DE1703297A1

DE1703297A1 - Heizplattenpresse mit selbstkompensierenden Zylinderkolbenanordnungen

Info

Publication number: DE1703297A1
Application number: DE19681703297
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1968-04-29
Filing date: 1968-04-29
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE1703297B2

Description

H e i z P 1 a t t e n P r e s s e mit selbstkompensierenden Zylinderliolbenanordnungen Die Erfindung betrifft eine Heizplattenpresse, bestehend aus einem beweglichen und einem festen Pressenholm mit je einer beheizbaren und kühlbaren Pressenplatte sowie an den Enden der Pressenholme angeordneten, die Zylinderkolbenanordnungen aufnehmendqn Pressenständern aus je zwei Säulen und diese verbindendlm Querhaupt.
Bei heizplattenpressen dieser Artl die z.B. zur Herstellung von Spanp14tten, Faserplatten od. dgl., aber auch für-Vulkanisationsgut Verwendung finden, ergeben sich Schwierigkeiten eine einwandfreie planparallele Druckübertra#1-ung aue das Preßgut zu erreichen, was im Ergebnis zu ci elnem l'reßg'ut von ungleicher Stärke führt. Die Gründe der nicht planparallelen Druakübertragung bestehen daring daß aloh die Presee*olme mit den PreaBenplatten unter Einwirkung dee hohen Pre24ruckes sowie der hohen Temperaturen in den Pressenplatten dur'chbiegen bzw. deformieren. Diesen Auswirkungen versuchte man bei den bisherigen Heizplattenpreasen dadurch zu begegnen, daß die gefährdeten Teile überdimensioniert wurden.
Durch diese konstruktive Maßnahme konnten die Dickentoleranzen des Preßgutes zwar verbessert werden aber nicht in eiziem vertretbaren wirtschaftlichen Ausmaß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile zu vermeiden und eine Heizplattenpresse zu gestalten, bei der eine hohe Genauigkeit (Planparallelitdt) des Freßgutes erreicht wird ohne daß diese Genauigkeit von der Durchbiegung der Pressenholme und der Pressenplatten abhängt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem festen und dem beweglichen Pressenholm einerseits sowie den dazugehörigen Fressenplatten andererseits Kompensationskolben angeordnet sind, die an denselben Hydraulikkreialauf wie die Hauptzylinderkolben angeschlossen sind. Vorzugsweise sind dabei die Fressenholme in Form eines U-förmigen Bügels ausgebildet.
Durch diese Anordnung und Maßnahme wird bei Beginn des Preßdruckes In den Hauptzylinderkolben sofort und in gleicher Weise ein entsprechender,Gegendruck von den Kompensationakolben auf die Pressenp#atten und damit auf die Arbeitsflächen erzeugt. Dadurch wirkt die Beizplattenpeesse bezüglich der Durchbiegung der i Arbeitsfläche als wesentliches Merkmal der Erfindung selbetkoippensierend. Zur Unterstützung und Verstärkung der Pressenplatten werden vorzugsweise zwischen den Pressenplatten und den Kompensationskolben großflächige Lagerplatten angeordnet, die gegenüber den Kompensationskolben wärmeisoliert sind. Damit die Kompensationskolben der Durchbiegung der Pressenholme frei folge'n können, wird die Lagerung zwischen den Lagerplatten und den Kompensationskolben ballig au sceführt.
Durch entsprechende Wahl der wirksamen Querschnittsfläche der Kompensationskolben wird erreicht, daß die Unterstützung und Verstärkung der Pressenplatten durch die Lagerplatten wie eine starre Auflagerung wirkt, und somit die Pressenplatten in den Angriffspunkten der Kompensationskolben keine Relativdurchsenkung gegenüber den Auflagepunkten an den Pressenholmen erhalten. Nach der Erfindung werden weiter die Pressenplatten an den Pre-.-3senholmen so angebracht, daß sie deren

