DE3022319C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gepreßten Formlingen, vorzugsweise Preßsteinen, aus körnigem oder pulverförmigem Material, vorzugsweise Sand, das in eine Form mit einstellbarem Füllvolumen eingefüllt und mittels Kolbenkraft gepreßt wird, sowie auf eine Presseneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein bekanntes derartiges Herstellungsverfahren (DE-OS 27 41 800) findet insbesondere bei der Verarbeitung von keramischem Sand zu feuerfesten Steinen Anwen­ dung. In der Praxis hat es sich nun gezeigt, daß die gepreßten Formlinge mehr oder weniger stark schwankende Höhenabmessungen aufweisen, so daß sie teilweise außerhalb der Toleranzgrenze liegen und Ausschuß bilden. Um dem zu begegnen, wird die Höhe der Formlinge laufend gemessen, und es wird versucht, bei unzulässigen Abweichun­ gen vom Normalmaß das Füllvolumen bzw. den Formfüllfaktor, der sich aus dem Verhältnis der endgültigen Formlingshöhe und der Höhe des zu füllenden Formhohlraumes ergibt, zu korrigieren. Diese Korrekturen sind jedoch unzureichend, da im besten Falle nur der nachfolgende Arbeitstakt, also der Folgestein korri­ giert bzw. an die endgültige Sollhöhe angenähert werden kann. Normalerweise kann bei größeren Abweichungen nur ein schritt­ weises Annähern an den Sollwert vollzogen werden, da auf dem Herstellungsweg eines Formlings mehrere Einflußfaktoren zu berücksichtigen sind und deshalb eine sprunghafte Korrektur in den meisten Fällen nicht zum Ziele führt. Diese Situation zeigt, daß Arbeitszeit und Materialverluste nicht vermeidbar sind und die Herstellung von gepreßten Formlingen stark ver­ teuern. Diese Formlinge sind nachträglich nicht mehr korrigier­ bar, und sie lassen sich praktisch nicht mehr verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiter auszugestalten, daß sich ohne Änderung der Preß- und der übrigen Arbeitsbedingungen auf einfache Weise gepreßte Formlinge mit praktisch überein­ stimmenden Abmessungen herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Materials vor dem Einbringen in die Form gemessen und das Füllvolumen der Form in Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtigkeits­ gehalt im Sinne einer Kompensation der aus einer Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes des Materials resultierenden Än­ derung der Größe der gepreßten Formlinge geregelt wird.

Die Erfindung basiert somit auf der sinnvollen Aus­ wertung der Erkenntnis, daß sich jede eintretende Feuchtig­ keitsänderung des zu verarbeitenden Materials auf das Füll­ volumen bzw. den Füllfaktor auswirkt. Somit ist die Feuch­ tigkeit des zu pressenden Materials mitbestimmend für die Höhe der Formlinge bei konstantem Preßdruck und gleichblei­ benden Arbeitsbedingungen. Dies bedeutet in der Praxis, daß eine keramische Masse mit einem größeren Feuchtigkeits­ anteil unter den genannten konstanten Bedingungen eine gerin­ gere Höhe nach Fertigstellung als gepreßter Formling aufweist als ein Formling aus einem Material mit einem geringeren Feuchtigkeitsanteil. Auf dem Verarbeitungsweg des Materials zur Form können vor allem infolge längerer Stillstandzeiten Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes eintreten. Natürlicher­ weise wird dann dem keramischen Material durch die Umwelt Flüssigkeit entzogen. Dies geschieht besonders dann, wenn es in Form einer dünnen Schicht und/oder mit relativ großer Oberfläche der Umgebung frei ausgesetzt ist. Durch Berück­ sichtigung der unterschiedlichen Verdichtung des Materials in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt lassen sich beim erfindungsgemäßen Verfahren Formlinge übereinstimmender Abmessungen auch bei stärkeren Schwankungen des Feuchtig­ keitsgehaltes herstellen, ohne daß bei Auslösung einer Korrektur des Füllvolumens eine oder mehrere Ausschußteile produziert werden.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Materials unmittelbar vor dem oder beim Einbringen in die Form gemessen wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Abweichungen der Regel­ größe möglichst gering gehalten werden.

Als zur Erzielung von in besonders engen Toleranz­ grenzen liegenden Formlingen vorteilhaft hat es sich her­ ausgestellt, wenn Abweichungen der Formlingsgröße von einem Sollwert gemessen und ein der sich ergebenden Diffe­ renz entsprechender Korrekturwert zusammen mit dem Korrektur­ faktor, der der Abweichung des Feuchtigkeitsgehaltes von dem Sollwert entspricht, zur Regelung des Füllvolumens ausgewer­ tet wird.

