DE19743704A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Formkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus rieselfähigem, vorzugsweise vorwiegend feinkörnigem Schüttgut mit einem Formgebungswerkzeug, das zwi­ schen einer das Beschicken eines darin gebildeten Formgebungs­ raums mit dem Schüttgut durch eine Beschickungsöffnung erlau­ benden Beschickungsstellung und einer Schließstellung, in der die Beschickungsöffnung geschlossen ist, verstellbar und zur Ausführung einer Verdichtung des im Formgebungsraum aufgenom­ menen Schüttgutes ausgelegt ist, sowie einer zum Absaugen von Luft aus dem Formgebungsraum betreibbaren Absaugeinrichtung sowie ein mit einer derartigen Vorrichtung ausführbares Form­ gebungsverfahren.

Zur Herstellung von Formkörpern, wie z. B. Steinen oder Platten, aus rieselfähigem Schüttgut werden üblicherweise Stempelpressen verwendet, in denen das Schüttgut zwischen zwei von oben und unten in ein Formloch einer seitliche Begren­ zungsflächen des Formgebungsraums bildenden Matrize eingeführ­ ten Preßstempeln verdichtet wird. Das Volumen des Schüttgutes kann dabei vor dem Verdichtungsvorgang in Abhängigkeit von seiner Zusammensetzung das 1,2 bis 2,5fache des Volumens des fertigen Preßlings betragen. Die Volumendifferenz wird vor dem Verdichtungsvorgang von zwischen den einzelnen Teilchen des Schüttgutes eingelagerter Luft eingenommen. Während des Ver­ dichtungsvorgangs kann der größte Teil dieser Luft durch einen bei herkömmlichen Stempelpressen zwischen dem Preßstempel und der Matrize gebildeten Spalt austreten. Die noch im Preßling verbleibende Luft wird während des Verdichtungsvorgangs kom­ primiert. Dadurch besteht einerseits die Gefahr, daß die kom­ primierte Luft den durch den Verdichtungsvorgang hergestellten Preßling durch eine plötzliche Dekompression beim Ausschalen aus dem Formgebungswerkzeug sprengt und Lagenrisse verursacht. Andererseits verhindert die im Preßling verbliebene Luft ein optimales Ineinanderschieben und Verkrallen des Schüttgutes und vermindert so die durch den Verdichtungsvorgang erreich­ bare maximale Dichte des Preßlings.

Aus den erläuterten Gründen kommt es beim Einsatz her­ kömmlicher Stempelpressen bei der Herstellung von Preßlingen zu erheblichen Qualitätsmängeln und einem erhöhten Ausschuß.

Zur Behebung dieser Mängel wurde bereits vorgeschlagen, den Verdichtungsvorgang ein- oder mehrmals zu unterbrechen, damit möglichst viel der zwischen den einzelnen Teilchen des Schüttgutes eingelagerten Luft während des Verdichtungsvor­ gangs aus dem Formgebungsraum entweichen kann. Eine weitere Verbesserung wurde erreicht, wenn die Presse während des Ver­ dichtungsvorgangs in Umkehr geschaltet wird, so daß sie eine kurze Rückwärtsbewegung ausführt, mit der mindestens einer der Preßstempel vom Preßling abgehoben wird.

Diese Verfahren sind jedoch sehr zeitaufwendig, erfordern einen hohen Schaltungsaufwand für Steuerung und Antrieb der Presse und führen letztendlich nicht bei allen Materialmi­ schungen zu den gewünschten Qualitäten der Preßlinge.

Angesichts dieser Mängel wurden Verfahren vorgeschlagen, bei denen die im Schüttgut eingelagerte Luft vor Ausführung des Verdichtungsvorgangs mit einer Absaugeinrichtung aus dem Formgebungsraum abgesaugt wird.

