DE19917421C1 - Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen und Brikettierpresse - Google Patents

Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen und Brikettierpresse

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Abstract

Verfahren und Brikettierpresse zur Brikettierung von Metallspänen zur Erzeugung stabiler Briketts/Preßlinge, wonach bei der Druckbeaufschlagung P¶max¶/P¶erf¶ durch mindestens einen Preßstempel (1, 2) die erreichte Preßlinglänge (L¶ist¶) mittels einer Meßeinrichtung (5, 6) gemessen, dieser Meßwert mit einem Sollwert (L¶soll¶) verglichen und danach ein Differenzwert (DELTA) bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen und eine Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind Brikettierpressen gemäß DE 40 39 788 A1 bekannt geworden, in denen die Verpressung der Metallspäne mittels mindestens eines Preßstempels in einer Preßbuchse, der die Metallspäne über eine radial zur Preßbuchse zugeordnete Dosiereinrichtung mit einem Stampfer zugeführt werden, zu Briketts erfolgt. Der Verfahrensablauf dabei ist wie folgt:
  • - Stampfer vorfahren, Füllen und Verschließen der Preßbuchse,
  • - Preßstempel vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preßabschnitt der Preßbuchse,
  • - Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch mindestens einen Preßstempel bis zur Erreichung des Enddruckes Pmax bzw. erforderlichen Druckes Perf,
  • - ggf. Zurückfahren eines zweiten Preßstempels und Ausstoßen des fertigen Preßlings als Brikett durch den ersten Preßstempel und
  • - ersten Preßstempel zurückfahren und ggf. zweiten Preßstempel vorfahren in die Ausgangsposition.
Gegenüber den herkömmlichen Brikettierpressen wird mit den eingangs charakteri­ sierten, ggf. doppeltwirkenden Brikettierpressen einerseits ein Preßling erzeugt, der eine besonders hohe Verdichtung aufweist, die der eigentlichen Metalldichte nahekommt und andererseits ein hoher Leistungsdurchsatz erzielt, so daß ein Optimum zwischen hoher Dichte und hoher Leistung erreicht wird. Gegenüber den einseitig wirkenden Pressen können darüber hinaus größere Brikettlängen hergestellt werden, da die theoretisch noch ausführbaren Hublängen praktisch maschinenbau- und fertigungsseitig begrenzt gehalten werden müssen.
Bei einer doppeltwirkenden Brikettierpresse ist es jedoch problematisch, die mögliche und zulässige Länge des Preßlings zum Brikett mit äußerst geringer Toleranz zu erreichen. Dabei ist dann nachteilig, daß, obwohl der maximale Preßdruck wirkt, das maximal mögliche Füllvolumen in der Preßbuchse hinsichtlich der Länge des Briketts nicht ausnutzbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des eingangs darge­ stellten prinzipiell vorteilhaften Funktionsablaufes ein Verfahren vorzugeben, bei dem durch Ausnutzung der erreichbaren Sollänge des Briketts mittels verbesserter Dosierung der Metallspäne für ein maximales Füllvolumen in der Preßbuchse ein höherer Massedurchsatz von zu verpressenden Metallspänen möglich wird.
Ferner besteht die Aufgabe, eine Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens mit geeigneten technischen Mitteln auszustatten, die eine verbesserte Dosierung der Metallspäne bewirken.
Insgesamt zielt die Erfindung darauf, stabile Briketts zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 gelöst.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 das Erfindungsprinzip, dargestellt an dem Schema einer doppelt wirkenden Brikettierpresse mit Regelkreis und
