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Selbsttätig sich öffnende und schließende Presse zum Verarbeiten von
Kunstharzpreßmasse Es sind bereits Pressen zum Verarbeiten von Kunstharzpreßmasse
bekannt, die nicht nur das Öffnen und Schließen des Preßwerkzeugs, das Zuführen
der Preßmasse, das Entfernen des Preßlings, das Reinigen des Werkzeugs usw. selbsttätig,
sei es mechanisch, sei es elektrisch, bewirken, sondern auch noch mit einer Dosiervorrichtung
ausgerüstet sind. die hir jeden Preßvorgang die erforderliche Menge an Preßmasse
selbständig l)ereitstellt.
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Bei einer bekannten Presse mit einer Vielzahl kettenartig umlaufender
Preßwerkzeuge ist mit dem Pressenantrieb eine Tablettenpresse gekuppelt, die die
erforderliche Preßmasse zu einer einzigen Tablette formt, die dem geöffneten Preßwerkzeug
mit Hilfe eines Zubringers zugeführt wird. Bei einer anderen Ausführung mit nur
einer Mehrfachform ist mit der selbsttätigen Presse eine Füllplatte gekuppelt, deren
Füllöffnungen aus einem Vorratsbehälter beschickt, über das geöffnete Preßwerkzeug
geschoben und in dieses entleert werden. Diese bekannten Einrichtungen haben den
Nachteil, daß der Antrieb der IDosiervorrichtung
von demjenigen
der Presse abhängig gemacht ist, also Beginn und Ende der Bewegung der Dosiervorrichtung
zeitlich genau mit der Bewegung der Presse selbst ubereinstimmen. Es kann daher
die Dosiervorrichtung nur während der kurzen Zeit, wahrend der sich die Preßwerkzeuge
in schrittweisem Umlauf befinden, oder bei Verwendung einer Füllplatte während der
kurzen Zeitspanne, während der der Preßstempel sich m der Offenlage befindet, tätig
sein. Bei voilig selbsttätig arbeitenden Pressen, die in be@ebigem Wechsel Preßstücke
unterschiedhcher Größe herstellen sollen, muß es aber moglich sein, unter Vermeidung
eines Überschusses an kostspieligem Preßstoff in kurzester Zeit und mit wenigen
Handgriffen den jeweils für einen Preßvorgang benötigten Preßstoff bald in größerer,
bald in geringerer Menge bereitzustellen. Die bekannten selbsttatigen Dosiervorrichtungen
lassen jedoch zufolge ihrer zwangsläufigen Abhängigkeit vom Lauf der Presse eine
Änderung der bereitzustellenden Preßmassenmenge nur mit Schwierigkeiten zu. Man
müßte bei den bekannten Ausführungen den Stempel und die Matrize der Tablettenpresse,
den Zubringer usw. ausbauen und durch andere, der neuen Preßportion angepaßte ersetzen,
was umständlich und zeitraubend ist. Bei der Tablettenpresse heße sich zwar der
Füllraum veränderbar machen; doch gestattet dies ein Ändern der jeweils bereitgestellten
Preßmassenmenge nur in kleinen, die Leistungsfähigkeit der Presse nicht ausnutzenden
Grenzen. Bei Verwendung einer Füllplatte als Dosiervorrichtung ist man genötigt,
fast jedem Preßwerkzeug eine besondere Füllplatte zuzuordnen, also einen erheblichen
Mehraufwand in Kauf zu nehmen.
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Die Erfindung betrifft eine selbsttätig sich @ffnende und schließende
Presse zum Verarbeiten von Kunstharzpreßmasse, die mechanisch oder z. B. von einer
Zentralstelle aus elektrisch gesteuert wird und der die zu verarbeitende Preßmasse
in abgemessener Menge selbsttätig zugeführt wird. Zur Lösung der Aufgabe, einer
solchen Presse die in Abhängigkeit von der Größe des fertigzustellenden Preßstückes
benötigte Menge an Preßmasse zuzuführen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
der Presse eine an sich bekannte selbsttätige Dosiervorrichtung mit nach Gewicht
oder Menge geregelter Zuteilung des zu verarbeitenden Gutes und mit von der Presse
unabhängigem Antrieb als selbständiges Aggregat zuzuordnen, die in Abhängigkeit
vom Arbeitstakt der Presse in Gang gesetzt wird und dann innerhalb dieses Arbeitstaktes,
jedoch unabhängig vom Preßvorgang, in veränderbaren Mengen oder Gewichten die zu
verarbeitende Preßmasse bereitstellt. Der wesentliche Unterschied des Erfindungsgegenstandes
gegenüber bekannten Pressen mit selbsttätiger Zuführung der Preßmasse besteht darin,
daß die Dostervorrichtung nach der Erfindung auch nach der Vereinigung mit der selbsttätigen
Presse ein selbständiges Aggregat bleibt, das unter Umständen einen völlig eigenen
Antrieb haben kann und lediglich die Steuerimpulse für das Ingangsetzen von der
Presse erhält, statt wie bei den bekannten Ausführungen mit der Presse gekuppelt
zu sein und nut während der Bewegung der Presse zu arbeiten. Die Arbeitsdauer der
Dosiervorrichtung nach der Erfindung währt innerhalb eines Arbeitstaktes der Presse
von der kürzest möglichen Zeit bis im Höchstfalle zur Gesamtdaner eines Arbeitstaktes
der Presse und ist innerhalb dieser Grenzen beliebig einstellbar.
