DE4320203A1 - Wandung für eine Preßform und eine eine derartige Wandung einbeziehende Preßeinrichtung und Preßform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wandung für eine Preßform, vorzugsweise einer Kalksandsteinpresse.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine eine solche Wandung einbeziehende Preßeinrichtung sowie eine Preßform mit einer solchen Preßeinrichtung.

Eine Preßform, beispielsweise zum Pressen von Kalksand­ steinen, besteht im wesentlichen aus Wandungen, die diese Preßform zur Aufnahme des Preßgutes bilden, wobei wenigstens eine der Wandungen als beweglicher Preßstempel ausgebildet ist und mit einem Preßorgan versehen ist, um den erforderlichen Preßdruck auf das Preßgut auszuüben.

Bei einer solch einfachen Pressung können aber beim Pressen von Kalksandsteinen, ebenso wie beim Pressen von anderem pastösen bzw. pulverigen Preßgut, Probleme auftreten, weil beispielsweise das Preßgut nicht ausreichend, insbesonde­ re nicht homogen verdichtet wird und weil beispielsweise unerwünschte Haftreibungen auftreten.

Zur Verbesserung der Verdichtung des Preßgutes wird daher häufig zusätzlich das Material gerüttelt, indem entweder die gesamte Preßform gerüttelt wird oder ein Rüttlungsvorgang dadurch erreicht wird, daß der Preßstempel beispielsweise oszillierend bewegt wird, dabei aber einen Preßvorgang durch­ führt, indem er trotz der Oszillationsbewegung immer weiter auf den Formmittelpunkt zubewegt wird.

Beide Arten des Rüttelns sind aber sehr aufwendig, weil relativ hohe Massen beschleunigt werden müssen und nur sehr begrenzte Schwingfrequenzen erreicht werden können. Der Rüttelung durch die oszillierende Bewegung des Preßstempels sind zusätzlich durch die Kompressibilität eines verwendeten Hydraulikmediums Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßform bzw. Preßformbestandteile dahingehend weiterzubilden, daß eine bessere Verdichtung des Preßgutes mit einem relativ geringen Bau- und Energieaufwand zuverlässig erzielt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wandung für eine Preßform gelöst, die sich auszeichnet durch ein die Innenseite der Wandung bildendes, membranartig (pulsierend bzw. oszillierend) schwingfähiges Plattenelement.

Bei der erfindungsgemäßen Wandung wird somit mit Vorteil nicht eine gesamte Preßformwandung bzw. ein Preßformstempel oszillierend bewegt, sondern nur ein relativ dünnes Platten­ element, welches die Innenseite der Wandung zum Preßgut hin bildet und welches eine relativ geringe Eigenmasse aufweist. Dieses Plattenelement wird membranartig bewegt, d. h. insbeson­ dere ein- und ausgebeult, wodurch das, vorzugsweise unmittel­ bar kontaktierende Preßgut, verdichtet wird. Innere Reibungs­ kräfte im Preßgut und an einer solchen erfindungsgemäßen Wandung werden erheblich vermindert. Es können mit der erfin­ dungsgemäßen Wandung hohe Schwingungsfrequenzen eingestellt werden, da nur eine relativ kleine Amplitude benötigt wird, die sich vorzugsweise in das Preßgut hinein fortpflanzen und somit eine Haftreibung an Korngrenzen in Gleitreibung umwan­ deln wird, so daß das Preßgut innerlich sehr viel fließfähiger ist.

Vorzugsweise wird eine solche Wandung in einer erfin­ dungsgemäßen Preßform, für die selbständiger Schutz bean­ sprucht wird, dort eingebaut, wo keine bewegliche Wandung mit einem Preßorgan vorgesehen ist, die als Preßstempel verwendet wird, sondern wo eine feststehende Wandung beim Preßvorgang vorgesehen ist. Gerade an derartigen Wandungen ist es wichtig, eventuelle Haftreibungen zu vermindern.

Die membranartige Schwingung des Plattenelementes kann auf verschiedenste Weise erreicht werden, beispielsweise durch elektromagnetische Kräfte. Eine nächste bevorzugte Weiterbil­ dung der Erfindung sieht aber vor, daß für eine solche Bewe­ gung ein Medium verwendet wird, indem das Plattenelement einen durch medialen Druck aus- und einbeulbaren Verschlußdeckel für eine in der Wandung angeordnete Kammer für ein Medium bildet, die über eine Leitung und eine Pumpe mit einem Mediumreser­ voir, vorzugsweise einem Flüssigkeitsreservoir, insbesondere einem Hydraulikmittelreservoir, verbunden ist.