A

Einbuchtung4#überbrücken und in Ausnehmungen von Ansätzen

der Pressenholme dehnungsgerecht und wärmeiaoliert befestigt sind. eie U-förmige Ausbildung der Fressenholme wirkt sieh dabei günstig auf die Formstabilität der Pressenplatten aus, weil ihre Enden unter direkter Druckeinwirkung der Hauptkolben stehen. So wird zumindest, je nach Anzahl der in der Breite der Fressenplatten angeordneten Kompensationskolben, eine Dreipunktlagerung erreicht. Die neuartige Bauart ermöglicht in vorteilliafter Weise das Aneinanderreihen vielcr Pres#3enelemente zu einer praktisch beliebig la-nc,zDyeii leizplattenpresse. Ferner ist es bei dieser Bauart m5,ylich, die Preßgutbreite zu steigern, weil inehr als zwei Konipensa-tionskolben nebeneinander angeordnet werden können, ohne daß dadurch die Genauigkeit hilisici,tljcli der Planparallelität der Arbeitsfliiiche beeiiifli#f.,t wiri. Die Pressenplatten können dabei. aus einem Teil oder aus mehreren Teilen bestehen.

Zur Lösung einer weiteren Aufgabe der Erfindung, nämlich- die Planparallelität der Arbeitsfl,-#-1*.clie #,icl# bei inho,-nogenen Spanekuchen oder bei Schüttung züi erhalten, wird erfiiiduiigsgeiriC;-.*ß den Konipensationskolben ein eigerier Iiydraiilikl#reisl"iaf zugeordnet, wobei die Druckiiiittelzuleitung zu den einzelnen Kompensationskol-ben über je ein Vertil

erfolgt, das entsprechend der

der Arbeitsflächen esteuert

Das Prinzip dieser ##iethode darin, den

so zu re--,eln, da.'. der Abstand o#,erc-2, Uhu

unterer Arbeitsfläche bzw. der Ab-utand der ArbeIts-

fläche vor. einem -Bezugspunkt 3rund einer

dieses Abstundc-s in Jedem Fall erhalten #,leibi-, UO

daf# bei leicht li,(#C-1fi2t Uer Druck

ver-iii3dert, bei #itijrkerent Drijci#

der Druck wird. Div Ee,celiiii#-, erfolgt an

Stellen in den Arbeitsflächen, so daß die Unre##elmäßigkeiten innerhalb eines einzizen Freßkuchens ausgeglichen werden können.

