DE2634473C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Kartuschen aus entlüfteter Minenmasse für die Schreibminenherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kartuschen aus entlüfteter Minenmasse für die Schreibminenherstellung, bestehend aus einer Seihpres se, die ein Magazin für zu verarbeitende Minenmasse und einen diesem im Arbeitsweg eines hydraulisch antreibbaren Preßkolbens nachgeschalteten Massezylinder mit einer Seihplatte aufweist, und bestehend aus einer mit der Seihpresse zu einer Baueinheit zusammen gefaßten Kartuschenpresse, die eine Zuführung für die aus der Seihpresse austretende Minenmasse und einen dieser im Arbeitsweg eines hydraulisch antreibbaren Verdichtungskolbens nachgeschalteten Kartuschenzylinder aufweist, wobei der Raum zwischen der Seihplatte und dem Kartuschenzylinder als Vakuumraum ausgebildet ist, und wobei der Seihplatte eine Zerkleinerungseinrichtung für die in Form von Strängen aus der Seihplatte austretende Minenmasse nachgeordnet ist.

In der Bleistift- und Bleistiftmaschinen-Industrie werden aus verdichteter Minenmasse bestehende, zylindrische Formkörper als Kartuschen bezeichnet

Bei einer derartigen aus der DE-PS 8 81013 bekannten Vorrichtung sind die Seihpresse und die Kartuschenpresse vertikal angeordnet. Aus dem als Vakuumraum ausgebildeten Magazin fließt die Minenmasse unter dem Schwerkrafteinfluß in den Massezylinder und wird von dort mittels eines Preßkolbens durch als Matrizen ausgebildete Seihdüsen großen Durchmes sers gepreßt. Die hierbei entstehenden verhältnismäßig dicken Stränge werden mittels einer Messerwalze vorzerkleinert und dann noch ebenfalls im Vakuumraum durch Verreibewalzen zerkleinert, um eine zu einem

guten Entlüften der Minenmasse erforderliche große Oberfläche bezogen auf die Masse zu erhalten. Von den Verreibewalzen wird die Minenmasse mittels einer Förderschnecke oder einer Rutsche in den Kartuschenzylinder gefördert, wo mittels eines einzigen Hubes die Minenmasse zu einer Kartusche verdichtet oder die Minenmasse durch eine Düse in einem Strang ausgepreßt wird Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist, daß das Magazin der Seihpresse ständig unter Vakuum stehen muß, da bei jedem Beschickungsvorgang dsts Vakuum nicht nur im Magazin, sondern auch im Vakuumraum zwischen Seihpresse und Kartuschenpresse zusammenbricht Die Matrizen großen Durchmessers haben außer diesem Nachteil auch noch den weiteren Nachteil zur Folge, daß die Zerkleinerungseinrichtung wegen der Dicke der erzeugten Stränge aus Minenmasse zweistufig, d. h. sehr aufwendig ausgebildet sein muß. Weiterhin ist nachteilig, daß aufgrund des starken Schmierens von Graphit sich die Förderschnecke oder die alternativ vorgesehene Rutsche leicht zusetzen können, was zu Betriebsunterbrechungen führt Wegen dieser gravierenden Nachteile hat diese bekannte Vorrichtung keinen Eingang in die Praxis gefunden.

Anfang der 60er Jahre haben jeweils voneinander gesonderte Seihpressen und Kartuschenpressen Eingang in die Praxis gefunden, wobei die Seihpresse jeweils als horizontalliegende Vorrichtung und die Kartuschenpresse als vertikal angeordnete Vorrichtung ausgebildet war.

