DE3714420A1 - Presse fuer keramische formteile, insbesondere fliesen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse für keramische Formteile, insbesondere Fliesen mit einem Oberholm und Unterholm und mit einem durch einen Hydraulikzylinder beaufschlagbaren oberen Preßstempel und einem unteren Preßstempel sowie einem Formrahmen und einer Füllvorrichtung für die Preßmasse.

Eine Presse der in Rede stehenden Art ist z. B. durch die DE-OS 31 35 698 bekanntgeworden. Diese Presse ist als Säulenpresse ausgebildet, wobei die sich zwischen dem Oberholm und dem Unterholm erstreckenden Säulen auf ihrer gesamten Länge vorgespannt sind. Ein das Betriebsmittel, z.B. Öl, aufnehmender Vorratsbehälter ist separat von der Presse angeordnet und über ein Füllventil mit einem Hauptpreßraum der Presse verbindbar. Ein zur Abstützung des Füllventils dienender Halteflansch ist mittels Schrauben auf der Oberseite des Oberholms festgespannt. An einem durch den Hauptpreßraum beaufschlagbaren Kolben sitzt eine den oberen Preßstempel aufnehmende Kolbenplatte, die über Führungsbüchsen an die Säule umgebenden Hülsen verschiebbar gelagert ist. Eine derart ausgebildete Presse hat gewisse Unzulänglichkeiten, die zunächst darin bestehen, daß das Ölvolumen in einem separaten Behälter untergebracht ist. Dies bedeutet nicht nur einen besonderen Herstellungs- und Montageaufwand, sondern hat auch den Nachteil, daß lange Wege vorhanden sind und dadurch die Pressenleistung beeinträchtigt wird sowie ferner die erforderliche Betriebstemperatur nicht so schnell erreicht wird, wie das an und für sich wünschenswert wäre. Da ferner die Säulen über die gesamte Länge vorgespannt sind, sind zur Führung der die Kolbenplatte tragenden Büchsen und weiterer, eine die unteren Preßstempel tragenden Ausstoßplatte tragender Büchsen die oben erwähnten Hülsen vorgesehen. Dies bedingt ebenfalls einen besonders hohen Bauaufwand. Hinzu kommt, daß durch die Führung der Kolbenplatte und der Ausstoßplatte an den Hülsen der vorgespannten Säulen die beiden Platten eine vergleichsweise große Masse aufweisen, so daß sich auch insofern eine ungünstige Bauweise ergibt und infolge der denkbaren Durchbiegung der Platten beim Pressen auch das Preßergebnis dadurch beeinflußt wird. Durch die Befestigung des Halteflansches für das Füllventil mittels Schrauben an der Oberseite des Oberholm ergibt sich noch der Nachteil, daß der Hochdruck im Hauptpreßraum über das Füllventil und den Halteflansch auf die Schraubverbindung wirkt, so daß von den Schrauben der gesamte Druck aufgenommen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine wartungs- und reparaturfreundliche Konstruktion sowie eine schnelle Zyklenzeit und damit hohe Leistung auszeichnet und ferner eine gute Qualität der gepreßten Formteile, wie z. B. Fliesen, gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Oberholm eine das hydraulische Betriebsmittel der Presse im wesentlichen aufnehmende, integrierte Vorratsvolumenkammer aufweist.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der Hydraulikzylinder als im Oberholm integrierter und mit einem als Plunger ausgebildeten, über eine Kolbenplatte den oberen Preßstempel beaufschlagenden Kolben zusammenwirkender Hauptpreßzylinder ausgebildet.

Dabei sind zweckmäßiger Weise der zwischen dem Plunger und dem Hauptpreßzylinder liegende Hauptpreßraum und die auf der gegenüberliegenden Seite des Preßzylinders liegende Vorratsvolumenkammer über ein Füllventil miteinander verbindbar, welches von der Seite der Vorratsvolumenkammer her durch einen Steuerzylinder verstellbar und an einem im Hauptpreßraum liegenden Halteflansch abstützbar ist, der von der Seite des Hauptpreßraums her mittels Schrauben od. dgl. an der zugewandten Wandung des Hauptpreßzylinders befestigt ist.

Die Vorratsvolumenkammer innerhalb des Oberholms ist vorzugsweise wannenartig mit einer das zentrisch angeordnete Füllventil ringwulstartig umgebenden, abgerundeten Erhöhung ausgebildet.

