DE19640281A1 - Presse zur Schwingverdichtung eines körnigen Stein- oder Keramikmaterials in Platten- oder Blockform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zur Schwingverdichtung eines körnigen Stein- oder Keramikmaterials in Platten- oder Blockform.

Die Technik der Schwingverdichtung von Stein- oder Keramikmaterial ist weitgehend bekannt und wurde in neuerer Zeit entwickelt und verbessert. Deshalb ist es hier nicht erforderlich, sich mit den verfahrenstechnischen Einzelheiten und Details des Aufbaus für diese Technik weiter aufzuhalten, da in ausreichender Form auf die Produkte verwiesen wird, die in Platten- oder Blockform unter der Bezeichnung "Bretonstone" im Handel vertrieben werden, sowie auf die auf den Namen Toncelli Luca am 4. Dezember 1990 angemeldete italienische Patentschrift Nr. 1.242.778 und auf die am 14. Juli 1992 eben­ falls auf den Namen Toncelli Luca eingereichte Patentanmeldung PD 92A 000131.

Nur zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung seien hier in großen Zügen die wichtigsten Arbeitsschritte bei der Technik der Schwingverdichtung ins Gedächtnis gerufen.

Die Ausgangsmasse, also ein inertes Gemisch und Bindemittel, wird geformt, und zwar mittels eines Preßwerks und unter gleichzeitiger Schwingung (Schwingverdichtung), die unter Unterdruck herbeigeführt wird. Im wesentlichen wirkt auf die Masse, die in eine Form bzw. einen Formkasten eingebracht ist, eine Presse mit einer Schlittenlade ein, welche in vertikaler Richtung zwischen einer angehobenen Stellung bzw. Ruhelage und einer abgesenkten Stellung bzw. Arbeitsposition bewegbar ist, wobei mit dieser Schlittenlade Einrichtungen zur Erzeugung einer Schwingbewegung mit vorgegebener und einstellbarer Frequenz fest verbunden sind.

Die herkömmlichen Pressen, die in der vorstehend kurz angesprochenen Weise aufgebaut sind, stellen sehr gute Lösungen speziell insofern dar, als sie den Einsatz der hier ange­ sprochenen Technik im industriellen Maßstab ermöglichen können. In jedem Fall bringen solche Lösungen auch Schwierigkeiten und Komplikationen insbesondere in der Hinsicht mit sich, daß die Schlittenlade der Presse in einem Kopfteil bzw. Glockenteil enthalten ist, in dem der Behälter ausgebildet ist. Unter diesem Gesichtspunkt besteht eines der zu lösenden ernsteren Probleme darin, daß das Volumen des Kopfteils so stark wie möglich eingeschränkt wird, selbstverständlich ohne der Forderung nicht nachzukommen, daß der Vorgang der Schwingverdichtung unter Unterdruck stattfindet.

Ebenso muß der Umstand berücksichtigt werden, daß die Schlittenlade der Presse an seinem oberen Ende mit Einrichtungen verbunden ist, welche eine geregelte Kraft aufbringen, um so die Wirkung des Preßwerks auf das in der Form bzw. im Formkasten enthaltene Material und auch die Verlagerungsbewegungen bei der Abwärtsbewegung und der erneuten Aufwärtsbewegung der Schlittenlade vorzugeben. Bei diesen Einrichtungen handelt es sich vorzugsweise um pneumatische Wirkelemente bzw. Aktuatoren, denen Druckluft zugeführt wird.

Im Zusammenhang mit diesen Aktuatoren liegt eines der größten Probleme, die zu lösen sind, in der Abstimmung derselben mit der Ausführung des Behälters in dem Kopfteil, welches die Form bzw. den Formkasten umschließt.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß die Einrichtungen zur Erzeugung der Schwingbewegung, die der Schlittenlade der Presse zugeordnet sind, aus hydraulisch aufgebauten Motorrüttlern, die in bekannter Weise eine Pumpe, ein Laufrad und Exzentermassen aufweisen, die auf dem Laufrad angebracht sind. Diese Ausbildung ist etwas kompliziert und abgesehen davon auch kostspielig, und bei ihr besteht die Möglichkeit nicht unerheblicher Defekte.

Darüberhinaus braucht der hydraulische Motorrüttler ziemlich lange Zeit, bis er die volle Drehzahl erreicht, und darüberhinaus ist es bei ihm schwierig, die Drehgeschwindigkeit konstant zu halten, die die Frequenz der auf die Masse übertragenen Schwingungen bestimmt. Dieser Nachteil verstärkt sich noch in den Fällen, in denen bei der Presse mehr als ein hydraulischer Motorrüttler vorgesehen ist, da sich dabei auch noch der Nachteil der Instabilität im Betrieb ergibt.

Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, wurde auch schon an die Verwendung elektrischer Motorrüttler gedacht, doch schied diese Lösung von Anfang an deswegen schon aus, weil Motoren dieser Art nicht unter Unterdruck funktionieren.

Somit entstand der Gedanke, der auch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt, eine Presse zur Schwingverdichtung eines körnigen Stein- oder Keramikmaterials zu schaffen, mit welcher es möglich ist, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.

Eine der wichtigsten Aufgaben der Erfindung besteht daher darin, eine Presse der hier angesprochenen Art zu entwickeln, mit deren Hilfe es möglich wird, elektrische Motorrüttler mit allen den bekannten Vorteilen einzusetzen, die mit der Verwendung von Vorrichtungen solcher Art verbunden sind.

Diese Presse ist deshalb mit geringeren Kosten verbunden als die herkömmlichen Pressen, und setzt im Vergleich zu diesen einen deutlich geringeren Wartungsaufwand voraus. Darüberhinaus verringert sich auch die Gefahr von Defekten.

Die gleichzeitige Erzielung der vorstehend genannten Vorzüge schlägt sich später dann auch definitiv in einer besseren mechanischen Gesamtleitung der Presse im Vergleich zum bekannten Pressentyp nieder.

Somit bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Presse zur Schwingverdichtung von körnigem Stein- oder Keramikmaterial in Platten- oder Blockform von der Art, die eine Schlittenlade aufweist, die vertikal zwischen einer angehobenen Stellung bzw. Ruhelage, aus der es allmählich in eine zur Verdichtungsarbeit abgesenkte Stellung bewegbar ist, und dieser anderen Lage beweglich ist, wobei diese Schlittenlade betrieblich mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Schwingbewegung mit vorgegebener und einstellbarer Frequenz verbunden und im Inneren eines im wesentlichen ortsfesten Kopf­ teils angeordnet ist, in welchem ein Unterdruck auf vorgegebener und einstellbarer Höhe aufgebaut ist, wobei in dem Kopfteil eine Kammer zur Aufnahme der Form bzw. des Formkastens unter Abdichtung ausgebildet ist, welcher auf einer festen Ebene aufliegt und eine Masse des körnigen Materials und eines Bindemittels enthält, wie auch der beweglichen Schlittenlade der Presse in allen Positionen, welche die Schlittenlade während ihres Arbeitshubs und ihrer Rückstellung in die Ruhelage einnimmt, wobei sich diese Presse dadurch auszeichnet, daß die bewegliche Schlittenlade aus einem kastenförmigen Körper besteht, welcher mit der Atmosphäre außerhalb des stationären Kopfteils verbunden ist, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung der Schwingbewegung aus mindestens einem elektrischen Motorrüttler bestehen, der im Inneren der beweglichen Schlittenlade untergebracht ist.

Die Merkmale und auch die Vorteile der erfindungsgemäßen Presse zur Schwingverdichtung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einer beispielhaft, ohne jegliche Einschränkung, herangezogenen Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnung, in welcher:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Presse zeigt, in welcher die bewegliche Schlittenlade zur Hälfte in ihrer angehobenen Stellung bzw. Ru­ helage und zur anderen Hälfte in ihrer Endposition nach dem Arbeitshub dargestellt ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Presse unter 90°, bezogen auf Fig. 1, ebenfalls im Längsschnitt ist, welche die bewegliche Schlittenlade in ihrer angehobenen Stellung zeigt;

Fig. 3 eine schematisierte Draufsicht auf die bewegliche Schlittenlade ist, welche zur Darstellung der Anordnung der in ihrem Innenraum vorgesehenen Einrichtungen zur Erzeugung der Schwingbewegung oben geöffnet ist.

Zunächst wird insbesondere auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen, aus denen zu entnehmen ist, daß die erfindungsgemäße Presse ein ortsfestes Gestell bzw. Kopfteil aufweist, das insgesamt mit 10 angegeben ist und mit bekannten, hier nicht dargestellten Einrichtungen verbunden ist, welche zur Ausbildung eines vorgegebenen Unterdrucks in gewünschter Höhe in seinem Innenraum vorgesehen sind.

Im Inneren des ortsfesten Kopfteils 10 ist ein Formkasten 12 angeordnet, welcher die unter Unterdruck zu verdichtende Masse enthält. Die Masse wird in bekannter Weise aus einem Ausgangsgemisch (Marmor, Steinmaterial und dergleichen) von unterschiedlicher Stückgröße bzw. Körnung hergestellt und zusammen mit einem organischen oder anorganischen Bindemittel in einen oder mehrere Mischer gegeben.

