DE4009607A1 - Verfahren bei der ausuebung schlagartiger presshuebe zur herstellung von formkoerpern aus einem koernigen oder pulverfoermigen werkstoff und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bei der Ausübung schlagartiger Preßhübe zur Herstellung von Formkörpern aus einem körnigen oder pulverförmigen Werkstoff, vor­ nehmlich einer keramischen Masse, mittels einer aus einem beweglichen Preßstempel und einer Form bestehen­ den Presse, an deren Seite ein eine von einer Material­ aufgabestelle über den Formhohlraum und zurück verschieb­ bare Beschickungseinrichtung aufnehmender, mit der Formo­ berseite eine bündige Ebene bildender Führungstisch ange­ ordnet ist.

Insbesondere Schlagspindelpressen üben auf das Pressenge­ stell hohe Schlagkräfte aus, die sich auch in senkrech­ ten Ebenen dazu ausbreiten. Betroffen davon ist u.a. die Beschickungseinrichtung, die unterhalb der Materialaufga­ bestelle auf einem Führungstisch angeordnet ist. Die Umsetzung der Energie des schlagenden Preßstempels erzeugt auch eine große Erschütterungswirkung auf den Führungstisch, auf den die Spindel der Presse schlagar­ tig einwirkende Drehmomente überträgt. Insbesondere, wenn der Führungstisch am Formaufspannrahmen oder der Form befestigt ist, entstehen durch die hohe Resonanz aufgrund der starren Verbindung die Festigkeit beein­ trächtigende Schwingungen. Die während dem Pressen auf dem Führungstisch aufliegende bzw. abgestützte Beschic­ kungseinrichtung erhöht durch ihr Gewicht die sich nega­ tiv auf die Stabilität des Führungstisches auswirkende Bewegungsenergie.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, die während dem Preßvorgang durch den Preßstempel erzeugten Erschütte­ rungen von dem Führungstisch der Beschickungseinrichtung fernzuhalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die Beschickungseinrichtung während dem Pressen auf dem von der Presse entkoppelten Führungstisch befindet. Durch die Trennung von Presse und Beschickungseinrich­ tung kann eine Übertragung der eine Erschütterung bewir­ kenden Kräfte von der Presse auf die Beschickungseinrich­ tung vermieden werden.

Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vor­ gesehen, daß der mit der Form der Presse kommunizieren­ de Führungstisch an einem von der Presse beabstandeten Ständer horizontal und höhenverstellbar angeordnet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungs­ gemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einrich­ tung gemäß Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einrichtung gemäß Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine auszugsweise Vergrößerung von Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die in Fig. 4 ge­ zeigte Partie,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 2 mit der Verriegelungseinrichtung des Führungs­ tisches und

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 6.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Beschickungseinrichtung 1 einer teilweise dargestellten Preßeinrichtung 2 einer Presse für die Herstellung von Formkörpern einer schütt­ fähigen, vornehmlich keramischen Masse veranschaulicht. Die durch den beweglichen Preßstempel 3 ausgeübten schlagartigen Preßhübe lösen an der Presse eine starke Erschütterung aus. Zur Vermeidung von Schäden an der Be­ schickungseinrichtung 1, ist diese bei der Verformung der keramischen Masse von der Presse losgelöst, d.h. die Beschickungseinrichtung 1 befindet sich während dem Ver­ formungsprozeß auf dem von der Presse entkoppelten Füh­ rungstisch 4. An diesem sind auf beiden Seiten Tragrol­ len 5 eines einen Füllkasten 6 aufnehmenden Gestells 7 befestigt, das mit einer am Führungstisch 4 sitzenden Kolbenstange 8 einer Kolben-Zylinder-Einheit 9 in die Entladungsposition bzw. Formfüllstellung und zurück in die Aufnahmeposition des Füllkastens 6 veschiebbar ist (siehe Fig. 2). Die eine Befestigungsstelle der Kolben- Zylinder-Einheit 9 befindet sich an einem die Seienwände 10 des Führungstisches 4 verbindenden Querträger 11. Dieser dient wiederum zur Abstützung der für das Schleißblech 12 bestimmte Antriebsgestänge 13, welches eine Kolben-Zylinder-Einheit 14 aufweist. Das Schleiß­ blech 13 ist auf einem Rahmen 15 befestigt und wird, nachdem der Führungstisch 4 zum Befüllen der Formkavitä­ ten bzw. Formhohlräume an die Presse bzw. den Formauf­ spannrahmen 16 anschließt, mit seiner Stirnseite an letzteren angelegt, so daß eine bündige Fläche mit der Formöffnungsebene entsteht.

Die Beschickungseinrichtung 1, bestehend aus einem ver­ schiebbaren Gestell 7 und Füllkasten 6 sowie deren Zu­ behörteile, ist mittels Führungstisch 4 an einem von der Presse beabstandeten Ständer 17 horizontal und senkrecht verstellbar angeordnet.

