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Vorrichtung zur Dosierung und Zuführung losen, vorzugsweise
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halbtrockenen, Materials in eine Form einer Maschine zur Herstellung
von Ziegeln, insbesondere von Zementziegeln Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
der im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art.
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Es ist Zweck der Erfindung eine derartige Vorrichtung so auszubilden,
daß sie besonders verschleißfest ist und eine rationelle Verteilung des Materials
in der Form sicherstellt und somit die Herstellung fehlerfreier Erzeugnisse gewährleistet.
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Dieser Zweck wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 erfüllt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche,
auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 bis 4 zeigen in einem Vertikalschnitt eine Dosiervorrichtung sowie eine Form
zur Aufnahme des Materials in verschiedenen aufeinanderfolgenden Phasen eines Arbeitszyklus,
Fig. 5 zeigt einen transversalen Teilschnitt,
Fig. 6 und 7 zeigen
einzelne Organe der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Vorrichtung in vergrößerter Darstellung,
Fig. 8 zeigt eine Einzelheit, die eine begrenzte Möglichkeit zur Regulierung der
Materialdosierung veranschaulicht, Fig. 9 bis 15 zeigen eine zweite Realisierungsform
in Darstellungen, die den Darstellungen in Fig. 1 bis 3 und 5 bis 8 analog sind.
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Zunächst sei auf die in Fig. 1 bis 8 dargestellte Vorrichtung Bezug
genommen; Mit 1 ist das Bett einer Maschine oder Presse zur Herstellung von Ziegeln
bezeichnet. Mit 3 ist eine Plattform bezeichnet, die mit intermittierender Bewegung
rotierbar ist und dabei die auf ihr plazierten Formen in ihrem Umfangsbereich nacheinander
unter die verschiedenen in den betreffenden Bearbeitungsstationen angeordneten Bearbeitungsgruppen
verbringt. Mit 5 ist die Basis oder der Boden einer Form bekannter Bauart bezeichnet,
deren Rahmen die Bezeichnung 7 trägt.
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In der Zeichnung ist die Bearbeitungsstation dargestellt, in welcher
eine Form ankommt, in der sich bereits eine erste Schicht S1 aus grobkörnigem Material
oder dergleichen mit den zugehörigen Mörtel oder dünnflüssigen Zement befindet.
Diese Schicht 51 ist halbflüssig und mit Hilfe einer geeigneten Dosiervorrichtung
in die Form eingebracht. In der dargestellten Bearbeitungsstation muß die Form mit
einem halbtrockenem Material beschickt werden, das die sogenannte Unterschicht bildet
und dem die Aufgabe zukommt, dem Ziegel die notwendige Dicke zu verleihen und Flüssigkeit
aufzunehmen.
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Wie bereits erwähnt wurde, dient die dargestellte Vorrichtung zum
gleichförmigen Einbringen der zweiten oder Unterschicht in die Form, wobei sowohl
eine unregelmäßige Verdichtung der Unterschicht als auch eine unregelmäßige Verschiebung
der in der Form bereits vorhandenen halbflüssigen Schicht S1 als auch Unregelmäßigkeiten
aufgrund von Luftblasenbildungen vermieden werden sollen, die in bekannten System
häufig auftreten und eine Verschiebung des Materials der Unterschicht hervorrufen
können.
Die dargestellte Vorrichtung löst die damit zusammenhängenden Probleme in besonders
wirksamer und ökonomischer Weise. Eine nicht unbeträchtliche Ersparnis ergibt sich
auch durch die weiter unten beschriebene Vorrichtung zur Veräncrung der Materialmenge
der Unterschicht, wie sie für unterschiedliche Produktionen gefordert wird. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß Verschleißerscheinungen der Organe, die mit
dem Material der Unterschicht in Berührung kommen, praktisch vollständig vermieden
sind.
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Die in Fig. 1 bis 7 dargestellte Vorrichtung besitzt einen Trichter
10 für das halbtrockene Material der Unterschicht.
