DE1584760C3 - Vorrichtung zur Steuerung der Relativbewegung zwischen Preßstempel und Formkasten an Trockenpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Trockenpressen mit einem beweglichen und einem ortsfesten Preßstempel zur Übertragung der Bewegung des von oben oder unten in einen Formkasten eindringenden beweglichen Preßstempels auf den von einem elastisch abgestützten Pressentisch getragenen Formkasten, unter Zwischenschaltung einer eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem beweglichen Preßstempel und dem Formkasten bewirkenden Übersetzung.

Bei solchen Pressen, die vorzugsweise zur Herstellung von Formkörpern großer Dichte aus keramischen Massen od.dgl. Verwendung finden, soll durch die Reklativbewegung zwischen Formstempel und Formwand auch bei hohen Preßdrücken eine gleichmßige Verdichtung des Formings erreicht werden.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Art (deutsche Patentschrift 9 10629) wird die Bewegung des Pressentisches mit dem Formkasten während des Preßvorganges durch mechanische Übertragungsmittel bewirkt, die selbsttätig ausgeschaltet werden und zeitweise auch eine Verzögerung der Bewegung ermöglichen. Dies geschieht durch Gleitstücke und Schwenkhebel. Durch eine solche mechanische Übersetzung läßt sich zwar eine genaue Steuerung der Absenkung des Pressentisches mit dem Formkasten erreichen, jedoch ist diese Ausführung relativ aufwendig und einem erheblichen

ίο Verschleiß unterworfen, der ein häufiges Auswechseln der Führungen notwendig macht. Wenn sich auch eine zeitverzögerte Bewegung des Formkastens gegenüber dem Preßstempel durch eine Kurvenform der Gleitflächen und Gleitschienen grundsätzlich erreichen läßt, so ist dies praktisch nur in sehr engen Grenzen möglich. Bei dem beschriebenen Patent 9 10 629 handelt es sich um die Herstellung von Formungen in Kapselform. Die verzögerten Bewegungen brauchen hierbei nur kurz zu sein. Dementsprechend sind auch die benötigten Kurvenzüge kurz. Bei größeren Preßwegen und dementsprechend langen Pressentisch- bzw. Formkastenwegen und den dabei notwendigen Preßdrücken wären so große Kurvenwege und schwere Konstruktionen notwendig, daß eine praktische Ausführung aus Kostengründen nicht durchführbar würde und auch technisch nicht mehr beherrscht werden könnte.

Bei einer weiteren bekannten Ausführung (deutsche Patentschrift 9 01 270) kann der Pressentisch mit dem Formkasten bei Einleitung des Preßvorganges gleichlaufend mit dem Preßstempel bewegt werden und sodann während des Pressens mittels einer willkürlich zu betätigenden Heb- und Senkeinrichtung sowohl in als auch entgegengesetzt zur Preßrichtung hin- und herbewegt werden. Der Pressentisch ist an im oberen Querhaupt der Presse angeordneten Kolbenzylinderaggregaten aufgehängt. Die Bewegung des Pressentisches und damit des Formkastens wird von Hand oder durch seitliche, mit dem Pressentisch zusammenwirkende Nocken- und Steuerhebel über Hydraulikventile bewirkt, bzw. durch hydromechanische Endschalter. Sämtliche hydraulischen Antriebe werden aus einer oder mehreren Fremddruckquelle(n) gespeist. Die Steuerung der genannten hydraulischen Antriebe in Abhängigkeit voneinander und über Ventile aus separaten Druckquellen, hat neben dem erheblichen technischen und wirtschaftlichen Aufwand den wesentlichen Nachteil, daß sich mit den genannten Steuerelementen keine hinreichende Genauigkeit in der Einhaltung der beim Pressen erforderlichen Wege vom Preßstempel und Formkasten erzielen läßt und somit auch keine genaue Kontrolle der Verdichtung. So ist denn auch vorzugsweise eine oszillierende Bewegung des Formkastens vorgesehen, wobei letztendlich die Bewegung von dem Nocken, der an dem Pressentisch angebracht ist, ausgeht. Eine direkte Abhängigkeit der Formkastenbewegungen ist nicht gegeben, sie erfolgt indirekt über die Formkastenreibung. Auch ein konstantes Übersetzungsverhältnis und damit eine gleichmäßige, zeitgleiche Relativbewegung des Preßstempels zum Formkasten läßt sich hierbei nicht erzielen.

