DE1808855C - Friktionsspindelpresse zum Herstellen von Formhngen aus pulvrigem, insbesondere aus keramischem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Friktionsspindelpresse sige Teile mit sich, wodurch die Tendenz besteht,

zum Herstellen von Formungen aus pulvrigem, ins- den freien Zwischenraum zwischen dem Gesenk und

besondere aus keramischem Material, mit von einer den Preßstempeln zu schließen und ein unter Druck

Spindel auf- und abgeführtem Preßwerkzeug und mit stehendes Luftkissen zu bilden. Um die innerhalb des zwei auf die Spindel einwirkenden Scheiben, von 5 Gesenkes zwischen den Stempeln und dem .gepreßten

denen die eine als Schwungscheibe ausgebildet und Pulver verbliebene Luft austreten zu lassen, ist es

frei drehbar an der Spindel gelagert ist und die notwendig, den oberen Preßstempel etwas anzuheben,

andere eine fest mit der Spindel verbundene An- so daß die Luft an den Rändern des Gesenkes aus-

triebsscheibe ist. treten kann. Anschließend muß der obere Preß-

Bekanntlich werden in der keramischen Industrie io stempel durch einen neuen kräftigen Schlag des

zur Herstellung von Fliesen und Kacheln Friktions- Preßbären wieder gesenkt werden, um die Pressung

Spindelpressen verwendet, bei denen zur Erzeugung zu vervollständigen.

eines hohen Preßdruckes die kinetische Energie einer. Würde man die Pressung ohne das Anheben des

in Drehung versetzten Schwungmasse ausgenutzt oberen Preßstempels vom gepreßten Werkstück

wird, die. am oberen Ende der Spindel angebracht ist, 15 durchführen, dann wurden die Fliesen leicht zer-

so daß die Drehbewegung beim Preßvorgang in eine bröckeln, da die Luft innerhalb der Fliesen einen

lineare Bewegung verwandelt wird. Mit der Spindel schädlichen Luftraum bilden würde,

ist der im Pressenkörper verschiebbar gelagerte Preß- Aus der deutschen Auslegeschrift 1 175 080 ist

bär fest verbunden. Zur Drehung der Schwungmasse ein Antrieb für Friktionsspindelpressen mit axial

im einen oder anderen Drehsinn, um das Heben bzw. ao nicht verschiebbarer Spindel und einem ständig in

das Senken der Spindel mit dem Preßbären hervor- einer Richtung angetriebenen, horizontal angeord-

zurufen, werden zwei Reibscheiben verwendet, neten und axial nicht verschiebbaren Schwungrad

welche auf derselben Welle befestigt sind und von bekannt. Bei dieser bekannten Friktionsspindelpresse

denen jeweils eine die Schwungmasse antreibt. Die wird der Preßvorgang jedoch nicht in einem zwei-

Drehung dieser Welle mit den Reibscheiben wird as stufigen Pressen mit zeitlich dazwischenliegender

durch einen Elektromotor hervorgerufen, während Entlüftung des zu pressenden Pulvers durchgeführt,

die Axialverschiebung der Welle selbsttätig oder von Bei der bekannten Friktionsspindelpresse dient ein

Hand gesteuert sein kann. zweites Schwungrad dazu, beim Erreichen des unte-

Zum Herstellen von Fliesen bzw. Kacheln werden ren Totpunktes seine kinetische Energie über geeiggeeignete Formen verwendet, die normalerweise aus 30 nete Reibrollen an das erste Schwungrad abzugeben, einem auf der Ebene des Maschinenbettes befestig- und zwar nach einer Umkehr der Drehrichtung, so ten Untergesenk bestehen, in welchem unterhalb des daß das erste Schwungrad zum Abheben und Hochoberen Randes ein unterer Stempel angeordnet ist, fahren des Preßbären wieder möglichst schnell bewelcher innerhalb des Gesenkes einen für die Auf- schleunigt wird.

nähme der erforderlichen Pulvermenge zur Her- 35 Nach der deutschen Patentschrift 344566 ist es stellung der Fliesen geeigneten Raum frei läßt. Dar- bekannt, daß zwei miteinander gekoppelte Schwungüber ist ein oberer Preßstempel angeordnet. Der massen bei Reibscheibenspindelpressen auf das Preßuntere Stempel ist innerhalb des Gesenkes verschieb- gut zeitlich aufeinanderfolgend einwirken. Es soll bar und wird durch geeignete Vorrichtungen zum dabei jedoch die Haftwirkung des Preßwerkzeuges Ausstoßen der innerhalb des Gesenkes gepreßten 40 am Preßstück vermindert werden und die überschüs-Fliesen nach oben bewegt. sige Energie des Schwungrades für den sogenannten