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Durch diese weitgehende Selbständigkeit der Dosiervorrichtung hinsichtlich
ihrer Arbeitsweise gewinnt man die Möglichkeit, mit wenigen Handgriffen und unabhängig
vom Gang der Presse sehr schnell die für die verschieden großen Preßstücke benötigte
Preßmassemenge bereitzustellen. Man kann sogar während des Laufs der Presse Ungenauigkeiten
ausgleichen, die sich z. B. aus den unvermeidlichen Schwankungen im Schüttgewicht
(hervorgerufen durch ungleichmäßige Körnung des Preßstoffes) ergeben. Ebenso ist
es leicht möglich, etwaige Schwankungen im spezifischen Gewicht der Preßmasse, denen
diese bei der Massenherstellung unvermeidbar unterliegt, während des Weiterlaufs
der Presse mit wenigen Handgriffen durch Ändern der Massemenge oder des Massegewichts
bis auf Bruchteile eines Gramms auszugleichen und dadurch einerseits Ausschuß, andererseits
unnötigen Verbrauch an Preßmasse zu vermeiden. Die Dosiervorrichtung nach der Erfindung
kann z. B. auch während der sogenannten Stehzeit, während welcher der Preßstempel
das Preßwerkzeug verschlossen unter Druck hält, während welcher also der Antrieb
der Presse längere Zeit ruht, das Abmessen oder Abwägen der neuen Preßportion völlig
selbständig durchführen, während die Dosiervorrichtungen der bekannten Pressen während
der Stehzeit ebenfalls keine Bewegungen ausführen, also unausgenutzt bleiben. Beim
Erfindungsgegenstand ist also die Anpassung der gesamten Presse und insbesondere
ihrer Dosiervorrichtung an die verschiedensten Bedarfsfälle eine wesentlich günstigere.
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Selbsttätige Dosiervorrichtungen sind für andere Zwecke vielfach
bekannt. Es gibt Vorrichtungen zum Abmessen von pulvriger oder körniger Masse bestimmten
Gewichts, in welchen Fällen der Zustrom der Masse durch
einen Waagebalken
bei Erreichen des eingestellten Gewichts gehemmt wird, was beispielsweise durch
das Senken der Waageschale auf elektrischem Wege geschehen kann.
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Ähnliche Einrichtungen arbeiten so; daß stets eine bestimmte Menge
an Masse abgemessen wird. Man läßt z. B. einen Hohlraum, etwa einen Hohlzylinder,
mit Masse bis zum Rand füllen, um anschließend durch Öffnen des Bodens des Hohlzylinders
die Masse abzulassell oder zuvor die eingefüllte Älenge durch einen Druckstempel
zusammenzupressen; im @erzteren Falle entsteht eine feste Tablette.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann sowohl mit Volumen- als auch
mit Gewichtsdosierung arbeiten. Das Ingangsetzen der Dosiervorrichtung in Abhängigkeit
vom Arbeitstakt der Presse kann mechanisch, aber auch elektrisch erfolgen. Wesentlich
ist lediglich, daß die dosiervorrichtung nicht nur selbsttätig, sondern vor allem
selbständig die neue Preßportion für jeden Arbeitstakt der Presse zur Verfügung
stellt und dem Preßraum zuführt. Das letztere läßt sich z. B. auf elektromagnetischem
Wege durch Kippen der Waageschale in einen Schütttrichter erreichen, aus welchem
die abgewogene oder abgemessene Preßmasse durch eine Rohrleitung der tieferliegenden
Matrize zugeleitet wird.
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Der besondere Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht in der durch
die selbständige Arbeitsweise der Dosiervorrichtung gebotenen Anpassungsfähigkeit
der selbsttätigen Presse an die in Pressereien vielgestaltig auftretenden Aufgaben.