Zu diesem Zweck ist an dem Ständer 17 eine Konsole 18 vorgesehen, die an zwei durch eine horizontale Traverse 19 verbundene Führungssäulen 20 des Ständers 17 höhenver­ stellbar ist. Zur Höhenlagebestimmung des zustellbaren Führungstisches 4 bzw. des integrierten Schleißbleches 12 ist an dem Formaufspannrahmen 16 ein Anschlag 21 in Form einer frei drehbaren Rolle vorgesehen, auf die der Führungstisch 4 durch sein Eigengewicht abgesenkt wird. Die frei drehbare Rolle erlaubt ein schonendes Anlegen des Führungstisches 4 am Formaufspannrahmen 16. Der Stän­ der 17 ist so angeordnet, daß die die beiden Führungs­ säulen 20 verbindende Traverse 19 quer zur horizontalen Bewegungsrichtung des Führungstisches 4 oder des Füllka­ stens verläuft.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Führungssäulen 20 des Ständers 17 weisen einen nach außen hin offenen U-förmi­ gen Querschnitt auf, wobei die sich zugewendeten Rücken 22 und die Flanschen 23 des U-förmigen Querschnittes durch aufgesetzte Leisten als Laufbahn zur senkrechten Bewegung der Konsole 18 ausgebildet sind. Letztere ist mit strichpunktierten Linien in Fig. 5 ange­ deutet und besteht aus vier von der Seite betrachtet rechteckförmig durch jeweils eine Seitenplatte 24 verbun­ dene Holme 25. An den Tragplatten 24 ist jeweils ein Ge­ stell 26 mit den der Laufbahn zugeordneten Führungsrol­ len 27 angeflanscht. Jedes Gestell 26 weist auf zwei ho­ rizontalen Axialebenen liegend jeweils vier Führungsrol­ len 27 auf, von denen jeweils zwei auf einer gemeinsamen Achse am Rücken 22 der U-förmigen Führungssäulen 20 und die beiden anderen rechtwinklig zu jenen auf parallelen Achsen an der Außenseite der Flanschen 23 der U-förmi­ gen Führungssäulen 20 anliegen. Dadurch ist ein Festsit­ zen der Konsole 18 in den Führungssäulen 20 infolge unre­ gelmäßiger Belastungen an der Konsole 18 ausgeschlos­ sen.

Die Konsole 18 ihrerseits ist durch einen Zwischensteg 28 mit zwei seitlich von der Längsmittelachse gegenüber­ liegenden hydraulischen Hebevorrichtung 29 gekoppelt, die an der Traverse 19 abgestützt sind. Zu diesem Zweck ist die Hebevorrichtung 29 durch Kolben-Zylinder-Ein­ heiten ausgebildet, die Konsoleseitig mit einer Verbin­ dungslasche 30 versehen und mit dem gegenüberliegenden Ende die Traverse 19 durchdringend verankert sind. Die Zustellbewegung und Rückzugsbewegung des Führungsti­ sches 4 erfolgt mittels einer weiteren, an einem von der Konsole 18 abstehenden Support 32 befestigten Kolben-Zy­ linder-Einheit 33. Dabei erstreckt sich der Support 32 von der Konsole 18 schräg nach oben in Richtung der Bewe­ gung des Führungstisches 4. Als Koppelungsstelle der Kol­ benstange an dem Führungstisch 4 ist der die Seitenwände 10 verbindender Querträger 11 bestimmt.

Die Seitenplatten 24 der senkrecht beweglichen Konsole 18 weisen jeweils eine über das Gestell 26 hinausragende Verlängerung auf, die an ihrem oberen Ende als Führungs­ bahnen 34 des Führungstisches 4 ausgebildet sind, wobei an der nach außen gerichteten Fläche der Seitenplatten 24 jeweils eine C-förmige Führungsschiene angeordnet ist, in welche jeweils zwei Leitrollen 35 des Führungsti­ sches 4 eingreifen und durch Gegenrollen an der Außen­ seite der Führungsschiene gegen ein Abheben geführt sind. Die Leitrollen 35 und die Gegenrollen befinden sich an den zu den Seitenwänden 10 des Führungstisches 4 benachbarten Platten 38.

Zur Anbringung einer Verriegelungseinrichtung 37 ist der Führungstisch 4 im Bereich der Leitrollen 35 doppelwan­ dig ausgebaut, d.h. die Leit- 35 und Gegenrollen sind zwischen der einen Seitenwand 10 und einer benachbarten Zusatzplatte 38 angeordnet, wobei letztere nebst dem Schutz der Leit- und Gegenrollen auch der Versteifung der Verriegelungseinrichtung 37 dient.

