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Strangpresse 1)ie Erfindung betrifft eine hydraulisch angetriebene
Strangpresse zur Herstellung eines ununterbrochenen Stranges aus knetbarer Masse
mit Hilfe mehrerer abwechselnd unter Druck zu setzender Masse'behälter, deren Preßkolben
die zu verarbeitende Masse in ein. gemeinsames Mundstück pressen. Durch die Erfindung
soll insbesondere die Fertigung von Kunstkohleerzeugnissen, wie z. B. Ofenelektroden,
Kohlestifte ad. dgl., durch Pressen eines ununterbrochenen Stranges verbessert und
verbilligt werden. Beim Kohlestrangpressen sind bisher kontinuierlich arbeitende
Strangpressen nicht verwendet, da es schwierig ist, die zähe Kohlenrasse den Preßzvlindern
fortlaufend zuzuführen. Bisher wurde in der Weise gearbeitet, daß die zu verarbeitende
Masse in Form einer Nudel in den Preßzylinder eingebracht und dann'durch -den Preßkolben
durch ein entsprechend geformtes Mundstück gepreßt wird. Das jedesmalige Einsetzen
einer neuen Nudel verursacht jedoch nicht nur einen großen Zeitverlust, sondern
auch erheblichen Materialverbrauch, da der Preßzylinder nie vollständig ausgepreßt
werden kann, so daß der Rest sich mit der neu eingesetzten Nudel vermischt und ein
übergangsstrang von nicht völlig gleichmäßiger Beschaffenheit entsteht, der Abfall
darstellt. Es sind zwar Strangpressen bekannt, die das Pressen eines ununterbrochenen
Stranges aus knetbarer Masse
ermöglichen. Die bekannten Strangpressen
zur Herstellung von Teigwaren eignen sich jedoch nicht zur Verarbeitung von Kohlemassen,
da die bekannten mit Füllschnecken arbeitenden Füllvorrichtungen die Masse nicht
unter Druck in den Massebehälter einfüllen, so daß sich leicht Lufteinschlüsse in
der Masse bilden können. Diese Lufteinschlüsse sind jedoch bei der Kunstkohlefertigung
besonders schädlich und müssen unter allen Umständen vermieden werden, um zu einem
hochwertigen Erzeugnis gelangen zu kört;::. I'-esonders groß sind die Schwierigkeiten,
die sich beim Pressen eines Stranges von. großem Querschnitt ergeben, wie beispielsweise
bei der Herstellung einer Ofenelektrode, so daß aus diesem Grunde bei der Fertigung
derartiger Elektroden auf das Pressen im ununterbrochenen Strang verzichtet werden
mußte.
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Durch die Erfindung werden die Lufteinschlüsse dadurch verhindert,
daß jedem Massebehälter ein eine Füllschnecke aufweisender Füllkolben zugeordnet
ist, der im Arbeitsrhythmus der Presse hydraulisch angetrieben wird und derart wirkt,
daß (las Auffüllen des Massebehälters unter einem einstellbaren Druck vom Boden
des Massebehälters aus erfolgt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der 1?rtindung dargestellt.
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Fig. i zeigt schematisch einen Schnitt durch die Presse; Fig. 2 und
3 zeigen in vergrößertem Maßstab die zu einem Preß,zylinder gehörende Ventilgruppe;
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Nocken für die Ventilsteuerung; Fig. 5 veranschaulicht
in einer Tabelle die Arbeitsweise der einzelnen Ventile und Kolben.
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Die Presse besteht aus zwei gleichartigen Preßaggregaten, deren Teile
durch die Indexzahlen i, 2 unterschieden sind. Die Massebehälter, aus denen die
zu verarbeitende Masse mit Hilfe der hydraulisch angetriebenen Kolben K1 und K2
in den gemeinsamen Mundstücksraum E gepreßt wird, sind mit Ml und M2 bezeichnet.
