DE2157465A1

DE2157465A1 - Hydraulische blockpresse

Info

Publication number: DE2157465A1
Application number: DE2157465A
Authority: DE
Inventors: Guenter Hoeschele; Eugen Kopp; Heinz Kroener; Xaver Strobl
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1971-11-19
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1973-06-07
Also published as: US3804570A; DE2157465B2; DE2157465C3; JPS5246375B2; JPS49100661A; GB1350538A

Description

VJERIIER & PFLEIDERER Stgt. -Feuerbach,

11. November 1971 Pat.-Es/ep PE 71o7

Hydraulische Blockpresse

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Blockpresse zur Verdichtung pulverförmiger oder faseriger Materialien unter Vakuum mit zumindest zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbaren als Füll- bzv/. Presskammer dienenden Preßbehälter und einer Füllvorrichtung, sowie mit in die Preßkammer eintauchbarem Verdichtungskolben und einer dieser koaxial zugeordneten Evakuierungseinrichtung.

Die Verdichtung feinteiliger Materialien unter Vakuum geschieht zu dem Zweck, transportfähige und für die Weiterverarbeitung geeignete Materialblöcke herzustellen.

Sie erfolgt in der Weise, daß das feinteilige Material zur Eliminierung eingeschlossener Luft, in einer hierfür geeigneten Vorrichtung unter Vakuumeinwirkung zu festen Blöcken gepreßt wird. Die Formbeständigkeit der gepressten Blöcke hängt dabei wesentlich vom Grad des Entzuges der in der Materialschüttung befindlichen Luft ab.

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Eine bekannte Vorrichtung zum Pressen von Ballen ist aus einer Füllstation, einer Preßstation und einer Austragstation gebildet, die um eine gemeinsame Achse, schwenkbar und miteinander verbunden sind. Die Verdichtung des feinteiligen Materials in der Preßstation erfolgt auf
mechanischem Wege, indem ein durch Gewindespindeln vertikal bewegbarer Preßstempel das zu verdichtende Material gegen eine mit einer Vakuumquelle verbundene perforierte Abschlußplatte bewegt.

Diese Preßvorrichtung erfordert in ihrer Ausbildung jedoch als Dreistationenpresse einen hohen Bauaufwand.
Die Verdichtung des Materials erfolgt aber nur einstufig, d. h. ohne Vorverdichtung. Bei schwierig zu behandelnden Materialien bleibt dann ein Teil der für den Preßling
schädlichen Luft im Preßling eingeschlossen, so daß ein Zerbröckeln oder Zerbrechen des Blockes beim Transport
die Folge sein kann.

Bei einer weiteren bekannten Preßvorrichtung dieser Art wird das Preßmaterial bereits einer Vorpressung rait niedrigem Druck und nachfolgend einem FertigpreßVorgang mit höherem Druck unterworfen. Dabei ist der Preßbehälter schwenkbar angeordnet, so daß er zunächst in den Bereich eines

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Vorpreßstempels und dann in den Bereich eines Nach* preßsternpels gebracht werden kann. Nachteilig-hierbei ist jedoch, daß weder bei dem Vorpreßvorgang noch bein* Nachpreßvorgang eine Entlüftung des Preßmaterials ermöglicht ist. Da aber gerade beim Einfüllen des lokkeren Schüttgutes eine weitere Auflockerung durch Lufteinschluß erfolgt, ist die Gefahr schon bein Vorpress-Vorgang Luft im Vorpreßling mit einzuschließen besonders hoch. Nach dem KauptpreßVorgang dehnen sich diese Luftpolster aus und deformieren oder zerstören den Preßling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben'geschilderten Nachteile zu beseitigen und eine Preßvorrichtung zu schaffen, welche die Herstellung optimal entlüfteter Preßlinge bei geringem Eauaufv.and ermöglicht. Gleich ieitig sollen die Arbeitszyklen Einfüllen, Vorpressen und Fertigpressen sowie Ausstoßen unter Vermeidung von Leerlaufzeiten bzw. Totzeiten so aufeinanderfolgen, daß die Fertigungszeit gering gehalten werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Preßbehälterbodcn als Preßstempel ausgebildet und mittels an seinem Umfang angeordneter Klemmringe durch Reibschluß längs der Treßbehälterwandung beliebig *estsetzbar ist.

