DE3613471C2 - Verwendung einer Kupplungs-Spindelpresse zur Herstellung von feuerfesten Formsteinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Pressen zur Formgebung im Rahmen der Herstellung feuerfester Formsteine im Halbtrocken- oder Trockenpreßverfahren. Hierbei wird die in einen Formhohlraum eingebrachte dosierte Füllmenge körnigen bis pulvrigen Materials von einem Stempel verdichtet und unter Druck verfestigt. Zur besseren Druckverteilung werden Formen mit durchgehenden Formhohlräumen und zwei von entgegengesetzten Seiten in den Formhohlraum eingeführten Stempeln benutzt, wobei die Lage der Form zum Unterstempel und damit die Füllhöhe einstellbar ist. Um den für die im Anschluß an die Materialverdichtung erfolgende Druckverfestigung nötigen Druck auch bei variierenden Füllmengen oder variierender Dichte der Füllung einhalten zu können, werden wegen des wegunabhängigen Preß­ kraftaufbaus hydraulische Pressen eingesetzt, wobei die allmähliche Drucksteigerung die im eingeschütteten Material eingeschlossene Luft entweichen läßt (Iron and Steel Engineer, April 1966, S. 177/178, DE-PS 11 96 963, Keramische Zeitschrift, Oktober 1977, S. 529/531).

Bedingt werden auch Friktionsspindelpressen eingesetzt, die bei größerem Ausstoß geringere Anschaffungs- und Betriebs­ kosten als hydrauliche Pressen erfordern, aber den Nachteil aufweisen, daß infolge der Arbeitsweise der Friktionsspindel­ pressen die Entlüftung des eingeschütteten Materials schwierig ist und infolge unzureichender Entlüftung Lagenrisse im Formling auftreten. Um dies zu vermeiden müssen die Friktionsspindelpressen beim Verdichten des Materials mit gedrosseltem Energiebetrag gefahren werden oder es sind besondere Vorkehrungen zu treffen, durch die jedoch der in der einfachen Bauart von Friktionsspindelpressen gelegene Vorteil eingeschränkt ist (DE-PS 9 42 971).

Bei der Formgebung von Metallen hat sich seit vielen Jahren ein unter der Bezeichnung "Kupplungs-Spindelpresse" bekanntgewordener Typ von Spindelpressen bewährt, die sich dadurch kennzeichnen, daß sie einen aus Spindel und Spindel­ mutter bestehenden, zwischen dem Pressenrahmen und dem im Pressenrahmen senkrecht beweglich geführten Schlitten wirkend angeordneten Spindelbetrieb, eine die Spindel oder die Spindelmutter zu der die Arbeitsbewegung des Schlittens bewirkenden relativen Drehung von Spindel und Spindelmutter mit einer fortlaufend drehangetriebenen Schwungscheibe verbindende Schaltkupplung und zwischen dem Pressenrahmen und dem Schlitten wirkend angeordnete Hubmotoren zum Gewichtsausgleich und zur Rückführung des Schlittens aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Verwendung einer Spindelpresse dieser besonderen Bauart, nämlich einer Kupplungs-Spindelpresse, zur Herstellung von feuerfesten Formsteinen vorgeschlagen, das heißt zum Verdichten und Druckverfestigen von in einer Form mit durchgehendem Formhohlraum zwischen einem am Pressenrahmen abgestützten Unterstempel und einem mit dem durch den Spindeltrieb bewegten Schlitten verbundenen Oberstempel eingeschlossenen dosierten Füllmenge körnigen bis pulvrigen Materials. Die besondere Arbeitsweise dieser Spindelpressen, die sich über die Schaltkupplung weg- und kraftabhängig steuern lassen, gibt die Möglichkeit, durch schrittweise Verdichtung des Materials in wegabhängig gesteuerten Pressenhüben bei guter Entlüftung durchzuführen, während die Druckverfestigung des Materials nach ausreichender Verdichtung in einem kraftab­ hängig gesteuerten letzten Pressenhub durchgeführt wird. Es läßt sich mit diesen Pressen ein hoher Ausstoß an Formsteinen sehr guter Qualität erreichen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel in geschnittener Darstellung.

Mit 1 ist der aus dem Unterjoch 1a, den Säulen 1b und dem Oberjoch 1c gebildete Pressenrahmen bezeichnet. Senkrecht beweglich ist im Pressenrahmen 1 von den Säulen 1b geführt ein Schlitten 2, in den eine Gewindemutter 3 eingesetzt ist. Eine mit einem Gewindezapfen 4a und einem Kammzapfen 4b versehene Spindel 4 greift mit ihrem Gewindezapfen 4a in die Gewindemutter 3 ein, so daß die senkrechte Bewegung des Schlittens 2 und die Drehung der Spindel 4 einander einhergehen, wobei die Spindel 4 mit ihrem Kammzapfen 4b in einem Kammlager 5 im Oberjoch 1c des Pressenrahmens 1 abgestützt ist.