Aus der DE-OS 23 53 960 ist eine Vakuum-Streagpresse bekannt, die einen hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitszylinder mit einer Kolbenstange und einem an dessen freiem Ende angebrachten Preßkolben aufweist. Mit dem horizontal bewegbaren Preßkolben wird aus einem Magazin Minenmasse in einen Massezylinder eingeschoben und dort unter leichtem Druck in mehreren Arbeitsschritten verdichtet. Anschließend wird der so gebildete Vorformkörper mit hohem Druck durch Düsen ausgepreßt Die Entlüftung der Minenmasse erfolgt dadurch, daß das Magazin als Vakuumraum ausgebildet ist Insbesondere beim Einsatz von Färbmassen als Minenmasse ist das Entlüften der als Granulat in das Magazin eingegebenen Minenmasse problematisch, da die einzelnen Massepartikeln verhältnismäßig groß sind. Weiterhin ist problematisch, daß bei jedem Nachfüllen von Minenmasse in das Magazin das Vakuum im Magazin zusammenbricht und anschließend neu aufgebaut werden muß. Schließlich liegen auch noch Probleme darin, daß der Arbeitszylinder zum schrittweisen Einschieben und Vorverdichten der Minenmasse in den Massezylinder nur mit verhältnismäßig geringer Preßkraft arbeitet, während er zum Auspressen der Minenmasse mit sehr hoher Preßkraft arbeiten muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß bei einfachem Aufbau eine gute Entlüftung der Minenmasse bei störungsfreiem Betrieb erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seihpresse und die Kartuschenpresse horizontal angeordnet sind, daß die Zerkleinerungseinrichtung durch eine im Weg der aus der Seihplatte mit hoher Geschwindigkeit austretenden dünnen Stränge aus Minenmasse angeordnete, die Minenmasse in ein dem Kartuschenzylinder vorgeordnetes Magazin der Kartuschenpresse umlenkende Prallplatte gebildet wird, daß der als StoDf- und Ausschubkolben wirkende Verdichtungskolben die Minenmasse schrittweise aus dem Magazin in den Kartuschenzylinder fördernd antreibbar ist, und daß die Ausschuböffnung des Kartuschenzylinders sich über dessen vollen Querschnitt erstreckt und durch ein Verschlußteil verschließbar ist Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht daß eine äußerst einfach ausgebildete Zerkleinerungseinrichtung die sehr dünnen, aus der Seihpresse austretenden Stränge aus Minenmasse extrem zerkleinert und gleichzeitig in das Magazin der Kartuschenpresse gefördert werden, wobei während dieses Zerklcinerungsprozesses gleichzeitig die Evakuierung stattfindet Da zur Erzeugung der sehr dünnen Stränge die Seihdüsen der Seihpresse einen entsprechend geringen Durchmesser haben, sind diese ständig mit Minenmasse verstopft so daß auf dieser Seite der Vakuumraum völlig geschlossen ist Aus diesem Grunde kann auch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Magazin der Seihpresse ständig mit der Atmosphäre verbunden sein, was wiederum dazu führt, daß dieses Magazin nicht nur chargenweise, sondern auch kontinuierlich beschickt werden kann. Außerdem braucht nicht nach jeder Beschickung neu ein Vakuum aufgebaut zu werden. Der erwähnte Zerkleinerungs- und Umlenk- bzw. Fördereffekt ist naturgemäß am besten, wenn die Seihpresse oberhalb der Kartuschenpresse angeordnet ist. Durch die Ausbildung des Kartuschenzylinders wird ¹ erreicht, daß der Stopf- und Ausschubkolben der Kartuschenpresse außer zum Stopfen, d. h. Verdichten, der Kartuschen auch zum Ausschieben der Kartuschen aus dem Kartuschenzylinder eingesetzt werden kann. Damit auch beim Ausschub einer Kartusche aus dem Kartuschenzylinder das Vakuum im Vakuumraum nicht zusammenbricht, ist es von Vorteil, wenn der Stopf- und Ausschubkolben beim Ausschub einer Kartusche aus dem Kartuschenzylinder nur teilweise aus dessen Ausschuböffnung ausschiebbar ist, wobei es zusätzlich von Vorteil ist, wenn der Stopf- und Ausschubkolben aus einem hartelastischen Werkstoff besteht, so daß er mit ausreichender Dichtwirkung die Ausschuböffnung beim Ausschub einer Kartusche verschließt

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und aus den Unteran- Sprüchen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Vertikal-Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig.1.

Auf einem gemeinsamen Maschinenfundament 1 sind übereinander eine Seihpresse 2 und eine Kartuschenpresse 3 angeordnet. Die oben liegende Seihpresse 2 weist einen horizontal angeordneten, hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitszylinder 4 auf, in dem ein Kolben 5 entsprechend der Beaufschlagung mit Hydraulikflüssigkeit koaxial verschiebbar angeordnet ist. An dem Kolben ist eine einseitig abgedichtet aus dem Arbeitszylinder 4 herausgeführte Kolbenstange 6 angebracht, an deren freiem Ende ein Preßkolben 7 angebracht ist Die Kolbenstange 6 ist wegen ihrer großen freien Länge in einem Kolbenstangenführungslager 8 abgestützt Weiterhin ist ein als Magazin 9 dienender Einfüllbehälter vorgesehen, über dessen Boden 10 der Preßkolben 7 geradlinig bewegbar ist.