Das zu pressende Pulver wird normalerweise mit Aufgang des Preßwerkzeuges nutzbar gemacht wer-

einem eigenen Wagen mit einem Rost in das Gesenk den. Dabei wird die angetriebene Schwungmasse

eingeführt, der an der Hinterseite der Maschine an- durch Reibung mit dem auf der Spindel befestigten

geordnet ist und zwischen das Untergesenk und den 45 Armkreuz verbunden, wobei zwischen diesen beiden

oberen Preßstempel verschoben wird, wenn sich der- Teilen Federn als Kraftspeicher angeordnet sind,

selbe nach oben bewegt, wodurch die gepreßte Fliese Bei der Anwendung einer der bekannten Pressen

aus der Presse entfernt wird, nachdem sie durch den besteht folglich der Nachteil, daß der Preßbär für die

unteren Stempel aus dem Untergesenk ausgestoßen erste Pressung gesenkt, dann zur Entlüftung angeho-

wurde. 50 ben, anschließend für die zweite Pressung wieder ge-

Der am Preßbären befestigte obere Preßstempel senkt und schließlich zur Rückführung in seine Austritt während des Senkens in das Untergesenk ein gangslage wieder gehoben werden muß. Die zur und verdichtet das Pulver, welches somit zu einer Durchführung dieser Arbeitsgänge benötigten Zeiten festen und widerstandsfähigeii Fliese geformt wird. . bilden somit Totzeiten, weiche die Produktionsrate

Das Pressen derartiger Pulver muß in zwei aufein- 55 verringern, während außerdem die häufigen Beweanderfolgenden Preßvorgängen durchgeführt werden, gungsumkehrungen eine Überhitzung der Reiborgane da zwischen den Pulverkörnern luftgefüllte Hohl- und folglich eine rasche Abnutzung derselben herräume bestehen, aus denen die Luft herausgedrückt vorrufen.

werden muß, um eine gute Verdichtung zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Um diese Entlüftung zu erzielen, ist es daher not- 60 Friktionsspindelpresse der eingangs genannten Art

wendig, eine erste rasche und leichte Pressung durch- derart zu verbessern, daß pro Zeiteinheit einewesent-

zuführen, um die Pulverkörner einander zu nähern lieh größere Stückzahl von Formungen mit derselben

und die zwischen ihnen enthaltene Luft hinauszu- Qualität hergestellt werden kann, ohne dabei jedoch

drücken. Die aus der Pulvermasse ausgepreßte Luft die Beanspruchung der beim Pressen bewegten Teile

wird gegen jenes Ende der Form strömen, an dem 65 merkbar zu erhöhen oder deren Lebensdauer zu ver-

sie einen natürlichen Austritt durch den Zwischen- kürzen.

raum zwischen dem Gesenk und den Preßstempeln Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gefindet. Gleichzeitig nimmt die strömende Luft flüs- löst, daß zwischen der Schwungscheibe und der An-

lriebsscheibe Eingriflmittel angeordnet sind, durch die die Scheiben gegeneinander begrenzt drehbar sind, und daß weiter die Schwungscheibe ein wesentlich größeres Trägheitsmoment aufweist als die Antriebsscheibe.

Eine derartige Ausgestaltung der Presse bringt den Vorteil mit sich, die zwei bisher erforderlichen Arbeitsgänge insoweit zu einem einzigen Arbeitsgang zusammenfassen zu können, als zum Entlüften — anstatt des üblichen Anhebens des Preßbären nach der ersten Pressung in die Ausgangsstellung für die zweite Pressung — der Rückstoß des Preßbären durch den im Gesenk bei der ersten Pressung entstehenden Luftdruck dazu ausgenutzt wird, den Preßbären leicht anheben zu lassen, so daß dabei die Entlüftung erfolgt, um dann durch db inzwischen frei weiterrotierende zweite Schwungscheibe unverzüglich die zweite Pressung im gleichen Arbeitsgang unmittelbar anzuschließen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Friktionsspindelpresse nach der Erfindung sind die Eingriflmittel nach Art einer Zahnkupplung ausgebildet.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Zähne der Zahnkupplung mit Abstand zueinander jeweils an der Schwungscheibe und an der Antriebsscheibe angeordnet sind.