Eine zur Ausführung eines derartigen Verfahrens betreib­ bare Stempelpresse ist in der DE 33 31 257 C2 beschrieben. Die in dieser Schrift angegebene Stempelpresse weist zur Bildung von oberhalb und unterhalb eines seitliche Begrenzungsflächen des Formgebungsraums bildenden Gesenks angeordneten Vakuumkam­ mern jeweils einen am oberen Preßstempel bzw. am unteren Preß­ stempel anliegenden Dichtungszylinder, eine sich daran an­ schließende, schüsselförmige, flexible Einfassung und einen mit dieser in Verbindung stehenden vertikal beweglichen Dich­ tungsflansch auf, wobei der mit dem oberen Preßstempel in Ver­ bindung stehende Dichtungsflansch an die Oberfläche eines auf dem Gesenk angeordneten Pressentischs dichtend andrückbar ist und der am unteren Preßstempel angeordnete Dichtungsflansch an die Unterseite eines Sockels oder Ständers der Stempelpresse dichtend andrückbar ist. Zum Herstellen eines Formkörpers mit dieser bekannten Stempelpresse wird wie folgt vorgegangen:
In einer Beschickungsstellung, in der der obere Preßstem­ pel sowie der daran angeordnete Dichtungsflansch nach oben ge­ zogen sind, so daß unter dem oberen Preßstempel ein großer Raum geschaffen ist, wird der Formgebungsraum durch eine in dieser Stellung der Stempelpresse frei zugänglichen Be­ schickungsöffnung mit Schüttgut beschickt. Anschließend werden der am oberen Preßstempel angeordnete Dichtungsflansch und der am unteren Preßstempel angeordnete Dichtungsflansch dichtend gegen den Pressentisch bzw. den Sockel der Stempelpresse ange­ drückt. In diesem Zustand kann die Luft aus den so oberhalb und unterhalb des Gesenks gebildeten Vakuumkammern und dem durch die Beschickungsöffnung damit verbundenen Formgebungs­ raum abgesaugt werden. Im Anschluß daran kann dann unter Ver­ meidung der Bildung von aus komprimierter Luft bestehenden Einschlüssen im Schüttgut der obere Preßstempel nach unten in den Formgebungsraum hinein gefahren werden, um so das Schütt­ gut in dem unten durch den unteren Preßstempel abgeschlossenen Formgebungsraum zu verdichten.

Mit der vorstehend erläuterten Stempelpresse bzw. dem da­ mit ausführbaren Formgebungsverfahren können Formkörper gleichbleibend hoher Qualität hergestellt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Einsatz dieser Stempelpressen bei einer vergleichsweise geringen Produktivität mit einem hohen Energieverbrauch verbunden ist. Darüber hinaus sind die be­ kannten Pressen auch noch im Hinblick auf den hohen Installa­ tionsaufwand zur Bildung der Vakuumkammern nachteilhaft.

Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstel­ len von Formkörpern bereitzustellen, die bei geringem Energie­ verbrauch und Installationsaufwand die Herstellung von Form­ körpern gleichbleibend hoher Qualität mit einer hohen Produk­ tionsgeschwindigkeit erlaubt, sowie ein damit ausführbares Verfahren zum Herstellen von Formkörpern anzugeben.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe durch eine Verdichtungsvorrichtung der eingangs erläuterten Art ge­ löst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß das Formgebungswerkzeug mindestens einen den Formgebungsraum in der Schließstellung mit der Absaugeinrichtung verbindenden Ab­ saugkanal aufweist.

