DE19549293A1

DE19549293A1 - Verfahren zum Formenwechsel bei Formpressen in der Betonstein- und Kalksandsteinindustrie

Info

Publication number: DE19549293A1
Application number: DE1995149293
Authority: DE
Inventors: Ulrich Backs
Original assignee: HENKE MASCHF GmbH
Current assignee: HENKE MASCHF GmbH
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-06-26

Description

Bei Formpressen in der Betonstein- und Kalksand steinindustrie müssen die für die jeweilige Steinproduktion verwendeten Formen relativ häufig gewechselt werden. Das ist durch die unterschied lichen Formate der herzustellenden Steine und durch die unterschiedlichen Steinhöhen bedingt. Jedes Format und jede Steinhöhe erfordert die Verwendung eines spezial angepaßten Formrahmens, dem wieder eine Preßstempelplatte zugeordnet ist derart, daß beim Preßvorgang die Stempelplatte vertikal von oben und positionsgenau, d. h. randgenau und randdicht in die Formkammer des Formrahmens eintaucht, wobei der nach unten offene Formrahmen beim Preßvorgang auf einer Fertigungsunterlage (Unterlagsblech) aufsteht, d. h. bodenseitig durch die Fertigungsunterlage geschlossen ist und positionsgenau in seiner Fertigungsposition festgeklemmt ist, beispiels weise mittels pneumatischer Klemmvorrichtungen, die an dem Formrahmen angreifen.

Beim Formenwechsel wird zunächst die Fest klemmung des Formrahmens gelöst, der sodann mitsamt seiner jeweils gerade vorhandenen Fertigungsunterlage aus der Preßstation ausge fahren und durch einen anderen, auf einer anderen Fertigungsunterlage aufstehenden und in die Preß station eingefahrenen Formrahmen ersetzt wird.

Das Wechseln der Formen ist relativ aufwendig, da der jeweilige neu in die Preßstation einzu bringende Formrahmen positionsgenau, d. h. auf 1/10 mm genau unter der Preßstempelplatte justiert werden muß, da andernfalls beim Niederfahren des Preßstempels die Randkanten der Form beschädigt werden oder ein genereller Bruch der Form beim ersten Preßvorgang auftreten kann.

Das vielfach übliche manuelle Ausrichten des Formrahmens unter der Preßstempelplatte ist sehr zeitaufwendig und entspricht nicht den heute schlechthin geforderten höheren Produktions leistungen der Formpressen. Die andere Möglich keit, statt der manuellen Ausrichtung den Form rahmen mittels konischer Dorne o. dgl. zu justieren, ist ebenfalls für einen schnellen Formenwechsel weniger geeignet und bereitet zudem durch Ver schmutzen der Dorne und/oder der Dornaufnahmen zusätzliche Schwierigkeiten.

Um Umrüstzeiten beim Formenwechsel zu sparen ist es in der Praxis auch bekannt, den Formrahmen mitsamt der preßstempelplatte als eine Zuordnungs einheit auszuwechseln, da in diesem Fall die Stempelplatte bereits ausgerichtet in den Form rahmen eingetaucht ist und in diesem Zustand am Pressenkopf montiert wird, so daß der Formrahmen dann automatisch mitjustiert ist. Da regelmäßig bei Formpressen dieser Art die Preßstation der Formpressen zugleich auch als Rüttelstation aus gebildet ist, ist es auch bekannt, nach der Montage der in den Formrahmen eingetauchten Stempelplatte am Pressenkopf die Zuordnungseinheit Stempelplatte/Formrahmen kurz anzurütteln (und dadurch in die positionsgenaue Fertigungs position zu bringen) und erst danach den Form rahmen auf der Fertigungsunterlage festzuklemmen. Das erleichtert zwar die genaue Justierung des Formrahmens, erfordert aber immer die Zuordnungseinheit Stempelplatte/Formrahmen. Die Kosten für eine solche Zuordnungseinheit bzw. Baueinheit sind erheblich.