Vorteilhafterweise sind zwischen den beim Pressen zusammenwirkenden Flanken der Zähne Puffer vorgesehen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Friktionsspindelpresse nach der Erfindung ergibt sich, wenn die Eingriffmittel durch eine Reibungskupplung gebildet sind.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Antriebsscheibe die Schwungscheibe überdeckt und an der Innenseite der Antriebsscheibe ein durch Druckluft ausdehnbares Kupplungsteil befestigt ist, gegenüber dem ein weiteres Kupplungsteil auf dem Umfang der Schwungscheibe befestigt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Friktionsspindelpresse,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Schwungscheibe und die Antriebsscheibe,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der F i g. 2 und

F i g. 4 einen Schnitt durch die Schwungscheibe und die Antriebsscheibe mit als Reibungskupplung ausgebildeten Eingriffmitteln.

Die Gestalt der in Fig. 1 dargestellten Friktionsspindelpresse ist an sich bekannt, und von ihr sind nur jene Teile dargestellt und nachfolgend beschrieben, welche zum Verständnis der Erfindung unerläßlich sind.

Die Presse weist ein Fundament I mit Ständern 2 auf, welche den Kopf 3 des Pressenkörpers tragen. In einer lotrechten mittleren Gewindebohrung des Kopfes 3 ist die Spindel 4 eingeschraubt, die oben einen Ring 5 frei drehbar trägt, an dem zwei Anker 6 befestigt sind, die frei verschiebbar durch Bohrungen des Kopfes 3 hindurchgeführt sind und unten mit dem Preßbären 7 verbunden sind, der längs der Ständer 2 verschiebbar geführt ist. Der Preßbär 7 trägt de» oberen Preßstempel 8, der in das am Fundament I befestigte Untergesenk 9 eindringen kann.

Der Boden des Untergesenkes 9 ist durch einen uuterea Stempel 10 gebildet.

Am oberen Ende trägt die Spindel 4 eine Antriebsscheibe 11, die auf der Spindel 4 festgekeilt ist, während eine Schwungscheibe 12 mittels Kugellager 13 an der Spindel 4 frei drehbar gelagert ist. An den Enden des Pressenkopfes 3 ist eine Welle 14 frei drehbar gelagert, welche' zwei Reibscheiben 15 und. 16 trägt. Mit der Reibscheibe 15 ist eine Riemenscheibe fest verbunden, die über einen Riementrieb durch einen am Preßkopf 3 befestigten Motor 17 in Drehung versetzt werden kann.

Die Welle 14 mit den Reibscheiben 15 und 16 ist mit Hilfe an .sich bekannter und nicht dargestellter Mittel axial verschiebbar, um wahlweise die eine oder die andere der beiden Reibscheiben mit dem Lederreibbelag am Umfang der an der Spindel 4 befestigten Antriebsscheibe 11 in Berührung zu bringen.

ao Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist zwischen der Nabe der Antriebsscheibe

11 und dem Körper der Schwungscheibe 12 ein freier Ringraum 18 vorhanden, in welchen an der Nabe der Antriebsscheibe 11 befestigte Zähne 19 und am

as Körper der Schwungscheibe 12 befestigte Zähne 20 hineinragen. Die genannten Zähne 19 und 20 bilden zwischen der an der Spindel 4 befestigten Antriebsscheibe 11 und der frei drehbaren Schwungscheibe

12 eine Kupplung, welche eine freie gegenseitige Drehung der beiden Scheiben um einen begrenzten Winkel zuläßt (s. insbesondere F i g. 3). Die Zähne 19 können mit ihren Stirnflächen 21 mit den Stirnflächen 22 der Zähne 20 in Berührung kommen, oder es können die Stirnflächen 23 der Zähne 19 mit den Stirnflächen 24 der Zähne 20 in Berührung kommen. An den Stirnflächen 23 der Zähne 19 sind gefederte Puffer 25 angeordnet.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Friktionsspindelpresse ist folgende:

