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Bei Etagenpressen liegen zwischen der feststehen- Etagenpresse den
Hauptplatte und der beweglichen, meist hydraulisch angetriebenen Hauptplatte eine
Anzahl gegebenenfalls beheizter Zwischenplatten. Diese dürfen an den Tragsäulen
nur mit reichlichem Spiel geführt sein, damit ihre thermischen Längenänderungen
nicht zu Verklemmungen führen. Beginnt das Preßgut während des Preßvorganges an
irgendeiner Stelle zwischen zwei Platten ungleichmäßig zu fließen, so führt dies
daher zu einem Kippen der Zwischenplatten; hierbei kann die gesamte Charge verlorengehen
und überdies trotz des erwähnten Spieles eine Verklemmung entstehen.
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Zur Ausschaltung dieser Gefahr hat man nach einem nicht zum Stand
der Technik gehörenden Vorm schlag bereits versucht, die Parallelität der Zwischenplatten
durch mechanische Hilfsmittel, wie Zahnstangen, Verbundzahnräder od. dgl., oder
durch hydraulische Glieder auch dann aufrechtzuerhalten, wenn das Preßgut an einzelnen
Stellen stärker nachgibt oder sogar wegfließt.
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Es ist bekannt, die Preßplatte von Pressen ohne Zwischenplatten durch
mechanische Mittel oder hydraulische Glieder in stets paralleler Lage zum Preßtisch
zu halten.
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Bei bekannten Pressen dieser Art, deren Preßplatte unter der Wirkung
mehrerer die Preßkraft erzeugender hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheiten steht,
wird der Druck der hydraulischen Flüssigkeit in den einzelnen Zylindern im Sinne
einer Parallelführung der Preßplatte gesteuert, indem ein zur Preßplatte normaler
Führungsstab auf Stellungsgeber wirkt, welche die Ventile zur Steuerung des Druckes
der hydraulischen Flüssigkeit in den einzelnen Zylindern verstellen oder den Antrieb
von Druckpumpen verändern, sobald die Richtung des Führungsstabes von der zum Preßtisch
normalen abweicht. Als Stellungsgeber dienen elektromagnetische Einrichtungen oder
elektrische Kontakte.
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Bei einer ähnlichen, bekannten Presse dient ein Mechanismus mit Zahnstangen,
Zahnrädern und Hebeln zur Steuerung der Ventile der die Preßkraft erzeugenden Kolben-Zylinder-Einheiten.
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Es ist auch bekannt, außer einer den Preßdruck ausübenden Kolben-Zylinder-Einheit
zwei Paar einander gegenüber angeordneter, zur Parallelführung der Preßplatte dienender,
doppeltwirkender, hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheiten vorzusehen, welche zwischen
der Preßplatte und dem Preßtisch oder einem anderen feststehenden Teil der Presse
wirken. Bei jedem dieser Paare ist der Vorschubraum jedes der Zylinder mit dem Rückschubraum
des anderen verbunden, wobei diese Zylinderräume ein abgeschlossenes System bilden.
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Die genannten, zur Parallelführung einer Preßplatte in bezug auf den
Preßtisch bekannten Mittel sind, soweit sie die Drücke mehrerer gemeinsam die Preßkraft
erzeugender Kolben-Zylinder-Einheiten einzeln steuern, grundsätzlich nicht dazu
geeignet, die Zwischenplatten einer Etagenpresse parallel zu führen, weil deren
Parallelführung nur unabhängig von den Mitteln zur Ausübung der Preßkraft möglich
ist.