Die Kompensationskolben zur Unterstützung der Fressenplat;llen, die in der zuerst angeführten Ausführung selbstkompensierend sind, wodurch lokale Unterschiede im Preß-ut nicht ausi--,e--lichen werden können, werden ID cz CD hier nun durch ließsignale der Abstandsmessung gesteuert. Durch Einbau je eines gelenkig gelagerten DeZugsstabes C) im festen und beweglichen Pressenholm, wird eine 21e(3basis geschaffen, bezüglich derer die Durchbiegung ZD ,gemessen werden kann.
Zur '.L"1.-Lessun#-r der Durchbie.,un-s-rößen werden vorzu-s-ZD -I CD Z CD weise induktive Wegaufnehmer verwendet, welche einer C) dem Meßwert proportionale elektrische Spahnung als l#,ief,izröße er--eugen und eine Anzeigengenauigkeit von CD t;z# 10 3 mm) haben. Das so erzeugte Meßsignal wird v3i-stärkt und über Ventile zur Steuerung der Druckmittel Zu- oder -Ableitung für die Kompensationskolben verwendet. Diese Meßglieder werden in staubdichten Is'ui"iiiiibi*llg--n an clen Stellen eingebaut an denen die Komperisationskolben sitzen.
Der als Meßbasis dienende Bezu£Psstab muß so relagert :D za werden, daß er die Durchbiegung der Pressenholme nicht mitmacht. Dafür wird erfindungsgemäß die Lagerung für den Bezugestab so ausgebildet, dai3 das eine Ende fest von einem Rillenlager und das andere Ende axial bew"#,glich von einem Pendellager aufgenommen wird. Wenn betriebsmäßig erforderlich und wirtschaftlich vertretbar, kann erfindungsgemäß eine genauere Steuerung der Kompensationskolben durch eine Doppelkolbenanordnung erreicht werden, bei der ein Regelkolben über einen getrennten Hydraulikkreislauf betätigt und durch ein entsprechend der Durchbiegungsgröße geregeltes CD CD - ID Ventil -esteuert wird wobei die Verschiebung des CD y Regelkolbens die Druckkraft des Kompensationskolbens durch Volumenänderung eines Zusatzkreislaufes verstärkt oder verm-Indert. Bei dieser Anordnung körinen die Kompensationskolben entweder ung##regelt über den Z CD Hauptkreislauf der Hauptzylinderkolben oder Ube--,- einen getrennten Hydraulikkreislauf betätigt werden.
CD Ein weiteres Merl"mal der Erfindung besteht in der Anordnung eines einstellbaren Druckminderers zwischen Hydraulikkreialauf und Kompensationskölben. Damit kann die Relativdurchsenkung der Pressenplatten zwischen den Auflagepunkten an den Pressenholmen und den Angriffspunkten der Kompensationskolben eingestellt werden, CD so daß auch eine negative Relativverschiebung z-.-!ischen diesen beiden Punkten ei-reicht bz",i. die .2resse bei der Montage oder während des Betriebes einjustiert werden kann.
Die beschriebene Konstruktion einer lieizplattenpresse eignet sich sowohl für die Bauart einer Einetagenpresse als auch für die einer 1,1ehretagenpresse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Jer Zeichnung dargestellt und wird im folgenden ii;iher beactirieberl.

Es zeigen:

Fig. 1 eine'Heizplatterii-,resse im Aufriß

gemä2 der Erfindung,

Fig. 2 die D#archbiegung der ArbeitsflUchen,

Fig. 3u-d in vier Al,.isfijlirar,TerL die ir.*-igliche

U

Anordnung der #-oiEpens5#ltio,-iskolben

und die-Ausbildung der festen

Pressenholme,

FicoD. 4 die Ausbildung und St#-uerung eines

Z-,

Kompensationskolbens mit Doppelkoi.hen

und Regelkolben,

Fig. 5 einen Pressenholm mit zwei Kom#'en-

sationskolben und Steii;-,ruii.csso'i7ieira

C

bei getrenlItem Hydraulikkreislauf,

Fig. 6 in scl--e"r!atise','ier Darstellung die

Anordnung der Bezugsutabe und der

t3

'Viegauf nehiner,

Fig. 7 ein Eiiib#aube-Lsl-;jel fär einen

'Negaufnehmer und

Fi.z. ü die Lagerung i3ezug.-iötabe,#i.

Dif-, in der Zeichnung dargestellt Hcizplatteiil"resse

b

besteht in ihren Grundelementen aus dem festen unteren

I'ressenholm 7, dem b(".#,e:,-liclien "#t-eren, Pressenholn, 6

und den jewel2a dazugel,;jrig.eii Pr#2-##3enplatten 2 und 5.

