Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen
Korrektur der Dichte von keramischen Fliesen-Rohlingen
(Preßlingen) durch gesteuerte Veränderung der Füllmenge des
Granulats in der Preßform, mit einem über die Preßform
gleitenden Füllschieber, der an seiner Vorderkante eine mit
Hilfe von Stellgliedern abschnittsweise höhenverstellbare
Abstreifleiste aufweist, wobei die Stellglieder während des
Abstreifvorgangs durch ein vorgegebenes Steuerprogramm in
Abhängigkeit von der effektiven Dichteverteilung in einem
zuvor hergestellten Preßling angesteuert werden.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der EP 0392593 B1
beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht die
Abstreifleiste aus mehreren voneinander unabhängigen
Abstreifern, von denen jeder Abstreifer ein schmales
Längsfeld der Form überstreicht. Jeder Abstreifer wird
unabhängig von den benachbarten Abstreifern in der Höhe
gesteuert. Durch diese Vorrichtung wird eine gleichmäßige
Dichteverteilung im Preßling erreicht, indem die Füllmenge
des Granulats an denjenigen Stellen gezielt erhöht wird, an
denen an einem zuvor hergestellten Preßling eine zu geringe
Dichte festgestellt wurde.
Die Dichteverteilung eines zuvor hergestellten Preßlings
kann mit Hilfe bekannter zerstörungsfreier Meßverfahren
ermittelt werden. Statt dessen kann sie auch in der Weise
ermittelt werden, dass ein zuvor hergestellter Preßling in
eine Anzahl Proben zerteilt wird, an denen jeweils die
Dichte ermittelt wird, beispielsweise durch Messen des
Auftriebs in Quecksilber oder nach dem bekannten Prinzip
der Gasverdrängung. Beispielsweise wird ein quadratischer
Preßling in sechzehn gleich große Proben zerteilt, deren
Dichte ermittelt wird. Die Abstreifleiste für diese
Preßform besteht dann aus vier nebeneinander angeordneten
Abstreifelementen, deren Höhe während des Abstreifvorgangs
voneinander unabhängig entsprechend der gemessenen
Dichteverteilung derart gesteuert wird, dass in den Zonen
mit geringerer Dichte durch proportionales Anheben der
entsprechenden Abstreifelemente mehr Granulat eingefüllt
wird, während in den Zonen mit höherer Dichte durch
Absenken der entsprechenden Abstreifelemente weniger
Granulat eingefüllt wird.
Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Länge der
einzelnen Abstreifelemente abhängig von der Größe der
Fliesen. Beim Wechseln der Formen zum Herstellen eines
anderen Fliesenformats müssen die Abstreifelemente in einem
zeitintensiven Vorgang gegen solche mit anderen Abmessungen
ausgetauscht werden. Darüber hinaus können sich zwischen
benachbarten Längsfeldern stufenartige Höhenunterschiede
bilden, weil jedes Abstreifelement die horizontale
Ausrichtung der Abstreifkante beibehält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der die
Abstreifleiste quer zu ihrer Bewegungsrichtung ein
kontinuierliches Höhenprofil der Granulatfüllung ohne
stufenartige Höhenunterschiede erzeugt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass
die Abstreifleiste wenigstens auf einem der Breite einer
Fliese entsprechenden Längenabschnitt eine
zusammenhängende, aus einem elastisch verformbaren Material
bestehende Leiste ist, an der mehrere Stellglieder
angreifen, die oberhalb der Abstreifleiste an einem starren
Träger gelagert sind.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Abstreifleiste entstehen
beim Abstreifvorgang keine stufenartigen Versetzungen in
der Granultatoberfläche, die zu Diskontinuitäten im
Preßling führen können.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
besteht die Abstreifleiste auf ihrer ganzen, die gesamte
Preßform überstreichenden Länge aus einem zusammenhängenden
elastisch verformbaren Material.
Da die Abstreifleiste auf ihrem Weg über die Preßform in
der Regel mehrere nebeneinander liegende Kavitäten
überstreicht, die entsprechend dem jeweils hergestellten
Fliesenformat unterschiedliche Abmessungen haben, wird auf
diese Weise eine universelle Abstreifleiste realisiert, die
für alle Fliesenformate einsetzbar ist, und die beim
Wechseln des Fliesenformats nicht gegen eine andere
Abstreifleiste ausgewechselt zu werden braucht.
Zweckmäßigerweise sind die Stellglieder in gleich
bleibenden Abständen von vorzugsweise 20 bis 60 mm
angeordnet und mit der Abstreifleiste gekoppelt. Wenn
beispielsweise bei einem Preßling die Dichtewerte im
Abstand von 70 mm vorliegen, stehen immer mehrere
Stellglieder zur Verfügung, um eine Korrektur der
Granulatfüllung vorzunehmen.