Fig. 2 ein Regelkreisschema gemäß Fig. 1.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine doppeltwirkende Brikettierpresse mit je zwei Preßstempeln 1, 2, Kolbenstangen 3, 4 und Meßeinrichtungen 5, 6, jedoch ist die Erfindung auch auf einfach wirkende, d. h. mit je einem Preßstempel, einer Kolbenstange und einer Meßeinrichtung ausge­ statteten Brikettierpressen anwendbar. Der Brikettierpresse ist eine Dosiereinrich­ tung 9 vorgeordnet, von der die Metallspäne mittels eines Stampfers 8 einer Preß­ buchse 11 zugeführt werden, in der durch das Zusammenwirken der Preßstempel 1, 2 der Preßling 12 als Brikett geformt wird.
Ein zur Brikettierpresse gehörender Regelkreis 15 besteht aus den Meßeinrichtun­ gen 5, 6, einem Logikmodul 7, einem Regler 13 und Stellgliedern 10, 17 (Fig. 2).
Gemäß Fig. 2 werden die schematisch dargestellten Funktionen Preßlingdichte 16.1, Preßlinglänge 16.2, Preßdruck 16.3 und Zufuhrmenge 17.1 sowie Preßdruck 17.2 geregelt.
Durch Druckbeaufschlagung mittels der Preßstempel 1, 2 in der Preßbuchse 11 wird der Preßling 12 nach dem Verfahrensablauf
  • - Stampfer 9 vorfahren, Füllen der Preßbuchse 11 mit Metallspänen über die radial zugeordnete Dosiereinrichtung 9 und Verschließen der Preß­ buchse 11,
  • - Preßstempel 1, 2 vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preß­ abschnitt der Preßbuchse,
  • - Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch die Preßstempel 1, 2 gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmax bzw. erforderlichen Druckes Perf,
  • - Zurückfahren der Preßstempel 1, 2 und Ausstoßen des fertigen Preßlings 12
hergestellt.
Erfindungsgemäß wird nun bei der Druckbeaufschlagung Pmax/Perf durch die Preß­ stempel 1, 2 die erreichte Preßlinglänge List mittels der auf den Kolbenstangen 5, 6 integrierten Meßeinrichtungen 5, 6 gemessen, dieser Meßwert mit einem Sollwert Lsoll verglichen und danach ein Differenzwert Δ bestimmt. Entsprechend diesem Differenzwert wird die Menge bzw. Masse der aus der Dosiereinrichtung 9 zuzufüh­ renden Metallspäne nach der zu erreichenden Sollänge Lsoll des Preßlings 12 definiert, danach das Füllmaß in der Dosiereinrichtung 9 eingestellt und die entspre­ chende Menge bzw. Masse durch den Stampfer 9 zugeführt. Dieser Ablauf kann solange wiederholt werden, bis der Enddruck Pmax bzw. erforderliche Druck Perf und der Sollwert Lsoll der Länge des Briketts bzw. Preßlings 12 erreicht sind.
Zur Feststellung der Brikettlänge aus der Relativstellung der Preßstempel 1, 2 mittels der integrierten Meßeinrichtungen 5, 6 wird ein elektronisches Logikmodul 7 verwen­ det, welches nach der Beziehung Lsoll = S1 - S2
  • a) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge List unterhalb des Sollwertes Lsoll liegt, einen Befehl zur Mehrdosierung oder
  • b) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge List über dem Sollwert Lsoll liegt, einen Befehl zur Minderdosierung
von Metallspänen in der Dosiereinrichtung
9
auslöst.
Bezugszeichenliste
1
Preßstempel (Presse)
2
Preßstempel (Presse)
3
Kolbenstange (Presse)
4
Kolbenstange (Presse)
5
Meßeinrichtung
6
Meßeinrichtung
7
Logikmodul
8
Stampfer
9
Dosiereinrichtung
10
Stellglied
11
Preßbuchse
12
Preßling
13
Regler
14
Druckerzeuger
15
Regelkreis
16
Istwert
16.1
Preßlingdichte
16.2
Preßlinglänge
16.3
Preßdruck
17
Stellglied
17.1
Zufuhrmenge
17.2
Preßdruck

