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Formmaschine mit stoßfreier Rüttelvorrichtung Vorliegende Erfindung
betrifft eine Formmaschine mit stoßfreier Rüttelvorrichtung durch Luftkissen, bei
welcher im Boden des Preßzylinders ein hohler Kolbenschieber befestigt ist, der
in seinem oberen und unteren Teil Kanäle aufweist, wobei die unteren Kanäle zur
Bildung eines Luftkissens unter dem Preßkolben und die oberen Kanäle zur Steuerung
der Rüttelbewegung dienen. Der Rüttelkolben wird vom Preßkolben getragen und der
Preßkolben wird vor Beginn der Hubbewegung des Rüttelkolbens beim Rütteln durch
Luftdruck angehoben, wodurch ein Luftkissen entsteht, durch welches die Schläge
des Rüttelkolbens bei dessen Fallbewegung federnd aufgefangen werden. Bei bekannten
Steuerorganen von Formmaschinen obiger Ausführungsform kann es vorkommen, daß bei
kleinsten Undichtheiten der Steuerorgane zwischen dem Rüttelzylinder und dem Preßzylinder
beim Rüttelvorgang zusätzlich Luft unter den Preßzylinder gelangen kann. Dadurch
wird das Luftkissen unter dem Preßkolben immer höher und das ganze System kann schließlich
in die Preßstellung gehen, d. h. der Rüttelprozeß wird vorzeitig unterbrochen.
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Die vorliegende Konstruktion gemäß Anspruch unterscheidet sich von
bisher bekannten Ausführungen dadurch, daß beim Einleiten der Rüttelbewegung zuerst
Luft durch die unteren Kanäle im hohlen Kolbenschieber unter den Preßkolben
gelangt
und denselben hebt, bis die unteren Kanäle wieder überdeckt werden, worauf die oberen
Kanäle des hohlen Kolbenschiebers frei werden, so daß die Luft in den Rüttelkolben
gelangen kann, und ferner im Raume unter dem Preßkolben auf bestimmter Höhe eine
Überströmleitung angeschlossen ist, welche durch das Steuerventil nur während der
Rüttelbewegung offen gehalten wird und beim Überschreiten der erforderlichen Luftkissenhöhe
die Luft in den Auspuff leitet.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Formmaschine dargestellt; es zeigt Fig. i eine Ausführungsform der Formmaschine
im Schnitt, Fig.2 die Ventilscheibe des Steuerorgans zur Formmaschine nach Fig.
i und Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer Variante einer Detailkonstruktion.
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Die Fig. i zeigt den Preßzylinder i der Formniaschine, worin der Preßkolben
2 dichtend gleitend geführt ist. Im Preßkolben 2 ist in einer zylindrischen Bohrung
der Rüttelkolben 3 dichtend gleitend geführt. Auf der Kopfplatte 4 des Rüttelkolbens
3 ruhen die in Fig. i nicht dargestellten Formplatte und der Formkasten. In der
Mitte des Bodens 7 des Preßzylinders i ist der nach aufwärts gerichtete, hohle,
oben geschlossene Kolbenschieber 6 befestigt. Das untere Ende des hohlen Kolbenschiebers
6 ist mit einer Leitung 5 verbunden, die nach dem Steuerventilgehäuse 8 führt. Der
hohle Kolbenschieber 6 ist im oberen Teil io des Rüttelkolbens 3 und im unteren
Teil 9 des Preßkolbens 2 dichtend gleitend geführt. Im unteren Teil der Wandung
des hohlen Kolbenschiebers 6 sind Kanäle ii vorgesehen, die bei abgesenkter Stellung
des Preßkolbens 2 in nach unten führende Kanäle 12 im Preßkolben 2 münden. Weitere
Kanäle 13 im oberen Teil des hohlen Kolbenschiebers 6 sind bei abgesenkter Stellung
des Preßkolbens 2 und Rüttelkolbens 3 von der Gleitführung io des Rüttelkolbens
3 verdeckt. Die Auspuffkanäle 14 im Preßkolben 2 sind bei abgesenktem Rüttelkolben
3 vom letzteren überdeckt. Der Anschlag 16 am oberen Ende des hohlen Kolbenschiebers
6 dient als Hubbegrenzung für den Preßkolben 2. Vom Boden 7 des Preßzylinders i
führt eine Leitung 17 nach dem Steuerventilgehäuse B.
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Im Rüttelkolben 3, anschließend an das untere Ende der Gleitführung
io ist eine Ventilkammer 35 vorgesehen, und die zylindrische Bohrung des in der
Ventilkammer 35 befindlichen Ventils 18 ist auf dem hohlen Kolbenschieber 6 dichtend
gleitend geführt. Das Ventil i8 öffnet sich, wenn es mit dem unteren Ende auf dem
Preßkolben 2 aufsteht. Der zylindrische Schaft i9 des Ventils 18 besitzt einen kleineren
Durchmesser als die untere Bohrung im Rüttelkolben 3, so daß zwischen den beiden
Teilen 3 und i9 ein Ringkanal 2o entsteht. Das Ventil 18 wird in der Ventilkammer
35 durch die Feder 21 nach unten gepreßt. Vom unteren Teil des Preßzylinders i führt
eine Überströmleitung 26 in das Steuerventilgehäuse B. Im Formmaschinenständer 22,
der in Fig. i nur bruchstückweise dargestellt ist, ist der Abhebekolben 23 befestigt,
auf dem Abhebezylinder 24 dichtend gleitend geführt ist, von dessen oberem Ende
eine Leitung 25 nach dem Steuerventilgehäuse 8 führt.