Schließlich ist es auch bekannt (deutsche Patentschrift 8 26 119), bei einer Presse mit zwei beweglichen Preßstempeln, aber mit einem feststehenden Pressentisch mit Formkasten, die beiden Preßstempel durch ein Hydrauliksystem in Bewegungsabhängigkeit zu bringen. Hierbei ist die Vorderseite des einen mit der Rückseite des anderen Preßkolbens verbunden, so daß, wenn der erste Preßkolben durch auf seine Rückseite wirken-

de Druckflüssigkeit aufwärts bewegt wird, die vor ihm stehende Flüssigkeit auf die Rückseite des zweiten Preßkolbens übertritt und diesen vortreibt. Sollen beide Preßkolben um gleiche Maße vorrücken, so braucht man nur den Querschnitt des Verdrängungsraumes des ersten Zylinders gleich dem Querschnitt des Druckraumes des zweiten Zylinders zu machen.· Trotz des Gleichlaufes ist es noch notwendig, das Eindringen der beiden Preßstempel in den Formkasten durch Begrenzungsstifte auszugleichen. «ö

Abgesehen von den sehr hohen Aufwendungen für zwei bewegliche Preßstempel, besteht der Nachteil, daß der Pressenantrieb und die Übertragungsmittel Teile eines gemeinsamen Systems sind, so daß eine derartige hydraulische Übertragung an einen hydraulisehen Pressenantrieb gebunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine hinsichtlich der Geschwindigkeitsverhältnisse konstante, zeitgleiche Relativbewegung des Formkastens gegenüber den Preßstempeln über den gesamten Preßweg mit einfachen, eine nachträgliche Ausrüstung vorhandener Pressen ermöglichenden Mitteln zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine hydraulische Übersetzung angeordnet ist, die aus einem oder mehreren Kolbenzylinderaggregaten besteht, dessen/deren Kolben über einen verstellbaren Anschlag von dem Träger des beweglichen Preßstempels beaufschlagbar ist/sind und dessen/deren dem Anschlag abgewandter Zylinderraum jeweils mit einem zweiten Kolben in Strömungsverbindung steht, welcher mit dem Formkasten zusammenwirkt und dessen wirksame Kolbenfläche zur wirksamen Kolbenfläche des ersten Kolbens in einem der gewünschten Relativgeschwindigkeit zwischen beweglichem Preßstempel und Formkasten entsprechenden Verhältnis steht.

Hierdurch ist es möglich, unabhängig von der Art des Pressenantriebs die Geschwindigkeit des Formkastens über den ganzen Preßweg abhängig von der Geschwindigkeit des beweglichen Preßstempels zu halten. Das Verhältnis der Geschwindigkeit der beiden Preßstempel zu der des Formkastens ist während des gesamten Preßvorganges konstant, so daß eine gleichmäßige Verdichtung erzielt wird. Das hydraulische Übertragungssystem ist unabhängig vom Pressenantriebssystern, so daß ein nachträglicher Einbau bei· Pressen mit beliebigem Antrieb ohne Schwierigkeit möglich ist, sofern es sich um Pressen mit nur einem beweglichen Stempel handelt. Der Bewegungsablauf des Formkastens wird allein durch den beweglichen Preßstempel bestimmt, ohne daß hierfür eine besondere Steuereinrichtung oder eine Regelung oder eine Druckmittelzufuhr von außen notwendig wäre. Es werden hierdurch die Vorteile einer Presse mit zwei angetriebenen Preßstempeln bei einer Presse mit nur einem angetriebenen Preßstempe! mit einem weit geringeren Aufwand erreicht. Die Preßwirkung ist nicht nur gleich, sondern besser, da meistens die zwei hydraulisch angetriebenen Preßstempe! parallel geschaltet sind und ungleiche Formreibungen zu ungleichen Stempelgeschwindigkeiten führen.