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Die genannten, zur Parallelführung einer Preßplatte dienenden Paare
einander gegenüber angeordneter, doppeltwirkender, hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheiten
sind zur Parallelführung der Zwischenplatten einer Etagenpresse praktisch nicht
geeignet; denn sie bewirken eine zwangläufige, unnachgiebige Parallelführung und
sind deshalb bei unerwarteten Störungen des Preßvorgangs der Gefahr yon überlastungen
und dadurch verursachten Beschädigungen ausgesetzt. Beispielsweise kommt es beim
Pressen von Polyvinylchlorid mit z. B. 200 kg/cm2 in Stempelformen vor, daß das
Preßgut infolge eines Dichtungsfehlers am Stempel plötzlich aus der Form herausgepreßt
wird. Dadu-rch bricht der Widerstand des Preßgutes plötzlich zusammen. In einem
solchen Fall können hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten nicht rasch genug nachgeben
und sind vorübergehend praktisch dem ganzen Preßdruck ausgesetzt und iln ulässig
überlastet. Die Verwendung eines nachgiebigen Fluidums ist jedoch bei diesen Kolben-Zylinder-Einheiten
nicht möglich, weil deren Parallelführungswirkung auf der inkompressibilität des
hydraulischen Mediums beruht und diese somit voraussetzt.
Die Erfindung
geht von einer Etagenpresse aus, die eine parallelgeführte bewegliche Hauptplatte
-und mehrere Zwischenplatten hat, deren jede gegen die vorausgehende und
die nachfolgende Zwischen- oder Hauptplatte zum Zwecke der Parallelführung durch
Kolben-Zylinder-Einheiten abgestützt ist.
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Erfindungsgemäß ist als Druckmedium für die Parallelführung der Zwischenplatten
Druckluft vorgesehen, die den an mindestens drei Stellen der Zwischenplatten angeordneten
einfach wirkenden Kolben-Zylinder-Einheiten über je ein Drosselventil zugeführt
ist, wobei die Steuerung der Kolben-Zylinder-Einheiten durch je zwei an den
einander zugeordneten Seiten der Zwischenplatte angeordnete Auslaßventile erfolgt.
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Diese durch Auslaßventile gesteuerten einfach wirkenden pneumatischen
Kolben-Zylinder-Einheiten führen zu einem elastischen Betriebsverhalten, vermeiden
plötzliche überbeanspruchungen und gewähren auch die zum Beladen und Entladen der
Etagen nötige Beweglichkeit der Zwischenplatten beim Stillstand der Presse.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen
dargestellt. Von diesen zeigt Fig. 1 eine teils schematische Vorderansicht
einer Etagenpresse mit dreieckigen Platten, wobei die oberen Platten nicht dargestellt
sind, F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Steuerventils und eines
Teiles des zugehörigen Paralleltasters, Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch
eine Variante eines Teiles von F i g. 1 und Fig. 4 einen Horizontalschnitt
durch den unteren Teil einer Etagenpresse mit rechteckigen Preßplatten. Gemäß Fig.
1 enthält der Sockell einer Etagenpresse einen Zylinder, dessen hydraulisch
angetriebener Kolben die untere, beheizte Hauptplatte 2 in lotrechter Richtung gegen
eine feststehende, obere, ,ebenfalls beheizte (nicht dargestellte) Hauptplatte hochfährt,
welche von drei Säulen 3, 4 und 5 getra-Cren ist. Zwischen diesen
beiden Hauptplatten liegen eine Reihe beheizter Zwischenplatten, von denen nur die
Zwischenplatte6 gezeichnet ist. Die Zwischenplatten sind an den Säulen
3, 4, 5 geführt. Sie haben Bohrungen, durch welche diese Säulen mit
5 bis 10 mm Spiel hindurchragen. Zwischen den Zwischenplatten liegen
scheibenförmige Preßkuchen 7 und 8.
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Zur Parallelführung der Platten 2 und 6 in Bezug aufeinander
dienen drei pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten, welche durch starke Kugelgelenke
mit .den drei Ecken dieser Platten 2 und 6 verbunden sind. In der Zeichnung
sind nur die an den Ecken der Vorderseite a liegenden Kolben-Zylinder-Einheiten
9 und 10 dargestellt. Drei gleichartige pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten
sind zwischen der Platte 6 und der über ihr angeordneten (nicht gezeichneten)
nächsten Zwischenplatte vorgesehen, und so fort bis zur feststehenden Hauptplatte.