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Dieser Trichter arbeitet mit einem Füllschieber 12 zusammen, der über
einer horizontalen Wandung 14 der auch den Trichter 10 tragenden Konstruktion 16
verschiebbar angeordnet ist.Die Wandung 14, auf welcher der Füllschieber 12 gleitet,
verlängert sich auf der der Form 7 abgewandten Seite des Trichters 10. Im Bereich
einer geeigneten Fensteröffnung trägt die Wandung 14 einen austauschbaren Rahmen
18. Die Abmessungen des von diesem Rahmen 18 begrenzten Hohlraumes entsprechen im
wesentlichen denjenigen des von dem Rahmen 7 der Form begrenzten Hohlraumes. Der
Rahmen 18 bildet eine Dosiervorrichtung für das Material der Unterschicht. Durch
den Austausch dieses Rahmens 18 läßt sich die Materialmenge für die Unterschicht
variieren. Dieselbe Wirkung läßt sich auch dadurch erzielen, daß der Rahmen 18 mit
Hilfe von Abstandsteilen 18A (Fig. 8) in seiner Befestigung mehr oder weniger nach
unten verschoben wird. Der Schieber 12 kann über die Oberfläche der horizontalen
Wandung 14 und über den von dem Dosierrahmen 18 begrenzten Hohlraum gleiten. Die
Hin- und Herbewegung des Schiebers 18, der in seitlichen Schienen 22 des mit 16
bezeichneten Gestells geführt ist, wird von zwei zu beiden Seiten des Trichters
10 angeordneten Ritzel-Zahnstangensystemen 20 gesteuert, die von einem Getriebemotor
50 angetrieben werden, der die Welle 51 der Ritzel 52 dreht, die mit Zahnstangen
53 im Eingriff stehen. Vor dem Schieber 12 und mit diesem kombiniert ist eine Abstreifvorrichtung
24 vorgesehen, mittels
derer das in dem Hohlraum des Dosierrahmens
18 liegende Material beim Rücklauf des Schiebers 12, d.h. beim Lauf in der durch
den Pfeil fl angedeuteten Richtung, geebnet wird, wodurch eine Überfüllung beseitigt
wird. Zu diesem Zweck wird die Abstreifvorrichtung 24 während der betreffenden Arbeitsphase
in eine aktive Position abgesenkt. In den anderen Arbeitsphasen ist sie hingegen
angehoben. Eine mit dem Schieber 12 fest verbundene Wandung 12A stellt sicher, daß
die untere Mündung des Trichters 10 während der vorangehend beschriebenen Bewegung
des Schiebers 12 verschlossen wird. Am Ende der Wandung 12a ist eine Abstreifvorrichtung
54 befestigt, die beim Rücklauf des Schiebers 12 den Schmutz entfernt, der sich
hinter dem Schieber auf der Wandung 14 ansammelt. In dieser Phase wird die Abstreifvorrichtung
54 abgesenkt und damit aktiv, während sie in der Vorlaufphase des Schiebers 12 angehoben
ist.
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Der Dosierrahmen 18 muß an der Unterseite verschließbar sein, damit
sich das Material M in ihm anhäufen kann, welches von dem Schieber 12 verteilt wird,
während letzterer aus der in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte
Position und zurück in die in Fig. 3 dargestellte Pos-ition läuft. Durch das Entfernen
des unter dem Dosierrahmen 18 liegenden Verschlusses kann das für die Bildung der
Unterschicht bestimmte Material M aus dem Dosierrahmen 18 in den von dem Rahmen
7 der inzwischen in die unter dem Dosierrahmen 18 liegende Beschickungsstation verbrachten
Form begrenzten Hohlraum fallen.