Der bewegliche obere Pressenholm 6 ist mit den beiden Ansätzen 12 in zwei Pressenständern aus Säulen 8 und diese verbindendem Querhaupt 15 angeordnet. Zur Aufnahme und Arretierung der Säulen im festen unteren Pressenholm 7 ist dieser an seinen Enden vorzugsweise gegabelt (Fig.3a-3e) und mit Ansätze 13 versehen oder bei einer zweireihigen Anordnung der Kompensationskolben 9,23 zweckmäßig als viereckiger Rahmen (Fig. 3d) ausgebildet. Der Preßdruck wird in den beiden Hauptzylindern 4 hydraulisch durch Preßflüßigkeit erzeugt und auf den beweglichen Fressenholm 6 über die Hauptkolben 5 und auf den festen Fressenholm 7 Über die Säulen 8 übertragen. Das Preßgut liegt zwischen den unteren und oberen Arbeitsflächen l# u.17. Unter Wirkung des Preßdruckes biegen sich die Arbeitsflächen 16 u.17 durch. Bei den herkömmlichen Pressen ist diese Durchbiegung ein Maß für die Dickentoleranz des Preßgutes 1. Erfindungsgemäß sind die Pressenholme 6 u.7 U-förmig ausgebildet und zwischen ihnen sowie den die Einbuchtungen 11 überbrückenden Pressenplatten 2 u.3 Kompensationskolben u angeordnet. Die Pressenholme 6 u.7 können in Stahlguß, Sphäroguß oder in Schweißkonstruktion hergestellt werden. Die Kompensationakolben 9 werden Über denselben Hydraulikkreislauf wie die Hauptkolben 5 betätigtp so daß der über die Hauptkolben 5 eingeleitete Preßdruck sofort und in gleicher Weise einen entsprechenden Gegendruck der Kompensationskolben 9 auf die Pressenplatten 2 u.3 erzeugt. Zur Unterstützung und Verstärkung der Presoenplatten 2 u. 3 sind zwischen den Kompensationskolben 0, und den Fressenplatten 2 U.3 zweckmäßig großflächige Lagerplatten 10 angeordnet. Damit und durch entspreclinede Wahl der Querschnittsfläche der Kompensationskolben 9, kann erreicht werden, daß die Pressenplatten 2 u. 3 wie eine starre Auflagerung wirken, und somit die Arbeiteflächen 16 u. 17 in den Punkten A keine Relativdurohsenkung gegenüber den Punkten B erhalten.

Bei den herkömmli-chen Pressen gibt es nur eine Durchbiegungskurve mit nur einer maximalen Durchbiegungestelle und einer großen Durchbiegung f.
Dagegen ergibt die neue Bauart eine Durchbiegungskurve, wie Fig. 2 anschaulioh zeigt, mit mehreren Durchbiegungsstellen, wobei die Durchbiegung f um eine Größenordnung kleiner ist.
In den Fig. 3a-d sind einige Ausführungsformen für die Anordnung der Säulen 8 und Koml)ensatiojiskolben 9 sowie die Ausbildung der Pressenholme C,-) u. 7 dargestellt, die je nach den Erforderniasen de,- Gesamtanlage der Pressenkonstruktion zugrunde gelegt werden kinnen.
Für die Gegebenheiten eine-,# 2re.,-gult, , oder Z bei ungleichmäßiger Schüttung dee -Nird gemäß der Erfindung eine Regelungf f'L-.ir die Kompensationakolben eingeführt. Ein dava zeigt die fig. 5.

Unter dem ungleic'!#uiäßigen

den

diegH dur,##h. Für t

je Kompensationskolben Je

--4 u.7,

w e 1 c hei r ci e ri V e r f (D r,#ii # i e7 - 2"

> -- ' -#, '# folgt,

.eine Meßbaeie geschaffen. Die Druckmittelzuleitung 27 zu den Kompensationskolben 23 erfolgt nun über Ventile 28, die durch Meßsignale der Abstandemessung gesteuert werden. Zeigt die Abotandemeaaung an einem Kompensationskolben 23 eine Durchbiegung t an, so schaltet das zugehörige Ventil 28 auf-Zulauf, im umgekehrten Fall auf Rücklauf, d.h-, auf Entlastung des Kolbens 23.
Bei Rücknahme des Preßdrucke durch die Pumpe 26 kurz vor Beendigung des Preßvorgange geht der Regeldruck in entsprechender Weise zurück, wobei - falle ein Meßimpuls entsteht - eine neuerliche Nachregelung auf Durohbiegung "nulllt stattfinden kann.
Die Anaprechschwelle der Ventile 28 ist etwa so auszulegen, daß bei ein'em Meßeignal, welches etwa 1/100 mm Durchbiegung entspricht, das Vwntil 28 betätigt wird. Das Ventil Ileibt dann solange in dieser Stellung, bis der Meßwert unter die Ansprechschwelle gesunken ist.