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Im Steuerventilgehäuse 8 befinden sich die für Programmschaltungen
derartiger Formmaschinen notwendigen Kanäle 29, 30 und 31, die mit der Speiseleitung
27, der Auslaßleitung 28 und den Leitungen 5, 17, 25 und 26 in Verbindung gebracht
werden können.
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Die Fig. 2 zeigt die Steuerventilscheibe 32 mit ihrer Achse 33 und
dem IIandgriff 34. In der Steuerventilscheibe 32 sind die für die Vornahme vonProgrammschaltungen
imSteuerventilgehäuse8 notwendigen Bohrungen und Kanäle angebracht. Jede der mit
unterbrochenen Linien eingezeichneten Stellungen des Handhebels 34 entspricht einer
Schaltstellung in der Programmfolge der Formtnaschine. Der @Veg beträgt in diesem
dargestellten Beispiel jeweils 30', und bei einer vollen Umdrehung der Steuerventilscheibe
32 werden zwei vollständige Schaltzyklen erhalten.
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Bei der in Fig.3 dargestellten Variante ist an Stelle der einfachen
Gleitführung des hohlen Kolbenschiebers 6 im oberen Teil io des Rüttelkolbens 3
(Fig. 1) eine mit einem Außenflansch 40 versehene Führungsbüchse 4i vorgesehen,
die auf dem hohlen Kolbenschieber 0 dichtend gleitend geführt ist und die zum Freilegen
oder Überdecken der Kanäle 13 in der 1N'andung des hohlen Kolbenschiebers 6 dient.
In der zylindrischen Bohrung 42 des Rüttelkolbens 3 sind zwei Dichtungsringe aus
Gummi 43 vorgesehen, die an den Stirnseiten des Flansches 4o der Führungsbüchse
41 aufliegen. Auf die obere Stirnseite des oberen Dichtungsringes43 wird eine Metallscheibe
44 aufgelegt und das Ganze mit einer ringförmigen Verschlußmutter 45 in den Rüttelkolben
3 eingeschraubt. Der Außendurchmesser des Flansches 40 ist kleiner gehalten als
der Durchmesser der Bohrung 42, und der Durchmesser der Führungsbüchse 41 ist kleiner
gehalten als der Durchmesser der Bohrung der ringförmigen Verschlußmutter 45 und
der Innendurchmesser der Gummiringe 43. Durch diese Anordnung ist eine axiale Abdichtung
zwischen dem Rüttelkolben 3 und der Führungsbüchse 41 gewährleistet, während eine
radiale Verschiebungsmöglichkeit zwischen diesen beiden Teilen bestehen bleibt.
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Eine ähnliche Konstruktion kann natürlich auch bei der Führung des
hohlen Kolbenschiebers 6 in der Gleitführung 9 und dem unteren Teil des Preßkolbens
2 mit den Kanälen 12 Verwendung finden.
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Die Wirkungsweise der Formmaschine gemäß Anspruch ist die folgende:
In der Ausgangsstellung zur Rüttelbewegung auf der Formmaschine befindet sich der
Preßkolben 2 in seiner tiefsten Lage, d. h. er liegt auf dem Boden 7 des Preßzylinders
i auf. Die Kanäle i i im hohlen Kolbenschieber 6 stehen mit den Kanälen 12 im unteren
Teil des Preßkolbens 2 in Verbindung und die Kanäle 13 liegen in der Gleitführung
io des Rüttelkolbens 3.
Zum Einleiten der Rüttelbewegung wird der
Handgriff 34 der Steuerventilscheibe 32 auf eine der zwei Stellungen I gebracht,
wodurch im Steuerventilgehäuse 8 die Leitung 26 mit der AuslaßleitUng 28 verbunden
wird. Aus der Speiseleitung 27 im Steuerventilgehäuse 8 gelangt Preßluft in den
Kanal 29 und durch die Leitung 5 in den hohlen Kolbenschieber 6. Da der Preßkolben
2 auf (lern Boden des Preßzylinders i aufliegt, so sind die oberen Kanäle
13 verdeckt und die Luft gelangt durch die Kanäle i i und 12 unter den Preßkolben
2, der zusammen mit dem Rüttelkolben 3 und dein Forminaschinentisch 4 angehoben
wird, bis die Kanäle i i durch die zylindrische Bohrung im unteren Teil des Preßkolbens
2 verdeckt werden. Die Luftkissenhöhe wird demnach durch die Lage der Kanäle i i
direkt bestimmt. Kurz vor Beendigung dieser Hubbewegung werden die oberen Kanäle
13 im Kolbenschieber 6, die bisher von der zylindrischen Gleitführung io des Rüttelkolbens
3 verdeckt gewesen waren, freigelegt, so daß sie mit Gier Ventilkammer
3,5 in Verbindung stehen. Durch das offene Ventil 18 mit dem Ringkanal 20
gelangt Preßluft unter den Rüttelkolben 3, der jetzt seinerseits eine Ilubbewegung
ausführt. Während dieser Hubbewegung des Rüttelkolbens 3 schließt sich infolge des
Druckes der Feder 21 das Ventil 18 und die unter dein Rüttelkolben 3 eingeschlossene,
expandierende Luft bewirkt eine Fortsetzung der Hubbewegung des Rüttelkolbens 3,
bis die Preßluft durch die Kanäle 14 und die offenen Aussparungen i .s zwischen
dem oberen Rand des Preßkoll)ens 2 und dem Forminaschinentisch 4 ins Freie entweichen
kann.