Jedem MassebehälterMl bzw. M2 ist ein Füllkolben Fkl bzw. Fk2 zugeordnet. In jedem
Füllkolben ist eine Schnecke F1 bzw. F, drehbar gelagert, die durch einen Motor
Dl bzw. D2 über die Zahnräder Z1 bzw. Z2 angetrieben wird. Der Antriebsmotor ist
auf einem Konsol fest gelagert, während die Zahnräder auf einer Achse längsverschieblich
gelagert sind, so daß bei der Verstellung des Füllkolbens die Zahnräder mit dem
Motor im Eingriff bleiben. Die Füllkolben sind in entsprechenden Konstruktionsteilen
der Presse geführt und werden durch eine hydraulische Antriebsvorrichtung in Richtung
des Pfeiles R1 bewegt. Der Preßwasserantrieb des Füllkolbens Fkl besteht aus dem
Preßzylinder P1 und dem Antriebskolben Al. An der Kolbenstange des Kolbens Al befindet
sich ein Anschlag i, durch den die den Motor Dl beherrschenden Kontakte 2, 3 gesteuert
werden. Auch die Kolbenstange des Kolbens A2 ist mit einem entsprechenden, nicht
dargestellten Anschlag versehen, durch den das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors
D2 bestimmt wird. Über den Fülltrichter Tr wird das zu verarbeitende Gut der Füllschnecke
zugeleitet. In der Zeichnung ist nur ein Fülltrichter Tr dargestellt, der so angeordnet
sein kann, daß beide Füllschnecken F1 und F2 über den Fülltrichter beschickt werden
können. Da bei der Bewegung der zu verarbeitenden Masse vom Fülltrichter bis in
den Massebehälter durch .die Füllschnecke leicht Luftteilchen mitgerissen werden,
ist die Füllschnecke so gestaltet, daß die mitgerissenen Luftteilchen durch entsprechendeLüftungsschlitzes,
die im Kopf der Füllschnecke angeordnet sind, wieder entweichen können. Der Kopf
k der Füllschnecke Ft ist so ausgebildet, daß er als Ventilkörper wirkt, und besteht
aus einem auf dem Rumpf der Füllschnecke längsverschieblichen Körper, der auf der
Spindel d befestigt ist. Die Spindel d ist mit Längsnuten versehen
und in der Bohrung c der Füllschnecke gelagert. Über entsprechende Kanäle steht
die Bohrung c mit den Lüftungsschlitzen s im Kopf der Füllschnecke in Verbindung,
so daß die in dem Massebehälter gegebenenfalls beim Auffüllen desselben eingeschlossenen
Luftteilchen über die Schlitze s und der Bohrung c am Ende der Füllschnecke entweichen
können. Da beim Umlauf der Füllschnecke durch das geförderte Gut der Kopf der Füllschnecke
in Richtung des Pfeiles R1 vorwärts getrieben wird, ist am Ende der Achse d ein
Anschlag g vorgesehen, durch den die Längsverschiebung des Kopfes k begrenzt wird.
Wenn die in dem Massebehälter M1 bzw. M2 eingefüllte Masse durch den Kolben K1 bzw.
K2 in den Mundstücksraum gepreßt wird, wird der Kopf der Füllschnecke entgegen der
Pfeilrichtung R1 bewegt und die Füllschnecke durch den Kopf k1, der sich an eine
entsprechend ausgebildete Anlage des Füllkolbens legt, verschlossen. Die in den
Massebehältern Ml und M2 sich bewegenden Kolben K1 und K2 werden durch Preßwasser
angetrieben, das über entsprechend gesteuerte Ventile in den Preßzylinder Y1 bzw.
Y2 eintritt. Jedem Preßzylinder Y1 bzw. Y2 ist eine Ventilgruppe u1, v1, w1 bzw.
u2, v2, w2 zugeordnet. Die Ventile u1, v1, w1 werden in Abhängigkeit von der Bewegung
des Kolbens K, gesteuert, während die Ventile u2, v2, w2 von dem Kolben K2 gesteuert
werden, wobei die Ventile u1, v1, w1 die Preßwasserzu- und -abführung des Zylinders
Y2 und die Ventile z2, v2, w2 die Preßwasserzu- und -abführung zum Zylinder Y1 beherrschen.