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Als Verschluß dient eine Vorrichtung mit einem Band, die so gestaltet
ist, daß Reibung hervorrufende Verschiebungen zwischen bewegbaren Oberflächen und
dem- Material für die Unterschicht entfallen. Dadurch ist verhindert, daß dieses
Material Beschädigungen, insbesondere ausgeprägte Vertiefungen an dem Material des
Verschlusses hervorruf. Der Verschluß umfaßt eine Einrichtung, die in der Hauptsache
aus einer horizontalen Wandung 28 besteht, die in geeigneter Weise
in
der Gestellkonstruktion 16 mit Hilfe von Schienen 30 oder ähnlichen Mitteln (unter
Zuhilfenahme von Rollen oder dergleichen) geführt ist. Die horizontale Wandung 28
wird mit Hilfe eines Zylinder-Kolbensystems 32 so gesteuert,daß sie sich rasch unter
den Dosierrahmen 18 schiebt. Am Ende der Wandung 28 des Verschlusses befindet sich
eine Rollenanordnung 34, die zur Umlenkung eines Bandes 36 dient. Dieses Band 36
ist an der Stelle 38 mit der festen Konstruktion, insbesondere am inneren Rand der
Wandung 14, verankert. Das Band 36 verläuft von dieser Verankerungsstelle 38 über
die oben liegende Oberfläche der Wandung 28 des Verschlusses, wird von der Rollenanordnung
34 zur unten liegenden Oberfläche der Wandung 28 umgelenkt, so daß es letztere einhüllt,
wird sodann durch eine Rolle 40 nach unten umgelenkt und ist mit seinem der Verankerungsstelle
38 gegenüberliegenden Endbereich an einer Rolle 42 befestigt. Diese Rolle 42 ist
in Aufwickelrichtung des Bandes 36 vorgespannt und versetzt dieses somit ebenfalls
unter Spannung; sie läßt sich jedoch unter dem Einfluß der von dem Band 36 ausgeübten
Rückstellzugkraft elastisch in entgegengesetzter Richtung verdrehen.
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In der in Fig. 1 dargestellten Position wird die Wandung 28 von dem
Zylinder-Kolbensystem 32 in Richtung des Pfeiles fC in eine Schließposition getrieben.
Das Band 36 legt sich dabei unter den unteren Rand des Dosierrahmens 18, ohne auf
diesem Rand zu gleiten. In dieser Stellung beginnt die Bewegung des gefüllten Schiebers
12, wobei dieser aus der in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte
Position vorläuft, um anschließend in umgekehrter Richtung wieder in die in Fig.
3 dargestellte Position zurückzufahren. Bei dieser Bewegung des Schiebers 12 wird
der Dosierrahmen 18 mit dem Material M gefüllt. Dieser Füllvorgang erfolgt mit der
gewünschten Gleichförmigkeit. Wenn die in Fig.
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3 dargestellte Position erreicht ist, wird das Zylinder-Kolbensystem
32 in Gegenrichtung des Pfeiles fC angetrieben,so daß die Wandung 28 sich ebenfalls
in Gegenrichtung des Pfeiles fC, d.h. in Richtung des Pfeiles f1 von Fig. 4, 6 und
7
bewegt. Dadurch wickelt sich das von der Rolle 42 zurückgeholte
Band 36 über die Rollenanordnungen 34 und 40 in dem Maße ab, in der sich die Wandung
28 zurückzieht, bis es schließlich die in Fig. 4 dargestellte Konfiguration erreicht.
Während dieser Bewegung (man beachte auch die in Fig. 7 dargestellte Zwischenstellung)
fällt das Material M allmählich aus dem Dosierrahmen 18 in den von dem Rahmen 7
der Form 5, 7 begrenzten Hohlraum über die dort bereits vorhandene Schicht S1. Das
allmähliche Herunterfallen des Materials M erfolgt ohne Verdichtung des restlichen
Materials in den Dosierrahmen 18, weil das Material M nicht in Richtung des Pfeiles
fl mitgeschleppt wird. Dies liegt daran, daß keine relative Gleitbewegung zwischen
dem Material M und dem Band 36 stattfindet. Das Material M fällt allmählich auf
die Schicht S1 mit einer im wesentlichen gleichförmigen Verteilung und praktisch
ohne dynamische Beanspruchung der halbflüssigen Schicht S1. Wenn die in Fig.4 dargestellte
Stellung erreicht ist, ist die Bildung der Schicht M1 auf der Schicht S1 in der
Form beendet. Die Form kann nun von der Plattform 3 entnommen werden, wenn diese
eine andere Form unter den Dosierrahmen 18 verbringt.Gleichzeitig werden das Band
36 und die Wandung 38 aus der in Fig.4 dargestellten Positon von neuem in die in
Fig. 1 dargestellte Position zurückgeführt, so daß der vorangehend beschriebene
Zyklus von neuem beginnen kann. Das Band 36 ist dabei wieder durch die Rolle 42
elastisch gespannt.