Ausgehend von einem Zustand, in dem sich der Preßbär 7 und der obere Preßstempel 8 in angehobener Lage (s. Fig. 1) befinden und in welchem in das Gesenk 9 eine entsprechende Pulvermenge eingebracht ist, wird die Welle 14 derart verschoben, daß die Reibscheibe 15 an den Reibbelag der Antriebsscheibe 11 angedrückt wird. Auf diese Weise wird die Antriebsscheibe in Drehung versetzt und dreht die Spindel 4 mit, wodurch der Preßbär 7 gesenkt wird. Die Drehrichtung in dieser Phase ist in F i g. 3 durch Pfeile 26 angedeutet. Die Stirnflächen 21 der Zähne 19 der Antriebsscheibe 11 kommen mit den Stirnflächen 22 der Zähne 20 der Schwungscheibe 12 in Eingriff und bewirken die Mitnahme dieser Scheibe. Im Augenblick des Auftreffens des oberen Preßstempels 8 auf das im Gesenk 11 enthaltene Pulver führt die Antriebsscheibe 11, deren Trägheitsmoment bedeutend geringer ist als jenes der Schwungscheibe 12, die erste Pressung des Pulvers durch und erhält einen Gegenschlag. Durch diesen Gegenschlag beginnt die leichtere Antriebsscheibe 11₁ ihren Drehsinn umzukehren und somit die Spindel J anzuheben und sie von der Berührung mit dem Preßbären 7 zu lösen.

In der Zwischenzeit haben sich die Zähne 20 der Schwungscheibe 12 von der Berührung mit den Zähnen 19 der Antriebsscheibe U gelöst, wobei die Schwungscheibe 12 ihre Drehung im Sinn der Pfeile 26 über den gesamten im Raum 18 freien Winke!

fortsetzt. In dieser Zeitspanne hebt die im Gesenk 9 zusammengedrückte Lvft den oberen Preßstempel 8 und den Preßbären 7 an und kann durch den Zwischenraum zwsichen dem Gesenk und dem oberen I'reßstempel ins Freie austreten.

Sobald die Zähne 20 der Schwungscheibe 12 den freien Drehwinkel innerhalb des Raumes 18 zurückgelegt haben, kommen sie mittels ihrer Stirnflächen 24 an die Puffer 25 der Stirnflächen 23 der Zähne 19 der Antriebsscheibe 11 zum Anschlag. Die Puffer 25 haben die Aufgabe, den ersten Anschlag der Zähne 20 der Schwungscheibe 12 abzudämpfen und die Spindel 4 wieder mit dem Preßbären 7 in Berührung zu bringen. Der Endschlag der Zähne 20 gegen die Zähne 19 bewirkt eine unmittelbare Übertragung der Kraft auf den oberen Preßstempel 8 und somit auf das zu pressende Materia!.

Der Arbeitskreislauf wird durch die Rückkehr des Preßbären in die angehobene Ausgangslage geschlossen. Um dies zu erreichen, wird die Reib- ao scheibe 16 an die Antriebsscheibe 11 angedrückt, wodurch dieselbe in entgegengesetztem Sinn wie zuvor angetrieben wird und mittels der mit den Stirnflächen 24 der Zähne 20 in Berührung stehenden Zähne 19 auch die Schwungscheibe 12 mit- nimmt. Wenn die Antriebsscheibe 11 in der oberen Endlage angelangt ist, bleibt sie stehen, während sich die Schwungscheibe 12 noch weiterdreht und in ihre Ausgangslage zurückkehrt, in welcher die Stirnflächen 22 der Zähne 20 mit den Stirnflächen 21 der Zähne 19 in Berührung sind.