Die Preßwasserzuführung erfolgt über die Leitung m und die Preßwasserabführung über
die Leitung n. Die Ventile werden dabei durch Nocken gesteuert, die, wie Fig.4 erkennen
läßt, durch ein Kettenrad 4 angetrieben werden, über das eine durch das Gewicht
G belastete Kette o läuft, die an dem Kolben K1 bzw. K2 befestigt ist, so daß das
Kettenrad beim Vorwärtsgang des Kolbens eine volle Umdrehung nach der einen Seite
und beim Rückgang des Kolbens nach .der anderen Seite ausführt. Auf der Achse 5
des Kettenrades 4 ist ein Sperrac16 drehbar gelagert, in das eine Sperrklinke 7
eingreift. Durch die Sperrklinke 7 wird erreicht, daß das Sperrad 6 sich nur beim
Vorwärtsgang des Kolbens drehen kann. In dem Sperrrad
6 ist ein
Sperrbolzen 8 exzentrisch gelagert, der unter Wirkung einer Feder 9 steht und längs
verschieblich im Sperrad 6 angeordnet ist. Der Sperrbolzen 8 steht mit einer Anschlagnase
io am Sperrad .I im Eingriff und wird durch diese beim Vorwärtsgang des Kolbens
mitgenommen. Wenn das Kettenrad 4 sich beim Rückwärtsgang des Kolbens unter dem
Einfluß des Gewichtes G in entgegengesetzter Richtung dreht, wird im letzten Teil
der Bewegung des Kettenrades 4 durch die Nase io der Sperrbolzen 8 angehoben, so
daß er wieder die in der Fig. 4 dargestellte Lage einnimmt. Auf der Achse 5 sind
ferner zwei Nockenscheiben i i. 12 drehbar befestigt, die durch den Sperrbolzen
8 mitgenommen werden. Die Nockenscheiben i i und 12 werden daher nur beim Arbeitshub
des Kolbens verstellt und bleiben beim Rückwärtsgang des Kolbens in der eingestellten
Lage stehen. Ihre Nockenbeläge sind entsprechend zueinander versetzt. Durch die
Nockenscheibe i i werden die Ventileu undv, durch die Nockenscheibe 12 das Ventil
ze, gesteuert. In den Fig. 2 bis 4 sind die einzelnen. Ventile nicht durch Indexzahlen
voneinander unterschieden, da die zu jedem Preßaggregat gehörenden Ventile gleichartig
ausgebildet sind. Das gleiche gilt auch von den Nockenscheiben und den sonstigen
für die Steuerung der Ventile erforderlichen Teile. I4ie einzelnen Stellungen der
Antriebskolben, an denen Umsteuerungen erfolgen, sind mit römischen Ziffern bezeichnet.
Die Nockenerhöhung der Scheibe i i entspricht dem Arbeitshub des Preßkolbens K1
bzw. K2 von IV nach III und von 1I nach I, während die Nockenerhöhung der Scheibe
12 dem Arbeitshub des Kolbens Ki bzw. K2 von III nach 1I entspricht. Das Ventil
v ist ein belastetes Rückschlagventil, während die Ventile u und zu durch die Nockenscheiben
unmittelbar gesteuert werden. Außer den Ventilen u, v, w, die in der Fig.
i mit den entsprechenden Indices versehen sind, ist in der Preßwasserabflußleitung
der Preßzylinder P1 und P2 noch je ein Sicherheitsventil hl bzw. h2 vorgesehen.
dessen Belastung einstellbar sein soll.
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Die Wirkungsweise der Presse läßt sich an Hand der Tabelle nach Fig.
5 in Verbindung mit Fig. i leicht verfolgen. Angenommen der Kolben K1 befinde sich
in der Stellung IV und sei im Begriff sich vorwärts zu bewegen, um die in dem Behälter
:'1h eingebrachte Masse in den Mundstücksraum zu pressen. In diesem Augenblick befindet
sich dann der Kolben K2 in der Stellung 1I, der gleichfalls unter Preßwasserdruck
steht und sich nach Stellung I bewegt. Beide Kolben arbeiten daher in diesem Augenblick
gleichzeitig auf das gemeinsame Mundstück E. Die Kolben Al und A2 befinden sich
dann in der in der Zeichnung in Fig. i dargestellten Lage. Die Ventile u1 und u2
sind geöffnet, während die Ventile v1, wi und v2, z12 geschlossen sind. Das Preßwasser
läuft über die Leitung m und das geöffnete Ventil u1 in den Zylinder Y2 und über
das geöffnete Ventil t12 in den Preßzylinder Y1. Sobald der Kolben Ki die Stellung
III erreicht hat, wird das Ventil u1 geschlossen und die Ventile v1 und zw2 geöffnet.
Durch das Schließen des Ventils ui steigt der Druck in der Leitung ml an, da die
Preßwasserpumpe, die auf die Leitung yrdl arbeitet und in der Zeichnung nicht dargestellt
ist, eine Druckerhöhung hervorruft, bis das Ventil v1 sich entgegen seiner Feder,
öffnet, so daß das Preßwasser über das Ventil vi in den Zylinder P2 eintritt und
den Kolben A2 in Richtung Ri vorwärts treibt. Der Kolben K2, der inzwischen seine
Endlagestellung 1 eingenommen hatte, wird nunmehr durch den Füllkolben Fkz in die
Stellung IV getrieben und hierbei das in dem Zylinder Y2 befindliche Preßwasser
über das geöffnete Ventil w1 in die Abflußleitung n1 getrieben. Kurz vor Erreichen
der Stellung IV wird durch den Anschlag i der Kontakt und der Schalter 2, 3 geschlossen,
so daß der Antriebsmotor D2 in Gang gesetzt wird. Gleichzeitig wurde bei der Bewegung
des Füllkolbens durch den Füllkolben der Nlundstücksraum E gegenüber dem 3lassebehälter
:M, abgeschlossen. Durch die von dem 'Motor D2 über die Zahnräder Z2 angetriebene
Füllschnecke F2 wird nunmehr .das zu verarbeitende Gut in den Massebehälter M2 eingebracht.
