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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formstücken, Betonblöcken
u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
von Formstücken, Betonblöcken u. dgl., die durch Pressen aus Stoffgemischen, plastischen
oder halb plastischen Massen hergestellt werden.
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Bekanntlich werden derartige Blöcke, Formstücke o. dgl. auf Maschinen
durch Pressen oder durch Stampfen hergestellt, indem das fertigzustellende Formstück
o. dgl. von oben oder von. unten einem mechanischen oder einem hydraulischen Druck
o. dgl. ausgesetzt wird oder indem periodisch ein mechanisches oder hydraulisches
Stampforgan das Formstück in die gewünschte Form stampft. Weiterhin kennt man Maschinen,
bei denen das herzustellende Formstück nach dem Stampfen abschließend einem Drucke
ausgesetzt wird, durch den es seine endgültige Form erhält. Diese .Maschinen, die
an und für sich brauchbar sind, haben jedoch den Njachteil, daß ihre Leistung gering
ist.
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Demgegenüber schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen von Formstücken, Betonblöcken o. dgl. unter Anwendung des an sich
bekannten Stampfens und gleichzeitigen Pressens, bei dem gemäß der Erfindung das
Stampfwerkzeug und das Formstück derart gegeneinanderbewegt werden, daß das Formstück
eine ständig wachsende Verdichtung erfährt. Dieses Verfahren hat gegenüber den bekannten
den Vorteil, daß die Leistung der Maschine in der Zeiteinheit um ein beträchtliches
gesteigert wird und die einzelnen Teilchen des Formstückes eine sehr innige Bindung
eingehen.
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Gemäß der Erfindung wird ein an sich bekanntes, durch einen Exzenter
angetriebenes Stampfw erkzeug von einem oberhalb des Formstückes angeordneten Preßbalken
getragen, der unter hydraulischem Druck gegen den Formtisch verschiebbar ist. Gemäß
der Erfindung kann der das Stampfwerkzeug tragende Maschinenteil als Rahmen ausgebildet
sein, der durch eine unterhalb des Preßtisches angeordnete hydraulische Presse angetrieben
wird.
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Weiterhin können gemäß der Erfindung das Stampfwerkzeug und der das
Pressen bewirkende Maschinenteil so miteinander vereinigt sein, daß der Stampfer
des Stampfwerkzeuges in einem fest mit dem b-laschinengestell verbundenen Kopfstück
gegen die Kraft von Federn bewegt wird und unter dem zusätzlichen Einflüß von im
Kopfstück gleitenden hydraulischen Kolben steht. Gemäß
der Erfindung
können die Preßwerkzeuge und das Stampfwerkzeug von der gleichen Kraftquelle angetrieben
werden.
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Einige Ausführungsbeispiele des Erfndungsgegenstandes sind in der
Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Abb. i eine Ausführungsform der Presse in teilweisem
Schnitt von vorn mit einem feststehenden Formtisch, Abb.2 den zugehörigen Steuerungsplan,
Abb.3 in teilweisem Schnitt von vorn eine abgeänderte Ausführungsform mit - einem
kombinierten Preß- und Stampfwerkzeug und einem gegen das Werkzeug nach 1faßgabe
der Verdichtung vorrückenden Preßtisch, Abb. q. eine weitere Ausführungsform in
teilweisem Schnitt von vorn, Abb. .4a eine Einzelheit dieser Presse.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. i ist ein feststehender Preßtisch
i angeordnet, der einen Teil des starren Maschinengestells bildet, dessen senkrechte
Seitenständer 2 durch Querstangen 3 verbunden sind. In dem so gebildeten Maschinengestell
ist unter dem Tisch i ein hydraulischer Zylinder d. angeordnet, dessen Preßkolben
5 ein Querstück 6 trägt, das in den seitlichen Ständern 2 geführt ist und durch
senkrechte Säulen 7 mit einem Preßkopf 8 starr verbunden ist, der ebenfalls in den
Seitenständern 2 geführt ist.
