DE1459267A1

DE1459267A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Lochsteinen

Info

Publication number: DE1459267A1
Application number: DE19621459267
Authority: DE
Inventors: Bratton Richard Eugene
Original assignee: Harbison Walker Refractories Co
Current assignee: Harbison Walker Refractories Co
Priority date: 1962-01-11
Filing date: 1962-12-13
Publication date: 1968-12-19
Also published as: GB970595A; US3127459A

Description

13.

HARBISOB-iALKER EEi¹RACTORIES GOMPAHY 307 Fifth Avenue, Pittsburgh, P.A. Y.St. A.

Vorrichtung zum Herstellen von Lochsteinen „

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Herstellen von Mauersteinen, und insbesondere eine Vorrichtung zum Herstellen derartiger Steine, die zwecks Gewichtsverringerung und Verbesserung derer thermischer und wärmeaustauschenden Eigenschaften Löcher aufweisen. Derartige Steine aus feuerfesten Massen werden als Kammerstein in den Regeneratoren von Eisen-Oefen angewandt.

Zur Erläuterung der Erfindung sei darauf verwiesen, daß die Herstellung von Loehsteinen aus freifließenden körnigen Materialien schwierige Probleme auf wirft, die bei der Herstellung derartiger Produkte aus plastisch deformierbaren» tonartigen Massen oder Rohlingen nicht vorhanden sind. Bei der letzteren Herstellungsart wird ein vorgeformter Rohling, der gewöhnlich durch Strangpressen erhalten wird, einer Ziegelpresse zugeführt, wo derselbe leicht verformt und mit Löchern versehen werden kann, indem Stempel oder Stifte durch die plastische Masse gedrückt werden, sowie das durch die Stifte verdrängte plastische Material ausgeworfen wird. Dieee Arbeitsweise kann man bei Anwenden halbtrockener körniger Materialien

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nickt heran ziehen, die "bei dem sogenannten Pulververpressen oder Trockenverpressen herangezogen werden. Wenn die körnig verpreßten Einheiten z.B. durch Verpressen von Kohlingen vorgeformt sind, würden dieselben brüchig sein and nicht nachgeben, so daß jeder Versuch einer erneuten Verformung vermittels Durchlöchern derselben unvermeidbar zu einem Zerbrechen oder Zerstören derselben ftihrerr würde« Die körnige verpreßte Ware, auf die sich die vorliegende

Erfindung bezieht, wird bei Drucken von etwa 70 bis 1050 kg/cm hergestellt.

Obgleich das Yerpressen körnigen Pulvers eine bei der Herstellung

feuerfester Steine ganz allgemein angewandte Verfahrensweise dares
stellt, hat/sieh doch praktisch bei allen Staunen um ebene Formen und ohne Löcher gehandelt. Ein Preßverfahren, das in einem gewissen Ausmaß ausprobiert worden ist, das jedoch erhebliche Nachteile aufweist, die erfindungsgemäß überwanden werden, hat sich einer Verformungskaomer bedient, die senkrechte Stifte enthält, über welche vor dem Yerpriseen ein körniges Material beschickt wird. Es wurde gefunden, daß sich das erhebliche Zerbrechen der Steine, das bei diesem Verfahren auftritt, durch die Unmöglichkeit eines einheitlichen Besehickens des körnigen Materials in eine derartig unregelmäßige Form ergibt. Demgemäß wird eine Anordnung angewandt, durch die zunächst eine Form nicht verwickelten Aufbaus beschickt und sodann die die Löcher ausbildenden Stifte in ihre Lage vor dem Verdichten des Materials bewegt werden.

Erfindungegemäß wird unter anderem eine Vorrichtung in Vorschlag gebracht, durch die Steine mit Löchern geformt werden, ohne die ein Arbeitsgang nicht sehnell durchgeführt werden kann, während die Steine verformt werden, und bei der nur eine geringfügige Abwandlung eine» herkömmlichen Steinpresse notwendig ist.