In der Vorratsvolumenkammer können Heizelemente und/oder Überwachungsgeräte und/oder Leitelemente für das Betriebsmittel angeordnet sein. Ferner können zwischen der Erhöhung der Vorratsvolumenkammer und einem diese abschließenden Deckel Spannelemente vorgesehen sein, und schließlich kann ein in die Seitenwandung des Oberholms der Vorratsvolumenkammer einmündender Ansaugkanal zugleich als Anhängeöse für die Presse ausgebildet sein.

An und für sich spielt es keine Rolle, ob die Presse als Rahmenkonstruktion mit einem den Oberholm und Unterholm verbindenden Gestell oder aber als Säulenpresse ausgebildet ist. Im Falle einer Säulenpresse ist zweckmäßiger Weise eine Zweisäulenpresse vorgesehen, bei denen die Säulen lediglich im Bereich des Oberholm und Unterholms vorgespannt sind.

Besonders wichtig für die Erfindung sind dabei in Bohrungen des Oberholms eingesetzte, mit hydraulischem Hochdruck beaufschlagbare Nebenzylinder, deren Kolbenstangen mit der Kolbenplatte verbunden sind. Letztere erstreckt sich dabei nur über den Bereich zwischen den Säulen. Zur Energievernichtung der hochgehenden Kolbenplatte können zwischen am Oberholm befestigten Zwischenstücken und der Kolbenplatte aus Elastomer bestehende Bremsringe angeordnet sein.

Der Oberholm und Unterholm bestehen aus preiswertem Sphäroguß und der als Preßkolben dienende Plunger aus Schalenhartguß. Durch die Gußkonstruktion ergibt sich eine sowohl gegen Luft- als auch Körperschall geräuschdämmende Konstruktion.

Zur Erzielung eines guten Preßergebnisses ist auch eine angepaßte Ausbildung der Füllvorrichtung notwendig. Diese besteht im vorliegenden Fall zweckmäßiger Weise aus einem Füllschieber und einem zwischen diesem und einem höhergelegenen Massevorratsbehälter angeordneten Pendelrohr, nahe dessen dem Füllschieber zugewandten, in einen Massekasten einmündenden Austrittsende ein über Umlenkrollen geführter Kettenantrieb od. dgl. angeschlossen ist. Dieser kann über Abstützrollen mit einem Führungsrahmen für das Pendelrohr zusammenarbeiten, wobei der Kettenantrieb über eine der Umlenkrollen mittels eines Elektromotors zyklisch antreibbar ist.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Presse zeichnet sich durch die folgenden Vorteile aus:

Durch die Unterbringung des Ölvolumens im Oberholm kommt man mit einem vergleichweise geringen Ölvolumen aus, das sich wegen der unmittelbaren Unterbringung der Heiz- und Überwachungselemente im Oberholm sehr schnell auf Betriebtemperatur der Presse bringen läßt und infolge seiner unmittelbaren Anordnung zum Hauptpreßraum eine vergleichweise schnelle Zykluszeit und damit höhere Leistung der Presse gewährleistet. Durch die wannenartige Gestaltung der Vorratsvolumenkammer im neutralen Bereich, d. h. des zentrischen Bereichs des Oberholms erfolgt eine Minderung der Spannung im Preßzylinderbereich und an den kritischen Stellen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion lassen sich die Steuerventile in Verbrauchernähe anordnen, so daß kurze Rohrleitungen und kurze Wege vorliegen. Durch die Anordnung von Leitelementen bzw. Staublechen in der Vorratsvolumenkammer wird vermieden, daß schaumiges Öl in die Pumpenansaugleitung gelangt. Im übrigen kann das Öl unter einem geringen Luftdruck stehen, so daß ein Staubeintritt in das Hydrauliköl vermieden wird und ein schnellerer Eintritt in den Hauptpreßraum begünstigt wird. Durch die Ausbildung als integrierter Hauptpreßzylinder mit Plunger ergibt sich ein geringer Verschleiß und wenig Aufwand für Dichtelemente, so daß eine solche Konstruktion wartungs- und reparaturfreundlich ist. Durch die Vorspannung der Säulen auf einem Teilbereich, wie im Bereich des Oberholms und durch die Anordnung eines Abdichtringes zwischen dem Oberholm und einer Schulter der Säule wird eine gute Abdichtung in diesem Bereich gegen Ölaustritt sichergestellt. Da die Kolbenplatte keine Säulenführung aufweist, vielmehr die axiale Führung durch den Plunger und die Sicherung gegen Verdrehen durch die Nebenzylinder erfolgt, liegt nicht nur eine vergleichsweise geringe Masse vor, sondern die Säulen brauchen auch nicht geschliffen und gehärtet zu werden, so daß sich insofern eine noch weitere bauliche Vereinfachung ergibt. Durch die Anordnung des Halteflansches des Füllventils im Hauptpreßraum und dessen Befestigung von dieser Seite aus, wird erreicht, daß der Preßdruck in Richtung der Schließrichtung des Füllventils wirkt und somit der Druck gut aufgenommen wird. Sowohl durch die Ausbildung des Ansaugkanals als Anhängeöse für die Presse als auch die Anordnung von Bearbeitungsspiegeln und Spannflächen im Guß der Pressenteile wird eine einfache Bearbeitung und Handhabung der Presse ermöglicht. Da ferner die Rückseite der Nebenzylinder mit Hochdruck beaufschlagbar ist, kann der Preßrückkraft entgegengewirkt werden, so daß sich die Kolbenplatte kaum durchbiegen kann. Andernfalls würden die bei einer Mehrfachpreßform außenliegenden Preßteile, z.B. Fliesen, dicker als die innenliegenden Preßteile. Dieses gute Preßergebnis wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Füllvorrichtung mit gesteuerter Bewegung des Pendelrohrs noch verbessert. Für einen störungsfreien Dauerbetrieb der Presse sowie für eine einwandfreie Qualität der Fliesen ist es nämlich erforderlich, daß die Masse der Presse in einwandfrei rieselfähigem und im Kornaufbau gleichbleibendem Zustand zugeführt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Presse, Fig. 2 die zugehörige Aufsicht,