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Nun fällt der I"iittelkoll>en 3 durch Eigengewicht im Preßkolben 2
herunter, wobei der Aufschlag des Rüttelkolbens 3 durch das Luftkissen aufgefangen
wird, das zwischen dem Preßkolben 2 und dem Boden 7 des I'rel.izvlinders i vorhanden
ist. Infolge von Undichtheiten der Steuerteile kann sich das Luftkissen durch zusätzlich
zuströmende Luft vergrößern. Als Folge davon wird der Preßkolben weiter gehoben
bis zu einer für die Rütteloperation maximal zulässigen Höhe. Die Überströmleitung
26, durch welche die überschüssige Luft entweichen kann, begrenzt diese Luftkissenhöhe.
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Nach Beendigung der gewünschten Rüttelzeit des Rüttelkolbens 3 wird
der Handhebel 34 mit der .-ochse 33 und der Steuerventilscheibe 32 um eine Schaltstufe
verdreht. Dadurch wird die Leitung 5 mit der Auslaßleitung 2 verbunden, so daß der
Preßkolben 2 sich senkt; gleichzeitig wird die Leitung 26 im Steuerventilgehäuse
8 verschlossen.
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Zum hinleiten der nachfolgenden Operation auf der Formmaschine wird
die Steuerventilscheibe 32 wiederum tim eine Schaltstufe verdreht, so daß der Handhebel
34 bei 1I steht. Dabei bleibt die Leitung 26 geschlossen und Preßluft gelangt von
der Speiseleitung 27 her durch die Leitung 17 zwischen den Preßkolben 2 und den
Boden 7 des Preßzvlinders i. Der Preßkolben 2 mit dem darin ruhenden Rüttelkolben
3 steigt an, wobei durch eine in Fig. i nicht dargestellte Formplatte die Formmasse
in einem beliebigen Formkasten verdichtet wird. Sollte bei ausgeschwenkter Preßplatte
der Preßkolben 2 eingeschaltet werden, so wirkt der Anschlag 16 als Hubbegrenzer.
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Ist der Preßvorgang beendet, dann wird die Steuerventilscheibe 32
um eine weitere Schaltstufe verdreht, wodurch die Leitung 17 mit der Auslaßleitutig
28 verbunden wird, so daß sich der Preßkolben 2 senken kann. Die Leitung 26 bleibt
weiterhin verschlossen.
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Für eine weitere Operation in der Programmfodge der Formmaschine wird
die Steuerventilscheibe 32 um eine weitere Schaltstufe verdreht, so daß der Handhebel
34 in Stellung lII steht. Preßluft gelangt von der Speiseleitung 27 in den Kanal
3 i und in die Leitung 25, die in das obere Ende des Abhebekolbens 24 führt. Die
Leitung 26 bleibt verschlossen. Der Abliebezylinder 24 mit seinen Tragorganen für
die Abhebestifte (in Fig. i nicht dargestellt) steigt an, und die Abliebestifte
heben den Formkasten von der Formplatte ab.
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Ist der Abhebevorgang beendet, dann wird die Steuerventilscheibe 32
um eine weitere Schaltstufe verdreht, wodurch die Leitung 25 mit der Auslaßleitung
28 verbunden wird, so daß die Luft aus dem Abhebezylinder 24 entweichen kann. Die
Leitung 26 bleibt weiterhin verschlossen. Mit dieser Operation ist der Kreislauf
eines Formvorganges auf einer derartigen Formmaschine beendet.
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Durch die Verwendung des Kolbenschiebers mit den neuartigen, radial
-verstellbaren Abdichtungen wird die Betriebssicherheit der Rüttel- und Preßkolbenbew-egungen
erhöht. Diese Kombination des Kolbenschiebers mit der Cberströmleitung gewährleistet
bei entsprechender Ausführung des Steuerventils ein gleichmäßig arbeitendes Luftkissen,
das unabhängig ist vom Gewicht des Formkastens und dessen Form wie auch weitgehend
unabhängig vom Druck der Preßluftspeiseleitung. Ferner wird eine eventuelle vorzeitige
Unterbrechung der Rütteloperation verhindert.