Diese Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geht auf die Erkenntnis zurück, daß die vorstehend erläuterten Nachteile der bekannten Stempelpressen hinsichtlich des hohen Energieverbrauchs und Installationsaufwands im wesentlichen auf die Notwendigkeit der Bildung der bei der Ausführung der bekannten Verfahren zum Herstellen von Formkörpern zu evakuie­ renden, großvolumigen Vakuumkammern zurückzuführen ist. Im Ge­ gensatz dazu ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Entfernung der im Schüttgut eingelagerten Luft durch Evakuie­ rung eines auf den Formgebungsraum beschränkten Volumens, weil der Formgebungsraum auch noch in der Schließstellung über min­ destens einen im Formgebungswerkzeug gebildeten Absaugkanal mit der Absaugeinrichtung in Verbindung steht. Auf diese Weise kann das zur Herstellung von Formkörpern gleichbleibend hoher Qualität zu evakuierende Volumen auf ca. 2% des bisher übli­ chen Volumens verringert werden. Dadurch kann der Platzbedarf für die zum Absaugen der im Schüttgut eingelagerten Luft benö­ tigten Absaugeinrichtung um ca. 80 bis 90%, das Gewicht der gesamten Vorrichtung um ca. 5 bis 10%, die zum Absaugen benö­ tigte Energie um ca. 95% und die zum Absaugen benötigte Zeit um ca. 90% reduziert werden, so daß im Vergleich zu der be­ kannten Stempelpresse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei gleichzeiti­ ger Reduzierung des Energieverbrauchs und Installationsauf­ wands möglich ist.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Weiterbildung der bekannten Vorrichtung auch durch eine kostengünstige Nach­ rüstung bestehender Anlagen erreicht werden, indem deren Preß­ stempel durch mit in der Schließstellung eine Verbindung des Formgebungsraums mit einer Absaugeinrichtung ermöglichenden Absaugkanälen versehene Preßstempel ersetzt werden. Dabei reicht es aus, wenn nur der zum Erreichen der Schließstellung in einer Einführrichtung durch die Beschickungsöffnung in den Formgebungsraum einführbare Preßstempel des Formgebungswerk­ zeugs mit einem entsprechenden Absaugkanal versehen wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn das Formgebungswerkzeug zwei in einander entgegengesetzten Ein­ führrichtungen in den Formgebungsraum einführbare Preßstempel aufweist, von denen jeder mit mindestens einem Absaugkanal versehen ist. Bei derartigen Vorrichtungen weist das Formge­ bungswerkzeug zweckmäßigerweise auch noch eine seitliche Be­ grenzungsflächen des Formgebungsraums bildende Matrize auf. Wenn diese Matrize unabhängig von den Preßstempeln längs einer parallel zur Einführrichtung der Preßstempel verlaufenden Achse bewegbar ist, kann der Formkörper nach Ausführung des Verdichtungsvorgangs zwischen den Preßstempeln gehalten wer­ den, während die Matrize zum Ausschalen vom Formkörper abgezo­ gen wird, um so eine Beschädigung des durch den Verdichtungs­ vorgang gebildeten Formkörpers durch den Ausschalvorgang zu vermeiden.

Zur Vermeidung von Verunreinigungen der Absaugkanäle der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es besonders zweckmäßig, wenn diese in der Schließstellung in einem zwischen eine der Begrenzungsflächen der Matrize und einem der Preßstempel ge­ bildeten, den jeweiligen Preßstempel vorzugsweise umlaufenden Spalt münden. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei er­ wiesen, wenn die Mündungsflächen des der in den Spalt münden­ den Absaugkanäle eine quer, vorzugsweise senkrecht zur Ein­ führrichtung des Preßstempels verlaufende Flächennormale auf­ weisen.

Der Platzbedarf für die Absaugeinrichtung und die zum Ab­ saugen der in dem Schüttgut eingelagerten Luft benötigte Zeit und Energie können weiter reduziert werden, wenn das Formge­ bungswerkzeug eine in der Schließstellung dem Eindringen von Umgebungsluft in den Formgebungsraum entgegenwirkende Dich­ tungseinrichtung aufweist. Diese Dichtungseinrichtung kann be­ sonders einfach in Form von die Preßstempel umlaufenden Dich­ tungselementen bzw. Dichtungsringen gebildet werden. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Dichtungs­ elemente quer zur Einführrichtung der entsprechenden Preßstem­ pel elastisch verformbar sind, so daß sie an allen Begren­ zungsflächen des Formgebungsraums zur Anlage kommen, selbst wenn der Preßstempel nicht genau zentrisch in den Formgebungs­ raum eingeführt wird.

