DE3742535A1 - Kolbenstrangpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstrangpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Kolbenstrangpresse ist beispielsweise bekannt aus der US-PS 38 98 831. Die im Materialzylinder befindliche Preßmasse wird vom Preßzylinder verdichtet und durch das Mundstück ausgepreßt und geformt. Die Preßgeschwindigkeit wird über die einem Hydraulikzylinder zugeführte Ölmenge geregelt. Die Einheit aus Materialzylinder, Mundstück und Preßzylinder ist in einem Rahmen gelagert, der gegenüber einem Maschinenständer um eine waagerechte Achse schwenkbar ist. Mit Hilfe eines geeigneten Schwenkantriebs, beispielsweise einem weiteren Hydraulikzylinder, kann der Materialzylinder in jede beliebige Lage zwischen waagerecht und senkrecht verschwenkt werden. Zum Wiederbefüllen des leergepreßten Materialzylinders wird der Preßzylinder samt Krafteinheit vom Materialzylinder getrennt, worauf dieser gesondert in eine das Befüllen erleichternde Position verschwenkt werden kann.

Derartige Kolbenstrangpressen haben unerwünscht lange Tot- bzw. Rüstzeiten zwischen zwei Preßvorgängen. Es ist dies die Zeitspanne, die benötigt wird, um den Preßzylinder aus dem leeren Materialzylinder zurückzuziehen, Preßzylinder und Materialzylinder zu trennen, den Materialzylinder in die Befüllposition zu verschwenken, den Materialzylinder zu befüllen und wieder zurückzuschwenken, den Innenraum des Materialzylinders gegebenenfalls zu evakuieren und den Preßzylinder wieder in den Materialzylinder einzufahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenstrangpresse der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Tot- bzw. Rüstzeiten zwischen zwei Preßvorgängen erheblich reduziert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Damit ergeben sich die Vorteile, daß durch den Einsatz weiterer Materialzylinder der diskontinuierliche Betrieb erheblich beschleunigt werden kann, da die weiteren Materialzylinder während des Arbeitstaktes des ersten Materialzylinders befüllt und gegebenenfalls evakuiert werden können. Ein zweiter Preßzylinder mit Kraftantrieb ist nicht erforderlich. Die Arbeitspositionen sowie die Füllpositionen der Materialzylinder sind jeweils gleich.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehvorrichtung mit den beiden Materialzylindern gegenüber den Rahmen axial verschiebbar, und zwar vorzugsweise mit Hilfe eines Hydraulikzylinders. Dadurch läßt sich ein definierter Abstand zwischen dem Preßrahmen und dem gerade geleerten Materialzylinder herstellen, wodurch der Behältertausch problemlos durchgeführt werden kann.

Vorzugsweise ist die Wechselvorrichtung auch mit einem Drehantrieb zum Drehen der Aufnahmen ausgerüstet.

Gemäß einer ersten Variante einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Preßrahmen symmetrisch zur Wechselvorrichtung um einen Erweiterungsrahmen erweitert, der einen weiteren Materialzylinder mit Mundstück aufnimmt. Dieser Erweiterungsrahmen stellt die fest vorgegebene Position für den leeren und wieder zu befüllenden Materialbehälter sicher.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Materialzylinder an der Drehvorrichtung kippbar gelagert, wobei die Kippachse senkrecht zur Drehachse gerichtet ist. Diese Kippvorrichtung erlaubt es, den jeweils zu befüllenden Materialzylinder gegenüber dem Rahmen in die jeweilige Füllposition zu verschwenken.

Um diesen Kippvorgang durchführen zu können, umfaßt gemäß einer ersten Ausführungsform die Kippvorrichtung einen Motor mit Zahnstange an der Drehvorrichtung und eine Haltekonsole mit Achse und Zahnrad am Materialzylinder.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform umfaßt die Kippvorrichtung einen Motor mit Gewindespindel an der Drehvorrichtung und eine Haltekonsole mit Achse, Kurbel und Gewindemutter am Materialzylinder.

Zur dauerhaften Realisierung der Kippvorrichtung ist gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung an der Drehvorrichtung ein Gabelkopf angebracht, der seinerseits die Kippvorrichtung sowie die Materialzylinder trägt.