Während die bekannten selbsttätigen Pressen mit selbsttätiger Bereitstellung der
Masse dazu bestimmt sind, die Massenfertigung bestimmter Teile zu ermöglichen, die
eine im wesentlichen unveränderte Preßmassemenge erfordern, löst die Erfindung die
Aufgabe, ein und dieselbe Presse für die Fertigungr beliebigster Preßstücke nutzbar
zu machen.
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Die bekannten Pressen sollen durch Einbau von Mehr- und Vielfachwerkzeugen
eine möglichst große Zahl ein und desselben Formstückes liefern und verursachen
daher erheblich gesteigerte Werkzeugkosten. Der Erfindungsgegenstand steigert bei
Verwendung von Einfach- oder Weingfachwerkzeugen die Leistungsfähigkeit durch erhöhte
Anpassungsfähigkeit der selbsttätigen Presse und erreicht dadurch das Ziel, Preßstücke
möglichst wirtschaftlich herzustellen. Dieses Ziel wird erreicht, ohne daß im Gegensatz
zu bekannten Ausführungen eine bauliche Änderung der Dosiervorrichtung erforderlich
wird, wenn die bereitzustellende Preßmasse eine Änderung nach Gewicht oder Menge
erfahren muß. Durch bloße Änderung der Einstellung der Dosiervorrichtung kann die
bereitzustellende Preßmasse in weiten Grenzen geändert werden.
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Nach einem älteren Vorschlag kann man mehrere Pressen mit selbsttätiger
Öffnung und Schließung des Preßstempels von einer gemeinsamen Zentralstelle aus
steuern. Als Steuermittel dient eine mit gleichmäßiger Bewegung angetriebene Steuerwelle,
die unter Zwischenschaltung von Übersetzungen verschiedener Größe und über Schaltkontakte
Stromimpulse verschiedener Dauer und Häufigkeit zur Steuerung der Motoren, Heizspulen
usw. erzeugt. Die Verbindung der einzelnen Pressen, deren Zahl in keiner Weise beschränkt
ist, und der gemeinsamen Steuereinrichtung erfolgt durch gewöhnliche Steckerkupplungen.
Man kann durch Umstöpseln der zu den Antriebsmotoren führenden Leitungen den Arbeitstakt
jeder einzelnen Presse, unabhängig von den anderen gemeinsam gesteuerten Pressen,
ändern. Die selbsttätige Presse nach der Erfindung läßt sich in gleicher Weise zusammen
mit einer unbeschränkten Zahl von Pressen von der Zentralstelle aus steuern. Ändert
man durch Umstöpseln den Arbeitstakt der Presse, so wird ohne weiteres Zutun die
zugehörige Dosiervorrichtung im neuen Arbeitstakt inganggesetzt und stellt nach
wie vor die benötigte Preßmasse selbständig bereit. Es ist natürlich darauf zu achten,
daß die Zeit zur Bereitstellung der benötigten Preßmasse nicht länger als einen
Arbeitstakt der Presse währt.
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Bekanntlich hat man die Preßmasse vor dem Einbringen in den Preßraum
vorgewärmt. Es erfolgt dies zumeist in besonderen Öfen, denen der Presser die Preßmasse
entnimmt. Bei bekannten selbsttätigen Pressen ist es ebenfalls vorgesehen, die Tabletten
vorzuwärmen und dann unmittelbar anschließend der Preßform zuzuleiten.
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Die Erfindung ermöglicht es, die selbsttätig sich öffnende und schließende
Presse auch mit einer selbsttätig arbeitenden Vorwärmeeinrichtung zu versehen. Es
gelingt dies nach der Erfindung durch eine zwischen zwei mit geringstmöglichem Spielraum
anliegenden Heizplatten drehbar angeordnete Scheibe mit Füllöffnungen, die nacheinander
nach einem oder mehreren Arbeitstakten der Presse mit dem Schütttrichter der Dosiervorrichtung
und anschließend mit der zum Preßraum führenden Ausfüllöffnung zur Deckung gelangen.
Die unmittelbare Nachbarschaft der beiden Heizplatten an der sich drehenden Scheibe
bewirkt eine kräftige Wärmezufuhr zur abgemessenen Preßmasse. Man hat es durch die
Vorschubeinstellung der drehbaren Scheibe, durch deren Größe und durch die Zahl
der zur Aufnahme der abgemessenen Preßmasse dienenden Öffnungen in der Hand,
mit
einer sehr langsamen und milden oder mit einer sehr raschen und kräftigen Vorwärmung
zu arbeiten.