Die Pressen­ einrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens mit einer Hohlform, deren Volumen durch Verlagerung eines den Formboden bildenden, mit Hilfe einer Verstelleinrichtung vertikal verschiebbaren Kolbens einstellbar ist, und mit einem dem Zuleiten des Materials von einem Vorbunker od. dgl. zur Hohlform dienenden Einfüllschieber ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstelleinrichtung mit einem Regelgerät verbunden ist, an der ein in den Weg des Ma­ terials zur Form eingeschaltetes Feuchtigkeitsmeßgerät ange­ schlossen ist.

Dabei hat es sich im Hinblick auf die Vermei­ dung größerer Zeitintervalle zwischen der Feuchtigkeitsmes­ sung und der Füllvolumenverstellung als besonders günstig erwiesen, wenn das Feuchtigkeitsmeßgerät im Einfüllschieber an­ geordnet ist.

Die Erfin­ dung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Pressenein­ richtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Herstellungsverfahrens,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des dabei zum Einsatz gelangenden Regelverfahrens und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Abwand­ lung des Regelverfahrens nach Fig. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die veranschaulichte Presseneinrichtung im wesentlichen eine hydraulisch betätig­ te Viersäulenpresse 1. Am oberen Ende der vier Säulen 2 ist ein Joch 3 angeordnet, in dessen Mitte ein nach unten vor­ stehender Kolben 4 stationär befestigt ist. Diesem Kolben 4 ist am unteren Ende der Säulen 2 eine entlang den Säulen verschieb­ bare Einheit 5 aus einer Preßplatte, einem mit ihr vertikal verschiebbaren Träger und einer auf letzterem angeordneten Form zugeordnet. Diese ist als Hohlform ausgebildet, deren Boden durch einen nicht näher veranschaulichten Kolben gebildet ist. Neben dieser Einheit 5 befindet sich außerhalb der Säulen 2 ein Support, der am Träger der Einheit 5 angeordnet ist und eine hydraulische Einrichtung zur Verschiebung eines oben und unten offenen Einfüllschiebers 8 trägt, der von Führungsstangen 9 geführt wird. Über dem Einfüllschieber 8 befindet sich in der in Fig. 1 veranschaulichten Lage die rahmenförmige Mündung 10 eines flexiblen Kanals 11, der an das Ende eines Förderbandes 12 angeschlossen ist. Über dem Förderband 12 befindet sich ein Vorbunker 13, der das zu pressende Material 14, beispielsweise keramischen Sand, der zu feuerfesten Steinen verarbeitet werden soll, enthält. An seiner Unterseite weist der Vorbunker 13 eine Entleerungs­ öffnung 15 auf, durch die das Material aus dem Vorbunker 13 austritt und unter der vorderen Kante der Entleerungsöffnung 15 hindurch zum Förderbandende gelangt und von dort in den flexiblen Kanal 11 eintritt. Die Größe der Öffnung 15 und damit die Menge des durch das Förderband 12 transportierten Materials läßt sich durch Verstellung eines Schiebers 16 od. dgl. an der vorderen Kante der Entleerungsöffnung 15 einstellen. Bei Wahl einer größeren Entleerungsöffnung 15 mit Hilfe des Schiebers 16 ist natürlich eine geringere Förder­ bandgeschwindigkeit zu wählen und umgekehrt. Da die Presse diskontinuierlich arbeitet, muß somit auch der Einfüllschieber 8 taktweise gefüllt und vorbewegt werden. Dementsprechend wird auch der Antrieb des Förderbandes 12 intermittierend betätigt.

Die Arbeitsweise der Presse entspricht im wesentlichen derjenigen herkömmlicher Pressen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 27 41 800 beschrieben ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von gepreßten Formlingen mit Hilfe der schematisch veranschau­ lichten Presseneinrichtung wird der Feuchtigkeitsgehalt des Materials 14 vor dem Einbringen in die Form gemessen, und zwar entweder im Bereich des oberen Trums des Förderbandes 12, wie in ausgezogener Linie veranschaulicht, oder aber vorzugsweise unmittelbar vor dem oder beim Einbringen des Materials in die Form, wie dies in punktierter Linie angedeutet ist. In diesem Fall ist das Feuchtigkeitsmeßgerät im Einfüll­ schieber angeordnet. Der ermittelte Meßwert wird einem Regel­ gerät 17 zugeführt, dort mit dem zuvor eingegebenen Sollwert verglichen, und das Ergebnis dieses Vergleichs wird ausge­ wertet, um eine dem Regelgerät 17 nachgeschaltete Füllvolumen­ verstelleinrichtung 18, die in Fig. 1 nur schematisch links von dem Vorbunker 13 veranschaulicht ist, sich in Wirklich­ keit jedoch innerhalb der Einheit 5 befindet, zu betätigen, und zwar wird in Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtig­ keitsgehalt das Füllvolumen der Form im Sinne einer Kompen­ sation der aus einer Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes des Materials 14 resultierenden Änderung der Abmessung der gepreßten Formlinge geregelt.