Gemäß einer zweiten Variante einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung steht die Wechselvorrichtung senkrecht. Ihre Aufnahmen sind mit Zentrierstiften ausgerüstet, die mit entsprechenden Bohrungen in Halterungen am Umfang des Materialzylinders zusammenwirken. Bei dieser Variante werden die Materialzylinder grundsätzlich in der senkrechten Position gewechselt. Ein Erweiterungsrahmen ist nicht erforderlich, so daß das Mundstück besser zugänglich ist, beispielsweise für eine Auswechslung, und der für das Wegdrehen des Materialbehälters nötige Platz besteht.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist am Preßrahmen eine Konsole mit einem Zentrierstift, am Materialzylinder eine entsprechende Bohrung an einer der Halterungen vorgesehen. Dies gewährleistet die korrekte Position des vollen Materialzylinders, ohne den Auswechselvorgang zu behindern.

Um zu verhindern, daß der Materialzylinder durch den zurückfahrenden Preßzylinder aus seiner Verankerung am Preßrahmen ausgehängt wird, ist zusätzlich eine lösbare Verriegelung zwischen Preßrahmen und Materialzylinder vorgesehen.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Zentren der Schwenklager, mit denen die Rahmen im Maschinenständer gelagert sind, unterhalb der Längsachsen der Materialzylinder angeordnet. Diese Anordnung ist besonders dann von Vorteil, wenn die Preßposition senkrecht nach unten gerichtet ist. Durch diese spezielle Lagerung kommt das Mundstück dann vor dem Maschinenständer zu liegen, ohne daß dieser mit besonderen Konsolen oder dergleichen ausgerüstet werden muß.

Für den Fall, daß der Innenraum der Materialzylinder vor Beginn des Preßvorgangs evakuiert werden soll, ist wenigstens eine Vakuumkappe im Rahmen vorgesehen, die die Verbindung des Materialzylinders mit einer Vakuumpumpe herstellt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Kolbenstrangpresse mit zwei Materialzylindern,

Fig. 2 eine Frontansicht der Kolbenstrangpresse der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kolbenstrangpresse der Fig. 1,

Fig. 4 eine Frontansicht einer weiteren Kolbenstrangpresse und

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kolbenstrangpresse der Fig. 4 in ihren zwei Extremstellungen.

In den Fig. 1-3 erkennt man einen Maschinenständer 9, bestehend aus einer Bodenplatte 9.1, zwei Seitenwangen 9.2 sowie einem Frontblech 9.3. An den Seitenwangen 9.2 ist mit Hilfe einer Schwenklagerung 10 ein Preßrahmen 5 und ein Erweiterungsrahmen 6 gelagert, die über geeignete Haltebleche 5′ bzw. 6′ bis zu den Schwenklagern 10 verlängert sind. Dank der Schwenklagerung 10 können die Rahmen 5, 6 gegenüber dem Maschinenständer 9 in jede beliebige Position zwischen waagerecht und senkrecht verschwenkt werden.

Im Preßrahmen 5 erkennt man einen ersten Materialzylinder 1 mit einem Schnellverschlußteil 1.1 an seinem vorderen Ende. An diesem ist über ein Schnellverschlußgegenstück 2.1 ein Preßmundstück 2 auswechselbar befestigt. Der Preßzylinder 1 stützt sich über einen Haltering 1.2 gegen die Haltekonsolen 5.1 des Preßrahmens 5 ab.

Am rückwärtigen Ende des Preßrahmens 5 erkennt man den Preßzylinder 14 und einen Teil des Antriebs 4.

Eine auf das rückwärtige Ende des Materialzylinders 1 aufgesetzte Vakuumkappe 3 ermöglicht das Evakuieren des Innenraums des Materialzylinders 1 vor dem eigentlichen Preßvorgang.

Im Erweiterungsrahmen 6 erkennt man einen zweiten Materialzylinder 1′ mit eigenem Mundstück 2′. Dieser Materialzylinder 1′ ist offen und kann befüllt werden, während der erste Materialzylinder 1 leergepreßt wird. Auch der zweite Materialzylinder 1′ kann bei Bedarf mit einer eigenen Vakuumkappe 3 ausgerüstet werden. Ein zweiter Preßzylinder ist jedoch nicht vorgesehen.