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Die Bewegungen des Bandes 36 und der Wandung 28 verursachen - wie
erwähnt - kein relatives Gleiten zwischen dem Band 36 und dem Dosierrahmen 18, wenn
sich in diesem das abriebverursachende Material der Unterschicht oder Rückstände
dieses Materials befinden. Dadurch ist einerseits eine wichtige Verschleißursache
beseitigt, andererseits ergibt sich daraus die bereits erwähnte gleichförmige Materialverteilung
in der Schicht M1.
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In Fig. 9 bis 15 ist eine Vorrichtung gezeigt, die von der vorangehend
beschriebenen Vorrichtung in einigen Punkten abweicht. Bei dieser Vorrichtung bewegen
sich der Füllschieber und der Verschluß im wesentlichen gleichzeitig.
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Zur Vereinfachung und zur größeren Klarheit sind diejenigen Teile
der in Fig. 9 bis 15 dargestellten Vorrichtung, die Teilen der zuvor beschriebenen
Vorrichtung analog sind, mit entsprechenden jedoch um die Zahl 100 erhöhten Bezugszeichen
versehen. Bei der zweiten Ausführungsform fehlt das Antriebssystem 32. Die Wandung
128 ist fest mit der Anordnung 112, 112A des Füllschiebers verbunden. Infolgedessen
wirde diese Wandung -128 gleichzeitig mit dem Füllschieber von den Ritzel-Zahnstangensystemen
120 gesteuert. Zur Verbindung zwischen der Wandung 128 und dem Füllschieber 112
dient das Element 128A. Die Ritzel-Zahnstangensysteme 120, von denen sich jeweils
eines auf jeder Seite des Füllschiebers 112 befindet, bestehen aus Ritzeln 122,
die mit Zahnstangen 153 im Eingriff stehen und von dem Getriebemotor 150 derart
angetrieben werden, daß sie den bewegbaren Teilen eine Hin- und Herbewegung mitteilen.
Dasjenige Ende der Wandung 128, welches die Rollenanordnung 134 zur Umlenkung des
Bandes 136 trägt, ist relativ zu.dem Schieber 112 um einen in Fig. 11 mit Y bezeichneten
Betrag versetzt. Infolgedessen eilt der Verschluß 128, 136 bei der Verschiebung
in Richtung des Pfeiles flOl dem Füllschieber um dieses Y vor. Das Band 136 ist
in einer festen Position 128, beispielsweise unterhalb des Tisches 114, verankert.
Mit dieser Anordnung wird der Dosierrahmen 118 bei der Füllbewegung in Richtung
des Pfeiles flOl an seiner Unterseite von dem Band 136 und der Wandung nach und
nach geschlossen.
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Dieser Schließvorgang ist beendet, bevor der Schieber 112 das Material
aus dem Trichter 110 in den Dosierrahmen 118 entleert. Während des ersten Teiles
der Bewegung in Richtung des Pfeiles f101 beginnt daher ein Teil des Materials M10
(Fig. 13) mit dem Füllen des Dosierrahmens 118, indem es sich auf das Band 136 ablegt.
Dies geschieht noch bevor
derDosierrahmen 118 an seiner Unterseite
von dem Komplex 182, 136 vollständig geschlossen ist. Während der Bewegung in Richtung
des Pfeiles f101 (Fig. 10) wird der Dosierrahmen 118 zumindest teilweise gefüllt.