Von diesen weiteren Einheiten sind nur zwei dargestellt und mit 11 und 12'bezeichnet.
Der Zylinder jeder einzelnen Einheit ist durch ein Drosselventil mit einer zentralen
Druckluftzuleitung 13 verbunden. Als Drosselventile dienen für die Einheiten
9 und 10
-Nadelventile 14 und 15, für die Einheiten
11 und 12 Nadelventile 14 a und 15 a.
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' Die Regelung des Druckes, der in den Zylindern der Einheiten
herrsäht, erfolgt für jeden Zylinder durch zwei parallelgeschaltete Auslaßventile,
welche gegen den Schließdruck ihrer Ventilfedern von zwei getrennten Paralleltastem
gesteuert werden. In F i g. 1 erkennt man die beiden Auslaßventile
16, 17
sowie 18, 19. Die Ventile 16, 17 sind mit dem Zylinder
der Zylinder-Kolben-Einheit 9 und die Ventile 18, 19 sind mit dem
Zylinder der Zylinder-Kolben-Einheit 10 verbunden. Zur Steuerung der Ventile
16
und 18 dient ein Paralleltaster, welcher durch zwei gleich lange
Hebel 20, 21 und ein an diese Hebel angelenktes Lineal 22 gebildet ist. Die Hebel
20, 21 sind auf Bolzen 23, 24 gelagert, deren Verbindungslinie parallel zur
Ebene der Zwischenplatte 6 liegt und welche fest mit dieser Zwischenplatte
6 verbunden sind. Das Lineal 22 steht daher stets parallel zur Zwischenplatte
6, gleichgültig, welchen Abstand es von der Ebene dieser Zwischenplatte hat.
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Gleichartige Paralleltaster sind an den anderen beiden Seiten
b und c der dreieckigen Zwischenplatte 6 angebracht. Das Lineal
25 des auf der rechten Seite c liegenden Tasters steuert hierbei das Auslaßventil
19 und ein weiteres (nicht dargestelltes) Auslaßventil, welches an die (nicht
dargestellte) Kolben-Zylinder-Einheit an der dritten Ecke der Platten 2 und
6 angeschlossen ist, während das Lineal 26 des auf der linken Seite
b liegenden Tasters das Auslaßventil 17 und ein weiteres Ventil steuert,
welches an die letztgenannte Kolben-Zylinder-Einheit anaeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Ist die Zwischenplatte
6 parallel zur Hauptplatte 2, so ruht das Lineal 22 mit Druck auf den Ventilen
16
und 18, so daß diese gegen den Druck ihrer Ventilfedern in gleichem
Maße ganz oder nahezu geschlossen gehalten werden. Werden die Ventile völlig geschlossen
gehalten, so laden sich die Zylinder der Einheiten 11 und 12 auf den Druck
auf, welcher in der Leitung 13 herrscht. Werden die Ventile 16, 18
hingegen
teilweise geöffnet gehalten, so stellt sich in den Zylindern der Einheiten
11 und 12 unter der Wirkung der durch die Drosselventile 14 und
15 zuströmenden und der durch die Auslaßventile 16 und 18 ausströmenden
Druckluft ein gleicher, mittlerer .in Druck ein. Beginnt nun der Preßkuchen
7 an der *
der Zeichnung rechten Seite stärker nachzugeben als an der
linken Seite, so kippt die Zwischenplatte bei-Welsweise um die Achse h nach rechts
ab. Schon bei einer kleinen Kippbewegung entlastet hierbei das Lineal 22 das linke
Auslaßventil 16, so daß dieses sich voll öffnet; gleichzeitig wird das rechte
Auslaßventil 18 vollständig geschlossen bzw. geschlossen gehalten; infolgedessen
sinkt der Druck im Zylinder der Einheit 9, während der Druck im Zylinder
der Einheit 10 konstant bleibt oder sogar ansteigt. Die Kräfte der Kolben-Zylinder-Einheiten
9, 10 wirken daher der Kippbewegung in steigendem Maße entgegen, bis die
Zwischehplatte 6 wieder parallel zur Hauptplatte 2 steht und das Lineal 22
die Ventile 16,
18 wieder in übereinstimmender Ventilstellung hält.