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Durch diese Maßnahme gelingt es in vorteilhafter Weise durch beliebige Festlegung der Volumina der Preßbehälter die Arbeitsprozesse in den Preßbehältern optimal durchzuführen. Hierdurch können beträchtliche, durch Rücklaufhübe der Preßstempel sonst verursachte Leerlaufzeiten eingespart werden. Der Einfüllvorgang und alle Preßvorgänge sind außerdem gemäß der Beschaffenheit des Preßmaterials diesem anpassbar.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Preßstempel in der Preßkammer von der Kolbenstange eines diesem koaxial zugeordneten, entgegen dem als Schließorgan wirksamen Verdichtungskolben betätigbaren Druckzylinders anhebbar.

Dadurch kann der Vorpreßgang und das Fertigpressen in einem Preßbehälter durchgeführt werden. Außerdem ist der Forderung nach optimaler Entlüftung in vorteilhafter V7eik se dadurch entsprochen, daß das Feinmaterial bereits beim Vorpressvorgang mit Hilfe der für das Fertigpressen bestimmten Vakuumeinrichtung entlüftet v/erden kann.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Füllvorrichtung aus einem der Füllkammer in Achsrichtung vertikal vorgeordneten feststehenden Füllrohr gebildet, dem

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konzentrisch ein mittels eines Druckzylinders teleskopartig bewegliches Füllrohr zugeordnet ist. Eine derartige Ausbildung der Füllvorrichtung ermöglicht auf einfache Weise eine Steuerung des Füllvorganges während des Arbeitsprozesses und das Verschwenken der Füllkammer nach Beendigung des Füll vor ganges.

Außerdem ist in weiterer Ausbildung d*er Erfindung vorgesehen, daß der Preßstempel in der Füllkammer von dem durch die Kolbenstange eines Druckzylinders in Füllrichtung betätigbaren beweglichen Fallrohr absenkbar ist. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme ist, daß das Einfüllen des Füllgutes ohne Lufteinschluß vonstatten aeht, indem durch Absenken des Preßstempels das Füllgut unter gleichzeitiger Schwerkrafteinwirkung in die Füllkammer saugend eingelagert wird. Damit ist schon während des Einfüllvorganges eine Komprimierung des Füllgutes bewirkt,

Für die Durchführung des Fertigpreßvorgangs in der Preßkammer ist es vorteilhaft, v/enn der den Preßstempel in der Preßkammer betätigende Druckzylinder durch Sperrung dea Rückflusses des Druckmittel.^ in bekannter Ueise durch ein Rückschlagventil blockierbar ist. Damit ist der Preüstiunpel bei verringertem PreßkdmnervoLuintm auch als feststehender Presr.kammerboclen wLrksnm.

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ferner

vor, daß der Druckzylinder und der Verdichtungskolben durch eine Druckübersetzungseinrichtung gleichzeitig und gegenläufig beaufschlagbar sind. Hierdurch kann bei Schüttgütern, die gegebenenfalls auch eine Einsparung des Vorpreßvorgangs erlauben, eine gleichmäßige Materia!verdichtung im Preßblock erzielt werden.

Zur vorteilhaften Durchführung des Evakuierungsvorganges für den Vorpressvorgang wie auch für den Fertignreßvorgang ist weiterhin vorgesehen, daß die Evakuierungseinrichtung dem Verdichtungskolben konzentrisch zugeordnet ist.