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Ein hohler, auf und ab gehender Kolben 9 ist in dem in dem Kopf 8
ausgebildeten Zylinder angeordnet; er trägt eine Stampf- und Preßplatte io, die
mittels Führungsstange ii im Kopfe 8 geführt ist. Der Antrieb erfolgt durch geeignete
Mittel, beispielsweise ein Exzenter 12 auf einer Antriebswelle 13, die durch einen
Riementrieb von einem von dem Kopf 8 getragenen elektrischen Motor i¢ angetrieben
wird.
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Die Formkästen 15 sind so angeordnet, daß sie auf Karren 16 auf den
Preßtisch i aufgefahren werden können. Diese Karren laufen auf Schienenbahnen, die
von Federn i8 des Tisches i getragene niederdrückbare Abschnitte 17 aufweisen. Diese
Federn sollen unter dem Druck des hydraulischen Kolbens 5 so zusammengedrückt werden,
daß die Formkästen unmittelbar auf dem Preßtisch i abgesetzt werden. Es können auch
bei den gezeigten Ausführungsformen die Formkästen selbst mit Rädern ausgerüstet
werden, wodurch die Verwendung besonderer Karren entfällt.
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Der hydraulische Zylinder ,4 ist doppelt wirkend und wird mit Druckflüssigkeit
durch Druckleitungen i9 (.ebb. 2) unter der Steuerung eines von Hand bedienten.
Schiebers 20 beschickt.
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Das Druckmittel wird in Behältern 21 bereit gehalten, die zweckmäßig
in den seitlichen Ständern 2, wie in Abb. i gezeigt, eingebaut sind. Diese Behälter
sind an ihren unteren Enden durch ein Rohr 22 verbunden, und einer der Behälter
ist durch ein Rohr 23 an die Saugseite einer Pumpe2d. angeschlossen.
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Die Pumpe 2d. ist auf den Kopf 8 (Abb. i) aufgesetzt und wird durch
eine Schubstange 25 von einer auf der Welle 13 sitzenden Kurbel angetrieben. Die
Druckseite der Pumpe ist durch ein Rohr 25a mit einem Dreiwegehahn 2ti verbunden,
durch den das von der Pumpe kommende Druckmittel entweder durch ein Rohr 27 dem
handgesteuerten Schieber 2o zugeführt oder durch ein Rohr 28 nach dem Behälter zurückgeleitet
wird.
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Der Schieber 2o und der Dreiwegehahn 26 werden durch einen Stellhebel
29 gesteuert, der die drei Stellungen i, 2 und 3 einnehmen kann. In der Stellung
i verbindet Hahn 26 das Rohr 25I mit dem Rohr 27, um Druckmittel durch den Schieber
2o dem Rohr 3o zuzuführen, wodurch der Kolben 5 durch die Pumpe- 2.4 abwärts bewegt
wird, wobei das bereits in dem Zylinder ,4 befindliche Druckmittel durch den Schieber
2o und das Rohr 31 abgeführt wird.
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In der zweiten Stellung des Stellhebels 29 schließt der Hahn 26 die
Druckmittelzufuhr zu dem Rohr 2; ab und ermöglicht dem von der Pumpe 24. geförderten
Druckmittel, durch das Rohr 28 unmittelbar nach dem Behälter abzuströmen. Gleichzeitig
schließt der Schieber 2o die Zufuhr zu dem Rohr 3o ab und sperrt den Auslaß aus
dem Zylinder .4 ab, so daß der Kolben ; unbeweglich gehalten wird.
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In der dritten Stellung des Stellhebels 29 schließt der Hahn 26 den
Auslaß durch das Rohr 28 ab und liefert wieder Druckmittel von der Pumpe 24. durch
das Rohr 27 nach dem Schieber 2o, aber in dieser Stellung liefert der Schieber 2o
Druckmittel durch das Rohr 32 nach dem Zylinder .4, so daß der Kolben durch das
Arbeiten der Pumpe 24 aufwärts bewegt wird. wobei das Druckmittel in dem Zylinder
4. durch das Rohr 3o, den Schieber 2o und das Rohr 31 nach dem Behälter abgelassen
wird.
