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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus
rieselfähigem Schüttgut mit
einem Formgebungswerkzeug, das zwischen einer das Beschicken eines
darin gebildeten Formgebungsraums mit dem Schüttgut durch eine Beschickungsöffnung erlaubenden
Beschickungsstellung und einer Schließstellung, in der die Beschickungsöffnung geschlossen
ist, verstellbar und zur Ausführung
einer Verdichtung des im Formgebungsraum aufgenommenen Schüttgutes
ausgelegt ist, sowie einer zum Absaugen von Luft aus dem Formgebungsraum
betreibbaren Absaugeinrichtung, wobei das Formgebungswerkzeug eine
den Formgebungsraum begrenzende Begrenzungsflächen aufwei sende Matrize, mindestens
einen zum Erreichen der Schließstellung
in einer Einführrichtung
durch die Beschickungsöffnung
in den Formgebungsraum einführbaren
Preßstempel
sowie mindestens einen den Formgebungsraum in der Schließstellung
mit der Absaugeinrichtung verbindenden Absaugkanal aufweist, wobei
in mindestens einem der Preßstempel mindestens
einer der Absaugkanäle
gebildet ist, sowie ein mit einer derartigen Vorrichtung ausführbares Formgebungsverfahren.
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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 Begrenzungsflächen des
Formgebungsraums bildenden Matrize eingeführten 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 Vierdichtungsvorgangs
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 komprimiert. Dadurch besteht einerseits
die Gefahr, daß die
komprimierte 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 erreichbare
maximale Dichte des Preßlings.
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Aus
den erläuterten
Gründen
kommt es beim Einsatz herkömmlicher
Stempelpressen bei der Herstellung von Preßlingen zu erheblichen Qualitätsmängeln und
einem erhöhten
Ausschuß.
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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 Verdichtungsvorgangs aus dem Formgebungsraum entweichen kann.
Eine weitere Verbesserung wurde erreicht, wenn die Presse während des
Verdichtungsvorgangs in Umkehr geschaltet wird, so daß sie eine
kurze Rückwärtsbewegung
ausführt,
mit der mindestens einer der Preßstempel vom Preßling abgehoben
wird.
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Diese
Verfahren sind jedoch sehr zeitaufwendig, erfordern einen hohen
Schaltungsaufwand für
Steuerung und Antrieb der Presse und führen letztendlich nicht bei
allen Materialmischungen zu den gewünschten Qualitäten der
Preßlinge.
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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.
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Eine
zur Ausführung
eines derartigen Verfahrens betreibbare 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 Vakuumkammern jeweils
einen am oberen Preßstempel
bzw. am unteren Preßstempel
anliegenden Dichtungszylinder, eine sich daran anschließende, schüsselförmige, flexible
Einfassung und einen mit dieser in Verbindung stehenden vertikal
beweglichen Dichtungsflansch auf, wobei der mit dem oberen Preßstempel
in Verbindung 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 Preßstempel sowie der daran angeordnete
Dichtungsflansch nach oben gezogen sind, so daß unter dem oberen Preßstempel
ein großer
Raum geschaffen ist, wird der Formgebungsraum durch eine in dieser
Stellung der Stempelpresse frei zugänglichen Beschickungsöffnung 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 angedrückt. In diesem Zustand kann
die Luft aus den so oberhalb und unterhalb des Gesenks gebildeten
Vakuumkammern und dem durch die Beschickungsöffnung damit verbundenen Formgebungsraum
abgesaugt werden. Im Anschluß daran kann
dann unter Vermeidung der Bildung von aus komprimierter Luft bestehenden
Einschlüssen
im Schüttgut
der obere Preßstempel
nach unten in den Formgebungsraum hinein gefahren werden, um so das
Schüttgut
in dem unten durch den unteren Preßstempel abgeschlossenen Formgebungsraum
zu verdichten.