Im Innenraum des stationären Kopfteils 10 ist immer eine bewegliche Schlittenlade angeordnet, die insgesamt mit 14 bezeichnet ist und in vertikaler Richtung aus einer angehobenen bzw. unwirksamen Position in eine abgesenkte Stellung zur Schwingverdichtung bzw. eine Hubendposition verstellbar ist. Die erste der beiden Stellungen ist in der linken Hälfte der Schlittenlade 14 in Fig. 1 und in Fig. 2 für die gesamte Schlittenlade eingezeichnet, wohingegen die zweite Stellung in der anderen, der rechten Hälfte der Schlittenlade 14 in Fig. 1 eingezeichnet ist.

Zur betrieblichen Verstellung der Schlittenlade 14 sind zwei Wirkelemente bzw. Aktuatoren vorgesehen, die zusammen insgesamt mit dem Bezugszeichen 16 angegeben und auf der oberen Wandung bzw. der Decke des stationären Kopfteils 10 angebracht sind. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jeder Aktuator 16 aus einem Aufbau mit einem Zylinder 18 und einem Kolben 20, dessen Kolbenstange 22 an dem Ende, das dem den Kolben 20 tragenden Ende gegenüberliegt, mit der Schlittenlade 14 über einen Flansch 24 verbunden ist, der mit bekannten elastischen Mitteln 26 zur Aufnahme der Schwingungen versehen ist, mit denen die Schlittenlade 14 beaufschlagt wird, so daß diese Schwingungen nicht oder nur in deutlich verringertem Maße auf die Kolbenstangen 22 der Zylinder 18 übertragen werden.

Gemäß einem der wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Presse besteht die Schlittenlade 14 aus einem im wesentlichen kastenförmigen Körper 28, der dicht so verschlossen ist, daß er von dem mit Unterdruck beaufschlagten Innenraum des Kopfteils 10 isoliert ist.

Gemäß einem weiteren bedeutenden Merkmal der erfindungsgemäßen Presse steht dieser kastenförmige Körper 28 mit der Atmosphäre in Verbindung, also mit dem Raum außerhalb des Kopfteils 10, und zwar über bekannte, und hier nicht dargestellte Einrichtungen wie beispielsweise eine Schlauchleitung, welche die gleichzeitige Verbindung für die vertikalen Bewegungen der Schlittenlade 14 ermöglichen.

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der hier beschriebenen Presse wird im Inneren des kastenförmigen Körpers 28 ein Zwangsluftumlauf geschaffen, beispielsweise indem am äußeren Ende der Schlauchleitung am Kopfteil 10 Einrichtungen vorgesehen werden, die zwangsweise Luft in den kastenförmigen Körper 28 einleiten können, beispielsweise ein Gebläserad oder dergleichen. Solche Einrichtungen sind hier nicht dargestellt, da sie bereits bekannt sind.

Es wird nun auch auf Fig. 3 verwiesen, gemäß welcher im Inneren des kastenförmigen Körpers 28 die Einrichtungen zur Erzeugung der Schwingbewegung angeordnet sind, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Presse bestehen diese Einrichtungen 30 aus elektrischen Motorrüttlern 32, die in der Weise eingesetzt werden können, daß der Raum, in dem sie sich befinden, zwar nicht mit Unterdruck beaufschlagt wird, aber doch unter atmosphärischem Druck steht.

Die Anzahl der Motorrüttler 32 wird hauptsächlich durch die Leistung bestimmt, die die Presse erbringen soll. Bei der hier dargestellten beispielhaften Ausführungsform sind vier Motorrüttler 32 vorgesehen, wenn bei dem hier angesprochenen beispielhaften Fall die Presse eine erhebliche Kraft aufbringen muß. Die in Betracht gezogene Anzahl der Motorrüttler 32 soll jedoch nicht als Einschränkung für die Erfindung gelten.

Insbesondere wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, in welcher erkennbar ist, daß die Motorrüttler 32 alle mechanisch untereinander verbunden sind. Insbesondere sind sie jeweils paarweise über eine vordere Kupplung 34 verbunden, und die Paare der so miteinander verbundenen Motorrüttler 32 stehen ihrerseits über ein Paar Winkelvorgelege 36 in Verbindung.

Der Zweck, weshalb diese Verbindungen zwischen den Motorrüttlern vorgesehen sind, besteht offensichtlich darin, einen absolut synchronen Betrieb der Motorrüttler zu erzielen, wodurch eine absolut stabile Betriebsweise der Presse gewährleistet ist, und somit in der Praxis eine gewünschte Betriebsfrequenz erzielbar ist, die konstant bleibt.