Dem Eindringen von Umgebungsluft in den Formgebungsraum kann besonders gut entgegengewirkt werden, wenn das Dichtungs­ element eine in der Schließstellung quer zur Einführrichtung des Preßstempels in Richtung auf die Beschickungsöffnung wei­ sende Dichtlippe aufweist, die während des Einführens des Preßstempels in den Formgebungsraum im Schlepp liegt und da­ nach während des Absaugens der im Schüttgut eingelagerten Luft der eindringwilligen Umgebungsluft entgegensteht.

Mit Dichtungselementen, die in der Schließstellung bei­ spielsweise durch Anlegen von Unterdruck an ihre entsprechen­ den Dichtflächen der Matrize abgewandten Flächen zwischen einer Dichtstellung, in der sie an den Dichtflächen anliegen und einer Belüftungsstellung in der sie von den Dichtflächen abgehoben sind, verstellbar sind, können besonders verschleiß­ arme Dichtungseinrichtungen verwirklicht werden.

Eine besonders gleichmäßige Absaugung der in dem Schütt­ gut eingelagerten Luft kann erreicht werden, wenn mindestens einer der Preßstempel eine Mehrzahl von vorzugsweise zu einem gemeinsamen Anschluß für die Absaugeinrichtung zusammengeführ­ ten Absaugkanälen aufweist. Zur Reinigung der in dem Formge­ bungswerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildeten Ab­ saugkanäle hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn diese mit Druckluft beaufschlagbar sind.

Ein besonders zuverlässiger Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ermöglicht, wenn der Druck im Formgebungsraum mit einem entsprechenden Drucksensor erfaßt und der Verdich­ tungs- und/oder Absaugvorgang in Abhängigkeit von dem so er­ faßten Druck gesteuert wird.

Wie vorstehend erläutert ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Ausführung eines Verfahrens zum Herstellen von Formkörpern aus rieselfähigem Schüttgut, bei dem ein Formge­ bungsraum eines Formgebungswerkzeugs durch eine Beschickungs­ öffnung mit dem Schüttgut beschickt, im Formgebungsraum ent­ haltene Luft abgesaugt, die Beschickungsöffnung verschlossen und das im Formgebungsraum aufgenommene Schüttgut verdichtet wird, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die im Formgebungsraum enthaltene Luft nach Verschließen der Be­ schickungsöffnung durch mindestens einen im Formgebungswerk­ zeug gebildeten Absaugkanal abgesaugt wird. Bei der Ausführung dieses Verfahrens hat es sich als besonders zweckmäßig erwie­ sen, wenn das Absaugen der im Formgebungsraum enthaltenen Luft vor Beginn des Verdichtungsvorgangs erfolgt.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzel­ heiten ausdrücklich verwiesen wird erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2a bis 2f schematische Schnittdarstellungen zur Er­ läuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Preßstempels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des in Fig. 3 dargestell­ ten Preßstempels längs der in Fig. 3 angegebenen Schnittebene I-I und

Fig. 5a und 5b Ausführungsformen von Dichtungseinrichtun­ gen erfindungsgemäßer Vorrichtungen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein aus einer Matrize 12 und zwei Preßstempeln 16 und 18 gebildetes Formgebungswerkzeug 10 auf. Die Matrize 12 ist mit einem seit­ liche Begrenzungsflächen 14 eines Formgebungsraums bildenden Formloch versehen, in das die Preßstempel 16 und 18 von unten bzw. oben einführbar sind. Dazu können der obere Preßstempel 18 und die Matrize 12 aus der in Fig. 1 dargestellten Be­ schickungsstellung in der durch den Pfeil 20 bezeichneten Richtung nach unten gefahren werden.

In der in Fig. 1 dargestellten Beschickungsstellung ist zwischen der Oberseite 13 der Matrize 12 und der Preßfläche 18a des oberen Preßstempels 18 ein eine Höhe A aufweisender Freiraum gebildet. In diesen Freiraum kann ein mit einem Hy­ draulikzylinder 26 in den durch den Doppelpfeil 25 bezeichne­ ten Richtungen horizontal längs der Oberseite 13 der Matrize 12 verfahrbarer Materialfüllkasten 24 eines automatischen Füllapparates eingefahren werden, um so einen von den seitli­ chen Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12 und der Preßfläche 16a des unteren Preßstempels 16 gebildeten Formgebungsraum 4 durch eine dann in der Beschickungsstellung gebildete, obere Beschickungsöffnung 15 mit Schüttgut 2 zu beschicken.