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Mit
der vorstehend erläuterten
Stempelpresse bzw. dem damit 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 bekannten
Pressen auch noch im Hinblick auf den hohen Installationsaufwand
zur Bildung der Vakuumkammern nachteilhaft. Eine weitere solche
Presse ist in
DE 22
01 312 A beschrieben.
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In
der
DE 19 15 649 A offenbart,
daß ein Stempel
einer Formpresse für
Formkörper
Ansaugschlitze aufweist, mittels derer die fertiggepreßten Formkörper an
den Stempel angesaugt werden können,
um diese in einfacher Weise weiter zu befördern.
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Aus
der
US 2 026 940 A es
ebenfalls bekannt, Kanäle
im Preßstempel
auszubilden, deren Mündungsöffnungen
alle dem Formgebungsraum zugewandt sind und welche dem Absaugen
von Luft aus dem Formgebungsraum dienen. Bei einer in der
US 2 026 940 offenbarten
Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern handelt es sich somit
um eine Presse der eingangs genannten Art. Allerdings hat sich bei
dieser Art der Luftabsaugung aus dem Formgebungsraum herausgestellt,
daß der
oder die Absaugkanäle
verstopfen und dadurch beim Luftabsaugen beeinträchtigt werden, wodurch das
o.g. Grundproblem im Stand der Technik wiederum nicht zufriedenstellend überwunden
ist.
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Angesichts
dieser o.g. weiterhin ungelösten Probleme
im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß sie
bei geringem Energieverbrauch und Installationsaufwand die Herstellung von
Formkörpern
gleichbleibend hoher Qualität
mit einer hohen Produktionsgeschwindigkeit erlaubt, sowie ein damit
ausführbares
Verfahren zum Herstellen von Formkörpern anzugeben.
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In
vorrichtungsmäßiger Hinsicht
wird diese Aufgabe durch eine Verdichtungseinrichtung der eingangs
erläuterten
Art gelöst,
die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß der mindestens
eine im Preßstempel
gebildete Absaugkanal in der Schließstellung in einen zwischen
einer der Begrenzungsflächen
der Matrize und dem Preßstempel
gebildeten, den Preßstempel
vorzugsweise umlaufenden Spalt mündet.
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Diese
Lösung
der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geht einerseits auf
die Erkenntnis zurück,
daß die
vorstehend erläuterten
Nachteile der bekannten Stempelpressen vom Typ der
DE 33 31 257 C2 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 evakuierenden, großvo lumigen
Vakuumkammern zurückzuführen ist.
Im Gegensatz dazu ermöglicht
die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Entfernung der im Schüttgut
eingelagerten Luft durch Evakuierung eines auf den Formgebungsraum
beschränkten
Volumens, weil der Formgebungsraum auch noch in der Schließstellung über mindestens
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 üblichen Volumens verringert
werden. Dadurch kann der Platzbedarf für die zum Absaugen der im Schüttgut eingelagerten
Luft benötigten
Absaugeinrichtung um ca. 80 bis 90 %, das Gewicht der gesamten Vorrichtung
um ca. 5 bis 10 %, die zum Absaugen benötigte Energie um ca. 95 % und
die zum Absaugen benötigte
Zeit um ca. 90 % reduziert werden, so daß im Vergleich zu der bekannten
Stempelpresse mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Erhöhung der
Produktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs
und Installationsaufwands möglich
ist.
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Darüber hinaus
kann die erfindungsgemäße Weiterbildung
der bekannten Vorrichtung vom Typ der
US 2 026 940 A oder
DE 33 31 257 C auch durch eine
kostengünstige
Nachrüstung
bestehender Anlagen erreicht werden, indem deren Preßstempel durch
mit in der Schließstellung
eine Verbindung des Formgebungsraums mit einer Absaugeinrichtung
ermöglichenden,
erfindungsgemäß verlaufenden
Absaugkanälen
versehene Preßstempel
ersetzt werden.