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'Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Hersti-len ν ob Steinen oder Ziegeln einen Tisch auf, der Bit einem Gesenk versehen ist, das an den oberen und unteren Enden offen ist. Die senkrecht bewegliche Druckplatte verschließt normalerweise das untere Ende des Gesenks und ist mit einer Mehrzahl senkrechter Löcher derartiger Größe versehen, die der Stein aufweisen soll. Normalerweise ist über dem Gesenk eine senkrecht bewegliche obere Druckplatte angeordnet, die mit Löchern ausgerichtet axt denjenigen in der Bodenplatte versehen ist. Es ist eine Anzahl Stifte gleitbar in den Löchern der Bodenplatte vorgesehen, und normalerweise liegen deren oberen Enden benachbart zu der oberen Oberfläche der Bodenplatte vor. Ea sind die üblichen Anordnungen für das Fällen des Gesenks mit körnigem Material zum Herstellen der Steine vorgesehen. Es sind weiterhin Anordnungen für das Anheben der Stifte in der Bodenplatte, bis deren oberen Enden praktisch fluchtend alt dem oberen Ende des Tisches vorliegen, angeordnet, um so Durchtritte durch das Material in dem Gesenk auszubilden. Wenn die obere Druckplatte nach unten in den Hohlraum um die angehobenen Stifte bewegt wird, wird das Material in die Form eines Steins verpreßt, lachdem dies ausgeführt ist, werden die oberen und unteren Platten auf dem Stiften angehoben, um so den Stein zu dem oberen Ende de« Gesenks anzuheben und von den Stiften abzustreifen. Der Stein wird sodann zu einer Seite de« Gesenks bewegt, die erneut unter Ausbilden dee nächsten Steins gefüllt wird.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Torrichtung zum Herstellen von Steinen oder Ziegeln, und zwar in den. mittigen senkrechten Schnitt teilweise weggebrochen·

Fig.- 2» 3 und 4 sind vergrößerte weggebrochene senkrechte Schnitte, die verschiedene Stufen des Herstellungsverfahrens zeigen·

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Pig, 5 iet ein weiterer vergrößerter weggebrochener senkrechter Schnitt länge der Linie V-V der Fig. 1, wobei hier dae Gesenk leer gezeigt iet.

Pig. 6 ist ein waagerechter Schnitt länge der Linie VI-YI der Fig. 5«

Die erfindungegemäße Vorrichtung kann durch Abwandeln eines Teils, der allgemein bekannten Boyd-Steinpreeee, wie in der US-Patentschrift 987,124 gezeigt, hergestellt werden. Wie in den Zeichnungen gezeigt, weist die Vorrichtung ein Paar seitlich im Abstand zueinander angeordneter Seitenrahmen 1 und 2 auf, wobei zwischen dem unteren vorderen Teil derselben starr ein !Tisch 3 angeordnet ist. Der Tisch ist mit einem rechtwinkligen Gesenk 4 versehen, das sich vollständig durch den Tisch erstreckt. An dem hinteren Teil des Tisches ist ein Vorratsbehälter 5 vorgesehen, der das für die Herstellung dir Steine angewandte körnige Material enthält. Das untere Ende des Vorratsbehälters ist durch einen Beschickungebehälter 6 von dem Tisch getrennt· Dieser Beschickungsbehälter kann nach vorne über das Gesenk vermittele einer Stange 7 geführt werden, die an dem hinteren Ende des Behälters unter dessen hinterer Verlängerung 8 und an einem Arm 9 schwenkbar angelenkt ist, der an einem Schwenkpunkt 10 aufgehängt ist. Der letztereist an dem Seitenrahmen befestigt. Ί)9Τ Arm wird durch ein Verbindungsglied 11 nach hinten und vorne geschwenkt. Dieses Verbindungsglied ist an dem Arm und an. dem unteren End· eines Arms 12 befestigt, der über die Stange 7 geführt ist. Das obere Ende de« Arms 12 ist starr auf einer waagerechten Kippwelle 13 befestigt, die in den Seitenrahmen der Vorrichtung gelagert ist. Des untere Ende des anderen Arms 14 ist. starr an «inea vorspringenden Ende der Kippwell· befestigt und das ober· Enid« dieses Arn· trägt «in· Socken·töeselroll· 15, di· sieh in der Aussparung «in·· Nockens 16 bewegt· Dieser flocken ist an der Innenseite ein·· großen Zahnrad·· 17 befestigt. Da« Zahand ist «tarr - auf «inem vorspringenden End« einer Kurbelwelle 20 befestigt, deren