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Die Steuerung der Vorwärmeeinrichtung kann wie diejenige der Dosiervorrichtung
mechanisch oder elektrisch erfolgen; es ist @ediglich notwendig, den Arbeitsvorgang
in der Vorwärmeeinrichtung dem Arbeitstakt der Presse anzupassen. Dazu würde es
z. B. genügen, durch den Preßstempel mechanisch eine Kupplung einzurüclsen. die
den Antriebsmotor fur die Vorwärmeeinrichtung mit der drehbaren Förderscheibe kuppelt.
In gleicher Weise kann mechanisch durch den sich bewegenden Preßstempel der Waagebalken
der Dosiervorrichtung geleert werden. Am einfachsten ist es, den Preßstempel mit
Schleifkontakten zu versehen, die während des Stillstandes oder der Bewegung des
Preßstempels die die Dosiervorrichtung und den Förderer in der Vorwärmeeinrichtung
steuernden Relaisstromkreise schließen bzw. öffnen.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch die Anordnung der sich
selbsttätig öffnenden und schließenden Presse.
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Abb. 1 läßt die grundsätzliche Arbeitsweise erkennen. und Abb. 2
ist eine Drauisicht auf die Förderscheibe der Vorwärmevorrichtung.
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Auf dem Preßtisch a sind in üblicher Weise eine Matrize b, ferner
auf- und abwärts beweglich ein Preßstempel c angeordnet. Der letztere wird von einem
Elektromotor d über ein Zwischengetriebe und Steuergestänge angetrieben. Der Motor
d besitzt die bekannte Steuereinrichtung in Form von Schützen und Relais, die es
gestatten, in einstellbaren Zeitabständen die Matrize b durch den herniederfahrenden
Preßstempel c zu schließen, während der Härtezeit geschlossen zu halten und alsdann
wieder zu öffnen.
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Auf dem Preßtisch a ist die Dosiervorrichtung e angebracht, die in
der Zeichnung der Ubersichtlichkeit halber getrennt dargestellt ist. Beim Ausführungsbeispiel
ist eine Abwiegevorrichtung angenommen, bestehend aus einem drehbar gelagerten Waagebalken
f mit Gewichtsschale g und Behälter h mit kippbarem Boden i. Aus einem Vorratsbehälter
j führt ein Zulauf k zu dem Behälter h. Dessen Boden i ist gleichzeitig als Anker
eines Elektromagneten m ausgebildet. Unterhalb des Behälters h ist ein Schüttrichter
n vorgesehen, der zu der Vorwärmeeinrichtung o führt. Diese besteht aus einer drehbaren
Scheibe p, welche eine Anzahl Füllöffnungen r aufweist. Zu beiden Seiten der Scheibe
p liegen feststehende Heizplatten s, die nach außen mit Isolierstoff abgedeckt,
also gegen Wärmeverlust gesichert sein können. Der Spielraum der drehbaren Scheibe
p zwischen den beiden Heizplatten s ist so gering als möglich. Zum Antrieb der Scheibe
p dient ein Motor t. Durch eine Kupplung u, die durch den Hebel v eingerückt wird,
läßt sich der Motor t mit einem Antriebszahnrad w verbinden, das mit einem Zahnkranz
der Scheibe p im Eingriff steht. Der Hebel v ist als Anker eines Elektromagneten
x ausgebildet. Beim Stillstand der Scheibe p ist jeweils eine der Füllöffnungen
r mit dem Schütttrichter n und eine andere Füllöffnung r mit dem Trichter y zur
Deckung gebracht. von wo eine Leitung z zum Preßraum in der Matrize b führt.
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Die Elektromagnete m und x sind an eine Steuerleitung 2 angeschlossen;
das Schließen der Steuerleitung erfolgt durch den Preßstempel c, welcher in zwei
verschiedenen Senkrechten mit Schleifkontakten 3 und 4 versehen ist. Diese kommen
während des Stillstandes bzw. während der Bewegung des Preßstempels c mit den Gegenkontakten
5 bzw. 6 in stromschlüssige Berührung. In der dargestellten angehobenen Stellung
des Preßstempels c sind die Kontakte 4, 6 des Stromkreises 7 für den Elektromagneten
m geschlossen. Dieser hat den Boden i des Behälters h geöffnet, so daß der Inhalt
des Behälters h durch den Schüttrichter n in die mit ihm in Deckung liegende Füllöffnung
r der Scheibe p gefallen ist. Durch die auf die Schale g gelegten Gewichte wird
sich alsbald der Waagebalken f im Sinne des Uhrzeigers drehen; dabei wird der Boden
i geschlossen.