Weitere Ausgestaltungen bzw. zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine Presse, bei der das Übersetzungsaggregat aus einem Kolbenzylinderpaar besteht, in schematischer Darstellung;

F i g. 2 eine Presse, bei der das Übersetzungsaggregat aus Zylindern mit zwei koaxialen, unabhängig voneinander bewegbaren Kolben besteht, teils in Vertikalschnitt, teils in schematischer Darstellung.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist ein oberer Preßstempel 1 mit seinem Träger 2 zwischen Führungssäulen 3 vertikal beweglich und in nicht dargestellter Weise durch das Hauptantriebsaggregat heb- und senkbar. Zwischen dem Rahmen 4 der Presse und dem Träger 2 ist ein Paar von Kolbenzylinderaggregaten 5 angeordnet, dessen Kolbenstangen 56 mittels Stellmuttern 5c und 5c/ höheneinstellbar mit dem Träger 2 verbunden sind. Der Pressentisch 6 trägt den Formkasten 7. Er ist heb- und senkbar und wird elastisch durch ein doppelseitig beaufschlagbares Kolbenzylinderaggregat 8 abgestützt. Der Pressentisch 6 weist eine Öffnung von der Fläche des unteren Preßstempels 9 auf, der ortsfest auf dem Rahmen 4 angeordnet ist. Eine Druckmittelleitung 10 führt von dem Zylinderraum jedes Kolbenzylinderaggregats 5 zu einem elektrisch verstellbaren Dreiwegeventil 11, an das der obere Druckraum des Kolbenzylinderaggregates 8 über eine Leitung 13 angeschlossen ist und weiter über eine Leitung 14 ein hydraulisches Pufferaggregat 12. Der untere Druckraum jedes Kolbenzylinderaggregates 8 ist ebenfalls druckmittelbeaufschlagt, er könnte jedoch auch durch andere elastische Elemente ersetzt werden.

Die hydraulische Übersetzung ergibt sich aus dem Verhältnis der Gesamtkolbenfläche der Kolben 5a zu der Gesamtkolbenfläche der Kolben 8a. Beim Absenken des Trägers 2 mit dem Preßstempel 1 werden die Kolben 5a der Kolbenzylinderaggregate 5 nach unten gedrückt und wird das in den zugehörigen Zylindern enthaltene Druckmittel unter Druck gesetzt. Das Dreiwegeventil 11 ist zunächst so geschaltet, daß über die Druckleitungen 10 und 14 ein Druckausgleich stattfindet, so lange, bis der Preßstempel 1 die Oberkante des Formkastens 7 erreicht. Durch Anordnung der Stellmuttern 5c und 5d in entsprechendem Abstand kann der Kolben 5a während der Zurücklegung dieses Weges aber auch im Ruhestand bleiben. In der Stellung des Preßstempels 1 an der Formoberkante wird durch eine nicht dargestellte elektromechanische Tasteinrichtung oder einen druckabhängigen Kontaktgeber das Dreiwegeventil 11 umgeschaltet und somit der obere Druckraum des Kolbenzylinderaggregates 8 über die Leitungen 10 und 13 durckmittelbeaufschlagt. Der Kolben 8a des Kolbenzylinderaggregates 8 überwindet den im unteren Druckraum aufgebrachten Gegendruck und bewirkt ein Absenken des Pressentisches 6 und damit des Formkastens 7, wobei gleichzeitig der feststehende Preßstempel 9 in den Formkasten 7 eindringt. Beim Rückhub wird das Dreiwegeventil 11 analog umgekehrt geschaltet. Zweckmäßigerweise wählt man die Gesamtkolbenfläche der Kolben 5a halb so groß wie die Gesamtkolbenfläche der Kolben 8a, so daß sich der Pressentisch 6 mit dem Formkasten 7 mit der halben Geschwindigkeit des beweglichen Preßstempels 1 zeitgleich in dessen Bewegungsrichtung absenkt. Hierdurch wird der Preßdruck von oben und unten gleich hoch, so daß die neutrale Zone in der Mitte des Formlings liegt und eine gleichmäßige Verdichtung erreicht wird.

Bei der Ausbildung der Erfindung nach F i g. 2 ist der obere Preßstempel 1 ebenfalls mit seinem Träger zwischen den Säulen 3 heb- und senkbar. Das hydraulische Übersetzungsaggregat besteht aus einem Paar am