Der untere Preßstempel 16 ist mit einem eine senkrecht zur Preßfläche 16a verlaufende Seitenfläche des Preßstempels 16 umlaufenden Dichtring 17 versehen. Ebenso ist der obere Preßstempel 18 mit einem eine senkrecht zur Preßfläche 18a verlaufende Seitenfläche des Preßstempel 18 umlaufenden Dich­ tring 19 versehen. Beim Einführen der Preßstempel in den Form­ gebungsraum 4 gelangen die Dichtringe 17 und 19 in dichtende Anlage an die Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12.

Im unteren Preßstempel 16 ist ein auf der dem Formge­ bungsraum 4 zugewandten Seite des Dichtrings 17 in die Seiten­ fläche des unteren Preßstempels 16 mündender Absaugkanal 30 gebildet. Ebenso ist im oberen Preßstempel 18 ein auf der dem Formgebungsraum 4 zugewandten Seite des Dichtrings 19 in die Seitenfläche des oberen Preßstempels mündender Absaugkanal 34 gebildet. Die Absaugkanäle 30 und 34 sind über in eine Leitung 38 zusammengeführte Schlauchleitungen 32 bzw. 36 mit einer Va­ kuumpumpe 40 verbunden. Die Leitung 38 kann darüber hinaus auch noch mit einem Umschalter 42 mit der Umgebungsluft und/oder einer Preßlufterzeugungseinrichtung (nicht darge­ stellt) verbunden werden.

Zur Herstellung von Formkörpern mit der in Fig. 1 darge­ stellten Vorrichtung wird zunächst der mit Schüttgut 2 ge­ füllte Materialfüllkasten 24 mit dem Hydraulikzylinder 26 aus der in Fig. 1 dargestellten Position längs der Oberseite 13 der Matrize 12 nach links über den Formgebungsraum 4 gefahren, so daß das Schüttgut 2 durch die Beschickungsöffnung 15 in den Formgebungsraum 4 fällt und diesen entsprechend der durch die Lage des unteren Preßstempels 16 bezüglich der Matrize 12 de­ finierten Fülltiefe befüllt. Danach wird der Materialfüllka­ sten 24 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurück­ geschoben, wobei er das in den Formgebungsraum 4 gefüllte Schüttgut tischeben abstreift. Ein Putzen der Oberseite 13 der Matrize 12 von eventuell darauf verbliebenen Materialkrümeln ist nicht erforderlich. Anschließend wird die Matrize 12 etwas angehoben, wodurch ein Leerraum 5 über dem Schüttgut im Form­ gebungsraum 4 entsteht (vgl. Fig. 2a). Danach wird der obere Preßstempel 18 in der durch den Pfeil 20 bezeichneten Richtung nach unten gefahren und in den Formgebungsraum 4 eingeführt, wodurch die Beschickungsöffnung 15 verschlossen wird. Dabei gelangt der Dichtring 19 in dichtende Anlage an die Begren­ zungsfläche 14 der Matrize 12 (vgl. Fig. 2b). In dieser Stel­ lung wird die im Schüttgut 2 eingelagerte Luft über die Ab­ saugkanäle 30 und 34 und die daran angeschlossenen Leitungen 32, 36 und 38 mit der Vakuumpumpe 40 abgesaugt. Dazu kann die Abwärtsbewegung des oberen Preßstempels 18 unterbrochen wer­ den. Dann wird die Absaugung der eingelagerten Luft bei Still­ stand der Presse, also bevor die Verdichtung des in den Form­ gebungsraum 4 gefüllten Schüttguts 2 beginnt, ausgeführt. Al­ ternativ ist es auch möglich, die Absaugung der im Schüttgut 2 eingelagerten Luft ohne Unterbrechung der Abwärtsbewegung des oberen Preßstempels 18, also während des Verdichtens des Schüttguts 2 vorzunehmen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des oberen Preßstem­ pels 18 an die Vakuumbildung im Formgebungsraum 4 anzupassen. Zu diesem Zweck wird der Druck im Formgebungsraum 4 mit einem Drucksensor (nicht dargestellt) erfaßt und die Abwärtsbewegung des oberen Preßstempels 18 mit einer Steuereinrichtung in Ab­ hängigkeit von dem erfaßten Druck gesteuert.