Es ist jedenfalls offensichtlich, daß bei Anordnung eines einzigen Paares Motorrüttler 32 die einfache gegenseitige Verbindung mittels einer vorderen Kupplung 34 ausreicht, um den Zweck zu erzielen, der hier angestrebt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung werden der einfache konstruktive Aufbau und die damit verbundenen niedrigen Kosten der erfindungsgemäßen Presse ganz deutlich, neben der Tatsache, daß der erforderliche Wartungsaufwand erheblich verringert ist.

Ein weiterer Vorteil, der mit der erfindungsgemäßen Presse erzielbar ist, besteht darin, daß die Motorrüttler 32 vom Innenraum des Kopfteils 10 vollständig isoliert sind, indem sie im kastenförmigen Körper 28 untergebracht sind, der nicht exakt mit dem Innenraum des Kopfteils 10 in Verbindung steht. Damit sind diese von einer ausgesprochen unangenehmen und Schwierigen Situation (Staub von dem Stein- oder Keramikmaterial) in der Umgebung und auch gegenüber der Feuchtigkeit im Falle eines zementhaltigen Bindemittels isoliert.

Die Vorteile, die sich aus dem Einsatz der erfindungsgemäßen Presse ergeben, liegen somit auf der Hand.

Es versteht sich schließlich von selbst, daß an der erfindungsgemäßen Presse zur Schwingverdichtung verschiedene Abänderungen und/oder Modifizierungen vorgenommen werden können, die von der Auslegung wie auch vom Aufbau her Äquivalente darstellen, ohne dabei über den Schutzumfang der Erfindung hinaus zugehen.

Claims (8)

1. Presse zur Schwingverdichtung von körnigem Stein- oder Keramikmaterial in Platten- oder Blockform umfassend eine Schlittenlade, die vertikal zwischen einer angehobenen Stellung bzw. Ruhelage, aus der sie allmählich in eine zur Verdichtungsarbeit abgesenkte Stellung bewegbar ist, und dieser anderen Lage beweglich ist, wobei diese Schlittenlade betrieblich mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Schwingbewegung mit vorgegebener und einstellbarer Frequenz verbunden und im Inneren eines im wesentlichen ortsfesten Kopfteils angeordnet ist, in welchem ein Unterdruck auf vorgegebener und einstellbarer Höhe aufge­ baut ist, wobei in dem Kopfteil eine Kammer zur Aufnahme der Form bzw. des Formkastens unter Abdichtung ausgebildet ist, welcher auf einer festen Ebene aufliegt und eine Masse des körnigen Materials und eines Bindemittels enthält, wie auch der beweglichen Schlittenlade der Presse in allen Positionen, welche die Schlittenlade während ihres Arbeitshubs und ihrer Rückstellung in die Ruhelage einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Schlittenlade (14) aus einem kastenförmigen Körper (28) besteht, welcher mit der Atmosphäre außerhalb des stationären Kopfteils (10) verbunden ist, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung der Schwingbewegung aus mindestens einem elektrischen Motorrüttler (32) bestehen, der im Inneren der beweglichen Schlittenlade (14) untergebracht ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Paar elektrischer Motorrüttler (32) aufweist.

3. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorrüttler (32) dieses Paares mittels einer mechanischen Verbindungskupplung (34) miteinander verbunden sind.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier elektrische Motorrüttler (32) vorgesehen und mittels vorne liegender Kupplungen (34) und Winkelvorgelegen (36) alle miteinander verbunden sind.

S. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Motorrüttler (32) paarweise über zwei vorne liegende Kupplungen (34) miteinander verbunden sind.

6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des kastenförmigen Körpers (28) der Schlittenlade (14) eine Zwangsluftzirkulation vorliegt.

7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsluftzirkulation mittels Einrichtungen nach Art eines Gebläses oder dergleichen erzielbar ist, die außerhalb des ortsfesten Kopfteils (10) angeordnet und mit dem außerhalb des Kopfteils (10) liegenden Ende einer Schlauchleitung verbunden sind, welche die Schlittenlade (14) mit der Atmosphäre verbindet.

8. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schlittenlade (14) und den Einrichtungen (18, 20, 22), welche die vertikalen Bewegungen steuern, elastische Elemente (26) angeordnet sind, welche die Schwingungen, mit denen die Schlittenlade (14) beaufschlagt ist, aufnehmen, so daß diese Schwingungen nicht auf die Einrichtungen zur Steuerung der Bewegungen der Schlittenlade (14) übertragbar sind.