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Dadurch,
daß der
mindestens eine im Preßstempel
gebildete Absaugkanal in der Schließstellung in einen zwischen
einer der Begrenzungsflächen
der Matrize und dem Preßstempel
gebildeten, den Preßstempel
vorzugsweise umlaufenden Spalt mündet,
kann Luft zunächst über einen
Zwischenraum zwischen den Begrenzungsflächen der Matrize und den Außenflächen des
Preßstempels
abgesaugt werden, welche dann durch den in den vorzugsweise umlaufenden
Spalt mündenden
Mündungsbereich des
Absaugkanals gelangt und schließlich
den Absaugkanal entlang zu der Absaugeinrichtung strömt. Durch
einen solchen Luftweg beim Absaugen kann ein Verstopfen des Absaugkanals
zuverlässig
verhindert werden. Dabei reicht es aus, wenn nur der zum Erreichen
der Schließstellung
in einer Einführrichtung
durch die Beschickungsöffnung
in den Formgebungsraum einführbare
Preßstempel
des Formgebungswerkzeugs mit einem entsprechenden Absaugkanal versehen
wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn
das Formgebungswerkzeug zwei in einander entgegengesetzten Einführrichtungen
in den Formgebungsraum einführbare
Preßstempel
aufweist, von denen jeder mit mindestens einem Absaugkanal versehen
ist.
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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 werden,
während
die Matrize zum Ausschalen vom Formkörper abgezogen wird, um so
eine Beschädigung
des durch den Verdichtungsvorgang gebildeten Formkörpers durch
den Ausschalvorgang zu vermeiden.
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Zur
Vermeidung von Verunreinigungen der Absaugkanäle der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat
es sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Mündungsflächen des
der in den Spalt mündenden
Absaugkanäle
eine quer, vorzugsweise senkrecht zur Einführrichtung des Preßstempels
verlaufende Flächennormale
aufweisen.
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Der
Platzbedarf für
die Absaugeinrichtung und die zum Absaugen der in dem Schüttgut eingelagerten
Luft benötigte
Zeit und Energie können
weiter reduziert werden, wenn das Formgebungswerkzeug eine in der
Schließstellung
dem Eindringen von Umgebungsluft in den Formgebungsraum entgegenwirkende
Dichtungseinrichtung aufweist. Diese Dichtungseinrichtung kann besonders
einfach in Form von die Preßstempel
umlaufenden Dichtungselementen bzw. Dichtungsringen gebildet werden.
Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Dichtungselemente
quer zur Einführrichtung
der entsprechenden Preßstempel
elastisch verformbar sind, so daß sie an allen Begrenzungsflächen des
Formgebungsraums zur Anlage kommen, selbst wenn der Preßstempel
nicht genau zentrisch in den Formgebungsraum eingeführt wird.
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Dem
Eindringen von Umgebungsluft in den Formgebungsraum kann besonders
gut entgegengewirkt werden, wenn das Dichtungselement eine in der Schließstellung
quer zur Einführrichtung
des Preßstempels
in Richtung auf die Beschickungsöffnung weisende
Dichtlippe aufweist, die während
des Einführens
des Preßstempels
in den Formgebungsraum im Schlepp liegt und danach während des
Absaugens der im Schüttgut
eingelagerten Luft der eindringwilligen Umgebungsluft entgegensteht.
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Mit
Dichtungselementen, die in der Schließstellung beispielsweise durch
Anlegen von Unterdruck an ihre entsprechenden 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 verschleißarme Dichtungseinrichtungen
verwirklicht werden.
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Eine
besonders gleichmäßige Absaugung der
in dem Schüttgut
eingelagerten Luft kann erreicht werden, wenn mindestens einer der
Preßstempel eine
Mehrzahl von vorzugsweise zu einem gemeinsamen Anschluß für die Absaugeinrichtung
zusammengeführten
Absaugkanälen
aufweist. Zur Reinigung der in dem Formgebungswerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gebildeten Abzugskanäle
hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn
diese mit Druckluft beaufschlagbar sind.