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Gleichzeitig unterstützen die von der Zwischenplatte 6 nach
oben zur nächsten (nicht gezeichneten), mit gleichartigen Paralleltastern und Auslaßventilen
ausgerüsteten Zwischenplatte führenden Zylinder-Kolben-Einheiten 11, 12 die
Rückführung der Zwischenplatte 6 in die ParalleIstellung sehr wirksam; denn
wenn die Zwischenplatte 6 nach rechts abkippt, entlastet der darüberliegende,
nicht gezeichnete Paralleltaster die rechte obere Kolben-Zylinder-Einheit 12 und
steigert den Druck in der linken oberen
Zylinder-Kolben-Einheit
11, so daß die Zylinder-Kolben-Einheit 9 von oben unter höheren, die
Zylinder-Kolben-Einheit 10 dagegen von oben unter verminderten mechanischen
Druck gesetzt wird.
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In gleicher Weise wirken die an den Seiten b und c der Zwischenplatte
6 und an den entsprechenden Seiten der darüberliegenden nächsten Zwischenplatte
angelenkten Paralleltaster über die von ihnen gesteuerten Auslaßventile offenbar
allen Neigungsbewegungen der Zwischenplatten um andere Achsen entgegen.
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Die Ventile 16 bis 19, welche durch die beschriebenen
Paralleltaster gesteuert werden, steuert man zweckmäßig gemäß F i g. 2 über
einen Hebel 27,
dessen eines Ende auf einer Welle 28 gelagert ist und
dessen anderes Ende auf dem gefederten Ventilkegel 29 ruht. Man kann den
Hebel 27 dann mit einer Rolle 30 ausrüsten, auf welcher das Lineal
22 abrollt. Zur Unterstützung des Eigengewichtes, mit dem das Lineal 22 auf die
Rolle 30 drückt, sieht man zwischen dem Lineal 22 und seinem Führungshebel
20 zweckmäßig eine Feder 31 vor, welche bestrebt ist, das Parallelogramm
23, 20, 22, 21, 24 (F i g. 1) in die Gestalt eines Rechtecks überzuführen,
d. h. also den Winkel oc (F i g. 2) zu vergrößern. Um eine Blockierung
des Tasters zu vermeiden, sieht man dabei an einem seiner Gelenke einen Anschlag
32 vor, der verhindert, daß der Winkel oc größer als beispielsweise
80 bis 851 werden kann.
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Die Feder 31 und das Gewicht des Lineals 22 wirken dem Luftdruck
p und dem Druck der Ventilfeder 33 entgegen, welche bestrebt sind,
das gezeichnete Ventil zu öffnen. Man stimmt diese Kräfte entweder so ab, daß das
Ventil 16 vollkommen geschlossen oder daß sein Ventilkegel 29 dauernd
um einen kleinen Betrag angehoben ist; im letzteren Fall strömt stetig etwas Luft
durch das Ventil 16
aus. Kippt das Lineal 22 nach links oder rechts, so genügen
offenbar sehr kleine Kippwinkel, um das Ventil 16 durchzusteuern.
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Ein Nachteil der in F i g. 1 gezeichneten Presse mit dreieckigen
Preßplatten ist es, daß sie sich praktisch nur für runde Preßkuchen verwenden läßt
und daß die Paralleltaster beim Beschicken der Presse im Wege sind. Man arbeitet
daher günstiger mit rechteckigen Preßplatten. Hierbei braucht man im Prinzip nur
an zwei aneinanderstoßenden Seiten jedes Plattenpaares einen Paralleltaster anzubringen,
während man die anderen beiden Seiten offen lassen kann; in der Praxis benötigt
man jedoch zum Einlegen nur eine offene Seite und sieht daher zweckmäßig an den
drei anderen Seiten für jedes Plattenpaar einen Paralleltaster vor.