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Damit die Abwärtsbewegung des Kolbens 5 selbsttätig stillgelegt wird,
wenn das Behandlungsgut bis auf eine v orausbestiminte Schichtdecke verdichtet ist,
ist ein selbsttätiges Druckentlastungsventil 33 zwischen dem Rohr 30 und
dem Behälter 21 angeschlossen. Das Ventil besitzt eine Ventilspindel 3:4, die gegen
ein einstellbares Stück des Kopfes 8 oder des Querstückes 6 anschlagen kann, wodurch
sie niedergedrückt wird, um als 1 ebenauslaß zu dienen und ein weiteres Einführen
von Druckmittel im Rohr 3o zu verhindern, wenn die Dicke des Behandlungsguts
bis
zu einem vorausbestimmten Maß vermindert ist.
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Bei der Verwendung der in Abb. i und 2 gezeigten Vorrichtung wird,
nachdem die gefüllte Form auf den Preßtisch aufgefahren und der Motor i-. in Gang
gesetzt worden ist, der Stellhebel 29 in die Stellung i gerückt, worauf die Pumpe
24 Druckmittel durch den Dreiwegehahn 26 und den Schieber 2o dem Zylinder 4 zuführt
und den Kopf 8 allmählich abwärts in Richtung auf die Preßforin 5 bewegt. Während
diese Bewegung fortschreitet, wird das Preßgut einer allmählich ansteigenden stampfenden
Pressung durch die Abwärtsbewegung des Kopfes 3 unterworfen, bis eine vorausbestimmte
Dickeverminderung der Masse erreicht ist, worauf das Ventil 33
selbsttätig
in Tätigkeit tritt, um den Druck zu entlasten und die weitere Abwärtsbewegung des
Kopfes 8 zu verhindern.
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:Nach der Behandlung des Werkstücks bringt der Arbeiter den Stellhebel
29 in die Stellung 3, worauf sich der Preßkolben 5 in Bewegung setzt, um den Kopf
8 von dem Werkstück abzuheben, so daß die Preßform 15 von dem Preßtisch abgefahren
werden kann, um einem neuen gefüllten Formkasten Platz zu machen.
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jederzeit kann während des Stampfens und Pressens der Arbeiter den
Druck nachlassen und so die Arbeit anhalten, indem er den Stellhebel 29 in die Stellung
2 rückt.
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In Abb. 3 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Presse gezeigt,
im besonderen geeignet zur Herstellung von Backsteinen oder Ähnlichen Werkstücken,
bei der der Preßtisch 35 mit einem Formkasten 36 ausgerüstet ist, der ständig darauf
befestigt ist und einen Auswerfer 37 aufweist, um die fertigen Werkstücke auszuwerfen.
Der Auswerfer wird durch einen hydraulischen Kolben 38 bedient, der in einem Zylinder
in dein Preßtisch arbeitet.
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In dieser Presse wird der Preßtisch von einem Arbeitskolben 39 getragen,
der in einem an den Ständern 41 befestigten Zylinder 40 arbeitet, um den Preßtisch
in senkrechter Richtung aufwärts gegen das Stampf-und Preßwerkzeug 42 vorzuschieben,
das an einem festen Querstück 43 angebracht ist.
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Das Stampfwerkzeug 42 wird von Säulen 44 getragen, die in Führungen
des Querstücks 43 gleiten und von Schraubenfedern 4.5 getragen werden. Die Stampfbewegung
wird dem Werkzeug 42 mittels eines auf und ab gehenden Kolbens 46 übermittelt, der
in einem Zylinder des Kopfes 43 gleitet und von einem Exzenter 4.7 auf der Welle
48 angetrieben wird, die in Lagerstellen des Kopfes 43 gelagert ist und mittels
eines Riemens 49 angetrieben wird. Um auf das Stampfwerkzeug 42 einen verstärkten
Enddruck auszuüben, nachdem das Preßgut in den Formen 36 beliebig verdichtet worden
ist, können ein oder mehrere hydraulische Kolben 5o in Zylindern des Kopfes 43 angeordnet
sein, die das Werkzeug 42 gegen den Preßtisch 35 vortreiben können.