Außerdem ist in weiterer Ausbildung der Erfindung die Evakuierungseinrichtung von dem Verdichtungskolben anhebbar und mittels Druckzylinder auf die Presskammer dichtend absenkbar angeordnet.

Für den selbsttätigen Abtransport der Preßlinge schließlich ist vorgesehen, daß die Preßkamiuer an ihrem Ausstoßende einen mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Drehkolbens betätigbaren Blockabschieber aufweist.

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Hierbei dient der als Preßbehälterboden wirksame Preßstempel in vorteilhafter Weise als Ausstoßorqan.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich im einzelnen aus der Eeschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiol der erfindungsgemäßen Blockpresse im Schnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der in Fig. 1 dargestellten Preßstempel.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung nach Fig. 1 in Draufsicht. In Fig. 4 schließlich ist die Blockpresse nach Fig. 1 im Schnitt der Linie IV-IV dargestellt.

Wie in Fig. 1 näher dargestellt ist, ist die Blockpresse im wesentlichen aus zwei um eine Zugsäule 3 schwenkbaren durch eine Traverse 8 miteinander verbundene Preßbehälter 1 und 2, sowie einer weiteren Zugsäule 4 und einem oberen und unteren Querhaupt 5 bzw. 6 gebildet. Die Lagerung des Preßbehältersystems auf der Zugsäule 3 übernimmt ein federnd gegen das untere Querhaupt abgestütztes Axiallager 7 sowie das Axiallager 9.

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Die beiden Preßbehälter 1 und 2 werden mittels eines hydraulischen Drehkolbens Io über ein Getriebe 11 und das Zwischenstück 12 reversibel um jeweils 180 geschwenkt, so daß beide Preßbehälter wechselweise ihre Arbeitsstellung tauschen können.

Im Preßbehälter 1 und im Preßbehälter 2 sind vertikal bewegliche Preßstempel 13, 14 vorgesehen. Diese Preßstempel gleiten, wie im einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich, mittels Führungsringe 15, 15' auf der Innenwandung der Preßbehälter. Für ausreichende Abdichtung des sich oberhalb bzw. unterhalb der Preßstempel befindlichen Preßbehälterraumes dienen Dichtungsringe 16, 17.

Beide Preßstempel sind durch eine Haltevorrichtung längs der Innenwandung der Preßbehälter durch Reibschluß an jeder beliebigen Stelle festsetzbar. Diese Haltevorrichtung besteht nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 aus einem Klemmring oder Druckring 18 und Feststellschrauben 19, die mit dem Führungsring 15' und dem Dichtungsring 17 zusammenwirken.

Der Anpressdruck der Haltevorrichtung und damit die Reibungskraft, der Preßst.empel an doi Preßbehälterinnenwan-

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dung läßt sich durch Einstellen der Feststellschrauben in den gewünschten Grenzen regulieren.

Die Betätigung des in der Preßstation befindlichen Preßstempels erfolgt durch einen koaxial zum Preßbehälter 2 angeordneten Druckzylinder 2o, dessen Kolben 21 in jeder Preßstempelstellung im Preßbehälter an den Preßstempel heranreicht. Hierzu ist der Druckzylinder 2o am unteren Querhaupt 6 der Blockpresse befestigt.

Am oberen Querhaupt 5 ist ein Druckzylinder 22 mit einem als Verdichtungskolben 24 wirksamen Druckkolben ebenfalls koaxial zum Preßbehälter 2 angeordnet. Preßstempel 14 und Verdichtungskolben 24 wirken somit gegeneinander.

Dem Verdichtungskolben 24 ist konzentrisch eine haubenförmige Evakuierungseinrichtung 27 derart zugeordnet, daß der abgesetzte Verdichtungskolben 24 mit seiner Schulter während seines Rücklaufes die Evakuierungseinrichtung 27 in ihre Ausgangsstellung mitzunehmen vormag.