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Weiterhin bietet die ausreichend druckfeste Ausgestaltung der nach
F i g. 1 für die Verbindung zwischen den Kolben-Zylinder-Einheiten und den
Platten vorgesehenen Kugelgelenke bei großen Pressen konstruktive Schwierigkeiten.
Es ist deshalb vorteilhafter, an Stelle pneumatischer Zylinder-Kolben-Einheiten
diesen äquivalente, an beiden Enden geschlossene Wellrohre zu verwenden, welche
man zweckmäßig mit einer Hubbegrenzung ausrüstet, damit sie beim Auffahren der Presse
keiner unerwünschten Zugbelastung unterworfen werden. Diese Wellrohre werden am
besten durch durchgehende Schienen mit den Preßplatten verbunden.
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Den Axialschnitt eines solchen Wellrohres mit den angebrachten Schienen
zeigt F i g. 3. Mit diesen Doppel-T-Schienen 34 und 35, welche an
den zugehörigen Preßplatten 2, 6 starr befestigt seien, sind Rohrstutzen
36 und 37 verschweißt, in die je eine durchbohrte Scheibe
38 bzw. 39 eingesetzt ist. Zwischen diesen Scheiben 38, 39
liegt das WeRrohr 40, das unten mit einem Bodenstück 41 und oben mit einem Deckelstück
42 luftdicht verschlossen ist. Der durch das Wellrohr 40 gebildete Balg ist in Richtung
des Doppelpfeiles P, dehnbar bzw. zusammendrückbar; er ist zur Hubbegrenzung mit
einer axialen Stange 43 ausgerüstet, die mit der Deckelscheibe 42 verschweißt ist
und deren verbreiterter Kopf 44 in einer mit der Bodenscheibe 41 verschweißten Büchse
45 gleitet. Der Druckluftanschluß 46 führt zu dem beschriebenen Ventilsystem.
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Die in F i g. 4 in Draufsicht auf die untere Hauptplatte gezeichnete
Etagenpresse ist an den vier Ecken mit je einem Satz übereinanderliegender
Wellrohre dieser Art ausgerüstet. Von jedem Satz ist ein Wellrohr 50, 5152
bzw. 53 dargestellt. Die Wellrohre 50,
51 sind durch die Schiene
48 und die Wellrohre 52,
53 sind durch die Schiene 49 miteinander verbunden.
Diese Schienen sind mit der unteren Hauptplatte 54 verschweißt, welche an den Enden
zweier einander gegenüberliegender Seiten mit kräftigen Augen 55 bis
58 ausgerüstet ist, die mit reichlichem Spiel auf Säulen 59 bis
62 gleiten.
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Auf der Platte 54 liegt die Form 63, deren Innenraum das Preßgut
aufnimmt. Zur Steuerung des Druckes im Wellrohr 50 dienen die beiden Ventile
64 und 65 in Verbindung mit dem Nadelventil 66;
ebenso dienen zur Steuerung
des Druckes im Wellrohr 51 die Ventile 67 und 68 in Verbindung
mit dem Nadelventil 69. Andererseits wird das WeRrohr 52 durch die
Ventile 70 und 71 in Verbindung mit dem Nadelventil 72 sowie
das Wellrohr 53 durch die Ventile 73 und 74 in Verbindung mit dem
Nadelventil 75 gesteuert. Die Ventile 64 und 73 sind hierbei dem linken
Steuerlineal 76, die Ventile 67 und 70 dem rechten Steuerlineal
77 zugeordnet. Dagegen sind an der hierzu rechtwinklig verlaufenden Kante
der Platte zwei Steuerlineale 78, 79 bzw. ein entsprechend verbreitertes
Steuerlineal vorgesehen, von denen das eine die Ventile 65 und
68, das andere die Ventile 71 und 74 steuert. Auf diese Weise kann
man eine Seite der Presse zum Einlegen von den hierbei störenden Parallelogrammtastern
frei halten. Das Einlegen erfolgt dabei in Richtung des Pfeiles A.