Alle die vorgenannten Möglichkeiten des Formen wechsels haben den Nachteil, daß sie zu zeit aufwendig sind und für Formpressen mit hoher Produktionsleistung weniger geeignet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, insbesondere für Hochleistungsformpressen der Beton- und Kalksandsteinindustrie ein Verfahren zum auto matischen und schnellen Formenwechsel zu schaffen.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die verschiedenen Formrahmen auf einer Fertigungsunterlage (meistens einem Unterlagsblech) in einem Lagerregal aufbewahrt werden und daß erhebliche Kapitalkosten gespart werden können, wenn die Zuordnungseinheit Stempelplatte/Formrahmen aufgelöst ist bzw. in der Weise vermieden ist, daß eine Stempelplatte mit einer Gruppe von Formrahmen zusammenarbeiten kann, die beispielsweise für die Fertigung des selben Steinformates, aber für die Fertigung verschiedener Steinhöhen bestimmt sind. Werden zudem spezielle Formrahmen mit verschiebbaren Seitenwänden gemäß DE 44 08 845 A1 verwendet, dann ist die Gruppe der Formrahmen, die mit einer Preßstempelplatte zusammenarbeiten kann, noch wesentlich größer.

Diese Gruppenzuordnung einer Stempelplatte zu mehreren Formrahmen hat natürlich zur Folge, daß die Stempelplatte auch bei einem Formen wechsel am Pressenkopf montiert bleibt und daß desto sorgfältiger die auszuwechselnden Formrahmen mit hoher Positionsgenauigkeit unter der Stempelplatte justiert werden müssen. Das erschwert die gestellte Aufgabe, ein automatisches und schnelles Verfahren für den Formenwechsel zu entwickeln.

Nach der Lehre der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Formrahmen beim oder vor dem Einfahren in die Preßstation sowohl quer zur Einfahrrichtung als auch in Einfahr richtung desorientiert wird, d. h. relativ zu seiner späteren positionsgenauen Fertigungs position verschoben wird, und daß sodann der Formrahmen sowohl in Einfahrrichtung als auch quer dazu durch seitlich an den Formrahmen an greifende Ausrichtschieber gezielt in seine positionsgenaue Fertigungsposition bewegt wird.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu ver wendenden Ausrichtschieber sind z. B. als pneu matisch, hydraulisch oder elektromotorisch arbeitende Stellzylinder mit einer sehr hohen Stellgenauigkeit handelsüblich erhältlich. Die Stellgenauigkeit ist auch dadurch zu gewähr leisten, daß gemäß einer zweckmäßigen Ausge staltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Ausrichtschieber den Formrahmen gegen einen positionsgenauen Anschlag schieben.

Immer wird der Vorteil erreicht, daß durch bewußt erzeugte Positionsfehler (zwei Desorientierungen) des in die Preßstation einfahrenden Formrahmens in Verbindung mit einer nachfolgenden gezielten, in zwei Koordinaten ausgeführten Ausrichtbewegung der Formrahmen automatisch in seine Fertigungs position gebracht wird, in der eine hohe Positions genauigkeit garantiert ist. Da dieses automatische Verfahren mit der gewünschten Schnelligkeit ab laufen kann, ist der Formenwechsel auch bei Hochleistungsformmaschinen mit guten bis sehr guten Formenwechselzeiten durchführbar.

Eine weitere Verringerung der Formenwechsel zeiten wird gemäß Anspruch 3 dadurch erreicht, daß die in die Preßstation mit ihren jeweiligen Fertigungsunterlagen eingefahrenen Formrahmen in derselben Richtung wieder aus der Preßstation ausgefahren werden (sogenanntes Durchlaufverfahren).

Nachfolgend wird eine Ausführungsform des er findungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und Fig. 4 in schematischer Darstellung die Draufsicht und die Seiten ansicht einer Formpresse mit den Stationen A, B und C;

Fig. 2 und Fig. 5 die Draufsicht und die Seiten ansicht auf den anfänglichen Bewegungsablauf des Form rahmens in der Station A;

Fig. 3 und Fig. 6 die Draufsicht und die Seiten ansicht auf den weiteren Bewegungsablauf des Form rahmens in der Station A.

Dargestellt ist der Maschinenrahmen 10 einer Form presse mit der Station A, in der der Preßvorgang und ggf. in Kombination damit auch ein Rüttel vorgang stattfindet, und mit der Station B, in der eine erste bewußte Desorientierung des in die Preßstation A einlaufenden Formrahmens durchgeführt wird.

Der Formrahmen 11 ist in bekannter Bauart konstruiert. Er befindet sich auf einem Unter lagsblech 12 und wird mit diesem aus einem Lager regal entnommen und in die Aufgabestation C auf einer Fördereinrichtung (nicht dargestellt) abge setzt, die beim Formenwechsel das Unterlagsblech 12 mit dem Formrahmen 11 in X-Richtung in die Station B und nachfolgend in die Preßstation A einfährt.