Die F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, welche sich von der bisher beschriebenen nur dadurch unterscheidet, daß die Eingriffmittel zwischen der an der Spindel 4 befestigten Antriebsscheibe 11 und der frei drehbaren Schwungscheibe 12 aus einer an sich bekannten Reibungskupplung bestehen. Wie sich aus Fig.4 ergibt, umfaßt die allgemein mit 27 bezeichnete Reibungskupplung ein an einem profilierten Blechring 30 befestigtes ausdehnbares Kupp- lungsteil 29, wobei der Blechring 30 mittels Schrauben 31 innen an der Antriebsscheibe 11 befestigt ist Eine über ein nicht dargestelltes Absperrorgan mit einer ebenfalls nicht dargestellten Dnickliiftquelle verbundene Leitung 28 ist an einen Verteiler 32 an- «5 geschlossen, der axial am freien Ende der Spindel 4 angebracht ist Von diesem Verteiler 32 geht eine Rohrleitung 33 aus, welche an das ausdehnbare Kupplungsteil 29 angeschlossen ist und sich mit der Antriebsscheiben um die Achse der Spindel4 dreht. Durch Einleiten der Druckluft in die Leitungen 28 und 33 wird das Ausdehnen des Kupplungsteils 29 hervorgerufen, wodurch dasselbe mit dem zweiten Kupplungsteil 34 in Berührung gebracht wird, welches am äußeren Umfang der frei drehbaren Schwungscheibe 12 befestigt ist Auf diese Weise wird das Einrücken der Kupplung 27 und die Verbindung zwischen den Scheiben Il und 12 hergestellt. Wenn man den Druck in den Leitungen 28 und 33 aufhebt, darm wird die Kupplung ausgerückt

Die Wirkungsweise dieser zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist folgende:

Zum Senken des Preßbären wird die Kupplung 27 eingerückt und die Reibscheibe 15 mit der Antriebsscheibe 11 in Berührung gebracht, welche über die eingerückte Kupplung auch die Schwungscheibe 12 mit in Drehung versetzt

Im Augenblick des Auftreffens des oberen Preß

stempels 8 auf das im Gesenk 9 enthaltene Pulver wird die Kupplung 27 ausgerückt und die Reibscheibe 15 von der Antriebsscheiben entfernt. Die Antriebsscheibe 11, welche ihre kinetische Energie auf die Spindel 4 überträgt, führt die erste Pressung durch und erhält einen Gegenschlag, wobei die gleichen Wirkungen entstehen, wie sie unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden. Inzwischen dreht sich die Schwungscheibe auf Grund der Massenträgheit weiter.

Sodann wird die Kupplung 27 wieder eingerückt, wodurch die Schwungscheibe 12 mit der Antriebsscheiben und somit mit der Spindel 4 verbunden wird, um auf dieselbe die kinetische Energie der Schwungscheibe 12 zu übertragen und die zweite Pressung durchzuführen.

Zur Rückkehr des Preßbären in die angehobene Lage wird die Kupplung 27 ausgerückt und die Reibscheibe^ mit der Antriebsscheiben in Berührung gebracht.

Durch das erläuterte Zusammenwirken der Antriebsscheibe 11 und der Schwungscheibe 12 werden die bei den herkömmlichen Friktionsspindelpressen auftretenden Totzeiten beseitigt, welche auf die Notwendigkeit zurückzuführen sind, die Drehrichtung der Spindel nach dem ersten Pressen zwecks Entlüftung des Pulvers umzukehren.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Friktionsspindelpresse zum Herstellen von Formungen aus pulvrigem, insbesondere aus keramischem Material, mit von einer Spindel auf- und abgeführtem Preßwerkzeug und mit zwei auf die Spindel einwirkenden Scheiben, von denen die eine als Schwungscheibe ausgebildet und frei drehbar an der Spindel gelagert ist und die andere eine fest mit der Spindel verbundene Antriebsscheibe ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schwungscheibe (12) und der Antriebsscheibe (11) Eingriffmittel angeordnet sind, durch die die Scheiben (11,12) gegeneinander begrenzt drehbar sind und daß weiter die Schwungscheibe (12) ein wesentlich größeres Träeheitsmoment aufweist als die Antriebsscheibe (11).

2. Friktionsspindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriff mittel nach Art einer Zahnkupplung ausgebildet sind.

3. Friktionsspindelpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (19,20) der Zahnkupplung mit Abstand zueinander jeweils an der Schwungscheibe (12) und an der Antriebsscheibe (11) angeordnet sind.

4. Friktionsspindelpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beim Pressen zusammenwirkenden Flanken der Zähne (19,20) Puffer (25) vorgesehen sind.

5. Friktionsspindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffmittel aus

-einer Reibungskupplung (27) gebildet sind.

6. Friktionsspindelpresse Bach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheibe

(11) die Schwungscheibe (12) überdeckt und an der Innenseite der Antriebsscheibe (11) ein durch. Druckluft ausdehnbares Kupplungsteil (29) befestigt ist, gegenüber dem ein weiteres Kupplungsteil (34) auf dem Umfang der Schwungscheibe

(12) befestigt ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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