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Enden in Lagern 21 in dem Seitenrahmen ruhen· Das Zahnrad wird durch e.in Ritzel 22 an einem Ende einer darunterliegenden Welle 23 angetrieben. Diese Welle ist ebenfalle in beiden Seitenrahmen gelagert und deren gegenüberliegende« Ende trägt ein Zahnrad 25t daβ vermittels eine« Ritzels 26 angetrieben wird, das auf einer dahinterliegenden Welle 27 angeordnet ist· Biese hintere Welle ist in den Seitenrahmen gelagert und springt von einem derselben aus vor und trägt eine Riemenscheibe 28, die vermittels eines Riemens 29 durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben wird« Wenn der körnigem Material gefüllte Beschickungsbehälter 6 über das Besenk bewegt wird, findet das Material in dem Hohlraum Aufnahme und füllt denselben, wie es in der 3?ig. 1 gezeigt ist. Das Material wird in dem Hohlraum durch eine untere Druckplatte 31 gehalten, die in dem unteren Ende des Hohlraums durch eine Hehrzahl senkrechter paralleler Stengen 32 getragen wird· Dieselben sind längsseitig zu der Platte im Abstand zueinander angeordnet und werden durch einen Kreuzkopf getragen. Der letztere wird an seinen gegenüberliegenden Enden durch senkrechte Seitenstangen 34 getragen, die vergrößerte Enden aufweisen. Die letzteren werden in ihren senkrechten Bewegungen zwischen Ritzeln 35 und 36 an den Seitenrahmen der Vorrichtung getragen· Die Stangen können senkrecht ausreichend bewegt werden, um die untere Druckplatte in eine derartige Höhe anzuheben, daß dieselbe fluchtend mit dem oberen Ende des Tisches vorliegt· In den oberen Enden der zwei Seitenstangen ist eine waagerechte Welle 37 gelagert, auf der das obere Ende eines schweren Gelenkstückes 38 schwenkbar angeordnet ist. Das untere End· dieses Gelenkstücke* ist mit einer zentralen Vertiefung versehen, in der das obere Ende des unteren Gelenkstückes 39 angeordnet ist. Die aneinanderstoßenden Enden dieser Gelenkstücke sind vermittels einer waagerechten Well·.42 verbunden, auf dierem zentralen Teil das vordere End· eine« Kurbelarms

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43 schwenkbar angeordnet ist. Das untere Ende des unteren Gelenkstückes trägt eine Welle 44» deren Enden in einem Kreuzkopf 45 angeordnet sind, der. in den Seitenrahmen nach unten und oben gleitet. Dieser Querkopf trägt einen Stempel 46, der eine obere Druckplatte 47 trägt, welche mit dem Gesenk ausgerichtet ist.

Das hintere Ende des Kurbelarms·43 ist auf der gekröpften Mitte der Kurbelwelle 20 gelagert. Bei dem Drehen des großen Zahnrades wirkt der Kurbelarm auf das Gelenkstück ein. Das untere Ende des Kurbelarms weist Hbckenflachen 48 auf, die sich hin- und hergehend über eine Kockenrolle 49 bewegen, die in den Seitenrahmen gelagert ist. Die Wirkung der Presse ist dergestalt, daß während des Vorliegen« der unteren Druckplatte 31 an dem unteren Ende des Gesenks 4 die obere Druckplatte 47 ausreichend angehoben werden kann, so daß der Beschickungsbehälter sich nach vorne und nach hinten bezüglich derselben bewegen kann, und anschließend wird das Gelenkstück geradegemacht, wodurch die obere Druckplatte nach unten in das Gesenk unter Verformen eines darin vorliegenden Steins bewegt wird. Sodann werden die Seitenstangen 34 angehoben, wodurch der Stein zu dem oberen Ende des Hohlraums bewegt wird. Gleichzeitig bewegen das Gelenkstück und der Kurbelarm die obere Druckplatte nach oben weg von dem Stein, so daß der Beschickungsbehälter sich zwischen den zwei Platten wieder nach vorne bewegen und den Stein nach vorne auf den Tisch vor dem Gesenk drücken kann. Dies stellt die allgemein bekannte Arbeitsweise der Boyd-Presse dar.

Es stellt 9±ώ erfindungsgemäßes Merkmal dar, daß während des Verf ornungs vor ganges senkrechte Löcher oder Durchtritte in dem Stein ausgebildet werden, um so dessen Gewicht zu verringern und seine thermischen Eigenschaften zu verbessern· Somit sind entsprechend der Darstellung insbesondere in der fig. 5 die oberen und unteren Druckplatten mit einer Mehrzahl ausgerichteter senkrechter löcher 51 bzw. 52 versehen*, deren Größe und Anzahl den Löchern entspricht,