Mit welcher genauen Ausrichtung der aus dem Lager regal entnommene Formrahmen 11 mit dem Unterlags blech 12 in der Aufgabestation C auf die Förder einrichtung aufgesetzt wird, ist unbekannt und dem Zufall überlassen. In der C-Station der Fig. 1 ist dieser Sachverhalt zeichnerisch durch eine Doppellinie 12′ und 12′′ hervorgehoben, die den praxisgerechten Toleranzbereich verdeutlicht, der für das Aufsetzen des Unterlagsblechs 12 mit dem Formrahmen 11 auf die Fördereinrichtung gilt.

Über die Einlaufschrägen 13 läuft das Unterlags blech mit dem Formrahmen in die Station B ein. Dabei sind die quer zur Einfahrrichtung X arbeitenden Schiebezylinder 14 zunächst voll ständig zurückgezogen, so daß ein breiter Ein fahrraum für den Formrahmen 11 zur Verfügung steht, in den der Formrahmen mit dem auf der Fördereinrichtung aufliegenden Unterlagsblech 12 problemlos einfahren kann. Bereits in der Station B ist das Unterlagsblech 12 auf der Fördereinrichtung in Einfahrrichtung bzw. in Förderrichtung X seit lich geführt (nicht dargestellt), so daß sich im folgenden das Unterlagsblech im wesentlichen nur in Förderrichtung X bewegen kann.

In der Station B erfolgt dann die erste bewußte Desorientierung des Formrahmens 11. Zu diesem Zweck fahren die Schiebezylinder 14 aus und schieben den Formrahmen quer zur Einfahrrichtung bzw. Förderrichtung X gegen den Seitenanschlag 15. Dabei rutscht der Formrahmen 11 auf seinem Unter lagsblech 12. Das Ausmaß der Desorientierung kann in der Praxis z. B. 5 mm betragen und ist in der Zeichnung gemäß Fig. 1 in der B-Station dadurch dargestellt, daß der Mittelpunkt des Formrahmens (= Schnittpunkt der ausgezogenen Diagonalen des Formrahmens) gegenüber dem Mittelpunkt des Unter lagsbleches (= Schnittpunkt der strich-punktierten Mittensenkrechten auf die Seiten des Unterlags bleches) etwa um 5 mm nach unten ausgewandert ist.

Von der B-Station wird der Formrahmen mit dem Unterlagsblech mittels der Fördereinrichtung in Richtung Preßstation A verfahren. In die Preßstation A fährt der Formrahmen aber nicht vollständig ein, sondern die Fördereinrichtung bleibt mit dem Unterlagsblech und dem darauf aufstehenden Formrahmen bewußt etwas vor der eigentlichen Fertigungsposition stehen, bei spielsweise wieder um 5 mm vor der eigentlichen Fertigungsposition. Das ist die zweite bewußte Desorientierung des Formrahmens 11.

Die eigentliche Fertigungsposition ist in der Zeichnung der Fig. 1 in der A-Station durch die Mittenebene 16 der Preßstempelplatte 17 kennt lich gemacht, die am Pressenkopf 18 montiert ist (vergl. die Seitenansicht der Preßstation A in der Fig. 4). Nach der zweiten bewußten Des orientierung befindet sich der Mittelpunkt des Formrahmens in der A-Station der Fig. 1 jetzt etwa 5 mm unterhalb und etwa 5 mm in Förder richtung X vor dem Mittelpunkt der eigentlichen Fertigungsposition, die durch den Schnittpunkt der Mittenebene 16 der Preßstempelplatte 17 mit der in Förderrichtung X laufenden Mittenebene 19 der Förderbahn bzw. der in Förderrichtung X seit lich geführten Unterlagsbleche 12 gekennzeichnet ist.

Im Ergebnis sind damit bewußt zwei Positions fehler (zwei Desorientierungen) in dem Förder weg des oder der Formrahmen vorgesehen, die nun mehr nach der Lehre der Erfindung in der Preß station A dazu benutzt werden, um sowohl in Einfahrrichtung (= Förderrichtung X) als auch quer dazu den Formrahmen gezielt und positions genau auf die Fertigungsposition auszurichten. Das erfolgt mittels Ausrichtschiebern 20 und 21 und problemlos mit einer sehr hohen Genauigkeit. Die in ersten praktischen Versuchen der Anmelderin gemessene Positionsgenauigkeit lag durchschnitt lich unterhalb einer noch akzeptablen Abweichungs toleranz von 1/10 mm.