Weil die Idessung und die Steuerung der Ventile elektrisch erfolgt, sind diese nahezu trägheitslos, so daß jede Veränderung sofort durch eine entsprechende Reaktion der Steuerventile kompensiert wird.

prirz'zpl.ellen Aufbau der Abstandsmes-,ung zeigt die

Iur Moss.,ii,.g der Durchbiegungegrößen t werdEeii

6 . 1, -

Wegaufnel".mer 29 verwendeL, ;,-e

e,L.#i-er dem elektrioell,2 J##

und

zwIechen J.en #a IL-L1

7 befe.sti#!t,et,

f3 i i,. d

Für die vorzugsweise staubdichte Anordnung der Wegaufnehmer 29 ist in Fig. 7 ein Einbaubeispiel dargestellt, während in Fig. 8 die Lagerung eines Bezugsstabes 24 in einer Verankerung 25 an einem Pressenholm gezeigt ist, bei welcher ebenfalls ausreichend Schutz gegen Verstaubung 24 gegeben ist. Die Lagerung der Bezugsstäbe erfolgt an einer Seite fest in einem Rillenlager 31 und an der anderen Seite 4xial beweglich in einem Pendelnadellager 32.

.In Fig. 4 ist für ein e besonders genaue Regelung der Kompensationskolben 9, 23 eine Doppelkolbenanordnung dargestellt, nach der jedem Kompensationskolben 9, 23 ein Regelkolben 20 zugeordnet ist, dessen Verschiebung proportional einer vorn Wegaufnehmer 29 gemessenen Meßgröße ist, der der Durchbiegung t der zugehörigen Arbeitsfläche 16 oder 17 entspricht. Durch die Verschiebung des Regelkolbens 20 wird die Druckkraft des Kompensationskolbens 9, 23 durch Vclumenänderung eines Zuaatzkreislaufes 22 entweder verstärkt oder vermindert.
Der Preßdruck 18 auf den Regelkolben 20 wird von einem getrennten Hydraulikkreislauf ausgeübt, während der liauptkreislauf 21 ungeregelt dem der Hauptkolben 5 entsprechen kann oder davon getrennt ist.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß die Genauigkeit des Preßgutes nicht von der Durchbiegung der Pressenholme bzw. der Presaenplatten beeinflußt wird, sondern eine praktisch beliebige Genauigkeit in der Planparallelität des Preßgutes duch die sich selbst kompensierende B'i-genschaft der neuen Heizplattenpresse erreicht werden kann. D.h. dadurch kann das Preßgut in einer von der Verformung der Pressenhauptteile unabhängigen Dickentolerant mit nahezu beliebiger Genauigkeit aber auch von-einer gleichmäßigen Stärke abweichenden Form (konkav, konwex oder keilförmig) hergestellt werden. Weil die Verformungen der Presse die Genauigkeit des Preßgutes nicht beeinflußen, ist weiter von großem Vorteil, daß die Presse nach den zulässigen Spannungen ausgelegt werden kann, was gegenüber der bisher notwendigen Auslegung nach der zulässigen Verformung eine sehr beträchtliche Gewichtsersparnis von etwa 1/3 und eine Verkleinerung der Bauhöhe bedeutet, was die Herstellungskosten ebenfalls beträchtlich senkt.

