DE1941829C3 - Hydraulische Strangpresse zum Auspressen explosibler Massen - Google Patents

Description

fachen Mitteln rasch erzielbares Abheben desselben von der Matrize für schnelle Druckentlastung zu sorgen.

Damit soll die Unfallgefahr bei auftreten von Verpuffungen für das Bedienungspersonal weitgehend herabgesetzt und Schaden an der Presse ausgeschlossen werden.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Abhebemittel im Preßtopf eine Angriffsfläche vorgesehen ist, die durch eine nach außen hin konisch verlaufende Aussparung an der der Matrize zugewandten Stirnseite der Innenwandung des Preßtopfes gebildet ist, und der Preßzylinder sowie die als Anpreßmittel wirksamen Hydraulikzylinder durch an sich bekannte Sollbrucheinrichtungen, wie beispielsweise an den Zylindern angeordnete Brechkappen, geschützt sind.

Mit dieser Maßnahme ergibt sn_, bei Druckanstieg im Preßtopf eine in Achs- und Abheberichtung des Preßtopfes wirksame Kraft, die der den Preßzylinder beeinflussenden Anpreßkraft entgegengerichtet ist, und diese bei auftretendem Explosionsdruck überwiegt.

Die vorgeschlagene Lösung bietet zudem den besonderen Vorteil, daß die Angriffsfläche im Preßtopf zusammen mit der Matrizenoberfläche einen Raum bildet, in welchem nach Beendigung des Auspreßvorganges ein Rest-Preßkuchen verbleibt.

Mit diesem aber wird die über die Aupreßmittel der Presse erlangte Dichtwirkung zwischen der Berührungsfläche des Massetopfes mit der Matrize in besonderer Weise begünstigt.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispici der Erfindung.

F i g. 1 stellt in vereinfachter Form eine hydraulische Strangpresse dar, in welcher die erfindungsgemäßen Vorkehrungen eingebaut sind;

F i g. 2 stellt in gleichfalls vereinfachter Weise aber vergrößerter Ausführung den Preßtopf und die Matrize der Presse nach F i g. 1 dar;

F i g. 3 schließlich zeigt nur die Matrize der besagten Presse mit einem darauf zurückgebliebenen Preßkuchen.

In den Zeichnungen iai mit 1 der Preßtopf bezeichnet. In diesen Prei3topf — auch Massebehälter genannt — wird, lose oder auch als Vorformling, die zu verpressende Masse gegeben. Der Preßtopf wird durch die beiden als Anpreßmittel dienenden Hydraulikzylinders gegen die im Tisch der Presse 15 eingebaute Preßmatrize 5 angedrückt. Die Preßmatrize 5 besitzt beispielsweise einen besonderen Einsatz 4, in den das Profil eingearbeitet ist, und der auswechselbar ist.

Das Andrücken des Preßtopfes an die Preßmatrize durch die genannten Hydraulikzylinder 3 erfolgt mit einer Gesamtkraft, die hier mit Pa bezeichnet werden soll.

Der Preßstempel 7 wird so weit heruntergefahren, bis die Vakuumglocke 6 auf der oberen Stirnseite des Preßtopfes zum Aufliegen kommt. Der Preßtopf 1 wird danach über die Vakuumglocke 6 evakuiert. Dabei muß der Preßtopf gegen die Matrize 5 und den Preßstempel 7 gut abgedichtet sein. Nachdem das gewünschte Vakuum erreicht ist, wird der Preßstempel 7 hydraulisch weiter in Richtung Preßmatrize 5 bewegt, so daß nun die im Preßtopf Ϊ befindliche Masse durch die Matrize 5 bzw. deren Einsatz 4 ausgepreßt wird. Der Preßstempel läuft dabei so weit vor, daß auf der Oberfläche der Preßmatrize nur noch ein dünner Rest der verarbeiteten Masse, der sogenannte Rest-Preßkuchen 16, verbleibt. Danach wird der Preßstempel in seine Endstellung zurückgezogen und ein Arbeitsgang ist beendet.

Der Preßtopf i hat, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, in seinem Inneren eine Angriffsfläche, welche den in Achs- und Abheberichtung des Topfes I und gegen die durch die genannten Anpreßmittel erzeugte gesamte Anpreßkraft Pa wirkenden Kräften aus einem spezifischen Massedruck p, entgegengerichtet ist. Mit P₁ ist ein spezifischer Massedruck bezeichnet, der auf Grund von Zersetzungen des verarbeite!cn Materials, also Explosiv- oder Verpuffungsvorgängen, über eine bestimmte, im betreffenden Verfahren vorausgesetzte und gewünschte Größe hinaus angestiegen ist, wobei der gewünschte (»normale«) -.pezifische Massedruck hier mitp bezeichnet werden soll. Die besagte Angriffsfläche ist in den Zeichnungen mit 2 bezeichnet. Die tatsächlich den genannten Kräften entgegenwirkende Fläche ist dabei die Projektion der Schrägfläche. Sie wird hiermit mit F₁ bezeichnet. Es gilt also