Zur Ableitung der Formlinge ist der Presseneinrichtung 1 ein Förderband 19 nachgeschaltet.

Die Arbeitsweise der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläu­ terten Presseneinrichtung, und zwar die Regelung des Füllvolu­ mens der Form, ist schematisch in Fig. 2 veranschaulicht. Wie ersichtlich, wird der gemessene Feuchtigkeits-Istwert in das Regelgerät 17 eingegeben und dort mit dem ebenfalls eingegebenen Feuchtigkeits-Sollwert verglichen. In Abhängigkeit von der Differenz, die sich bei diesem Vergleich ergibt, sorgt das Regelgerät 17 über ein der Füllvolumenverstelleinrichtung 18 zugeordnetes, in Fig. 1 nicht näher veranschaulichtes Stellglied für eine Änderung des Füllvolumens der Form. Da letztere als Hohlform ausgestaltet ist, deren Volumen durch Verlagerung eines den Formboden bildenden Kolbens einstell­ bar ist, ist das Volumen mit Hilfe der auf den Kolben wirken­ den Verstelleinrichtung 18 regulierbar.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann die Regeleinrichtung nicht nur das Ergebnis eines Vergleichs des Feuchtigkeits- Istwertes mit dem Feuchtigkeits-Sollwert auswerten; es ist vielmehr möglich und zur Erzielung besonders enger Toleranz­ grenzen vorteilhaft, zusätzlich einen Vergleich des Steinhöhe-Ist­ wertes mit dem Steinhöhe-Sollwert vorzunehmen, so daß die sich bei beiden Vergleichen ergebenden Korrekturwerte bzw. Faktoren zur Regelung des Füllvolumens ausgewertet werden. Aufgrund des sich bei einem reinen Höhenvergleich der Steine ergebenden Korrekturwertes und des im Feuchtigkeitsmeßver­ fahren erhaltenen Korrekturfaktors - wobei beide Werte dieselbe Größenordnung aufweisen - kann nun eine Änderung des Füllvolumens bzw. Füllfaktors vorgenommen werden, bei der zwei Einflußgrößen berücksichtigt sind. Die Regulierung erfolgt auch bei dieser Ausführungsform nach Fig. 3 mit einem für beide ermittelten Korrekturwerte bzw. Korrekturfaktoren gemeinsamen Regelgerät 17 zur Einstellung der Füllvolumen­ verstelleinrichtung 18.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von gepreßten Form­ lingen, vorzugsweise Preßsteinen, aus körnigem oder pulver­ förmigem Material, vorzugsweise Sand, das in eine Form mit einstellbarem Füllvolumen eingefüllt und mittels Kolben­ kraft gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuch­ tigkeitsgehalt des Materials vor dem Einbringen in die Form gemessen und das Füllvolumen der Form in Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtigkeitsgehalt im Sinne einer Kompen­ sation der aus einer Änderung des Feuchtigkeitsgehalts des Materials resultierenden Änderung der Größe der gepreß­ ten Formlinge geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Materials unmittelbar vor dem oder beim Einbringen in die Form gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Abweichungen der Formlingsgröße von einem Soll­ wert gemessen und ein der sich ergebenden Differenz ent­ sprechender Korrekturwert zusammen mit dem Korrekturfaktor, der der Abweichung des Feuchtigkeitsgehalts von dem Soll­ wert entspricht, zur Regelung des Füllvolumens ausgewertet wird.

4. Preßeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Hohlform, deren Volumen durch Verlagerung eines den Form­ boden bildenden, mit Hilfe einer Verstelleinrichtung ver­ tikal verschiebbaren Kolbens einstellbar ist, und mit einem dem Zuleiten des Materials von einem Vorbunker od. dgl. zur Hohlform dienenden Einfüllschieber, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstelleinrichtung (18) mit einem Regelgerät (17) verbunden ist, an das ein in den Weg des Materials (14) zur Form eingeschaltetes Feuchtig­ keitsmeßgerät angeschlossen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Feuchtigkeitsmeßgerät im Einfüllschieber (16) angeordnet ist.