Dieses Magazin steht ständig mit der Atmesphäre in Verbindung, d. h. es kann mit einem einfachen, ein Eindringen von Schmutz und ein Austreten von Staub verhindernden, lose aufleebaren Deckel 11 versehen

sein; es ist aber nicht vakuumdicht verschließbar. koaxial zur Kolbenstange 6 mündet aus dem Magazin 9 ein Massezylinder 12 aus, an dessen Ende eine Seihplatte 13 angebracht ist, die mit einer Vielzahl von axial verlaufenden Bohrungen 14 kleinen Durchmessers, beispielsweise mit einem Durchmesser von etwa 1 mm, versehen ist.

Die unterhalb der Seihpresse 2 angeordnete Kartuschenpresse 3 weist ebenfalls einen horizontal und parallel zum Arbeitszylinder 4 angeordneten, hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitszylinder 15 auf, in dem ein Kolben 16 koaxial verschiebbar angeordnet ist, an dem eine abgedichtet aus dem Arbeitszylinder 15 herausgeführte Kolbenstange 17 angebracht ist. Beide Arbeitszylinder 4, 15 sind durch jeweils gesonderte, in der Zeichnung nicht dargestellte Hydraulikpumpenaggregate mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar. Am freien Ende der Kolbenstange 17 ist ein Stopf- und Ausschubkolben 18 angebracht, der über dem Boden 19 eines Magazins 20 in einen sich an das Magazin anschließenden Kartuschenzyünder 21 bei entsprechenden Bewegungen der Kolbenstange 17 einschiebbar ist. Der Kartuschenzylinder 21 ist an seinem dem Magazin 20 abgewandten Ende mittels eines Flachschiebers 22 verschließbar, der konisch ausgebildet ist und in einer entsprechenden konisch ausgebildeten Führung 23 geführt ist, so daß er aufgrund dieser konischen Ausbildung in der Schließstellung dicht vor die Ausschuböffnung 24 des Kartuschenzylinders 21 gepreßt wird. Der Flachschieber 22 wird mittels eines Hydraulikzylinders 25 in eine Schließstellung vor der Ausschuböffnung 24 des Kartuschenzylinders 21 bzw. in eine Stellung, in der die Ausschuböffnung 24 offen ist, verschoben. Auf der dem Hydraulikzylinder 25 gegenüberliegenden Seite ist ein Anschlag 26 vorgesehen, der mittels einer mit einem Handrad 27 betätigbaren Spindel 28 in der Verschieberichtung des Flachschiebers 22 verschoben werden kann, so daß zum einen eine exakte Stellung des Flachschiebers 22 vor der Ausschuböffnung 24 des Kartuschenzylinders 21 festgelegt werden kann, in der der Flachschieber 22 einerseits die Ausschuböffnung 24 verschließt, andererseits aber noch nicht in der konischen Führung 23 festklemmt. Sollte ein solches Klemmen andererseits doch einmal eintreten, so kann mittels Spindel und Anschlag 26 der Flachschieber 22 aus der Schließstellung herausgedrückt werden. Im Anschluß an den Flachschieber 22 ist vor der Ausschuböffnung 24 des Kartuschenzylinders 21 eine Aufnahmemulde 29 für aus dem Kartuschenzylinder 21 ausgeschobene Kartuschen 30 angeordnet.

Die Kolbenstange 17 der Kartuschenpresse 3 ist wegen ihrer großen freien Länge in einer dem Magazin 20 unmittelbar vorgeordneten Kolbenstangenführung 31 abgestützt, in der auch ein Abstreifring 32 zum Abstreifen von an der Kolbenstange haftender Minenmasse und eine — vom Magazin 20 her gesehen — hinter dem Abstreifring 32 angeordnete Vakuumdichtung 33 angeordnet ist