Aufgrund der relativ geringen Menge an benötigtem Medium wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Wandung eine Kompressibi­ lität des Hydraulikmediums nicht problematisch aus.

Die Kammer ist vorzugsweise in ein Wandungskörperteil eingeformt bzw. eingearbeitet, beispielsweise eingefräst.

Vorzugsweise ist die Kammer in Form wenigstens eines Kanales bzw. einer Furche ausgebildet bzw. ausgedehnt, der sich im wesentlichen unter bzw. hinter dem Plattenelement, parallel zu diesem erstreckt. Es wird dadurch ein relativ großer Abschnitt bzw. Bereich des Plattenelementes über die Kammer erreichbar, so daß eine Mediumzuleitung und -ableitung in rascher Schwingungsfrequenzfolge einen relativ großen Bereich des Plattenelementes in eine entsprechende Schwingung versetzt. Vorzugsweise ist die Kammer sogar in Form eines (zusammenhängenden) Kanalnetzes ausgebildet, so daß eine große Fläche des Plattenelementes (gleichmäßig) von den Druckschwankungen erfaßt werden kann.

Eine erfindungsgemäße Preßeinrichtung, die eine erfin­ dungsgemäße Wandung umfaßt und für die auch selbständiger Schutz beansprucht wird, zeichnet sich dadurch aus, daß die Wandung an ein Medium-Leitsystem angeschlossen bzw. in ein solches System einbezogen ist, welches die Pumpe und das Reservoir für das Medium aufweist. Über dieses erfindungsgemä­ ße System ist die Vibration des Plattenelementes, insbesondere in Frequenz und Amplitude, sehr genau und reproduzierbar steuerbar.

Zudem ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorzugs­ weise eine Mediummengen-Begrenzungseinrichtung als Überlast­ sicherung vorgesehen, um beispielsweise ein Bersten der Membran durch zu hohen medialen Druck zu verhindern. Eine solche Begrenzungseinrichtung kann beispielsweise durch eine Kolben-Zylindereinheit mit einem entsprechend begrenzten Hubraum verwirklicht werden.

Für den Fall eventueller Leckagen und damit verbundener Mediummengenverluste ist vorzugsweise eine Einrichtung zur (automatischen) Zuführung von Medium vorgesehen, die vorzugs­ weise durch die im vorhergehenden genannte Begrenzungseinrich­ tung kontrolliert wird.

Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderi­ sche Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine im wesentlichen kastenförmig ausgebildete Preßform mit erfindungs­ gemäßen Wandungen als Boden und als Deckel der Form, die an ein schaltungsmäßig dargestelltes Hy­ drauliksystem angeschlossen sind und

Fig. 2 einen Einblick in eine erfindungsgemäße Wandung ei­ ner Preßform gemäß Fig. 1 auf die in Fig. 1 mit II-II bezeichnete Schnittebene.

Fig. 1 zeigt in einem Vertikalschnitt eine im wesentlichen kastenförmig ausgebildete Preßform, beispielsweise zum Pressen von Kalksandsteinen. Diese Preßform besteht im wesentlichen aus einem Deckel 1, einem Boden 2 und aus vier Seitenwänden 3. In diese Preßform ist das Preßgut zum Pressen einfüllbar. Bei der in Fig. 1 dargestellten Preßform sind der Deckel 1 und der Boden 2 beim Preßvorgang unbeweglich, während sämtliche Seitenwände 3 als bewegbare Preßstempel ausgebildet sind.

Der Deckel 1 und der Boden 2 sind als erfindungsgemäße Wandungen ausgebildet, indem sie jeweils ein Plattenelement 4 aufweisen, welches die Innenseite dieser Wandung bildet und membranartig in Schwingungen versetzt werden kann. Hierfür ist in den Deckel und in den Boden 2 jeweils unter bzw. hinter dem Plattenelement 4 ein Kanalnetz 5 eingearbeitet, in welches mit einer bestimmten Schwingungsfrequenz ein Hydraulikmedium eingeleitet und ausgeleitet werden kann, wodurch sich das jeweilige Plattenelement 4 mit der entsprechenden Schwingungs­ frequenz aus- und einbeult. Gegenüber dem Deckel 1 bzw. dem Boden 2 ist das Plattenelement 4 zum Verschluß des Kanalnetzes 5 mit einem O-Ring 6 abgedichtet.

Über Hydraulikleitungen 7 sind die Kanalnetze 5 an ein Hydrauliksystem angeschlossen, welches in der Fig. 1 in Form eines Schaltbildes angedeutet ist.