Diese Verriegelungseinrichtung 37 ist in den Fig. 1 und 2 angedeutet und in den Fig. 6 und 7 näher dargestellt. In die Seitenwand 10 und die Zusatzplatte 38 des Füh­ rungstisches 4 ist jeweils ein quer zur Bewegungsrich­ tung letzterens horizontal angeordnetes Axiallager 39 ge­ schweißt, in welchem ein axial verschiebbarer Verriege­ lungsbolzen 40 lagert. Der Antrieb der Verriegelungsbol­ zen 40 erfolgt durch Kolben-Zylinder-Einheiten 41, die mit ihrem hinteren Ende an einer Halterung 42 angelenkt sind. Gegen ein Verdrehen der Verriegelungsbolzen wird deren hinteres Ende formschlüssig geführt. Zur Arretie­ rung des Führungstisches 4 werden die Verriegelungsbol­ zen 40 im Verriegelungsbohrungen am Formaufspannrahmen 16 versetzt. Die Verriegelungsbolzen 40 können zur genau­ en Ausrichtung des Führungstisches 4 und der Form bzw. des Formaufspannrahmens 16 verwendet werden, wozu der Führungstisch 4 mit Hilfe des konischen Ansatzes 44 am vorderen Ende des Verriegelungsbolzens von den Führungs­ schienen an der Konsole 18 leicht abgehoben wird. Zur ge­ nauen Justierung des Schleißbleches 12 mit der Formöff­ nungsebene sind an dem Führungstisch 4 sich senkrecht erstreckende Spindeln 49 befestigt, an deren oberem Ende jeweils eine Auflagescheibe 50 vorgesehen ist, auf denen der Rahmen 15 des Schleißbleches 12 verschiebbar liegt. Die Verstellung und Einstellung des Schleißbleches 12 wird durch Verdrehen der Spindeln 41 und Feststellmut­ tern 43 vorgenommen.

Im übrigen eignet sich die die beiden Führungssäulen 20 verbindende Traverse 19 als Befestigungsaufnahme einer Formwechseleinrichtung 45, die in den Fig. 4 und 5 teilweise gezeigt ist.

Eine Wegüberwachungseinrichtung 46 des Führungstisches 4 befindet sich in einer Führungssäule 20 des Ständers 17, wobei an einer vertikal angeordneten Stange 47 mehrere Signalgeber 48, beispielsweise Endschalter zur Begren­ zung der Hublänge und der Vorschubsgeschwindigkeit befe­ stigt sind.

Um den Verformungsvorgang durch die An- und Abkoppe­ lungsmanöver ohne zusätzliche zeitliche Inanspruchnahme durchführen zu können bedarf es einer idealen Abstimmung der einzelnen Vorgehensschritte.

Ausgehend von der Annahme, daß der zuletzt geformte Stein von der Formkavität ausgestossen bzw. von der Presse entnommen ist, Formaufspannrahmen 16 und Führungs­ tisch 4 in einer untersten Stellung gekoppelt sind und sich der Füllkasten 6 mit der zu verformenden Masse in der Formfüllstellung befindet, werden mit dem ersten Ver­ fahrensschritt der Formaufspannrahmen 16 und der Füh­ rungstisch 4 gemeinsam zur Bildung der vorgesehenen Form­ kavität um das Maß der Füllhöhe angehoben. Bei diesem Schritt kann auch nach einer keiligen oder anderen Form gefüllt werden.

Beim anschließenden Verfahrensschritt wird der Füllka­ sten 6 mit einer Restmasse auf den Führungstisch 4 zu­ rückgeführt und letzterer von dem Formaufspannrahmen 16 entkoppelt. Unmittelbar danach wird Führungstisch 4 von dem Formaufspannrahmen 16 entfernt bzw. in die Füllstel­ lung zurückgezogen. Während dem anschließenden Preßvor­ gang wird der Füllkasten 6, sofern notwendig, für den nächstfolgenden Preßvorgang nachgefüllt.

Nun, nachdem der Formkörper gepreßt ist, wird Formauf­ spannrahmen 16 zur Entformung des Formkörpers auf die Ausgangsstellung abgesenkt und Führungstisch 4 folgt dem Formaufspannrahmen 16 bis zu einem vorgesehenen Höhen­ anschlag 21 und einer vorgesehenen Anlagefläche am Form­ aufspannrahmen 16. Bei diesem Vorgang wird das Schleiß­ blech 12 unter Aufhebung einer Lücke an den Formrahmen geschoben oder aus seiner vorgeschobenen Stellung entge­ gen einer Zustellkraft von dem Formrahmen unter Kraft­ schluß zurückgeschoben. Sodann wird Füllkasten 6 in die Ausgangsstellung über der Formkavität gebracht.

