daß zwischen seiner Endfläche und der
Mundstücksplatte ein quer zur Strömungsrichtung der Masse verlaufender Spalt verbleibt
und die Öffnung der Mundstücksplatte relativ zum Zuführungskanal versetzt ist, und
daß auf der Außenseite der Mundstücksplatte eine vierte&r--isfonnig-- Kalibriervorrichtung
sowie ein in seiner Schnittgeschwindigkeit stufenlos regelbarer Abschneider angeordnet
sind.
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Einem weiteren Erfindungsmerkmal zufolge ragen die Endzonen der Mundstücksöffnung
in den Zuführungskanal hin--in.
Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Mundstücks besteht darin, daß zur verstärkten Zuführun- der
Masse für einen Mittelkamm des Füllkörpers in der Mitte der Endfläche des Leitkörpers
eine senkrecht zum Zuführungskanal verlaufende Nut vorgesehen wird.
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Der Kalibriervorrichtung, kann, ebenfalls erfindungs,gemäß, eine Tropfölereinrichtung
g zu, geordnet werden. Dabei ist -, um eine gleichmäßige Verteilung des öls zu erreichen,
die Kalibriervorrichtung mit ihrer Profilfläche gegenüber der entsprechenden ProflIkante
der Mundistücksöffnung um ein geringes Maß zurückversetzt.
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Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen. das Mundstück an einem
aufklappbaren Verschlußdeckel eines Pressenzylinders zu befestigen, wobei der Ölvorratsbehälter
der Tropfölereinrichtung an derjenigen Stelle des Mundstückgehäuses sitzt, nach
welcher der Verschlußdeckel aufklappbar ist.
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Die Erfinduna wird an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen
ausführlicher beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1 in räu mlicher Sprengdarstellung
die wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen Mundstücks, F i g. 2
einen Längsschnitt durch das zusammen-C b
Z, Clebaute Mundstück nach
Fig. 1, F i g. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 111 in F i
g. 2 auf das Mundstück mit teilweise weggeschnittenen Einzelheiten, F i
g. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 2 auf das Mundstück
mit angebautem Tropföler, während F i g. 5 in räumlicher Darstellung einen
mittels des erfindungsgemäßen Mundstücks herstellbaren Füllkörperforinling wiedergibt.
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Ein Mundstück zum Herstellen von bogenförmigen Füllkörpern aus keramischen
oder anderen plastisch verformbaren Massen weist gemäß F i g. 1 ein Gehäuse
1 auf, welches mittels eines Flansches 2 auf dem Verschlußdeckel eines Pressenzylinders
(nicht dargestellt) befestigt wird. Das Gehäuse 1 wird an seinem oberen Ende
durch einen Block 3 abg,-schlossen, in welchem ein oder mehrcre, beispielsweise
drei Zuführungskanäle 4a, 4b, 4c eingearbeitet sind. Das Gehäuseinnere steht
mit dem Pressenzylinder in Verbindung und kann aus diesem unter Druck mit plastisch
verformbarer Masse orespL-ist werden.
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Auf dem Block 3 wird eine Mundstücksplatte 5 befestiat,
welche im Bereich der Zuführungskanäle 4a, 4b, 4c mit Mundstücksöffnungen5.i, 5b,
5e versehen ist, die die Querschnittsform d,--.r herzustellenden Füllkörperformage
aufweisen. Die Mundstücksplatte 5 trägt Kalibriervorrichtungen
6, deren Profilflächen9 auf die Mundstücksöffnunc,.-n5a, 5b, 5c abgestimmt
sind und viertelkreisförmic, verlaufen.
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Aus dem Pressenzylind.-r wird dic plastisch verformbare Masse durch
das Gehäuse 1 und die Zuführungskanäle 4 a, 4 b, 4 c des Blockes
3 den Mundstücksöffnuno,en5a, 5b, 5c zugeführt und tritt aus
diesen nach oben als profilierter Strang aus. Vom austret1-nden Strano, werden die
Füllkörperformlinge mit einem Bogenwinkel von vorteilhaft 180- abgetrennt.
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In den Zuführ-un,-skanälen4a, 4b, 4c sind Leitkörper7a,
7b, 7c mit kreisausschnittförmigem oder
Querschnitt zur Mundstücksplatte
5 und zu den Mundstücksöffnungen 5 a, 5 b, 5
c so angeord-Nest, daß zwischen ihren Endflächen und der Mundstücksplatte
5 jeweils ein quer zur Strömungsrichtung der Masse verlaufender Spalt
;- verbleibt und die öffnun igen 5 a, 5 b-,
5 c der Mundstücksplatte 5 relativ zu den Zuführungskanälen
4a, 4b, 4c versetzt sind.