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Ein
besonders zuverlässiger
Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird ermöglicht,
wenn der Druck im Formgebungsraum mit einem entsprechenden Drucksensor
erfaßt
und der Verdichtungs- und/oder Absaugvorgang in Abhängigkeit
von dem so erfaßten
Druck gesteuert wird.
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Wie
vorstehend erläutert
ermöglicht
die erfindungsgemäße Vorrichtung
die Ausführung
eines Verfahrens zum Herstellen von Formkörpern aus rieselfähigem Schüttgut, bei
dem ein Formgebungsraum eines Formgebungswerkzeugs durch eine Beschickungsöffnung mit
dem Schüttgut
beschickt, im Formgebungsraum enthaltene Luft abgesaugt, die Beschickungsöffnung verschlossen
und das im Formgebungsraum aufgenommene Schüttgut verdichtet wird, wobei
die im Formgebungsraum enthaltene Luft nach Verschließen der
Beschickungsöffnung
durch mindestens einen im Formgebungswerkzeug gebildeten Absaugkanal
abgesaugt wird, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist,
daß die nach
Verschließen
der Beschickungsöffnung
abgesaugte Luft durch einen Bereich des Absaugkanals gelangt, der
in einem zwischen einer den Formgebungsraum begrenzenden Begrenzungsfläche einer Matrize
des Formwerkzeugs und einem Preßstempel des
Formwerkzeugs gebildeten, den Preßstempel vorzugsweise umlaufenden
Spalt mündet.
Bei der Ausführung
dieses Verfahrens hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen,
wenn das Absaugen der im Formgebungsraum enthaltenen Luft vor Beginn des
Verdichtungsvorgangs erfolgt.
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Nachstehend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich
aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten
Einzelheiten ausdrücklich
verwiesen wird, erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2a bis 2f schematische
Schnittdarstellungen zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 eine
teilweise geschnittene Darstellung eines Preßstempels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4 eine
Schnittdarstellung des in 3 dargestellten
Preßstempels
längs der
in 3 angegebenen Schnittebene I-I und
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5a und 5b Ausführungsformen
von Dichtungseinrichtungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen.
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Die
in 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 seitliche 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 1 dargestellten
Beschickungsstellung in der durch den Pfeil 20 bezeichneten
Richtung nach unten gefahren werden.
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In
der in 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 Hydraulikzylinder 26 in den durch den Doppelpfeil 25 bezeichneten Richtungen
horizontal längs
der Oberseite 13 der Matrize 12 verfahrbarer Materialfüllkasten 24 eines automatischen
Füllapparates
eingefahren werden, um so einen von den seitlichen 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.
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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 Dichtring 19 versehen.
Beim Einführen
der Preßstempel
in den Formgebungsraum 4 gelangen die Dichtringe 17 und 19 in
dichtende Anlage an die Begrenzungsflächen 14 der Matrize 12.
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Im
unteren Preßstempel 16 ist
ein auf der dem Formgebungsraum 4 zugewandten Seite des Dichtrings 17 in
die Seitenfläche
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 Vakuumpumpe 40 verbunden.
Die Leitung 38 kann darüber
hinaus auch noch mit einem Umschalter 42 mit der Umgebungsluft
und/oder einer Preßlufterzeugungseinrichtung
(nicht dargestellt) verbunden werden.
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Zur
Hestellung von Formkörpern
mit der in 1 dargestellten Vorrichtung
wird zunächst
der mit Schüttgut 2 gefüllte Materialfüllkasten 24 mit
dem Hydraulikzylinder 26 aus der in 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 definierten Fülltiefe befüllt. Danach wird der Materialfüllkasten 24 wieder
in die in 1 dargestellte Stellung zurückgeschoben, wobei
er das in den Formgebungsraum 4 gefüllte Schüttgut tische0ben 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 Formgebungsraum 4 entsteht (vgl. 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 Begrenzungsfläche 14 der
Matrize 12 (vgl. 2b). In
dieser Stellung wird die im Schüttgut 2 eingelagerte
Luft über
die Absaugkanäle 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
werden. Dann wird die Absaugung der eingelagerten Luft bei Stillstand
der Presse, also bevor die Verdichtung des in den Formgebungsraum 4 gefüllten Schüttguts 2 beginnt,
ausgeführt.