Fig. 3 die zugehörige Seitenansicht,

Fig. 4 einen Teil der Füllvorrichtung in der Vorderansicht, Fig. 5 in der zugehörigen Seitenansicht und

Fig. 6 in Draufsicht.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, besitzt die zur Herstellung von keramischen Formteilen, insbesondere Fliesen, geeignete Presse einen aus Sphäroguß bestehenden Oberholm 1, einen Unterholm 2 und sich dazwischen erstreckende, im Bereich des Ober- und Unterholms vorgespannte Säulen 3, die jeweils auf der Rückseite des Oberholms 1 und des Unterholms 2 durch Muttern 4, 5 mit dem Oberholm 1 und dem Unterholm 2 verspannt. Auf dem Unterholm 2 bzw. einer Tischplatte 10 sitzt ein Formpaket 6, welches eine Ausstoßplatte 7, darauf sitzende untere Preßstempel 8 sowie einen Formrahmen 9 aufweist. Durch die unteren Preßstempel 8 und den Formrahmen 9 werden Formkammern 11 gebildet, in denen die Formteile, wie Fliesen od. dgl. gepreßt werden können. Dies geschieht mit Hilfe von oberen Preßstempeln 12, die unter Zwischenschaltung einer Halteplatte 13 an einer Kolbenplatte 14 befestigt sind. An der Kolbenplatte 14 ist zentrisch ein als gehärtetes und aus Schalenhartguß bestehender Preßkolben ausgebildeter Plunger 15 befestigt, der in einem Führungsring 16 und einem Hydraulikzylinder 17 geführt ist. Der Hydraulikzylinder 17 ist als im Oberholm integrierter Hauptpreßzylinder ausgebildet, zwischen dem und dem Plunger sich ein Hauptpreßraum 18 befindet. Der Hauptpreßraum 18 ist gegenüber einer ebenfalls im Oberholm 1 integrierten Vorratsvolumenkammer 19 für das Betriebsmittel, wie öl, durch ein Füllventil 21 verbindbar bzw. abschließbar. Das Füllventil ist an einem im Hauptpreßraum 18 liegenden und mittels Schrauben 22 an der zugewandten Seite des Preßzylinders 17 befestigten Halterahmens 23 abgestützt, während der eigentliche Ventilkegel über einen in der Vorratsvolumenkammer 19 liegenden Steuerzylinder 24 verstellbar ist. Die wannenartig ausgebildete Vorratsvolumenkammer 19 besitzt eine das zentrisch angeordnete Füllventil 21 ringwulstartig umgebene, abgerundete Erhöhung 25. In der Vorratsvolumenkammer 19 befinden sich ferner Heizelemente 26, Niveau-Überwachungsgeräte 27, Temperaturfühler 28 sowie Leitelemente bzw. Staubleche 29. Letztere dienen dazu, um den Eintritt von schaumigem Öl in einen in der Seitenwandung des Oberholms 1 befindlichen Ansaugkanal 31 und eine Ansaugleitung 32 zu einer nicht dargestellten Förderpumpe zu verhindern. Der Ansaugkanal 31 ist zugleich als Anhängeöse für die Presse ausgebildet, so daß diese bzw. der Oberholm 1 vergleichsweise leicht transportiert werden können. Im einzelnen nicht dargestellte Steuerventile 33 (Fig. 2) lassen sich in Verbrauchernähe im Bereich des Ober- und Unterholms anordnen. Der Plunger 15 ist mit radialem Abstand von Zwischenstücken 34 umgeben, die zwischen der Kolbenplatte 14 und der zugewandten Unterseite des Oberholms 1 liegen. In der Verlängerung dieser Zwischenstücke 34 sind in Bohrungen 35 des Oberholms eingesetzte Nebenzylinder 36 vorgesehen, die jeweils einen Kolben 37 und eine Kolbenstange 38 aufweisen, in die die Kolbenplatte 14 durchsetzende Schraubzapfen 39 eingeschraubt sind. Zwischen den Zwischenstücken 34 und der Kolbenplatte 14 sind aus Elastomer bestehende Bremsringe 41 angeordnet. Die Rückseite der Kolben 37 kann mit Hochdruck beaufschlagt werden, um beim Pressen eine Aufnahme der Preßrückkraft zu bewirken, so daß ein Durchbiegen der Kolbenplatte 14 verringert wird.