Claims (9)

1. Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen in einer Brikettierpresse durch Druckbeaufschlagung des Preßlings mittels mindestens eines Preßstempels in einer Preßbuchse, der die Metallspäne über eine radial der Preßbuchse zugeordnete Dosiereinrichtung mit einem Stampfer zugeführt werden, umfas­ send den Ablauf der Verfahrensschritte
  • - Stampfer vorfahren, Füllen und Verschließen der Preßbuchse,
  • - mindestens einen Preßstempel vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preßabschnitt der Preßbuchse,
  • - Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch mindestens einen Preßstempel gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmax bzw. erforderlichen Druckes Perf,
  • - Zurückfahren mindestens eines Preßstempels und Ausstoßen des fertigen Preßlings als Brikett und Preßstempel zurückfahren in die Ausgangsposi­ tion,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Druckbeaufschlagung Pmax /Perf durch den Preßstempel (1, 2) die erreichte Preßlinglänge (List) mittels einer Meßeinrichtung (5, 6) gemessen, dieser Meßwert mit einem Sollwert (Lsoll) verglichen und danach ein Differenzwert (Δ) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend diesem Differenzwert (Δ) die Menge/Masse der aus der Dosiereinrichtung (9) zuzuführenden Metallspäne entsprechend der Sollänge (Lsoll) des Preßlings (12) bestimmt, danach das Füllmaß in der Dosiereinrichtung (9) eingestellt und die entsprechende Menge/Masse durch den Stampfer (8) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach mindestens einem erneuten Verfahrensschrittablauf bei der Druckbeauf­ schlagung der Metallspäne durch den Preßstempel (1, 2) gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmax bzw. erforderlichen Druckes Perf der Sollwert (Lsoll) der Länge des Briketts erreicht ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer integrierten Meßeinrichtung (5, 6) zur Feststellung und/oder Einstellung der Brikettlänge (List bzw. Lsoll).
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer auf einer Kolbenstange (3, 4) des Preßstempels (1, 2) integrierten Meßeinrich­ tung (5, 6).
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Logikmoduls zur Feststellung der Brikettlänge aus der Relativstellung des Preßstempels (1, 2) mittels der integrierten Meßeinrichtung (5, 6) nach der Beziehung (Lsoll/ist = S1 - S2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Logikmoduls, welches
  • a) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge (List) unterhalb des Sollwertes (Lsoll) liegt, einen Befehl zur Mehrdosierung,
  • b) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge (List) über dem Sollwert (Lsoll) liegt, einen Befehl zur Minderdosierung
von Metallspänen in der Dosiereinrichtung (9) auslöst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Regelkreises (15) mit Stellgliedern (10, 17) zur Einstellung der verfahrensbedingten Prozeßdaten, wie
  • - Dosiermenge (17.1),
  • - Dichte des Preßlings (16.1),
  • - Länge des Preßlings (16.2) oder
  • - Preßdrücke (16.3, 17.2).
9. Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die die Funktionsabläufe der Maschine ausführenden Baugruppen, wie
  • - Preßbuchse mit Öffnung für die radial zugeordnete Dosiereinrichtung mit Stampfer, der zugleich Verschlußorgan für die Öffnung in der Preßbuchse ist,
  • - mindestens einen in der Preßbuchse geführten Preßstempel mit Kolbenstange und
  • - ein diese Baugruppen sowie zugehörige Druckerzeuger aufnehmendes Gestell, Rahmen oder Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Kolbenstange (3, 4) des Preßstempels (1, 2) mindestens eine Meßein­ richtung (5, 6) aufnimmt,
  • b) zwischen der Meßeinrichtung (5, 6) und der Dosiereinrichtung ein Regel­ kreis (15) zur Beeinflussung der Dosierung der Metallspäne in Abhängig­ keit von der von der Meßeinrichtung (5, 6) aufgenommenen Brikettlängen (Lsoll/ist) vorgesehen ist und
  • c) der Regelkreis (15) Stellglieder (10, 17) und ein Logikmodul (7) zur Steuerung des Prozeßablaufes in der Beziehung zwischen Brikettlänge und Dosiermenge/-masse aufweist.
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