Alternativ 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 Preßstempels 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 Abhängigkeit
von dem erfaßten
Druck gesteuert.
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Durch
die Abwärtsbewegung
des oberen Preßstempels 18 wird
das im Formgebungsraum aufgenommene Schüttgut 2 verdichtet,
bis die Sollform des Formkörpers
erreicht ist (vgl. 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.
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Zur
Säuberung
der Absaugkanäle 30 und 34 von
eingesogenem Staub ist es dabei auch möglich, mit einer Drucklufterzeugungseinrichtung
(nicht dargestellt) erzeugte Druckluftstöße über die Leitungen 32, 36 und 38 in
die Kanäle 30 und 34 einzuleiten.
Im Hinblick auf die Tatsache, daß durch das Hochfahren des
oberen Preßstempels 18 möglichst
kein Unterdruck über
dem Formkörper
gebildet werden soll, kann der obere Preßstempel 18 bei dieser
Vorgehensweise schneller zurückgefahren
werden, ohne daß auf
die Geschwindigkeit einströmender
Umgebungsluft geachtet werden muß (vgl. 2d).
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Zum
Ausschalen des Formkörpers
wird die Matrize 12 in der durch den Pfeil 20 bezeichneten Richtung
nach unten gefahren (vgl. 2f).
In dieser Stellung kann der Formkörper abtransportiert werden.
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Alternativ
zu der gerade beschriebenen Ausschalung des Formkörpers ist
es auch möglich,
die Aufwärtsbewegung
des oberen 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. 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.
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In
den 3 und 4 ist der obere Preßstempel 18 detaillierter
dargestellt. Der untere Preßstempel 16 ist
analog ausgeführt.
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 Formgebungsraums
beim Absaugen der im Schüttgut
eingelagerten Luft dienende, 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 aufeinander abgestimmten Absaugkanälen 34 versehen,
die in einen im Stempelsockel 50 gebildeten gemeinsamen
Absaugkanal 34' zusammengeführt 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 1 dargestellten Vorrichtung in einem zwischen
der Begrenzungsfläche 14 der
Matrize 12 und dem oberen Preßstempel 18 gebildeten,
die oberen Preßstempel 18 umlaufenden
Spalt 35, wobei die Mündungsflächen der
Absaugkanäle 34 eine
senkrecht zur Einführrichtung 20 des
oberen Preßstempels 18 verlaufende
Flächennormale
aufweisen (vgl. 5a).
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In
den 5a und 5b sind
zwei Varianten der den oberen Preßstempel 18 umlaufenden Dichtungseinrichtung 19 dargestellt.
Die in 5a dargestellte Variante weist
eine ausgehend 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
Richtung 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.
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Die
in 5b dargestellte Dichtungseinrichtung ist zwischen
einer Dichtstellung, in der eine Außenfläche 19b des Dichtungselements 19 an
den Begrenzungsflächen 14 der
Matrize 12 anliegt und einer Belüftungsstellung, in der die
Außenfläche 19b von den
Begrenzungsflächen 14 abgehoben
ist verstellbar. Dazu wird über
einen im oberen Preßstempel 18 gebildeten Kanal 34a ein
Unterdruck an die der Außenfläche 19b entgegengesetzten
Innenfläche 19c des
Dichtungselements 19 angelegt. Mit dieser Dichtungseinrichtung
ist es möglich,
eine Reibung des Dichtungselements 19 an den Begrenzungsflächen 14 der
Matrize 12 während
des Einführens
und Ausfahrens des oberen Preßstempels 18 in
bzw. aus dem Formgebungsraum 4 zu unterbinden, um so die Verschleißfestigkeit
der Dichtungseinrichtung zu verbessern. Zur Verbesserung der Abdichtung
des Formgebungsraums 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.