Das Hydraulikmedium wird einem Reservoir 8 entnommen, und zwar mit einer Pumpe 9. Das entnommene Hydraulikmedium wird in einem Speicher 10 zwischengespeichert, welcher mit einem schnell umsteuerbaren Ventil 11, beispielsweise einem Servo­ ventil, verbunden ist. Durch dieses schnell umsteuerbare Ventil kann das Hydraulikmittel in sehr schneller Abfolge dem Kanalnetz 5 zugeleitet bzw. von diesem wieder abgeleitet werden, wobei die Pumpe 9 für die entsprechende Druckbeauf­ schlagung bei der Zuleitung sorgt, um das Plattenelement 4 entsprechend ausbeulen zu können.

Dem Ventil 11 folgt in der Schaltung eine Kolben-Zylinder­ einheit 12, die aufgrund ihres begrenzten Hubvolumens für eine Mengenbegrenzung bei der Zuführung des Hydraulikmediums in die Kanalnetze 5 sorgt und damit eine Überlastsicherung darstellt.

Durch eventuelle Leckagen verlorengehendes Hydraulikmedium kann über ein Druckregelventil 13, welches an die Pumpe 9 angeschlossen ist, den Hydraulikleitungen 7 wieder zugeführt werden. Der Nachfüllstrom wird hierbei durch eine einstellbare Drossel 14 geregelt. Zur Sicherung des Druckregelventils 13 ist ein Rückschlagventil 15 vorgesehen.

In Richtung auf die Kanalnetze 5 ist dem Rückschlagventil 15 ein weiteres Ventil 16 nachgeschaltet, welches über einen Schalter 17 geschlossen werden kann. Ein solcher Schließvor­ gang wird immer dann vorgenommen, wenn der Kolben der Kolben- Zylindereinheit 12 durch seinen Hubausschlag diesen Schalter 17 erreicht, d. h. ein bevorzugtes Hubvolumen eingestellt ist, welches einer Hydraulikmediummenge zur Zuführung in die Kanalnetze 5 entspricht, welche nicht zu klein, aber auch im Hinblick auf die Belastung der Membrane nicht zu groß ist. Auch die Nachfüllung über das Druckregelventil 13 wird daher mit Vorteil durch die Kolben-Zylindereinheit 12 als eine Art Überlastsicherung kontrolliert.

Fig. 2 gewährt einen Einblick in eine erfindungsgemäße Wandung, nämlich den Boden 2 gemäß Fig. 1 auf die in Fig. 1 mit II-II bezeichnete Schnittebene. Es ist also das Innere der Wandung bei abgenommenen Plattenelement 4 erkennbar. Zu sehen ist insbesondere die Ausbildung des zusammenhängenden Kanal­ netzes 5, welches einen Hydraulikanschluß 18 aufweist.

Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 1.

Claims (10)

1. Wandung für eine Preßform, vorzugsweise einer Kalksand­ steinpresse, gekennzeichnet durch ein die Innenseite der Wandung bildendes, membranartig (pul­ sierend) schwingfähiges Plattenelement (4).

2. Wandung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement (4) einen durch medialen Druck aus- und einbeulbaren Verschlußdeckel für eine in der Wandung angeord­ nete Kammer für ein Medium bildet, die über eine Leitung (7) und eine Pumpe (9) mit einem Mediumreservoir (8), vorzugsweise einem Flüssigkeitsreservoir, insbesondere einem Hydraulikmit­ telreservoir, verbunden ist.

3. Wandung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer in ein Wandungskörperteil (1, 2) eingeformt bzw. eingearbeitet ist.

4. Wandung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer in Form wenigstens eines Kanales (5) ausgebil­ det bzw. ausgedehnt ist, der sich im wesentlichen unter bzw. hinter dem Plattenelement (4), parallel zu diesem erstreckt.

5. Wandung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer in Form eines Kanalnetzes (5) ausgebildet ist.

6. Preßeinrichtung für eine Preßform, umfassend eine Wan­ dung, vorzugsweise nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung an ein Medium-Leitsystem angeschlossen bzw. in ein solches System einbezogen ist, welches die Pumpe (9) und das Reservoir (8) aufweist.

7. Preßeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Mediummengen-Begrenzungseinrichtung bzw. eine Überlastsi­ cherung.

8. Preßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Begrenzungseinrichtung eine Kolben-Zylinderein­ heit (12) mit einem entsprechend begrenzten Hubraum aufweist.

9. Preßeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ge­ kennzeichnet durch eine Einrichtung zur (automatischen) Zufüh­ rung durch Leckage entwichener Mediummengen.

10. Preßform mit einer Preßeinrichtung, vorzugsweise nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtung eine preßorganfreie, beim Preßvorgang unbewegliche Wandung der Preßform umfaßt.