Rahmen 4 der Presse unterhalb des Trägers 2 angeordneter Kolbenzylinderaggregate 5, 8 mit zwei koaxialen Kolben 5a und 8a, die unabhängig voneinander in und entgegen der Preürichtung beweglich sind. Der obere Kolben 5a weist einen kegelstumpfförniigen Ansatz 5e auf. der in eine entsprechende Ausnehmung 15 eines an dem Träger 2 angeordneten längenverstellbaren Anschlages 16 paßt. Der untere Kolben 8a liegt mit einer ebenen, dem Druckraum abgewandten Fläche auf dem Pressentisch 6 auf. Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich aus dem Verhältnis der Flächen der Kolben 5a und 8a. Der Pressentisch 6 ist durch Aggregate 17 elastiscn abgestützt. Der Druckraum des Kolbenzylinderaggi'egates 5,8 ist über eine Druckleitung 18 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 19 mit einem Nachfüllzylinder bzw. ölbehälter 20 verbjnden. Wenn der obere PVeßstempel 1 den Formkasten 7 erreicht hat, greift die Ausnehmung 15 des Anscnlages 16 an dem Ansatz 5e an. Der Zeitpunkt des Aufsetzens des Anschlages 16 auf dem Kolben 5a läßt sich durch die Längeneinstellung des Anschlages 16 festlegen. Beim weiteren Absenken des Preßstempels 1 wird der Kolben 5a in den Druckraum hineingeschoben, wobei der Druckanstieg ein Ausstoßen des Kolbens 8a in Richtung auf den Pressentisch 6 bewirkt. Der durch die Aggregate 17 aufgebrachte Gegendruck wird überwunden, und der Pressentisch 6 senkt sich in der Bewegungsrichtung des Preßstempels 1 ab. Zweckmäßigerweise ist auch hier die Fläche des Kolbens 5a halb so groß gewählt wie die des Kolbens 8a, so daß sich der Pressentisch 6 mit dem Formkasten 7 mit der halben Geschwindigkeit des Preßstempels 1 bewegt. Gleichzeitig dringt der untere, ortsfeste Preßstempel 9 in den Formkasten 7 ein. Nach Beendigung des Preßvorganges kehrt der Preßstempel 1 in seine obere Endstellung zurück, wobei der Druck in dem Kolbenzylinderaggregat 8 aufgehoben wird und die Aggregate 17 eine Rückstellung des Pressentisches 6 mit dem Formkasten 7 und der Kolben 8a und 5a in die Ruhelage bewirken.

Wird der in dieser Lage im Druckraum des Kolbenzylinderaggregates 5, 8 erforderliche Mindestdruck unterschritten, öffnet sich das Rückschlagventil 19, wobei der Nachfüllzylinder 20 eine Druckmittelzufuhr über die Leitung 18 veranlaßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an Trockenpressen mit einem beweglichen und einem ortsfesten Preßstempel zur Übertragung der Bewegung des von oben oder unten in einen Formkasten eindringenden beweglichen Preßstempels auf den von einem elastisch abgestützten Pressentisch getragenen Formkasten, unter Zwischenschaltung einer eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem beweglichen Preßstempel und dem Formkasten bewirkenden Übersetzung dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Übersetzung angeordnet ist, die aus einem oder mehreren Kolbenzylinderaggregaten (5 bzw. 5, 8) besteht, dessen/deren Kolben (5a) über einen verstellbaren Anschlag (5c bzw. 16) von dem Träger (2) des beweglichen Preßstempels (1) beaufschlagbar ist/sind und dessen/deren dem Anschlag (5c bzw. 16) abgewandter Zylinderraum jeweils mit einem zweiten Kolben (8;/) in Strömungsverbindung steht, welcher mit dem Formkasten (7) zusammenwirkt und dessen wirksame Kolbenfläche zur wirksamen Kolbenfläche des ersten Kolbens (5a) in einem der gewünschten Relativgeschwindigkeit zwischen beweglichem Preßstempe! (1) und Formkasten (7) entsprechenden Verhältnis steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolbenzylinderaggregate (5) am Pressenrahmen (4) beidseitig befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den zweiten Kolben (8a) zugeordneten Kolbenstangen (8b) den Pressentisch (6) tragen und daß die diesem zugewandte Seite jedes zweiten Kolbens (8a) über eine Leitung (13) mit dem Zylinder des ersten Kolbens (5a) in Verbindung steht, während die dem Pressentisch (6) abgewandte Seite jedes zweiten Kolbens (8a) unter konstantem Druck steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (13) ein zu einem druckeinstellbaren hydraulischen Pufferaggregat (12) führendes Dreiwegeventil (11) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (5a) und der zweite Kolben (8a) koaxial in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sind