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Insbesondere aus den F i g. 2 und 3 ist die Anordnung
und Ausbildung der Leitkörp,-r 7a, 7b, 7<
innerhalb der Zuführungskanäle4a,
4b, 4c ersichtlich. Der Seamentwinkel i der Leitkörper 7a, 7b, 7c
ist
kleiner als der Seginentwinkel iider Mundstücksöffnungen 5 a,
5 b, 5 (s. F i g. 3). Dadurch ragen die Endzonen
5' der Mundstück-söffnungen 5 a,
5 b, 5 c
in die Zuführungskanäle 4a, 4b, 4c hinein, d. h.
diese Endzonen 5' stehen mit den Zuführun-skanälen in geradliniger Strömungsverbindung.
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Die Wirkunusweise dieser Anordnung ist folgende: Zunächst kann der
unterhalb der Zuführungskanäle 4a, 4b, 4c befindliche und durch das Gehäuse
1 eingeschlossene Raum außer acht gelassen werden, da er bei der Gestaltgebung
der Formlinge. auch bei der Krümmung derselben, in keiner Weise mitwirkt. Die Zuführungskanäle4a,
4b, 4c selbst aber haben bereits einen entscheidenden Anteil an der Gestaltgebuno,
der Füllkörperformlinge und wirken maßgeblich dabei mit. den Fertigprodukten die
erforderliche Festi2keit und Widerstandsfähi-keit zu verleihen. Die Fig. 2 und
3 lassen deutlich erkennen. daß die Zuführungskanäle 4a, 4b, 4t- vom
unteren bis zum oberen Ende einen stetig gleichbleibenden Querschnitt haben und
daß dieser Querschnitt eine ganz bestimmte Gestalt hat, die durch die kreisaussehnittförmige
Ausbildung der Leitkörper7a, 7b, 7c be-
stimmt wird.
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Es ist ersichtlich, daß -somit die Leitkörper 7 a,
7 b,
7c keine eigentlichen Bremskörpor im Sinne der be-
kannten
Vorrichtungen zum Strangpressen von Tonrohrbogen sind. Sie dienen lediglich dazu,
dem Massestrang bereits vor den Mundstücksöffnungen 5a, 5b, 5c eine
bestimmte Querschnittsform zu verleihen. Was im Spalt -. geschieht,
ist aeradezu das Gegenteil von einer Stauun- oder Abbremsung, denn hier hat der
Massestrang die Möglichkeit. sich unt.-r Herabsetzung des in ihm -i-Isp,-icherten
Preßdruckes zu entspannen, so daß auf diese neuartige Weise die richtige Dosierung
der Menü, Z, ge und Dichte der Masse in allen Querschnittsbereichen des Formlings
erzielt wird, um dem fertio geformten und bei Verwendung keramischer Massen anschließend
getrockneten und gebrannten Füllkörper die von ihm geforderten Eigenschaften zu
verbleib.m, ohne daß irgendwelche Spannungsrisse entstehen. Der Krümmungsradius
der Füllkörperformlinge wird im wesentlichen durch die Breite des Spaltes;- (durch
Pfeile in F i g. -' angedeutet) bestimmt. Die richtiac Spaltbreite
wird durch Versuche ermittelt.
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Wird die Bildung eines Mittelkammes (21 in F i -. 5) gewünscht,
dann wird in die obere Endfläche der L2itk-örl)cr 7 a, 7 b, 7 c
ein.- Vertiefun g oder Nut 8
einLyearbc-itet, durch welche die
für die Bildung des Mittelkammes erforderliche Masse aus dcn ZuführunLyskanälen4ci,
4h, 4c nach der Profilmitte der Mu#dstücksöffnungen 5a, 5b, 5c geführt
wird.