_F _ (" Ό²· 3,14

^F' " 4

In der Formel ist D der in der in F i g. 2 mit 11 bezeichnete Durchmesser, dder in Fig. 2 mit8 bezeichnete Durchmesser. Die Fläche F₁, durch die konisch ausgesparte und in den Zeichnungen mit 2 bezeichnete Fläche gebildet, wird so groß ausgelegt, daß die Beziehung gilt

Um wieviel größer als den »normalen« spezifischen Massedruck ρ man nun den »angestiegenen« spezifischen Massedruck p, rechnerisch wählt, um die Fläche F₁ zweckentsprechend auszulegen, ist eine

dem jeweiligen Fall anzupassende Frage, und wird auch von empirischen Faktoren mit abhängig sein. Die Anpreßkraft Pa, die erforderlich ist, damit die unter dem hohen spezifischen normalen Preßdruck stehende Masse nicht zwischen der Preßtopfunterseite und der Preßmati ize nach außen treten kann, ist rechnerisch bestimmbar. Theoretisch würde dann bereits ein um ein sehr geringes Maß größer als ρ gewähltes p, in die zuletzt obengenannte Formel eingesetzt die gewünschte Fläche F₁ ergeben. In Wirklichkeit wird aberp, etwas größer gewählt, zumal eine Erhöhung des spezifischen Druckes im Preßtopf über das gewünschte Maß hinaus in gewissen Grenzen in den allermeisten Fällen hingenommen werden kann. Diese Fälle sind, wie gesagt, bekannt, und es bedeutet keine Schwierigkeit, das rechnerisch richtige p_t festzulegen.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Angriffsfläche 2 schafft z'vjschen dem auf die Dichtflächen 9 der Matrize aufgesetzten Preßtopf und der Matrizenoberfläche einen Raum 17, der es in besonders sicherer Weise ermöglicht, den oben schon erwähnten Rest-Preßkuchen auf der Matrize festzuhalten, wenn der Preßstempel zurückläuft. Dieser Rest-Preßkuchen begünstigt beim darauffolgenden Preßgang die Abdichtung des Preßtopfes 1 gegen die Preßmatrize 5 beim Evakuieren desselben.

Durch das schnelle Abheben des Preßtopfes 1 von der Preßmatrize 5 im Verpuffungsfall muß die hv-

draulische Flüssigkeit in den Zylinderräumen 10 in gleicher, sehr kurzer Zeit verdrängt werden. Dies geschieht nun dadurch, daß die Zylinderböden 12 der Anpreßzylinder als Brechkappen ausgeführt werden. Damit bei einer Verpuffung im Preßtopf 1 auch der hydraulische Preßstempel 7 in allerkürzester Zeit dem Verpuffungsdruck in axialer Richtung ausweichen kann, werden unmittelbar an dem zum Preßstempel gehörigen Hydraulikzylinder 14 eine oder mehrere Brechkappen 18 entsprechenden Querschnittes angebracht, damit die im Zylinderraum 13 eingesperrte Hydraulikflüssigkeit sicher und schnell genug entweichen kann.

Mit diesen Maßnahmen sind alle Bauteile der Presse vor einer Zerstörung bei eventuell auftretendem Explosivdruck im Massetopf sicher geschützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

gungen unternommen worden. Wie aus der deut-

PatentansDruch· sehen Patentschrift 744 352 bereits bekannt ist, hat

man bei hydraulischen Pressen für die Verarbeitung von Sprengstoffen an oder auf dem Preßzylinder

Hydraulische Strangpresse zum Auspressen 5 Brechplatten vorgesehen, die gesprengt werden sol-

von in Preßtöpfen eingefüllten und aus diesen len, wenn durch eine Explosion im Preßtopf und da-

mittels Preßzylinder durch Matrizen ausgepreß- durch verursachtem Hochschleudern des Preßkol-

ten plastischen und/oder pulverförmigen explosi- bens und des Preßstempels der im Innern des hy-

blen Massen, wobei Mittel vorgesehen sind, die draulischen Preßzylinders herrschende Druck den

ein zwangläufiges Abheben der durch Anpreß- ίο höchstzulässigen Betriebsdruck übersteigt,

mittel dicht angedrückten Preßtöpfe von der Ma- Um den im Preßtopf sich befindlichen Gasmengen

trize bei unzulässig angestiegenem spezifischem freien Abzug zu verschaffen, müssen dabei aber in

Massedruck während des Preßvorganges ermögli- nachteiliger Weise große Massen sehr schnell be-

chen, dadurch gekennzeichnet, daß schleunigt werden.

als Abhebemittel im Preßtopf eine Angriffsfläche 15 Dadurch kaiin es leicht zur Sprengung des Preß-

(2) vorgesehen ist, die durch eine nach außen hin topfes kommen. Entsprechend wurde bereits vorge-

konisch verlaufende Aussparung an der der Ma- schlagen, den Preßstempel unter Zwischenschaltung

trize zugewandten Stirnseite der Innenwandung eines Brechgüedes am hohl ausgebildeten Preßkol-

des Preßtopfes gebildet ist, und der Preßzylinder ben zu befestigen. Die im Explosionsfall beschleu-