Zwischen der Seihplatte 13 und dem Magazin 20 der Kartuschenpresse 3 ist eine Vakuumhaube 34 angebracht, deren sämtliche Flanschverbindungen zur Seihpresse 2 und zum Magazin 20 der Kartuschenpresse 3 vakuumdicht ausgebildet sind. In der Vakuumhaube 34 ist ein Entlüftungsstutzen 35 zum Anschluß an eine Vakuumpumpe vorgesehen. In der Vakuumhaube 34 ist auswechselbar eine Prallplatte 36 aus hochverschleißfestem Material, beispielsweise aus gehärtetem Stahl, derart schräg angebracht, daß ein der Achse 37 der Kolbenstange 6 entsprechender Strahl in das Magazir 20 reflektiert wird, wie durch die strichpunktierte Reflektionslinie 38 in F i g. 1 angedeutet ist. Üblicherweise wird also die Prallplatte 36 unter einem Winke von etwas 45° zur Horizontalen geneigt sein.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
In das Magazin 9 der Seihpresse 2 wird kontinuierlich oder chargenweise Minenmasse, und zwar Minenmasse für Graphitminen oder Farbminen eingegeben und

ίο durch den aufgrund entsprechender hydraulischer Beaufschlagung hin- und hergehenden Preßkolben 7 in den Massezylinder 12 geschoben und durch die Bohrungen 14 der Seihplatte 13 gepreßt. Die mit hoher Geschwindigkeit austretenden Stränge 39 aus Minen· masse, deren Durchmesser dem kleinen Durchmesser der Bohrungen 14 entspricht, prallen gegen die Prallplatte 36 und werden dort unter gleichzeitigem Zerbrechen in eine große Zahl kleiner Bestandteile in das Magazin 20 der Kartuschenpresse 3 umgelenkt. Da die Bohrungen 14 der Seihplatte 13 ständig mit Minenmasse verstopft sind, ist auch an dieser Stelle der durch die Vakuumhaube 34, das Magazin 20 und der Kartuschenzylinder 21 gebildete Vakuumraum 4€ ständig vakuumdicht verschlossen, obwohl das Magazin 9 der Seihpresse 2 ständig unter Atmosphärendruck steht. Die bei dem Aufprall der Stränge 39 auf die Prallplatte 36 entstehenden kleinen Partikeln werden im Vakuum des Vakuumraums 40 vollständig entlüftet Anschließend werden diese Partikeln von dem Stopf- und Ausschubkolben 18 der Kartuschenpresse 3 in den Kartuschenzylinder 21 geschoben. Die Ansteuerung de! Arbeitszylinders 15 der Kartuschenpresse 3 erfolgt lastabhängig, d. h. es erfolgt jedesmal eine Umsteuerung, wenn die schrittweise in den Kartuschenzylindei 21 eingeschobene und dort gestopfte Minenmasse einer vorgegebenen Widerstand, der einer vorgegebener Stopfdichte entspricht auf den Stopf- und Ausschubkolben und damit über die Kolbenstange 17 und der Kolben 16 auf die im Arbeitszylinder 15 befindliche Druckflüssigkeit ausübt. Mit jedem Arbeitshub fähn also der Stopf- und Ausschubkolben 18 weniger tief in den Kartuschenzylinder 21 ein. Evtl. Undichtigkeiter zwischen dem Flachschieber 22 und dem Kartuschenzylinder 21 werden spätestens beim ersten Einschieben von Minenmasse in den Kartuschenzylinder vor den-Flachschieber 22 beseitigt.

Wenn eine Kartusche 30 vorgegebener Länge gestopft ist, wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Hydraulikzylinder 25 betätigt und der Flachschieber aus seiner Verschließstellung vor den-Kartuschenzylinder 21 herausgezogen und die Kartusche 30 auf die Aufnahmemulde 29 herausgeschoben Auch bei diesem Ausschieben der Kartusche 30 brichi das Vakuum im Vakuumraum40 nicht zusammen, da dei Stopf- und Ausschubkolben 18 wenigstens teilweise irr Kartuschenzylinder 21 verbleibt Um eine möglichsi gute Dichtung zwischen dem Stopf- und Ausschubkol ben 18 und dem Kartuschenzylinder 21 herbeizuführen besteht der Stopf- und Ausschubkolben 18 aus einen hartelastischen Material, beispielsweise aus einen hartelastischen Polyamid. Während des Ausschieben! einer Kartusche 30 aus dem Kartuschenzylinder 21 wire der Arbeitszylinder 4 der Seihpresse 2 abgeschaltet damit keine Anhäufung von Minenmasse im Magazin 2( der Kartuschenpresse 3 eintritt und damit nicht in den Falle, daß doch ein teilweiser Zusammenbruch de: Vakuums stattfindet die während dieses Zeitraum: eingebrachte geseihte Minenmasse schlecht entlüftet ist