Die Software des angeschlossenen Rechners übernimmt die
Aufgabe einer optimalen Aufteilung der Korrekturwerte auf
die beteiligten Stellglieder. So kann zum Beispiel das
Stellglied, das dem Schwerpunkt einer Dichtebestimmung am
nächsten liegt, das Signal für einen größeren Hub bekommen,
während die benachbarten Stellglieder einen geringeren Hub
ausführen.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist die Abstreifleiste an einem insgesamt
elastisch verformbaren Körper angeordnet, wobei die
Stellglieder mit einem Druckmedium beaufschlagbare
Hohlräume in dem gummielastischen Körper sind, durch deren
Füllung mit dem Druckmedium der elastisch verformbare
Körper zusammen mit der Abstreifleiste in dem gewünschten
Sinn verformt wird.
Einzelheiten und weitere Vorteile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Abstreifleiste in einer
schematischen Darstellung;
- Fig.2
- einen Querschnitt der in Fig.1
dargestellten Ausführungsform;
- Fig.3
- den Aufbau des elastischen Teils der
Abstreifleiste als Explosionszeichnung;
- Fig.4
- eine zweite Ausführungsform einer
Abstreifleiste, ebenfalls in einer
schematischen Darstellung;
- Fig.5
- eine Ausführungsform mit einem elastisch
verformbaren Tragkörper, wiederum in
einer schematischen Darstellung, und
- Fig.6
- einen vertikalen Schnitt durch die
Ausführungsform gemäß Fig.5.
Bei der in Fig.1 bis 3 dargestellten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Abstreifleiste sind an einem schematisch
als Gehäuse 1 dargestellten starren Tragkörper eine Reihe
von pneumatischen oder hydraulischen Zylindern 2
angeordnet. In den Zylindern 2 laufen Kolben 3, die durch
Druckfedern 4 in einer mittleren Ruheposition gehalten
werden. Die von den Kolben 3 betätigten Kolbenstangen 5
führen senkrecht nach unten. An je zwei benachbarten
Kolbenstangen 5 sind die Enden einer starren Lasche 6
angelenkt. Die Länge der Laschen 6, das heißt der Abstand
der Anlenkpunkte 7 voneinander, beträgt beispielsweise 30
mm, so dass bei einer Gesamtlänge der Abstreifleiste von
etwa 110 cm insgesamt achtunddreißig Stellglieder in Form
der Zylinder 2 nebeneinander angeordnet sind.
Die Kolben 3 können über die Druckleitung 9 mit einem
Druckmedium beaufschlagt werden. Jedem Zylinder 2 sind
dabei vier elektrisch gesteuerte Druckventile 10, 11, 12
und 13 zugeordnet. Durch das Ventil 10 wird der untere Teil
des Zylinders 2 unter Druck gesetzt. Dadurch hebt sich der
Kolben 3 an und drückt das oberhalb des Kolbens 3
befindliche Druckmedium durch das Ventil 13 in die
Rückführleitung 14. Umgekehrt wird bei Aktivierung des
Ventils 11 der Raum oberhalb des Kolbens 3 mit Druck
beaufschlagt, während gleichzeitig das im unteren Teil des
Zylinders 2 sich befindende Druckmedium über das Ventil 12
zurückgeführt wird. Die Länge des Weges, den der Kolben 3
zurücklegen soll, wird durch die Öffnungszeit des
jeweiligen Ventils bestimmt. Nach Schließen des jeweiligen
Ventils bleibt der Kolben 2 in seiner Position stehen, bis
das entsprechende Auslaßventil 12 oder 13 geöffnet wird,
wodurch der Kolben 3 durch die Druckfedern 4 wieder in
seine Ausgangsposition gebracht wird.
Die Laschen 6 sind in Ruhestellung aller Stellglieder
horizontal ausgerichtet und bilden eine gerade Stange. Sie
sind eingebettet in der eigentlichen Abstreifleiste 16, die
aus einem gummielastischen Polymer besteht.
Die gummielastische Abstreifleiste 16 kann
vorteilhafterweise entsprechend der Fig.3 aufgebaut sein.
Sie setzt sich zusammen aus zwei Profilstreifen 17,18 und
der Abstreiflippe 19. Die Profilstreifen 17, 18 rasten über
Schwalbenschwanznuten 20 ein. Sie umhüllen die Laschen 6
und weisen in den Abständen der Kolbenstangen 5 auf der
Oberseite jeweils Öffnungen für die Kolbenstangen 6 auf. Am
unteren Ende der Profilstreifen 17, 18 ist eine weitere
Schwalbenschwanznut gebildet, in welche die Abstreiflippe
19 einrastet. Die Abstreiflippe 19 besteht
zweckmäßigerweise aus einem besonders verschleißfesten
Polymer, um den Verschleiß durch die Reibung mit dem
Granulat und ein Anbacken des feuchten Granulats zu
minimieren. Bewährt hat sich hierfür insbesondere
Polytetrafluorethylen (Teflon-artige Materialien).