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Der Elektromagnet x ist in ähnlicher Weise durch die Leitung 8 mit
dem Schleifkontakt 3 am Preßstempel c verbunden.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Niedergang des Preßstempels
c aus der gezeichneten Stellung heraus wird zunächst der Stromkreis / des Elektromagneten
m an den Kontakten 4, 6 unterbrochen; der Boden i des Behälters h kann durch Eigengewicht
oder Federkraft in seiner den Behälter h abschließenden Lage gehalten werden. Es
wird nun aus dem Vorratsbehälter j durch den Trichter k neue Preßmasse dem Behälter
h zugeführt, bis dieser mit der erforderlichen Menge an Preßmasse gefüllt ist.
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Um den Zulauf an Preßmasse aus dem Vorratsbehälter j in den Behälter
h der Abwiegevorrichtung zu regeln, kann man an dem Trichter k, dessen Durchlauföffnung
durch eine Klappe so einstellbar ist, daß das Gut nur bei Rütteln durchfließt, eine
elektromagnetische Rüttelvorrichtung anbringen, die bei waagerechter Lage des Balkens
f außer Betrieb gesetzt wird. Statt einer gewichtsmäßigen Bemessung der Preßportion
kann
eine Vorrichtung. die mit Raumdosierung arbeitet, vorgesehen
sein, die sich durch den Preßstempel c elektrisch oder z. B. auch pneumatisch steuern
läßt. Die Änderung des Füllgewichtes erfolgt durch Änderung des auf die Gewichtsschale
g des Waagebalkens f aufgelegten Gewichts. Die Abwiegevorrichtung arbeitet in jedem
Falle vollkommen selbsttätig. Es läßt sich also die Einstellung der selbsttätigen
Presse auf ein höheres oder niederes Gewicht der in einem Arbeitsgang zu verarbeitenden
Preßmasse mit wenigen Handgriffen vornehmen.
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Die Masse, die selbstverständlich, wie bekannt, sich aus Füllstoff
und Bindemittel zusammensetzt, kann an sich sowohl in pulverförmiger als auch in
Tablettenform dem Vorratsbehälter j zugeführt werden. Es hat sich aber als sehr
zweckmäßig erwiesen, die Preßmasse zuvor in die Gestalt von kleinen Tabletten, kleinen
Scheibchen von etwa 5 mm Durchmesser und etwa + min Dicke zu bringen. Derartige
kleine Tablettchen können in größten Mengen hergestellt und im Gegensatz zu bekannten
Preßeinrichtungen für alle in Frage kommenden Preßstücke, unabhängig von ihrer Größe,
Verwendung finden.
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Bevor der Preßstempel c in seine tiefste Lage gelangt, in welcher
die Materize b für die Härtezeit geschlossen wird, sind die Kontakte 3, 5 des Stromkreises
S geschlossen worden; der Elektromagnet x wird nun erregt, der Hebel v wird angezogen
und dadurch die Kupplung u eingerückt. Es wird nunmehr durch den Antriebsmotor t
die Scheibe p um eine Teilung weitergedreht, so daß die nächste Füllöffnung r unter
den Schütttrichter it und andererseits die nächste Füllöffnung r über den Trichtcr
v gelangt.
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Beim Erreichen dieser nächsten Stellung wird der Motor t durch Hilfskontakte,
die der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind, abgeschaltet.
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Die abgewogene Preßmasse in den Füllöffnungen r wird während des
Verbleibens in der Vorwärmeeinrichtung o je nach Bedarf auf eine mehr oder weniger
hohe Vorwärmetemperatur gebracht. Durch die unmittelbare Verbindung der Vorwärmeeinrichtung
o mit der Patrize b und durch die zwangsläufige Steuerung der Kupplung u in Abhängigkeit
vom Arbeitstakt der Presse ist die Gewähr dafür geboten, daß stets die vorgewärmte
Preßmasse unmittelbar anschließend dem Preßraum in der Matrize b kurz, bevor diese
durch den Stempel c geschlossen wird, zugeführt wird.
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An dem Preßstempel können außer den Schleifkontakten 3. 4, 5 und
6 für die Elektromagnete m bzw. x noch weitere vorgesehen sein, um auf elektromagnetischem
Wege das Ausstoßen des Preßstückes sowie das Iteinigen der geleerten Älatrize durch
Preßluft zu steuern. Eine derartige Presse braucht lediglich eingeschaltet und dann
nur insoweit gewartet zu werden. daß der Vorratsbehälter j hinsichtlich seines Inhaltes
an Masse überwacht wird. Der gesamte Arbeitsgang, ausgehend von der Preßmasse bis
zum fertig ausgeworfenen Preßstück, geht vollkommen selbsttätig vor sich.