7 8

Die geschilderten Steuervorgänge für die verschiede- Kartuschen 30 werden von der Aufnahmemulde 29

nen Arbeitshübe des Preßkolbens 7 und des Stopf- und entweder über eine entsprechende Fördereinrichtung

Ausschubkolbens 18 können mit in der Hydraulik im direki einer Minenpresse oder einem Feuchteraumlager

Prinzip bekannten Einrichtungen realisiert werden. zugeführt.

Die aus dem Kartuschenzylinder 21 ausgeschobenen 5

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kartuschen aus entlüfteter Minenmasse für die Schreibminenherstellung, bestehend aus einer Seihpresse, die ein Magazin für zu verarbeitende Minenmasse und einen diesem im Arbeitsweg eines hydraulisch antreibbaren Preßkolbens nachgeschalteten Massezylinder mit einer Seihplatte aufweist, und bestehend aus einer mit der Seihpresse zu einer Baueinheit zusammengefaßten Kartuschenpresse, du.· eine Zuführung für die aus der Seihpresse austretende Minenmasse und einen dieser im Arbeitsweg eines hydraulisch antreibbaren Verdichtungskolbens nachgeschalteten Kartuschenzylinder aufweist, wobei der Raum zwischen der Seihplatte und dem Kartuschenzylinder als Vakuumraum ausgebildet ist, und wobei der Seihplatte eine Zerkleinerungseinrichtung für die in Form von Strängen aus der Seihplatte austretende Minenmasse nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seihpresse (2) und die Kartuschenpresse (3) horizontal angeordnet sind, daß die Zerkleinerungseinrichtung durch eine im Weg der aus der Seihplatte (13) mit hoher Geschwindigkeit austretenden dünnen Stränge (39) aus Minenmasse angeordnete, die Minenmasse in ein dem Kartuschenzylinder (21) vorgeordnetes Magazin (20) der Kartuschenpresse umlenkende Prallplatte (36) gebildet wird, daß der als Stopf- und Ausschubkolben (18) wirkende Verdichtungskolben die Minenmasse schrittweise aus dem Magazin in den Kartuschenzylinder fördernd antreibbar ist, und daß die Ausschuböffnung (24) des Kartuschenzylinders sich über dessen vollen Querschnitt erstreckt und durch ein Verschlußteil verschließbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (36) schräg zur Achse (37) der Seihpresse (2) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (36) unter einem Winkel von etwa 45° zur Achse (37) der Seihpresse (2) angeordnet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (36) aus hochabriebfestem Werkstoff besteht

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (36) aus gehärtetem Stahl besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (36) auswechselbar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seihpresse (2) oberhalb der Kartuschenpresse (3) angeordnet ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschuböffnung (24) des Kartuschenzylinders (21) mittels eines konisch ausgebildeten, in einer konischen Führung (23) verschiebbaren Flachschieber (22) verschließbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachschieber (22) hydraulisch betätigbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kartuschenzylinder (21) eine Aufnahmemulde (29) für aus dem Kartuschenzylinder ausgestoßene Kartuschen (30) nachgeordnet ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopf- und Ausschubkolben (18) zum Stopfen der Minenmasse in dem Kartuschenzylinder (21) lastabhängig antreibbar ist

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seihdüsen der ίο Seihplatte (13) einen Durchmesser von etwa 0,8 bis 2,0 mm aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Seihdüsen der Seihplatte (13) einen Durchmesser von 0,9 bis 1,5 mm

is aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet daß das Magazin (9) der Seihpresse (2) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

14, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Stillsetzen der Seihpresse (2) beim Ausschub einer Kartusche (30) aus dem Kartuschenzylinder (21).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, insbesondere nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopf- und Ausschubkolben (18) beim Ausschub einer Kartusche (30) aus dem Kartuschenzylinder (21) nur teilweise aus dessen Ausschuböffnung (24) ausschiebbar ist. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der Stopf- und Ausschubkolben (18) aus einem hartelastischen Werkstoff besteht