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Beim Austritt aus der Mundstücksöffnune, 5 a,
5 b,
5c wird der profilierte Strang entlang den entsprechend geformten
ProfdfläcIi2n 9 der viertelkreisförmig, ausgebildeten Kalibriervorrichtung
6 kreisbogenförmig geführt. Jedesmal, wenn der Massestrang außerhalb der
Kalibriervorrichtung 6 einen Bogen b
(F i
g. 2) von beispielsweise 180' einschließt, tritt ein Abschneider
10, der gemäß F i g. 2 einen in einen Rahmen gespannten Draht aufweist,
in Tätigkeit, um einen Füllkörperformling 11 vom Strang abzutrennen. Die
Betätigung des Abschneiders 10 erfolgt durch Nocken, die übereinen stufenlos
regelbaren Friktionsantrieb (nicht dargestellt) gedreht werden. Um ein unerwünschtes
Verformen des Stranges durch den Abschneider 10 zu vermeiden, kann der Strang
im Austrittsbereich der Kalibriervorrichtung 6 durch einen dem Profil des
Formlings 11 angepaßten Stützbügel 12 (F i g. 2) laufen.
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Der durch den Abschneider 10 vom Strang abgetrennte Füllkörperformling
11 fällt mit seinem unteren Ende und mit seinen äußeren Umfangsflächen
11 a
auf eine nach abwärts geneigte Leitfläche 13 und rollt
auf dieser zunächst mit seinen Umfangsflächen 11 a
ab, bis er auf die
etwa parallel zueinander verlaufenden Schnittflächen 11 b fällt und
auf diesen entlang der geneigten Leitfläche 13 langsam abwärts gleitet. Es
hat sich gezeigt, daß ein Verformen der aus plastischer Masse bestehenden Füllkörperformlinge
11 dadurch wirksam vermieden wird, daß ihre Fallhöhe möglichst gering gehalten
wird.
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Gemäß den F i g. 2, 3 und 4 ist den Kahbriervorrichtungen
6 eine Tropfölereinrichtung 14 bis 20 zugeordnet, mittels welcher die Profilflächen
9 der Kalibriervorrichtungen 6 geschmiert werden. Durch die Schmierung
der Proffiflächen 9 wird eine Stauung der aus den Mundstücksöffnungen
5 a, 5 b, 5 c austretenden Stränge im Bereich der Kalibriervorrichtungen
6 vermieden.
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Jede Kalibriervorrichtung 6 ist mit einer Sackbohrung 14 versehen,
von welcher nach den Profilflächen 9 zwei Kanäle 15 führen., deren
Austrittsöffnungen unmittelbar über der Mundstücksplatte 5
liegen. Die Sacklöcher
14 werden aus Tropfleitungen 16 tropfenweise mit Schmieröl versorgt, welches
aus einem ölbehälter 17 über eine Leitung 18 und einstellbare Nadelventile
19 od. dgl. zugeführt wird. Durch die Nadelventile 19 kann die Tropfenfolge
reguliert worden. Der ölbehälter 17 sitzt auf einem Halter 20, der am Gehäuse
l befestigt ist, und zwar so, daß beim Öffnen des Pressen-Verschlußdeckels, auf
welchem das Gehäuse 1 mittels des Flansches 2 befestigt ist, der Ölbehälte#r
17 seitlich in Richtung des Pfeiles z (F i g. 4) gekippt wird. Dadurch
wird die Ölzufuhr beim öffn#e#n des Pressen-Verschlußdeckels auf einfache Weise
unterbrochen.
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Für eine gute Schmierfilmbild'ung zwischen den Profilflächen
9 der als Viertelkreisführung ausgebildeten Kalibriervorrichtung
6 und dem entlang dieser geführten Massestrang ist es zweckmäßig, wenn die
Profilflächen 9 der Kalibriervorrichtungen 6 gegenüber den angrenzenden
Profilkanten der Mundstücköffnungen 5 a, 5 b, 5 c um
ein geringes Maß zurückversetzt sind, wie dies aus den F i g. 2 und
3 zu ersehen ist. Es wird nämlich dann ein Spalt gebildet, in welchem das
Schmieröl durch die Kanäle 15 ungehindert eintreten kann und aus welchem
es durch den sich bewegenden Massestrang über die Profilflächen 9
fortlaufend
verteilt wird. In F i g. 5 ist in räumlicher Darstellung ein mit dem erfindungsgemäßen
Mundstück hergemstellter Füllkörperfonnling 11 dargestellt. Dieser bogen-
oder sattelförmige Füllkörper 11 weist den bereits erwähnten Mittelkamm 21
auf. Der Mittelkamm 21 wird durch Teile der Mundstücksöffnungen5a, 5b,
5
c gebildet, die in den F i g. 2 und 3 mit 22 bezeichnet sind.