Claims (22)

1. Verfahren bei der Ausübung schlagartiger Preßhübe zur Herstellung von Formkörpern aus einem körnigen oder pulverförmigen Werkstoff, vornehmlich einer ke­ ramischen Masse, mittels einer aus einem beweglichen Preßstempel und einer Form bestehenden Presse, an deren Seite ein eine von einer Materialaufgabestelle über den Formhohlraum und zurück verschiebbare Be­ schickungseinrichtung (1) aufnehmender, mit der For­ moberseite eine bündige Ebene bildender Führungs­ tisch (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Beschickungseinrichtung (1) während dem Pressen auf dem von der Presse entkoppelten Füh­ rungstisch (4) befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entformung des Formlings bei gekoppel­ tem Führungstisch (4) mit dem Formaufspannrahmen (16) in einer untersten Stellung und der Formfüll­ stellung des Füllkastens (6), der Formaufspannrahmen (16) und der Führungstisch (4) gemeinsam zur Bildung der vorgesehenen Formkavität gegenüber einem unteren Preßstempel auf eine vorbestimmte Höhe angehoben und der Füllkasten (6) auf den Führungstisch (4) zu­ rückgeführt und letzterer von dem Formaufspannrahmen (16) entkoppelt werden, wobei anschließend der Führungstisch (4) von dem Formaufspannrahmen (16) entfernt und im Bedarfsfalle in die Füllstellung des Füllkastens (6) versetzt, und der Preßvorgang durch­ geführt wird, und nach erfolgter Formgebung der Form­ aufspannrahmen (16) gefolgt vom Führungstisch (4) zur Entformung des Formkörpers in die unterste Stel­ lung abgesenkt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Form der Presse kommunizierende Füh­ rungstisch (4) an einem von der Presse beabstandeten Ständer (17) horizontal- und höhenverstellbar ange­ ordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formaufspannrahmen (16) wenigstens einen zur senkrechten Lagebestimmung des anlegbaren Füh­ rungstisches (4) vorgesehenen Anschlag (21) auf­ weist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Führungstisch (4) mit wenigstens einer an dem Ständer (17) verstell- und feststellbaren Konsole (18) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (17) wenigstens zwei zur Aufnahme der Konsole (18) vorgesehene Führungssäulen (20) auf­ weist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungssäulen (20) an ihrem unteren Ende durch eine horizontale Traverse (19) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die die Führungssäulen (20) verbindende Traverse (19) quer zur Bewegungs­ richtung des Führungstisches (4) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Führungssäulen (20) einen nach außen hin offenen U-förmigen Querschnitt aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die sich zugewendeten Rücken (22) und die Flanschen (23) der U-förmigen Führungssäulen (20) als Laufbahn paarweise übereinan­ der in der Konsole (18) befestigter Führungsrollen ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die äußeren Führungsrollenpaare jeweils rechtwinklig zu den inneren Führungsrollenpaaren an der Konsole (18) befestigt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Konsole (18) mittels einer Hebevorrichtung (29) höhenverstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hebevorrichtung (29) aus wenigstens einer an der horizontalen Traverse (19) abgestützten und mit der Konsole (18) gekoppelten Kolben-Zylin­ der-Einheit (31) gebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Konsole (18) einen zur Befestigung eines Antriebsorganes (33) der hori­ zontalen Zustellbewegung des Führungstisches (4) be­ stimmten Support (32) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß der Führungstisch (4) in Führungsschienen an der Konsole (18) fahrbar ausge­ bildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß der Führungstisch (4) durch zwei beabstandete, in horizontaler Bewegungs­ richtung sich erstreckende, querverbundene Seiten­ wände (10) gebildet ist, an deren Seite jeweils eine zwei Leitrollen (35) aufnehmende Platte (38) befe­ stigt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende beid­ seits des Führungstisches (4) eine letzteren mit dem Formaufspannrahmen (16) verriegelbare Verriegelungs­ einrichtung (37) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verriegelungseinrichtung (37) einen in einem quer zur Bewegungsrichtung des Führungstisches (4) angeordneten horizontalen Axiallager (39) an­ treibbaren Verriegelungsbolzen (40) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 und 18, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsbolzen (40) an dem vorderen Ende konisch ausgebildet und zu den Verriegelungsbohrungen des Formaufspannrahmens (16) nach unten versetzt angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsbolzen (40) mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (41) gekop­ pelt sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Wegüberwachungsein­ richtung (46) in dem durch die U-förmige Ausbildung gebildeten Hohlraum einer Führungssäule (20) des Ständers (17) und das zugehörige Betätigungsorgan an der Konsole (18) befestigt sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die horizontale Traverse (19) zur Befestigung einer Formwechseleinrichtung vorgesehen ist.