Durch die in der Füllschnecke sich bewegende Masse wird der Kopf k der Füllschnecke
vorwärts getrieben, so daß die Masse um den Kopf in den Massebehälter eintreten
kann. Da das Auffüllen des Massebehälters vom Boden des Massebehälters aus erfolgt,
wird erreicht, daß der Behälter ganz gleichmäßig aufgefüllt wird. Die Schnecke muß
.dabei entgegen den durch das Ventil h2 eingestellten Druck arbeiten, da mit der
fortschreitenden Füllung des Massebehälters die Füllschnecke mit dem Füllkolben
allmählich zurückgeschoben wird. Sobald die Füllung des Massebehälters beendet ist,
hat der Füllkolben eine solche Stellung erreicht, in der der Schalter 2, 3 durch
den Anschlag i geöffnet wird. Hierdurch wird die Füllschnecke wieder stillgesetzt.
Die Stellung des Füllkolbens ist dabei jedoch noch eine solche, daß der Zugang vom
Massebehälter zum Mundstücksraum E abgesperrt ist. Erst wenn der Preßkolben K2 durch
das PreBwasser wieder vorwärts getrieben wird, wird der Füllkolben in die in Fig.
i dargestellte Lage geschoben, dessen Bewegung durch einen in dem Führungsteil des
Füllkolbens angeordneten Anschlag q begrenzt ist. Während der Füllung des Massebehälters
M2 bewegt sich der Kolben K1 von der Stellung III nach 1I. Sobald er die Stellung
II erreicht hat, findet wiederum eine Umsteuerung statt, und zwar wird in der Stellung
II das Ventil u1 wieder geöffnet und die Ventile v1 und w2 geschlossen. Dies hat
zur Folge, daß erneut Preßwasser hinter den Kolben K2 tritt und den Kolben K2 von
der Stellung IV in die Stellung III treibt. Erst bei Erreichen der Stellung 1I durch
den Kolben K2 findet eine Umsteuerung der Ventile u2, v2, w2 statt. Wie aus der
Tabelle ersichtlich ist, , wird in der Stellung III das Ventil u2 geschlossen und
die Ventile v2 und w2 geöffnet. Durch das Schließen des Ventils 112 wird der. Preßwasserzufluß
zum Zylinder Y1 abgesperrt und der Preßwasserzylinder über das Ventil u,2 entleert,
während über das Ventil v2
PreBwasser vor den Kolben A1 geleitet
wird mit der Wirkung, daß nunmehr der Füllkolben FKl in Richtung des Pfeiles R1
bewegt wird. Durch die Verstellung des Füllkolbens FKl wird der Kolben K1 von der
Stellung I in die Stellung IV bewegt und der Antrieb für die Füllschnecke F1 in
Gang gesetzt, so daß nunmehr der Massebehälter Ml aufgefüllt wird. Bei Erreichen
der Stellung 1I durch den Füllkolben .K2 erfolgt wiederum eine Umsteuerung der Ventile
u2, v2, w2, .so daß der Kolben K1 von neuem mit Preßwasser beaufschlagt wird. Durch
die gegenseitige Steuerung der Preßkolben und der Füllvorrichtung der Massebehälter
wird ein vollkommen selbsttätiges Arbeiten der Presse erreicht. Da die Arbeitshübe
der Preßkolben sich überlappen, ist sichergestellt, daß der Mundstücksraum ständig
unter dem vorbestimmten Druck gehalten wird, so daß ein gleichmäßiges Pressen des
Stranges gewährleistet ist.
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Erwähnt sei, daß im Bedarfsfall die Presse so eingestellt werden kann,
da& beide Preßaggregate gleichzeitig in den gemeinsamen Mundstücksraum arbeiten,
um einen Strang von großem Querschnitt pressen zu können. In diesem Fall ergibt
sich jedoch eine periodische Arbeitsweise, und die hydraulische Steuerung muß unter
Zuhilfenahme eines entsprechenden Steuerorgans von Hand bewirkt werden.