Die Vorratsvolumenkammer 19 innerhalb des Oberholms 1 ist nach oben hin durch einen Deckel 42 abgeschlossen, an dem nicht nur die Niveau-Überwachungsgeräte 27 und das Steuerventil 24 sitzen, sondern gleichzeitig zur Befestigung von Spannelementen 43 dient, die in die Erhöhung 25 des Oberholms 1 eingeschraubt sind. Um einen Ölaustritt an der Unterseite der Vorratsvolumenkammer 19 im Bereich der Säulen 3 zu vermeiden, sind zwischen dem Oberholm 1 und einer Schulter der Säulen 3 Dichtringe 40 angeordnet, die im Zusammenwirken mit der Vorspannung der Säulen einen dichten Abschluß bilden.

Zur Massezuführung ist eine Füllvorrichtung 44 vorgesehen, die einen Massevorratsbehälter 45 und einen Füllschieber 46 aufweist, mit dem in bekannter Weise durch seitliches Einfahren die Formkammern 11 mit Preßmasse gefüllt werden können. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist zwischen dem Füllschieber 46 und dem Massevorratsbehälter 45 ein Pendelrohr 47 vorgesehen, über das Preßmasse in gewünschter Menge in einen Massekasten 48 eingefüllt werden kann. Das Einfüllen der Preßmasse im gewünschten Sinne in den über einen Füllrahmen 49 mit dem Füllschieber 46 verbundenen Massekasten 48 ist es erforderlich, daß das Pendelrohr 47 in einer bestimmten Weise die Preßmasse im Massekasten 48 verteilt. Zu diesem Zweck ist das Pendelrohr 47 nahe seinem Austrittsende mit einem Kettenantrieb 51 verbunden, der aus einer um Umlenkrollen 52, 53 laufenden Kette 50 besteht, die bei 54 mit dem Pendelrohr 47 verbunden ist. Zu Führung des Pendelrohrs dient ferner ein Führungsrahmen 55, der mit Abstützrollen 56 versehen ist, die ihrerseits mit der Kette 50 zusammenwirken. Das eine Umlenkrad 53 kann durch einen Elektromotor 57 in gewünschter Weise zyklisch angetrieben werden. Diese relativ einfache Aufhängung mit Halterahmen und Stützrollen ermöglicht eine gewünschte Steuerung der Pendelbewegung, so daß auch bei unterschiedlich großen Formteilen bzw. Fliesen eine optimale Füllung möglich ist.

Eine einfache Bearbeitung und Handhabung der Presse bzw. der Bauteile wird dadurch ermöglicht, daß an bestimmten Stellen Spiegelflächen 58 und Spannflächen 59 vorgesehen sind, so wie das aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Nach dem Füllen der Formkammern 11 mit der entsprechenden Menge Preßmasse kann die obenstehende Kolbenplatte 14 über die Nebenzylinder 36 im Eilgang nach unten gefahren werden. Bei geöffnetem Füllventil 21 gelangt Öl von der Vorratsvolumenkammer 19 in den Hauptpreßraum 18, worauf das Füllventil 21 geschlossen wird. Über eine separate, im einzelnen nicht dargestellte Zuleitung wird dann Drucköl in den Hauptpreßraum 18 eingegeben und somit über den Plunger 15 und die Kolbenplatte 14 und die oberen Preßstempel 12 in bekannter Weise eine Preßkraft ausgeübt.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche Abänderungen zuläßt. So braucht es sich nicht um eine Säulenpresse zu handeln, vielmehr kann auch eine Rahmenkonstruktion vorgesehen sein, bei der also der Oberholm 1 und der Unterholm 2 über ein Rahmengestell miteinander verbunden sind.