Die Füllung wird vervollständigt, wenn der Schieber 112 seine Rückkehrbewegung,
d.h. seine Bewegung in Richtung gegen den Pfeil f101. Während dieser Rückkehrbewegung
(Fig. 14), d.h. während das Füllen des Dosierrahmens 118 nach und nach vervollständigt
wird, wird dieser an seiner Unterseite durch die "verzögerte" Rückbewegung des Verschlusses
128, 136 bereits wieder geöffnet. Während somit der Schieber 112 bei seiner Rückkehrbewegung
den Füllvorgang allmählich vollendet und nach und nach die Füllung des Dosierrahmens
118 vervollständigt wird, beginnt das Material M10 bereits in die Form 105,107 auf
die Schicht S1 zu fallen und dort die Unterschicht M11 zu bilden.
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Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel überlagern sich infolgedessen
die Bewegungszeit des Schiebers 112 und die Öffnungszeit des Dosierrahmens 118,
während diese beiden Zeiten bei dem ersten -Ausführungsbeispiel hingegen aufeinanderfolgend
abla-ufen. Mit der in Fig. 9 bis-15 dargestellten Anordnung lassen sich daher bei
gleich großer verfügbarer Zykluszeit der Anlage langsamere Bewegungen erzielen,
was offensichtlich funktionelle Vorteile sowie eine mechanisch einfachere Realisierung
mit sich bringt. Auch die Verteilung des Materials der Unterschicht in der Form
105, 107 ist gunstiger und gleichförmiger.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9; bis 15 ist an Stelle der
Spannrolle 42 eine bewegbare Gewichtsrolle 242 vorgesehen, die von den beiden Trums
des von ihr umgelenkten Bandes 136 gehalten ist. Das Band 136 ist an der mit 236
bezeichneten Stelle an einem festen Punkt der Maschinenkonstruktion verankert. Auch
bei dem in Fig. 9 bis 15 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Abstreifvorrichtung
124 vorgesehen, die das in dem Hohlraum des Dosierrahmens
118 aufgenommene
Material bei der Rückkehrbewegung des Schiebers 112 einebnet. In dieser Arbeitsphase
wird die Abstreifvorrichtung in ihre aktive Arbeitsstellung abgesenkt, während sie
in den anderen Phasen angehoben sein kann. Es ist ferner eine an dem Ende der Wandung
112A befestigte Abstreifvorrichtung 154 vorgesehen, mittels derer der Schmutz entfernt
wird, der sich bei der Rückkehrbewegung des Schiebers 112 auf der Wandung 114 an
der Rückseite des Schiebers 112 bilden kann.
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Auch die Abstreifvorrichtung 154 ist während der Hinbewegung des Schiebers
112 anhebbar.
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Bei der im einzelnen in Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführung besitzen
die Ränder des Dosierrahmens 118 eine leichte Neigung derart, daß sie nach oben
in Form eines umgekehrten Kegelstumpfes, d.h. leicht trichterförmig, divergieren.
Der Querschnitt des von dem Dosierrahmen 118 begrenzten Hohlraumes entspricht an
der Unterseite dem Querschnitt des von dem Rahmen 107 begrenzten Hohlraumes. Hieraus
folgt, daß sich im peripheren Bereich des von dem Rahmen 107 begrenzten Hohlraumes
der Form eine größere Materialmenge ansammelt als in der zentralen Zone der Schicht
M11. Dies ist auf die größere Materialmenge im peripheren Bereich des Dosierrahmens
118 zurückzuführen, die sich aus dem geneigten Profil 118A der Ränder des Rahmens
118 ergibt. Das Material legt sich infolgedessen in die Form 105, 107 mit einer
Randdicke MP, die etwas stärker ist (Fig. 14) als im zentralen Bereich. Dies ist
von Vorteil, da die Ziegel hierdurch längs ihres Randes kompakter und somit widerstandsfähiger
gegen die Beanspruchungen sind, denen insbesondere die Ränder ausgesetzt werden.