Dichtungsringe 28 und 29 verhindern den Luftzutritt während des Evakuierungsvorganaes, der dann stattfindet, wenn die Evakuierungseinrichtung mittels Druckzylinder 3o, 3ο¹

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dichtend auf den Preßzylinderrand abgesenkt ist. Für die Absaugung der Luft aus dem Preßbehälter ist die Evakuierungseinrichtung mit einem Sauganschluß 31 versehen.

Die Betätigung des in der Füllstation befindlichen Preßstenpels 13 erfolgt durch ein vertikal bewegliches Füll- ^ rohr 32. Dieses Füllrohr ist auf einem feststehenden Füllrohr 33 gleitend angeordnet und dient in ausgefahrenem Zustand als dessen Verlängerung. Die Eetätigunq des beweglichen Füllrohres 32 erfolgt durch einen entsprechend angeordneten Druckzylinder 34.

In Fig. 3 ist eine Blockabschiebeeinrichtung dargestellt. Ein an der Zugsäule 4 angeflanschter Hebel 35 ist durch einen Drehkolben 36 betätigbar. Durch die Schwenkbewegung des Hebels 35 wird dann der aus dem Preßbehälter 2 ausge-" stossene Block auf ein nicht näher dargestelltes Transportmittel, wie z. B. ein Förderband, geschoben.

Aus Fig. 4 der Zeichnung ist die Fixieruncr der Preßbehälter durch Anschläge ersichtlich. Da in der Endlage der Preßbehälter 1 und 2 erhebliche Drehmassen abzubremsen

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sind, müssen entsprechende Verzögerungselemente vorgesehen sein. Diese Verzögerung wird beim Ausführungsbeispiel durch Stoßdämpfer 37 bzw. 37' erreicht", die mit dem aus den Zugsäulen 3 bzw. 4 und dem Pressenoberteil und Pressenunterteil gebildeten Pressenrahmen fest verbunden sind. Ein mit der Traverse 8 verbundener und somit mit den Preßbehältern 1, 2 verschwenkbarer Anschlag 39 wird durch diese Stoßdämpfer in seiner Schwenkbewegung abgebremst an die verstellbaren Endanschläge 4o, 4o' herangeführt.

Der Arbeitsablauf der Blockpresse wird zunächst durch die Fixierung der Preßbehälter an den Endanschlägen beispielsweise durch Kontaktschalter eingeleitet. Der Füllvorgang beginnt mit dem Absenken des beweglichen Füllrohres 32. Dabei kann das Füllvolumen durch entsprechende Festlegung der Wegstrecke des beweglichen Füllrohres mittels Hubbegrenzung des DruckzylInderkolbens des Druckzylinders 34 durch Kontaktschalter beliebig bestimmt werden. Da das bewegliche Ftillrohr 32 den Preßstempel 13 während des Einfüllvorgangs nach unten bewegt, wird das lockere Material im Preßbehältcr saugend eingelagert. Dadurch ist eine Materialauflockerung vorteilhaft vermieden.

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Nach dem Verschwenken in die Preßstation erfolgt die Verdichtung und der Ausstoß des fertigen Blockes. . Die Materialverdichtung wird vorzugsweise bei schwer entlüftbaren Materialien in *zwei Stufen vorgenommen: Vorverdichtung und Fertigpressen.

Dazu wird der Verdichtungskolben auf MaterialSchütthöhe im Preßbehälter 2 zusammen mit der Evakuierungseinrichtung abgesenkt. Durch Beaufschlagung des Druckkolbens drückt der Preßstempel 14 das Material unter Volumenverminderung gegen den Verdichtungskolben 24. Gleichzeitig wird die ausgepresste Luft am Saugstutzen 31 der Evakuierung seinrichtung 27 abgesaugt. Nach Beendigung der Vorverdichtung wird der Kolben 21 durch Sperrung seines Rückflusses festgesetzt, so daß das Fertigpressen mit dem Verdichtungskolben 24 gegen den feststehenden Preßstempel erfolgen kann. Das nachfolgende Ausschieben des fertigen Blockes aus dem Preßbehälter geschieht durch erneute Betätigung des Druckkolbens 21, inden der Block zangenförmig zwischen Preßstempel und Verdichtungskolben eingespannt bis über den Rand des Preßbehälters ausgetragen wird. Der Blockabschieber 35 drückt sodann den fertigen Block auf das bereitstehende Transportmittel. Gleichzeitig fährt der