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Eine hydraulische Pumpe 51 ähnlich der Pumpe 24 der Abb. i, die mittels
einer Schubstange von einem Exzenter auf der Welle 48 angetrieben wird, ist an dem
Kopf :1 .3 zum Zweck der Übermittlung von hydraulischem Druck angeordnet.
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Abb. 4. der Zeichnung zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform
ides Erfindungsgegenstandes, bei der die Maschine an drei Seiten offen ist, um zu
ermöglichen, daß das fertiggestellte Werkstück von der Maschine in einer Richtung
rechtwinklig zu der Richtung abgeführt werden kann, in der der Formkasten in die
Maschine eingeführt wurde.
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Bei der gezeigten Ausführungsforen wird der Kopf 52 von einem einzigen
seitlichen Ständer 53 getragen und besitzt ein Stampfwerkzeug 54, dem die Stampfbewegung
durch einen auf und ab beweglichen Kolben 55 übermittelt wird, der in einem an dem
Kopf 52 ausgebildeten Zylinder gleitet und von einem Exzenter 56 auf der in dem
Kopf gelagerten Welle 57 angetrieben wird. Wie dargestellt, wird die Welle 57 mittels
eines Riementriebs von einem Elektromotor ;8 getrieben. Der Preßtisch ;9 wifd von
einem Preßkolben getragen, der in einem hydraulischen Zylinder 6o läuft, so daß
er gegen den Preßkopf und von ihm weg bewegt werden kann. Das Druckmittel ist an
einem geeigneten Behälter, z. B. in dem seitlichen Gestell 53, untergebracht und
kann aus diesem Behälter durch ein Rohr 61 abgezogen und unter Druck durch ein Rohr
62 von einer Pumpe 63 gefördert werden, die an dein Kopf 52 angeordnet ist und durch
eine Schubstange 64 von einem Exzenter auf der Welle 5; angetrieben wird. Das Rohr
62 ist mittels eines Absperrventils 62a mit dein Zylinder 6o verbunden. Ein selbsttätiges
Entlastungsventil 65 ist zwischen dem Druckrohr 62 und einer nach dein Behälter
55 führenden Zweigleitung so eingesetzt, daß es mittels eines einstellbaren Anschlages
6; an dem Preßtisch 59 aufgestoßen werden kann, wenn das Preßgut in der Form auf
eine vorausbestimmte Schichtdicke verdichtet worden ist, derart, daß der Druck in
dein Rohr 62 vermindert und weitere Bewegung des Preßtisches vermieden wird.
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Das Behandlungsgut wird in die Formen gefüllt, die auf von Schienensträngen
69 getragenen
Karren 68 getragen werden. Es sind zwei Schienenstränge
vorgesehen, die rechtwinklig zueinander verlaufen, der eine für das Einführen der
gefüllten Formkästen in die Presse, der andere zum - Abführen der fertiggestampften
Formstücke.
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Um die Formkästen von der einen Schienenbahn auf die andere zu überführen,
ist ein Drehtisch 7o auf einem feststehenden Träger konzentrisch mit dem Preßtisch
59 angeordnet.
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Ein selbsttätiges Ventil 165 ist zwischen dem Zylinder 6o und ein
nach dem Behälter führendes Ablaßrohr 66 eingesetzt, das mittels eines Winkelhebels
167 gesteuert wird, der eine Nase 168 aufweist, die mit einem an dem Karren 68 vorgesehenen
Nocken 169 in Eingriff kommen kann. Der Nocken ist so gestaltet, daß, wenn ein gefüllter
Karren auf die Presse gebracht wird, der Hebel 167, wie in Abb. 4.a gezeigt, niedergedrückt
wird, um das Ventil 165 zu öffnen. Wenn aber der Karren abgeführt wurde und der
gefüllte Karren in die Stellung über den Preßtisch 59 eingeführt wurde, wird die
Nase 168 von dem Nocken 169 freigegeben, so daß das Ventil 165 sich schließen kann.