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die in dem Stein bzw. Ziegel ausgebildet werden sollen.Zwischen der ,unteren Druckplatte 31 und dem dieselbe tragenden Kreuzkopf 33 and längsseitig hierzu ist eine Stiftplatte 53 angeordnet. TJm diese Anordnung der Stiftplatte zu ermöglichen, ist dieselbe mit rechtwinkligen Oeffnungen 54 versehen, durch die sich die senkrechten Stangen 32 erstrecken. Auf der Stiftplatte sind starr senkrechte Stifte 56 angeordnet, deren Anzahl und Größe den Löchern 5t in der unteren Druckplatte entspricht. Die Stiftplatte kann auf den Stangen durch jede geeignete Anordnung nach oben und unten bewegt werden, wobei vorzugsweise senkrechte Kolbenstangen 57 angewandt werden, die sich nach oben in hydraulische Zylinder 58 erstrecken, wie in der ?ig. 5 gezeigt, wobei diese Zylinder in dem Tisch an gegenüberliegenden Enden des Gesenke angeordnet sind. Unter Druck stehende flüssigkeit kann an jedes Ende der Zylinder manuell oder automatisch vermittels entspreohendir Anordnung beaufschlagt werden· In seiner unteren Lage hält die Stiftplatte die Stifte, wobei deren obere Enden in der Nähe der oberen Oberfläche der unteren Druckplatte vorliegen. In der oberen Lage der Stiftplatte liegen die oberen Enden der Stifte praktisch fluchtend mit dem oberen Ende des Tisches vor, wi· es in der Fig. 2 gezeigt ist. Dieselben sollten wenigstens nicht über den lisch hinaus vorspringen, da hierdurch ein· Beeinflussung der Bewegungen dts Beeohickungsb ehält ers erfolgen würde.

Di· Arbeitsweise der Presse wird im folgenden beschrieben.Wenn die unter· Druckplatte 31 in dem unteren Bude des Gesenks vorliegt, wird die Stiftplatte 53 in ihre unterste Leg· bewegt, so daß di· oberen Enden der Stifte ebenfall· en dem unteren Ende d·· Gee*nke vorliegen, wie ee di· Fig. 1 neigt. Bar Beechcikongebehilter 6 be- , wegt sich nach vorne, um den Hohlraum mit dem Steinmaterial eu füllen. Bevor dieee Beeohickungeanordnung jedooh zurückgezogen wird, heben die hydraulischen Zylinder 58 die Stiftplatte an, so daß die

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Stifte 56 nach oben durch das lose Material in dem Gesenk gedrückt werden, wodurch in demselben senkrechte Durchtritte auegebildet werden, wie es die Pig. 2 zeigt. Sodann wird der Beechickungebehälter zurück zu iem Vorratsbehälter bewegt und wird das körnige Material tragen, das nach oben aus dem Gesenk vermittels der Stifte herausgedrückt worden ist. Die obere Druckplatte 47 wird eodann nach unten in da» Gesenk geführt, wodurch das darin vorliegende Material in die Form eines Steine oder Ziegels 60 verformt wird, der eine vorherbestimmte Dicke aufweist, wie es die Fig. 3 zeigt. Bei dir Bewegung der' Platte nach unten gleitet dieselbe nach unten um die angehobenen Stifte herum. Nach dem Preßvorgang werden die untere Druckplatte und die obere Druckplatte zusammen angehoben, um so den Stein aus dem Gesenk herauszuheben und denselben gleichzeitig von den Stiften ab-

' zustreifen, wie es die Fig. 4 zeigt. Nachdem die obere Platte nach oben weg von dem Stein bewegt worden ist, wird der Beschickungsbehäl-'ter wieder nach vorne bewegt, wodurch der Stein auf das vordere Teil des Tisches gedrückt wird« Der Stein weist natürlich eine Mehrzahl senkrechter Löcher 61 auf, die in demselben durch die Stifte ausgebildet worden sind.

Obgleich die Erfindung hier im Zusammenhang mit einer durch Gelenketücke betriebenen Soyd-Presse erläutert worden ist, versteht es sich, daß dieselbe auch bei anderen Pressen unabhängig davon, ob dieselben mechanisch oder hydraulisch betrieben werden, Anwendung finden kann. Der Erfindungsgegenetand ist ebenfalls bei Vibrationsverfahren für die Verformung anwendbar. Erfindungsgemäß können durch-

, löcherte Steine oder Ziegel hergestellt werden, und zwar unter Anwendung einer Stein- oder Ziegelvorrichtung. Hierbei kommt praktisch die gleiche Herstellungsgeschwindigkeit wie bei der Herstellung