Für den schnellen Positionswechsel der beiden Materialzylinder 1, 1′ sorgt eine im Zentrum der Rahmen 5, 6 angeordnete Drehvorrichtung 7 in Verbindung mit einem axial wirkenden Zylinder 7.6. Die Drehvorrichtung 7 besteht aus einem Antriebsmotor mit Untersetzungsgetriebe 7.5, befestigt an den Rahmen 5, 6. Wellen 7.2, 7.4 sind im Rahmen 5 drehbar gelagert. Die Welle 7.2 trägt an ihrem vorderen Ende einen Gabelkopf 7.1.

Der Gabelkopf 7.1 trägt für jeden Materialzylinder 1, 1′ eine Kippvorrichtung 8, 8′ . Diese besteht aus einem Antriebsmotor, beispielsweise einem Elektromotor mit Zahnstange 8.2 und einer Haltekonsole 8.3, an der die Materialzylinder 1, 1′ befestigt sind mit Achse und Zahnrad 8.1, welches mit der Zahnstange 8.2 in Wirkverbindung steht.

Wird die Drehvorrichtung 7 betätigt, so wird über die Achsen 7.4, 7.2 der Gabelkopf 7.1 um 180 Grad gedreht, so daß die beiden Materialzylinder 1, 1′ ihre Position vertauschen. Der frisch gefüllte Materialzylinder 1 kann sofort ausgepreßt, der leere Behälter 1′ gefüllt werden.

Anstelle eines Elektro-Kippantriebs kann auch ein Hydraulikantrieb verwendet werden.

Mit Hilfe des axial wirkenden Zylinders 7.6, der mit einer entsprechenden Konsole 7.3 an der Drehwelle 7.2 zusammenwirkt, kann der Gabelkopf 7.1 axial verschoben werden, um die Haltebacken 5.1 am Preßrahmen 5 und den Haltering 1.2 am Materialzylinder 1 außer Eingriff zu bringen.

Mit Hilfe der Kippvorrichtung 8′ kann der zu befüllende Materialzylinder 1′ um eine waagerechte Achse gekippt werden, um eine für das Befüllen desselben günstige Position einstellen zu können.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, sind die Schwenklager 10 unterhalb der Mittelachse der Materialzylinder 1, 1′ angeordnet. Wird der Rahmen 5, 6 beispielsweise in die Senkrechte geschwenkt, um nach unten pressen zu können, gelangen dank der beschriebenen Lagerung die Mundstücke 2, 2′ vor den Maschinenständer 9, ohne daß dieser mit besonderen Ausschnitten oder dergleichen versehen sein muß. Die Mundstücke 2, 2′ sind somit frei zugänglich und können über ihre Schnellverschlüsse problemlos gewechselt werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Kolbenstrangpresse mit Wechselvorrichtung. Auch hier ist der Preßrahmen 5 mit Hilfe der Schwenklagerung 10 gegenüber dem Maschinenständer 9 zwischen der Waagerechten und der Senkrechten verschwenkbar. Als Verschwenkantrieb dient ein Hydraulikzylinder 19.

Die Materialzylinder 11, 11′ sind außer mit dem Haltering 11.2 mit zwei weiteren Halterungen 11.3, 11.4 am Umfang ausgerüstet. In beiden Halterungen 11.3, 11.4 sind Bohrungen vorgesehen. Eine der Bohrungen dient zusammen mit einem Justierstift zur Fixierung der Materialbehälterposition. An einer weiteren Haltekonstruktion 52 am Preßrahmen 5 ist der Justierstift befestigt.

Die Wechselvorrichtung 17 steht senkrecht und besitzt wieder einen Hydraulikzylinder 17.6 für die axiale Bewegung und einen Drehantrieb 17.5 zum Drehen der Aufnahmen 18.3. Diese Aufnahmen 18.3 sind mit Justierstiften 18.4 ausgerüstet, die mit den entsprechenden Bohrungen an den Halterungen 11.3, 11.4 zusammenwirken.