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Außer diesem Vorteil und außer dem oben beschriebenen Vorteil, daß
sich die Füllphase des Dosierrahmens und die Phase, während derer das Material aus
dem Dosierrahmen in die Form fällt, zeitlich überlagern, bietet die beschriebene
Anordnung folgende für den einschlägigen Fachmann offensichtlichen Vorteile:
An
erster Stelle sei die Tatsache erwähnt, daß durch das Band 36 oder 136, welches
die Verschlußwandung 28 oder 128 umkleidet, Gleitbewegungen zwischen der Oberfläche
des Verschlusses und dem in dem Dosierrahmen 18 oder 118 niedergelegten Material
vermieden sind. Damit ist auch vermieden, daß das Material im Bereich des Randes
verdichtet wird,gegen den der Verschluß sich verschiebt. Somit sind eine Veränderung
der Dosierung und vor allem eine ungleichförmige Dichteverteilung des Materials
in der Preßform vermieden.
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Da keine Gleitbewegungen zwischen dem in die Form einzubringenden
Material und dem Verschluß stattfinden, ist der Verschleiß der Organe, die denjenigen
entsprechen, welche normalerweise einer solchen Relativbewegung ausgesetzt sind,
stark reduziert.
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Wie bereits erwähnt,erfolgt das Füllen der Form allmählich, da der
Boden des Dosierrahmens sich allmählich öffnet.Dies erleichtert das Austreten der
Luft während des Herabfallens des Materials aus dem Dosierrahmen 18 oder 118 in
die Form 5, 7 oder 105, 107. Dies ist ein Vorteil'gegenüber bekannten Anordnungen,
bei denen der Verschluß mit sehr hoher Geschwindigkeit öffnet,um die oben erwähnte
Verdichtungswirkung zu vermeiden. Durch das plötzliche Öffnen des Verschlusses fällt
das gesamte Material fast gleichzeitig aus dem Dosierrahmen in die Form. Dies hat
zur Folge, daß die Luft die herabfallende Schicht gewissermaßen zerbröckelt, um
entweichen zu können, so daß die Schicht sich unregelmäßig in die Form legt. Durch
die Anordnung gemäß der Erfindung wird dies vermieden. Ferner werden die Nachteile
vermieden, die mit der hohen Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegungen verbunden
sind.
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Verglichen mit herkömmlichen Dosiervorrichtungen, bei denen der Verteilschieber
direkt über den Rahmen der Form gleitet, ergibt sich der Vorteil, daß die Variation
der Schichthöhe des Materials der Unterschicht oder zweiten Schicht sich
stark
vereinfacht. Die Materialmenge,d.h. die Höhe dieser Schicht, ist bei der Vorrichtung
gemäß der Erfindung durch -den Dosierrahmen 18 oder 118 bestimmt, durch dessen Austausch
die Höhe der Schicht des verteilten Materials veränderbar ist. Kleine Variationen
lassen sich mit Hilfe eines Abstandselementes 218A (Fig. 15) realisieren. Daraus
folgt, daß die Rahmen 107 der Form nicht ausgetauscht werden müssen und diese Formen
auch eine größere Höhe aufweisen können, als sie für die Dosierung der zweiten Schicht
erforderlich wären. Infolgedessen können die Rahmen fester sein.Diese Rahmen unterliegen
keinem Verschleiß, da sie an keinem Abstreifvorgang beteiligt sind.
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Dadurch,daß das Material für die zweite Schicht oder Unterschicht
in die Form, in der sich die halbflüssige Schicht S1 befindet, herabfällt, wird
eine "keilförmige" Verschiebung der halbflüssigen Schicht S1 verhindert oder doch
zumindest auf ein vernachlässigbar kleines Maß reduziert,wie sie hingegen auftreten
kann, wenn durch ein Dosier- und Verteilorgan unmittelbar in die Form gefüllt wird
mit der Wirkung, daß das Material seitlich verdichtet wird, woraus eine Verschiebung
und keilartige Verformung des Materials der ersten halbflüssigen Schicht 51 resultieren.
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L e e r s e i t e