Die gesamte Konstruktion der Abstreifleiste ist durch ein
geschlossenes Gehäuse und durch sich an die Gummileiste 16
nachgiebig anlegende Lippen 21 abgedichtet, so dass das
System gegen Eindringen von Staub geschützt ist.
Wie bereits erwähnt, wird die gezielte Verformung der
Abstreifleiste von einem zentralen Rechner gesteuert.
Dieser erhält die notwenigen Daten von einer Meßanordnung,
mit der die Dichteverteilung eines in einem
voraufgegangenen Preßzyklus hergestellten Preßlings
ermittelt wird. Aufgrund dieser Daten berechnet der Rechner
die erforderliche Stellung der Kolbenstangen 5 an den
verschiedenen Stellen der Preßform, um dort, wo es
notwendig ist, die Menge des Granulats zur Korrektur der
Dichte zu verändern. Entsprechend der berechneten Stellung
der Kolbenstangen werden die elektrisch betätigten
Druckventile 10 bis 13 angesteuert.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Abstreifleiste ist grundsätzlich ähnlich
aufgebaut wie die Ausführungsform nach Fig.1 bis 3. Jedoch
bestehen in diesem Fall die Stellglieder aus Zylindern 24,
in denen anstelle von Kolben und Federn elastische
Stahlmembranen 25 in der Mitte des Zylinders 24 angeordnet
sind. Die Stahlmembranen 25 betätigen die Stangen 26 und
kehren durch eigene Kraft in ihre Ruheposition zurück.
Bei der in den Fig.5 und 6 dargestellten Asuführungsform
besteht die Abstreifleiste aus einem elastischen
Gummikörper 30, der durch zwei anvulkanisierte Stahlprofile
31,32 stabilisiert wird. In diesem Gummikörper 30 befinden
sich oben und unten geschlossene und mit einem Druckmedium
beaufschlagbare Hohlräume 33 bzw. 34, die sich bei einer
Füllung mit Gas oder mit einer Flüssigkeit ausdehnen. Die
oberen Hohlräume 33 sind über die Druckventile 35 mit der
Druckleitung 36, und über die Druckventile 37 mit der
Rückführleitung 38 verbunden. Die unteren Hohlräume 34 sind
über die Druckventile 39 mit der Druckleitung 36, und über
die Druckventile 40 mit der Rückführleitung 38 verbunden.
Die obere Fläche des Gummikörpers 30 ist mit einem
aufvulkanisierten Streifen 41 aus einem elastischen
Material, beispielsweise einem dünnen Stahlblech, und die
untere Fläche des Gummikörpers 30 ebenfalls mit einem
aufvulkanisierten Streifen 42 aus einem elastischen
Material, wie insbesondere einem dünnen Stahlblech,
abgedeckt. Die beiden Stahlbleche 41, 42 sind über Zuganker
43 miteinander verbunden.
Die Ansteuerung der Druckventile erfolgt auf die gleiche
Weise wie bei den zuvor beschriebenen Beispielen. Wird ein
Hohlraum 33 oder 34 über sein zugehöriges Ventil mit dem
Druckmedium gefüllt, dann biegt sich das elastische
Stahlblech 41 bzw. 42 an dieser Stelle nach außen und zieht
über die entsprechenden Zuganker 43 das andere elastische
Stahlblech in die gleiche Richtung. Zweckmäßigerweise ist
der dem mit dem Druckmedium gefüllten Hohlraum gegenüber
liegende Hohlraum zur Druckentlastung über sein zugehöriges
Auslaßventil mit der Rückführleitung 38 verbunden. An das
untere Stahlblech 42 ist eine Tragleiste 45 anvulkanisiert,
in die die Abstreiflippe 46 eingeschnappt ist.
Durch Füllen der unteren Hohlräume 34 kann die
Abstreifleiste an den gewünschten Stellen gezielt nach
unten, und durch Füllen der oberen Hohlräume 33 gezielt
nach oben verformt werden. Die zwischen den Hohlräumen 33
und den Hohlräumen 34 vorhandenen Hohlräume 44 dienen dazu,
die Elastizität des Gummikörpers zu erhöhen. Sie haben sich
als zweckmäßig erwiesen, wenn mehrere aufeinander folgende
Hohlräume 33 oder 34 mit dem Druckmedium gefüllt werden.
Bei dieser Ausführungsform kann auf mechanische Elemente
weitgehend verzichtet werden, so dass es sich bei dieser
Ausführungsform um eine besonders vorteilhafte Lösung
handelt.