Um den leeren Materialzylinder 11 gegen einen befüllten Materialzylinder 11′ austauschen zu können, wird zunächst die Wechselvorrichtung 17 axial verschoben, bis die Justierstifte 18.4 in die entsprechenden Bohrungen an den Halterungen 11.3, 11.4 eingreifen und der Materialzylinder 11 soweit zurückgefahren ist, daß der Haltering 11.2 von der Konsole 5.1 und die Halterung 11.4 aus dem Justierstift der Haltekonsole 5.2 freikommt. Jetzt wird die Vorrichtung 17 gedreht, wobei die beiden Materialzylinder 11, 11′ ihre Position tauschen. Anschließend wird die Wechselvorrichtung 17 wieder axial zurückgefahren und der volle Materialzyzlinder 11 stützt sich wieder auf dem Preßrahmen 5 ab.

Der leere Materialzylinder 11′ wird aus einer Füllstation 20 befüllt, während der andere Materialzylinder 11 mit Hilfe des Preßantriebs 4 und des Preßzylinders 14 leergepreßt wird.

Claims (13)

1. Kolbenstrangpresse, umfassend einen Maschinenständer (9), einen Preßrahmen (5), der am Maschinenständer (9) gelagert und mittels einer geeigneten Schwenkeinrichtung (10, 19) zwischen der Waagerechten und der Senkrechten verschwenkbar ist, einen im Preßrahmen (5) auswechselbar gelagerten Materialzylinder (1, 11) mit einem Preßzylinder (4) und einem gegebenenfalls austauschbaren Mundstück (2), dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Preßrahmen (5) eine Wechselvorrichtung (7, 17) montiert ist, die wenigstens zwei Aufnahmen (8.3, 18.3) für Materialzylinder (1, 11) besitzt, daß die Aufnahmen (8.3, 18.3) axial verschiebbar und um die Achse der Wechselvorrichtung (7, 17) drehbar sind, daß der Preßzylinder (4) im Preßrahmen (5) montiert ist und daß an Preßrahmen (5) und Materialzylinder (1, 11) Einrichtungen (1.2, 11.2, 5.1, 5.2, 11.4) zur kraftbeständigen, aber lösbaren Lagerung des Materialzylinders (1, 11) im Preßrahmen (5) vorgesehen sind.

2. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung (7, 17) einen Hydraulikzylinder (7.6, 17.6) zur axialen Verschiebung der Aufnahmen (8.3, 18.3) aufweist.

3. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung (7, 17) einen Drehantrieb (7.5, 17.5) zum Drehen der Aufnahmen (8.3, 18.3) aufweist.

4. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßrahmen (5) symmetrisch zur Wechselvorrichtung (7), um einen Erweiterungsrahmen (6) erweitert ist, der einen weiteren Materialzylinder (1′) mit Mundstück (2′) aufnimmt.

5. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzylinder (1, 1′) an der Drehvorrichtung (7) kippbar gelagert sind, wobei die Kippachse senkrecht zur Drehachse gerichtet ist.

6. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippvorrichtung (8, 8′) einen Motor mit Zahnstange (8.2) an der Drehvorrichtung (7) und eine Haltekonsole (8.3) mit Achse und Zahnrad (8.1) am Materialzylinder (1, 1′) umfaßt.

7. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippvorrichtung (8, 8′) einen Motor mit Gewindespindel an der Drehvorrichtung (7) und eine Haltekonsole (8.3) mit Achse, Kurbel und Gewindemutter am Materialzylinder (1, 1′) umfaßt.

8. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drehvorrichtung (7) ein Gabelkopf (7.1) angebracht ist, der die Kippvorrichtung (8, 8′) sowie die Materialzylinder (1, 1′) trägt.

9. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung (17) senkrecht steht und daß die Aufnahmen (18.3) Zentrierstifte (18.4) aufweisen, die mit entsprechenden Bohrungen in Halterungen (11.3, 11.4) am Umfang des Materialzylinders (11) zusammenwirken.

10. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Preßrahmen (5) eine Konsole (5.2) mit einem Zentrierstift, am Materialzylinder (11) eine entsprechende Bohrung an einer der Halterungen (11.4) vorgesehen ist.

11. Kolbenstrangpresse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Preßrahmen (5) und Materialzylinder (11) eine lösbare Verriegelung (5.3) vorgesehen ist.

12. Kolbenstrangpresse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Schwenkeinrichtung (10) unterhalb der Mittelachse des im Preßrahmen (5) gelagerten Materialzylinders (1, 11) liegt.

13. Kolbenstrangpresse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Vakuumkappe (3) zum Evakuieren des Innenraums der Materialzylinder (1, 11) vorgesehen ist.