Claims

P a t e n t ä n s p r ü c h e (D Heizplattenprease, bestehend aus einem beweglichen und einem festen Pressenholm mit Je einer beheizbaren und kühlbaren Pressenplatte, sowie an den Enden der Pressenholme angeordneten, die Zylinderkolbenanordnungen aufnehmenden Pressenständern aus je zwei Säulen und diese verbindendem Querhaupt, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e -1,- , daß zwischen dem festen und dem beweglichen 2ressenholm (6,7) einerseits sowie den zugehörigen Pressenplatten (2,3) anderseits jeweils Kompensationskolben (9) angeordnet sind, die an denselben Hydraulikkreislauf wie die Hauptzylinderkolben (4,5) angeschlossen sind.
2. Hetzplattenprosse nach Anspruch 1, d a d u r 1-1 h g e k o n n z e i a h n o t daß die Pressenholme (6,7) die 7orm eines U-förmigen Bügele aufweisen. 3. Helzplattenproset nach Anspruch 1 und 29 d a d u r c h g e k e n n z 9 1 a t 9 daß die Frea..enpl,-itten ao angebracht sind, da2 sie die Ziabuchtungen #'(11) de.- (6,71 überbrücken und in v-i" An- eitzen (12p13) der Prefi2eriholine dGhni-ingo- gerecht und wirmelwolJert

4. Heizplattenpresde nach Anapruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen den Kompensationskolben (9) und den Pressenplatten (2,3) ballige Lagerplatten (10) angeordnet sind, die von den Kompensationskolben (9,23) wärmeisoliert sind. 5. Heiz-plattenprossen nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß mehrere Fressenholme (6,7) mit den zugehörigen Pressenständern (8,15) nach dem Baukastenprinzip zu einer Heizplattenpresse großer Länge aneinandergereiht eind und die Pressenplatten (2,3) aus einem Teil oder mehreren Teilen bestehen. 6. Heinplattenpresse, insbesondere nach Anspruch 1, d a d u r c#h g e k e n n z e i c h n e t daß die Kompensationskolben (23) von einem Hydraulikkreislauf betätigt werden, der getrennt iat von dem der Hauptzylinderkolben (4,5). 7. Holzplattenpresse nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Druckmittelzuleitung zu den einzelnen Kompensationskolben (23) über je ein.Vontil (28) erfolgt9 das entspre-chend der Durchbiegungsgrößen (tu, to) der zugehörigen Arbeitsfläche gesteuert wird. 8. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 71 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die einzelnen Ventile (28) durch Meßsignale je eines induktiven Wegaufnehmers (29) gesteuert werden. 9. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 81 d a d u r a h e k-e n n z e i c h n e t daß die Meßung der Durchbiegungsgrößen (t u 't 0) je Kompensqtionskolben (23) zwischen Arbeitsfläche (16,17) und einem Bezugsstab (24) erfolgt. 10. Heizplattenprosse nach Änspruch 1 bis 99 d a d u r c h g 9 k e n n z e i a h n e t daß jedem Kompen3ationskolben (9,23) ein Regelkolben (20) zugeordnet ist, dessen Verschiebung proportional einer Meßgröße ist, die der Durchbiegung der zugehörigen Arbeitsfläche (1607) entspricht. 11. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t daß durch die Verschiebung des Regelkolbenn (20) die Druckkraft des Kompensationakolben (9923) durch Volumenänderung eines Zusatzkreislaufes (22) verstärkt oder vermindert wird. 12. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 11, d a d u r c h g E# k e n n z e i o h n e t 9 daß die Lagerung des Bezugsstabes (24) an einem Ende fest in einem Rillenlager (31) und am anderen Ende axial beweglich in einem Fendellager (32) erfolgt. 13. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 12, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t daß zwischen Hydraulikkreislauf und jedem Kompensationskolben (9,23) ein Druckminderer eingebaut ist. 14. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß für eine zweireihige Anordnung der Kompensationskolben (9,23) in der Breite, die Pressenholme (697) als viereckiger Rahmen (Fig. 3d) ausgebildet sind. 15. Heizplattenpresse nach Anspruch 1 bis 149 d a d u r o h g e k e n n z e i o h n e tg daß für'eine einreihige Anordnung der Kompensationakolben (9,23) in der Breite, der feste Fressenholm (7) an seinen Enden gegabelt auageführt ist.