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Bei der Benutzung ,dieser Presse wird, nachdem die gefüllten Formkästen
auf den Drehtisch aufgefahren und genau unter dem Stampfwerkzeug eingestellt worden
sind, die Welle 5; in Umlauf gesetzt, um dem Kopf die nötige Stampfbewegung zu erteilen
und die Pumpe 63 anzutreiben, wodurch Druckmittel dem .Zylinder 6o zugeführt und
der Preßtisch 59 angehoben wird. Um eine genaue Einstellung zu erzielen, kann der
Preßtisch vorstehende Paßstifte aufweisen, die in entsprechende Löcher in dem Wagen
oder der Form eingreifen können. Diese Vorrichtung kann auch bei den anderen Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes angewendet werden.
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Der Formkasten wird durch die Bewegung des Preßtisches 59 gegen den
Kopf vorgetrieben und empfängt eine progressiv sich steigernde stampfende Pressung,
die fortgesetzt wird, bis das Gut in der Form die genügende Verdichtung erfahren
hat. Dieser Zeitpunkt wird bestimmt durch die Dicke der Gutschicht in der Form,
und, wenn er erreicht ist, wird das Ventil 65 selbsttätig von dem Anschlag
67 in Tätigkeit gesetzt, so daß der Druck in dem Z_vlinder 6o entlastet und weitere
Bewegung des Preßtisches verhindert wird. Wenn dies geschehen ist, führt der Arbeiter
eine gefüllte Form .auf einem Karren 68 nach der Presse, wodurch das selbsttätige
Ventil 165 geöffnet wird, damit der Preßtisch durch sein Eigengewicht in seine Anfangsstellung
zurückkehren kann und so die fertiggestampfte Form mit ihren Karren auf der Drehscheibe
7o abgesetzt wird. Der Karren 68 wird auf den gewünschten Schienenstrang 69 überführt
und aus der Presse herausgefahren. Hierdurch kann ein neuer Karren mit dem daraufstehenden
Formkasten in die Stellung über dem Preßtisch eingefahren werden, und wenn dies
geschehen ist, schließt sich das Ventil 165 selbsttätig, worauf der Preßtisch unter
dem von der Pumpe 63 gelieferten hydraulischen Druck aufwärts geht.
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Die Formkästen, die in der Presse gemäß Abb. 1, a und q. verwendet
werden, können von üblicher Anordnung sein, in der das Preßgut so angeordnet ist,
daß es die größtmögliche Oberfläche der Ein-,virkung der Presse aussetzt; wobei
die Form mit einer Platte versehen ist, auf der das geformte Werkstück sitzt, wenn
der Formkasten entleert wird, so daß die Werkstücke zum Zweck des Stapelns und Trocknens
abgeführt werden können. Wenn man Pressen für Mehrfachwirkung ausbilden will, kann
man eine endlose Schienenbahn anordnen, auf der die Formkästen verschoben werden
können und über der selbsttätige Füllvorrichtungen so angeordnet sind, daß eine
abgewogene Menge von Preßgut in die Formkästen eingeführt und diese dann dem- Preßtisch
zugeführt wird. Dort werden sie bei Pressen mit feststehendem Formtisch durch die
niederdrückbaren Schienenabschnitte auf dem Preßtisch abgesetzt, um eine feste Unterlage
zu haben, wenn das Preß- und Stampfwerkzeug abwärts geht und das Preßgut in der
Form verdichtet.
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Bei jeder der gezeigten Ausführungsforinen können mehrere Stampfwerkzeuge
an der Maschine angeordnet sein. Dies ist besonders möglich, wenn Werkstücke von
großer Länge hergestellt werden sollen, z. B. Bordsteine o. dgl., wobei die von
einem einzigen Kopf ausgeübte Stampfwirkung ungenügend oder ungleichmäßig in der
Wirkung sein würde.
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Es ist selbstverständlich, daß die gezeigten Anordnungen in verschiedener
Weise verändert werden können, um sie dein jeweiligen Sonderfall anzupassen, und
daß jede der beschriebenen selbsttätigen Steuerungen bei allen gezeigten Ausführungsformen
angewendet werden kann. Beispielsweise kann das mit Bezug auf die Abb. 4., d.a beschriebene
selbsttätige Steuergetriebe bei Pressen gemäß Abb. i und 2 angewendet werden.