Als Ausrichtschieber quer zur Einfahrrichtung bzw. Förderrichtung X des Formrahmens 11 dienen zwei pneumatisch, hydraulisch oder elektro mechanisch arbeitende Ausrichtzylinder 20, die den Formrahmen 11 gegen den Seitenanschlag 22 schieben. Vergl. hierzu den Bewegungsablauf des Formrahmens in den A-Stationen der Fig. 1, 2 und 3. Bei diesem Querausrichten rutscht der Formrahmen 11 auf seinem Unterlagsblech 12.

Es erfolgt sodann die Längsausrichtung in Förderrichtung X mittels der zwei Schub stangen 21 , die vertikal von oben und in Förderrichtung hinter den in die Preßstation eingefahrenen Formrahmen abgesenkt werden und dabei über eine Anlaufschräge an den Schub stangen den Formrahmen in seine positions genaue Fertigungsposition drücken. Auch dabei rutscht der Formrahmen 11 auf seinem Unterlags blech 12.

In der genauen Fertigungsposition wird der Formrahmen 11 üblicherweise mittels einer pneumatischen Klemmvorrichtung festgehalten und es erfolgt dann in bekannter Weise das Befüllen der Form und der Preßvorgang durch Absenken und Eintauchen der Preßstempelplatte 17 in die Formkammer des Formrahmens, wobei der Preßvorgang je nach Art des Füllmaterials auch mit einem Rüttelprogramm unterlegt sein kann. Der Entformungsvorgang ist ebenfalls bekannt.

Soll der Formrahmen gewechselt werden, dann wird der bis dahin benutzte Formrahmen auf einem Unterlagsblech abgestellt und in Förder richtung X aus der Preßstation A ausgefahren. Zeitgleich damit wird ein neuer, ebenfalls auf einem Unterlagsblech aufstehender Formrahmen in Förderrichtung X in die Preßstation A ein gefahren (sogenanntes Durchlaufverfahren), so daß ein Formenwechsel schnell vollzogen ist und praktisch ohne Zeitverlust sofort weiter produziert werden kann, da infolge des er findungsgemäßen Verfahrens für den Formen wechsel sich jeder neu in die Preßstation eingefahrene Formrahmen automatisch und positionsgenau in seiner Fertigungsposition befindet.

Claims

1. Verfahren zum Formenwechsel der in der Preßstation einer Formpresse für beton- oder kalkgebundene Formsteine auswechsel baren Formrahmen,

- die einer Preßstempelplatte zugeordnet sind derart, daß beim Preßvorgang die Stempelplatte vertikal von oben und positionsgenau, d. h. randgenau und randdicht in die Formkammer des Formrahmens eintaucht,
- wobei der Formrahmen beim Preßvorgang auf einer Fertigungsunterlage (Unterlagsblech) aufsteht und positionsgenau in seiner Fertigungsposition festgeklemmt ist
- und der Formrahmen zum Formenwechsel nach dem Lösen der Formrahmen-Festklemmung mitsamt der Fertigungsunterlage aus der Preßstation aus gefahren und durch einen anderen, auf einer anderen Fertigungsunterlage aufstehenden und in die Preßstation einfahrenden Formrahmen er setzt wird,

dadurch gekennzeichnet,

- daß jeder Formrahmen beim oder vor dem Einfahren in die Preßstation sowohl quer zur Einfahr richtung als auch in Einfahrrichtung desorientiert wird, d. h. relativ zu seiner späteren positions genauen Fertigungsposition verschoben wird,
- und daß sodann der Formrahmen sowohl in Einfahr richtung als auch quer dazu durch seitlich an dem Formrahmen angreifende Ausrichtschieber ge zielt in seine positionsgenaue Fertigungs position bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Ausrichtschieber den Formrahmen gegen einen positionsgenauen Anschlag schiebt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die in die Preßstation mit ihren jeweiligen Fertigungsunterlagen eingefahrenen Formrahmen in derselben Richtung wieder aus der Preßstation ausgefahren werden (sogenanntes Durchlaufver fahren).