(14) sowie die als Anpreßmittel wirksamen Hy- ao nigte Masse ist nun zwar geringer, eine wirksame

draulikzylinder (3) durch an sich bekannte Soll- Abschwächung der Explosionswirkung tritt aber

brucheinrichtungen, wie beispielsweise an den auch hier erst später, nämlich dann ein, wenn der

Zylindern angeordnete Brechkappen (12, 18), ge- Preßstempel die Öffnung des Preßtopfes vollkommen

schützt sind. freigegeben hat.

as Des weiteren ist aus der deutschen Patentschrift 556 298 eine hydraulische Presse für explosive Stoffe

bekanm, die in ihrem Preßstempel einen zentralen,

mit der Außenluft durch Bohrungen in Verbindung

stehenden Hohlraum aufweist. Ein in diesem Hohl-

30 raum sich befindlicher Sicherheitskolben dient dem

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Strang- Zweck, im Explosionsfalle schon bei geringer Hubbe-

presse zum Auspressen von in Preßtöpfen eingefüll- wegung eine Öffnung der Preßkammer über die er-

ten und aus diesen mittels Preßzylinder durch Matri- wähnten Bohrungen zu ermöglichen,

zen ausgepreßten plastischen und/oder pulverförmi- Diese sehr aufwendige und relativ kompliziert

gen explosiblen Massen, wobei Mittel vorgesehen 35 wirksame Vorrichtung bietet dennoch keine optimale

sind, die ein zwangläufiges Abheben der durch An- Sicherheit, da der Durchgangsquerschnitt für die

preßmittel dicht angedrückten Preßtöpfe von der plötzlich abzuführenden Gasmengen zu gering ist

Matrize bei unzulässig angestiegenem spezifischem und das Eindringen der zu verarbeitenden Explosiv-

Massedruck während des Preßvorgaflges ermögli- stoffe in den Preßstempel nich' völlig auszuschließen

chen. 40 ist.

Eine derartige Ausbildung solcher Pressen ist des- Es wurde allerdings auch schon daran gedacht, bei halb vorzusehen, weil beim Verarbeiten von explosi- Pressen der genannten Art ein Entweichen der Exblen Stoffen in diesen Pressen trotz vieler Vorsichts- plosionsgase dort zu ermöglichen, wo dies für maßnahmen Verpuffungen eintreten können. Es muß schnellstmöglichen Gasabzug am zweckmäßigsten ersieh dabei nicht nur um die Verarbeitung von 45 scheint, nämlich direkt zwischen Matrize und Preß-Sprengstoffen allein, handeln, sondern die genannte topf.

Gefahr besteht auch bei solchen Stoffen, die sich un- So ist aus der deutschen Patentanmeldung ter Gasentwicklung langsamer zersetzen, oder zu sol- K 124 736 eine Vorrichtung bekanntgeworden, mit chen Zersetzungsprozessen neigen. deren Hilfe ein Anheben der Preßtöpfe vom Pressen-Wenn die sich in der Preßvorrichtung bildenden 50 tisch ermöglicht werden soll. Dazu wird gemäß die-Gase nicht entweichen können, kann eine Explosion ser bekannten Vorrichtung vorgeschlagen, in die in einer Größenordnung erfolgen, die leicht außer Druckleitung des Druckzylinders der Presse einen einer Zerstörung der gesamten Presse auch weitere einseitig unter Federdruck stehenden Druckkolben Schäden verursacht und natürlich auch eine Gefahr einzuschalten, der mit einem Steuerkolben verbunfiir Leib und Leben von Bedienungsleuten der Ma- 55 den ist, und durch welchen eine Druckleitung einer schinen darstellt. Hebevorrichtung für die Preßtöpfe mit einer Druck-

Man muß bei Verarbsitung der in Rede stehenden flüssigkeitszuleitung verbunden ist.
Massen immer mit derartigen Verpuffungen oder Ex- Abgesehen davon, daß mit dieser Vorrichtung die plosionen rechnen. Das Evakuieren des Masscbehäl- eigentliche Aufgabe gelöst werden soll, ein Herabfalters vor dem Preßvorgang bietet keine Gewähr für 60 len der nach beendetem Preßvorgang angehobenen eine Ausschaltung jener Gefahren. Dies bezieht sich Preßtöpfe zu verhindern, bietet diese auch keine Genicht nur auf Pressen, bei denen die in Rede stehen- währ, daß im Falle einer Verpuffung die Preßtöpfe den explosiblen Massen durch Matrizen ausgepreßt tatsächlich angehoben werden, weil die dann auftrewerden, sondern auch auf solche Pressen, in denen in tende Druckwelle zunächst nur auf den Preßstempel einem Preßwerkzeug Scheiben, Würfel oder andere 65 und die Matrize einwirkt.

Formen von solchen Massen hergestellt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei un-

Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile und erwünscht und plötzlich auftretenden extremen

Gefahren sind schon die verschiedensten Anstren- Drücken im Innern des Preßtopfes durch ein mit ein-