Durch die Abwärtsbewegung des oberen Preßstempels 18 wird das im Formgebungsraum aufgenommene Schüttgut 2 verdichtet, bis die Sollform des Formkörpers erreicht ist (vgl. Fig. 2c). In diesem Zustand kann der Formgebungsraum 4 durch Betätigung des Umschalters 42 über die Leitungen 32, 36 und 38 sowie die Absaugkanäle 30 und 34 belüftet werden. Zum Ausschalen des so hergestellten Formkörpers aus dem Formgebungsraum kann dann der obere Preßstempel 18 nach oben gefahren werden, während gleichzeitig Umgebungsluft in den Formgebungsraum einströmt.

Zur Säuberung der Absaugkanäle 30 und 34 von eingesogenem Staub ist es dabei auch möglich, mit einer Drucklufterzeu­ gungseinrichtung (nicht dargestellt) erzeugte Druckluftstöße über die Leitungen 32, 36 und 38 in die Kanäle 30 und 34 ein­ zuleiten. Im Hinblick auf die Tatsache, daß durch das Hochfah­ ren des oberen Preßstempels 18 möglichst kein Unterdruck über dem Formkörper gebildet werden soll, kann der obere Preßstem­ pel 18 bei dieser Vorgehensweise schneller zurückgefahren wer­ den, ohne daß auf die Geschwindigkeit einströmender Umgebungs­ luft geachtet werden muß (vgl. Fig. 2d).

Zum Ausschalen des Formkörpers wird die Matrize 12 in der durch den Pfeil 20 bezeichneten Richtung nach unten gefahren (vgl. Fig. 2f). In dieser Stellung kann der Formkörper ab­ transportiert werden.

Alternativ zu der gerade beschriebenen Ausschalung des Formkörpers ist es auch möglich, die Aufwärtsbewegung des obe­ ren Preßstempels 18 und die Abwärtsbewegung der Matrize 12 gleichzeitig vorzunehmen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine dritte Variante des Ausschalens erwiesen, bei der nach Beendigung des Verdichtungsvorgangs zunächst nur die Matrize 12 nach unten gefahren wird (vgl. Fig. 2c) und erst dann der obere Preßstempel 18 vom Formkörper abgehoben und nach oben gefahren wird, weil bei dieser Vorgehensweise die Belüftung des Formgebungsraums nicht beachtet werden muß.

In den Fig. 3 und 4 ist der obere Preßstempel 18 detail­ lierter dargestellt. Der untere Preßstempel 16 ist analog aus­ geführt. Der obere Preßstempel 18 umfaßt einen Stempelsockel 50 und eine die Preßfläche 18a bildende Stempelplatte 52. In die Stempelplatte 52 ist eine zur Abdichtung des Formgebungs­ raums beim Absaugen der im Schüttgut eingelagerten Luft die­ nende, den Preßstempel 18 umlaufende Dichtung 19 eingesetzt. Diese Dichtung 19 läßt sich mit einer Zwischenplatte 54 und Schrauben (nicht dargestellt) schnell und leicht wechseln. Die Stempelplatte 52 und die Zwischenplatte 54 sind mit aufeinan­ der abgestimmten Absaugkanälen 34 versehen, die in einen im Stempelsockel 50 gebildeten gemeinsamen Absaugkanal 34' zusam­ mengeführt sind, der in einen Anschluß 37 für die Leitung 36 mündet. Die Absaugkanäle 34 verlaufen senkrecht zur durch den Pfeil 20 bezeichneten Einführrichtung des oberen Preßstempels 18 und münden in der Schließstellung der in Fig. 1 dargestell­ ten Vorrichtung in einem zwischen der Begrenzungsfläche 14 der Matrize 12 und dem oberen Preßstempel 18 gebildeten, die obe­ ren Preßstempel 18 umlaufenden Spalt 35, wobei die Mündungs­ flächen der Absaugkanäle 34 eine senkrecht zur Einführrichtung 20 des oberen Preßstempels 18 verlaufende Flächennormale auf­ weisen (vgl. Fig. 5a).