In einem kragenförmigen Ansatz des Oberjochs 1c ist eine Schwungscheibe 6 drehbar gelagert. Angeflanscht an diese Schwungscheibe 6 ist eine Riemenscheibe 7. Von einem am Oberjoch 1c des Pressenrahmens 1 befestigten Motor 8, dessen Motorwelle eine Riemenscheibe 9 trägt, ist über einen Riemen 10, der die Riemenscheiben 7 und 9 umschlingt, die Schwungscheibe 6 drehangetrieben.

Die Schwungscheibe 6 weist eine konzentrische Ausnehmung 6a auf, in der eine Schaltkupplung mit ihrer Kupplungsscheibe untergebracht ist. Die Kupplungsscheibe 11 ist drehfest mit der Spindel 4 an deren keilverzahntem Kuppelzapfen 4c verbunden und umfaßt Reibkörper 12, über die vermittels einer Druckscheibe 13 der Reibungsschluß zwischen der Schwungscheibe 6 und der Kupplungsscheibe 11 und somit mit der Spindel 4 hergestellt werden kann. Hierzu ist auf die Schwungscheibe 6 ein Zylinderkörper 14 aufgesetzt, der einen hydraulisch mit einstellbarem Druck beaufschlagbaren Ringkolben 15 aufnimmt und durch den die Druckscheibe 13 zur Herstellung des Reibungsschlußes von Schwungscheibe 6 und Kupplungsscheibe 11 beaufschlagt wird. Rückholfedern 16 bewirken über Ankerschrauben 17 ein Lüften der Kupplung, sobald die Beaufschlagung des Ringkolbens 15 entfällt. Zum Abwärtsgang des Schlittens 2 besteht Reibungsschluß der Kupplungsscheibe 11 mit der Schwungscheibe 6, so daß sich die Spindel 4 mit der Schwungscheibe 6 dreht. Sobald der Reibungsschluß aufgehoben ist, wird durch in Zylindern 18 geführte Kolben, die über Kolbenstangen 19 und Verbindungs­ bolzen 20 den Schlitten 2 tragen, der Schlitten 2 in die Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei sich die Spindel 4 rückläufig dreht.

Zum Formen der Steine ist eine Form 21 mit einem durchgehenden Formhohlraum 22 vorgesehen. Gehalten wird die Form 21 von Stellzylindern 23 mit Kolbenstangen 24. Ein am Unterjoch 1a des Pressenrahmens befestigter Unterstempel 25 schließt den Formhohlraum 22 nach unten ab, wobei durch die Stell­ zylinder 23 die Lage der Form 21 zum Unterstempel 25 und damit die Füllhöhe im Formhohlraum 22 einstellbar ist. Mit dem Schlitten 2 verbunden ist ein Oberstempel 26, der zunächst in einem ersten Hub und eventuellen weiteren Hüben das im Formhohlraum 22 eingeschlossene Material so verdichtet, daß die Luft aus dem geschütteten Material ent­ weichen kann. Bei ausreichender Verdichtung und Entlüftung wird mit einem weiteren Hub der Presse unter Aufbringung der vorgewählten Preßkraft die Verfestigung des Materials zum Stein gewünschter Form und Abmessung bewirkt. Die Entfernung des Steins aus der Preßform 21 erfolgt durch die Absenkung der Preßform 21 mittels der Stellzylinder 23, wobei der Unterstempel 25 den Stein aus der Form 22 heraus­ drückt.

Anstelle der als Ausführungsbeispiel dargestellten Spindel­ presse mit drehender, axial in einem Kammlager abgestützter Spindel könnte auch eine Spindelpresse mit drehender, in einer Gewindemutter abgestützter Spindel oder eine Spindel­ presse mit nicht drehender Spindel, aber drehender Spindel­ mutter treten, soweit diese mit einer Schaltkupplung verse­ hen ist.

Claims (1)

1. Verwendung einer Kupplungs-Spindelpresse mit einem aus Spindelmutter (3) und Spindel (4) bestehenden, zwischen dem Pressenrahmen (1) und dem im Pressenrahmen (1) senkrecht beweglich geführten Schlitten (2) wirkend angeordnetem Spindeltrieb, einer die Spindel (4) oder die Spindelmutter (3) zu der die Arbeitsbewegung des Schlittens (2) bewirkenden relativen Drehung von Spindel (4) und Spindelmutter (3) mit einer fortlaufend drehangetriebenen Schwungscheibe (6) verbindenden Schaltkupplung und zwischen dem Pressenrahmen (1) und dem Schlitten (2) wirkend angeordneten Hubmotoren (18) zum Gewichtsausgleich und zur Rückführung des Schlittens (2), zum Verdichten und Druckverfestigen von in einer Form (21) mit durchgehendem Formhohlraum (22) zwischen einem am Pressenrahmen (1) abgestütztem Unterstempel (25) und einem mit dem beweglichen Schlitten (2) durch den Spindeltrieb bewegten Oberstempel (26) eingeschlossenen dosierten Füll­ menge körnigen bis pulvrigen Materials zu Formsteinen.