■ nicht durchlöcherter Steine oder Ziegel in Anwendung. Die für den Umbau der Vorrichtung notwendigen Maßnahmen sind relativ einfach *

und billig. 809813/0604 -9-

Die zum Herstellen der Stelae vermittels eines Verpreasens angewandten körnigen Materialien stellen darchaua keine feinen Pulver dar. Es findet hierbei .vielmehr ein sortierte« Gemisch aus Seilchengrößen von grob bis zu einer lichten Maschenweite von 1,00 mm. und wesentlich feineren Körnern Anwendung. Beispielsweise wird ein aus 70$ Plintton und 30$ halbhartem oder plastischem Ton bestehender Ansatz allgemein die folgenden Korngrößen aufweisen: 30% kleiner als eine lichte Haschenweite von 4,00 mm, größer als 2,0 mm, 20$ kleiner als 2»00 mm und größer als 0,84 am, 15$ kleiner als 0,64 mm und größer als 0,23 mta und 35$ kleiner als 0,23 mm. Bei der industriellen Durchführung sind hier größere Spielräume gegeben, bei der hier ™ beschriebenen Klasse von Materialien wird jedoch stets ein Teil derselben größer als eine lichte Maschenweite von 1,16 mm sein· Dies steht im Unterschied zu dem nieht verwandten Gebiet der Herstellung von kleinen verpreßten Formungen, wie sie für die Herstellung elektrischen Porzellans angewandt werden, die keinerlei Material eifiialten d ürfen, das gröber als eine lichte Maschenweite von 1,16 mm sein darf. Im allgemeinen dürfen hierbei keinerlei Teilchen vorliegen, die gröber als eine lichte Maschenweite von 0,22 mm sind. Dies stellt kritische Werte bezüglich der Beschickung des Verforraungsgesenks dar, da die sehr feinen Pulver dazu neigen wie Wasser zu fließen und somit nur geringfügige Schwierigkeiten machen·

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Claims

Vorrichtung zum Herstellen von Lochstein en, die einen ü?iseh mit einem Gesenk aufweist, das am. oberen und unteren Ende offen ist, sowie eine senkrecht bewegliche untere Druckplatte vorgesehen ist, die normalerweise in dem unteren Ende des Gesenks vorliegt und eine Mehrzahl senkrechter löcher aufweist, eine senkrecht bewegliche obere Druckplatte normalerweise über dem Gesenk angeordnet ist und eine Mehrzahl löcher ausgerichtet mit den Löchern in der Bodenplatte besitzt, dadurch gekenn zeichnet , daß eine Mehrzahl senkrechter Stifte gleitbar in den Löchern der Bodenplatte angeordnet ist und normalerweise deren oberen Enden in der Sähe der oberen Oberfläche der unteren Platte vorliegt, eine Anordnung für das Füllen des Gesenks mit körnigem Material, eine Anordnung zum Anheben der Stifte in der unteren Platte bis deren obere Enden praktisch fluchtend mit dem. oberen Ende des Tisches vorliegen, eine Anordnung zum Bewegen der oberen Druckplatte nach unten in das Gesenk, um die angehobenen Stifte, um so das Material in einen Stein oder Ziegel zu vorpressen, und eine Anordnung zum Anheben der oberen und unteren Platten auf den angehobenen Stiften, um so den Stein hu dem oberen Endöäss Gesenks anzuheben und von den Stiften abzustreifen, angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichne t, daß die Anordnung zum Anheben der Stifte Druckzylinder aufweist, die neben dem Gesenk in dem Yerformungstisch angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2» dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine Platte unter der unteren Druckplatte angeordnet ist, die die Stifte abstützt, sowie eine Anordnung an gegenüberliegenden Enden der die Stifte tragenden Platte vorgesehen ist, um dieselbe anzuheben, wodurch die Stifte nach oben in die untere Platte bewegt werden, bie deren obere Enden praktisch fluch-

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tend mit der oberen Seite dee Sieche« vorliegen,

'4. Vorrichtung nach irgendeine» der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zum Bewegen der oberen Druckplatte nach unten in dae Geeenk um die angehobenen Stifte herum vorgesehen ist, um so das körnige Material in «inen Stein oder Ziegel zu verpressen, die die Stifte tragende Platte Oeffnungen aufweist, sowie senkrechte Stangen gleitbar in dJn Oeffnongen angeord net sind, wobei deren ob.ere Enden dl· unteÄf Drifckplatte tragen.

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