In den Fig. 5a und 5c sind zwei Varianten der den oberen Preßstempel 18 umlaufenden Dichtungseinrichtung 19 darge­ stellt. Die in Fig. 5a dargestellte Variante weist eine ausge­ hend von der Stempelplatte 52 schräg nach oben verlaufende Dichtlippe 19a auf. Diese Dichtlippe 19a liegt beim Einführen des oberen Preßstempels 18 in den Formgebungsraum im Schlepp an den seitlichen Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12 an und steht beim Absaugen der im Schüttgut eingelagerten Luft dem Eindringen von Umgebungsluft entgegen. In horizontaler Rich­ tung ist die Dichtlippe 19a nach allen Seiten beweglich, so daß sie an allen seitlichen Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12 zur Anlage kommt, selbst wenn die Stempelplatte 52 nicht genau zentrisch in den Formgebungsraum 4 eingeführt wird.

Die in Fig. 5b dargestellte Dichtungseinrichtung ist zwi­ schen einer Dichtstellung, in der eine Außenfläche 19b des Dichtungselements 19 an den Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12 anliegt und einer Belüftungsstellung, in der die Außenflä­ che 19b von den Begrenzungsflächen 14 abgehoben ist verstell­ bar. Dazu wird über einen im oberen Preßstempel 18 gebildeten Kanal 34a ein Unterdruck an die der Außenfläche 19b entgegen­ gesetzten Innenfläche 19c des Dichtungselements 19 angelegt. Mit dieser Dichtungseinrichtung ist es möglich, eine Reibung des Dichtungselements 19 an den Begrenzungsflächen 14 der Ma­ trize 12 während des Einführens und Ausfahrens des oberen Preßstempels 18 in bzw. aus dem Formgebungsraum 4 zu unterbin­ den, um so die Verschleißfestigkeit der Dichtungseinrichtung zu verbessern. Zur Verbesserung der Abdichtung des Formge­ bungsraums 14 in der Schließstellung kann die Innenfläche 19c des Dichtungselementes 19 über den Kanal 34a auch noch mit einem geringen Überdruck beaufschlagt werden, wodurch das Dichtungselement nach außen gegen die Begrenzungsfläche 14 der Matrize 12 gedrängt wird.