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Druckkolben 21 in seine Ausgangsstellung zurück, während der Preßstempel dank seiner Klemmeinrichtung in der oberen Lage stehen bleibt. Nach den Verschwenken kann dann der Preßstempel wie oben beschrieben durch das bewegliche Füllrohr abgesenkt werden.

Diese vorteilhafte Funktion der Blockpresse erlaubt ein nahtloses Aneinanderfügen sämtlicher Arbeitsabläufe.

Vorverdichtung und Fertigpressen im einen Preßbehälter können parallel dem Einfüllvorganq im anderen PreQbehälter durchgeführt werden.

Dadurch, daß das Vorpressen und das Fertigpressen im gleichen Preßbehälter stattfindet, kann mit nur einer Evakuierungseinrichtung gearbeitet werden. Die Füll- und Pressvolumina sind in den Grenzen des Gesamtbehältervoluiuens beliebig wählbar. Somit ist auch die Funktion der Blockpresse den verschiedensten Anforderungen der zu verdichtenden Materialien leicht annassbar.

- Patentansprüche -

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Claims

WERNER & PFLEIDERER Ju 11 1^* Pat.-Es/ep PE 71o7 Patentansprüche "* .

1. Hydraulische Blockpresse zur Verdichtung pulverförmiger oder faseriqer Materialien unter Vakuum mit zumindest zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbaren, als Füll- bzw. Preßkammer dienenden Preßbehältern und einer Füllvorrichtung, sowie mit in die Preßkammer eintauchbaren Verdichtungskolben und einer dieser koaxial zugeordneten Evakuierungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßbehälterboden als Preßstempel ausgebildet und mittels an seinem Umfang angeordneter Klemmringe durch Reibschluß längs der Preßbehälterwandung beliebig festsetzbar ist.

2. Hydraulische Blockpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel in der Preßkammer von der Kolbenstange eines diesem koaxial zugeordneten, entgegen dem als Schließorgan wirksamen Verdichtungskolben betätigbaren Druckzylinder anhebbar ist.

3. Hydraulische Blockpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllvorrichtung aus einem der Füllkammer

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in Achsrichtung vertikal vorgeordneten feststehenden Füllrohr gebildet ist, dem konzentrisch ein mittels eines Druckzylinders teleskopartig bev/egliches Füilrohr zugeordnet ist.

4. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel in der Füllkaramer von den durch die Kolbenstange eines Druckzylinders in Füllrichtung betätigbaren beweglichen Füllrohr absenkbar ist.

5. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch crekennzeichnet, daß der den Preßstemoel in der Preßkairaner betätigende Druckzylinder durch Sperrung des Rückflusses des Druckmittels in bekannter Weise durch ein Rückschlagventil blockierbar ist.

6. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder und der Verdichtungskolben durch eine Druckübersetzungseinrichtung gleichzeitig und gegenläufig beaufschlagbar sind.

7. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierungseinrichtung

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dem Verdichtungskolben konzentrisch zugeordnet ist.

8. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1-bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierungseinrichtung von dem Verdichtungskolben anhebbar und mittels Druckzylinder auf die Presskammer dichtend absenkbar zugeordnet ist.

9. Hydraulische Blockpresse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Presskammer an ihrem Ausstoßende einen mittels eines pneumatischen Drehkolbens betäticrbaren Blockabschieber aufweist.

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