Claims (17)

1. Presse für keramische Formteile, insbesondere Fliesen, mit einem Oberholm und Unterholm und mit einem durch einen Hydraulikzylinder beaufschlagbaren oberen Preßstempel und einem unteren Preßstempel sowie einem Formrahmen und einer Füllvorrichtung für die Preßmasse. dadurch gekennzeichnet, daß der Oberholm (1) eine das hydraulische Betriebsmittel der Presse im wesentlichen aufnehmende, integrierte Vorratsvolumenkammer (19) aufweist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder als im Oberholm (1) integrierter und mit einem als Plunger (15) ausgebildeten, über eine Kolbenplatte (14) den oberen Preßstempel (12) beaufschlagenden Kolben zusammenwirkender Hauptpreßzylinder (17) ausgebildet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein zwischen dem Plunger (15) und dem Hauptpreßzylinder (17) liegender Hauptpreßraum (18) und die auf der gegenüberliegenden Seite des Hauptpreßzylinders (17) liegende Vorratsvolumenkammer (19) über ein Füllventil (21) miteinander verbindbar sind.

4. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllventil (21) von der Seite der Vorratsvolumenkammer (19) her durch einen Steuerzylinder (24) verstellbar und an einem im Hauptpreßraum (18) liegenden Halteflansch (23) abstützbar ist, der von der Seite des Hauptpreßraums (18) mittels Schrauben (23) od. dgI. an der zugewandten Wandung des Hauptpreßzylinders (17) befestigt ist.

5. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsvolumenkammer (19) wannenartig mit einer das zentrisch angeordnete Füllventil (21) ringwulstartig umgebenden, abgerundeten Erhöhung (25) ausgebildet ist.

6. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorratsvolumenkammer (19) Heizelemente (26) und/oder Überwachungsgeräte (27, 28) und/oder Leitelemente (29) für das Betriebsmittel angeordnet sind.

7. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch Spannelemente (43) zwischen der Erhöhung (25) der Vorratsvolumenkammer (19) und einem diese abschließenden Deckel (42), an dem vorzugsweise die in die Vorratsvolumenkammer (19) hineinreichenden Überwachungsgeräte (27) für das Betriebsmittel befestigt sind.

8. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein über eine Seitenwandung des Oberholms (1) mit der Vorratsvolumenkammer (19) in Verbindung stehender Ansaugkanal (31) zugleich als Anhängeöse für die Presse ausgebildet ist.

9. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse als Zweisäulenpresse mit im Bereich des Oberholms (1) und Unterholms (2) vorgespannten Säulen (3) ausgebildet ist.

10. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch mit radialem Abstand zu dem zentrischen Plunger (15) des Hauptpreßzylinders (17) in Bohrungen (35) des Oberholms (1) eingesetzte, mit hydraulischem Hochdruck beaufschlagbare Nebenzylinder (36), deren Kolbenstangen (38) mit der Kolbenplatte (14) verbunden sind.

11. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekenn­ zeichnet durch zwischen am Oberholm (1) befestigten Zwischenstücken (34) und der Kolbenplatte (14) angeordnete, vorzugsweise aus einem Elastomer bestehende Bremsringe (41).

12. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolbenplatte (14) nur über den Bereich zwischen den Säulen (3) erstreckt.

13. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberholm (1) und Unterholm (2) aus Sphäroguß und der als Preßkolben dienende Plunger (15) aus Schalenhartguß hergestellt sind.

14. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekenn­ zeichnet durch am Oberholm (1) und Unterholm (2) angegossene Spannflächen (59) und Bearbeitungsflächen (58).

15. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekenn­ zeichnet durch eine Füllvorrichtung (44) mit Füllschieber (46) und einem zwischen diesem und einem höher gelegenen Massevorratsbehälter (45) angeordneten Pendelrohr (47), nahe dessen dem Füllschieber (46) zugeordneten, in einen Massekasten (48) einmündenden Austrittsende ein über Umlenkrollen (52, 53) geführter Kettenantrieb (51) od. dgl. angeschlossen ist.

16. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekenn­ zeichnet durch mit dem Kettenantrieb (51) od. dgl. zusammenwirkende, an einem Führungsrahmen (55) für das Pendelrohr (47) drehbar gelagerten Stützrollen (56).

17. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Umlenkrollen (53) mittels eines Elektromotors (57) zyklisch antreibbar ist.