Claims (24)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus rieselfä­ higem Schüttgut mit einem Formgebungswerkzeug (10), das zwi­ schen einer das Beschicken eines darin gebildeten Formgebungs­ raums (4) mit dem Schüttgut (2) durch eine Beschickungsöffnung (15) erlaubenden Beschickungsstellung und einer Schließstel­ lung, in der die Beschickungsöffnung (15) geschlossen ist, verstellbar und zur Ausführung einer Verdichtung des im Form­ gebungsraum (4) aufgenommenen Schüttgutes (2) ausgelegt ist, sowie einer zum Absaugen von Luft aus dem Formgebungsraum (4) betreibbaren Absaugeinrichtung (40), dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug (10) mindestens eine den Formge­ bungsraum (4) in der Schließstellung mit der Absaugeinrichtung (40) verbindenden Absaugkanal (30, 34) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug (10) mindestens einen zum Erreichen der Schließstellung in einer Einführrichtung (20) durch die Beschickungsöffnung (15) in den Formgebungsraum (4) einführba­ ren Preßstempel (18) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug zwei in einander entgegengesetzten Einführrichtungen in den Formgebungsraum (4) einführbare Preß­ stempel (16, 18) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in mindestens einem der Preßstempel (16, 18) minde­ stens einer der Absaugkanäle (30, 34) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug (10) eine den Formgebungsraum (4) begrenzende Begrenzungsflächen (14) aufweisende Matrize (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (12) unabhängig von den Preßstempeln (16, 18) längs einer parallel zur Einführ­ richtung (20) verlaufenden Achse bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Absaugkanal (30, 34) in der Schließ­ stellung in einen zwischen einer der Begrenzungsflächen (14) der Matrize (12) und einem der Preßstempel (16, 18) gebilde­ ten, den Preßstempel (16, 18) vorzugsweise umlaufenden Spalt (35) mündet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsfläche des in den Spalt (35) mündenden Absaugka­ nals (30, 34) eine quer, vorzugsweise senkrecht zur Einführ­ richtung (20) des Preßstempels (16, 18) verlaufende Flächen­ normale aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug (10) eine in der Schließstellung dem Eindringen von Umgebungsluft in den Formgebungsraum (4) entgegenwirkende Dichtungseinrichtung (17, 19) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung minde­ stens ein einen der Preßstempel (16, 18) umlaufendes, vorzugs­ weise quer zur Einführrichtung (20) dieses Preßstempel (16, 18) elastisch verformbares Dichtungselement (17, 19) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (17, 19) eine in der Schließstellung quer zur Einführrichtung (20) des Preßstempels in Richtung auf die Beschickungsöffnung (15) weisende Dichtlippe (19a) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eines der Dichtungselemente (19) in der Schließstellung zwischen einer Dichtstellung, in der es an einer Dichtfläche (14) anliegt und einer Belüftungsstellung, in der es von der Dichtfläche (14) abgehoben ist, verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (19) durch Anlegen eines Unterdrucks an seine der Dichtfläche (14) abgewandte Fläche (19c) in die Be­ lüftungsstellung überführbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (17, 19) in der Schließstellung auf einer dem Formgebungsraum (4) abgewandten Seite der diesem zugewandten Mündung des mindestens einen Ab­ saugkanals (30, 34) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Preßstempel (16, 18) eine Mehrzahl von zu einem gemeinsamen Anschluß (37) für die Absau­ geinrichtung (40) zusammengeführten Absaugkanälen (34) auf­ weist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Absaugkanal (30, 34) mit Druckluft beaufschlagbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch einen den Druck im Formgebungsraum (4) er­ fassenden Drucksensor und eine den Verdichtungsvorgang und/oder den Absaugvorgang in Abhängigkeit von dem erfaßten Druck steuernden Steuereinrichtung.

18. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus rieselfähi­ gem Schüttgut, beim dem ein Formgebungsraum eines Formgebungs­ werkzeugs durch eine Beschickungsöffnung mit dem Schüttgut be­ schickt, im Formgebungsraum enthaltene Luft abgesaugt, die Be­ schickungsöffnung verschlossen und das im Formgebungsraum auf­ genommene Schüttgut verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die im Formgebungsraum enthaltene Luft nach Verschließen der Beschickungsöffnung durch mindestens einen im Formgebungs­ werkzeug gebildeten Absaugkanal abgesaugt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugen der im Formgebungsraum enthaltenen Luft vor Be­ ginn und/oder während des Verdichtungsvorgangs erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck im Formgebungsraum erfaßt und der Verdich­ tungsvorgang und/oder der Absaugvorgang in Abhängigkeit davon gesteuert wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mindestens eine Absaugkanal nach Beendi­ gung des Verdichtungsvorgangs mit mindestens einem Druckluft­ stoß gereinigt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Formgebungsraum mit mindestens einem Druckstoß belüftet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schüttgut während des Verdichtungsvor­ gangs zwischen zwei in eine seitliche Begrenzungsfläche des Formgebungsraum bildende Matrize eingeführten Preßstempeln ge­ preßt wird und die Matrize nach Beendigung des Verdichtungs­ vorgangs längs eines parallel zur Preßrichtung verlaufenden Verschiebungsweges von dem Formkörper abgezogen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper während des Abziehens der Matrize zwischen den Preßstempeln gehalten wird.