EP2646181B1 - System comprising an extrusion plate and an adapter piece for mounting on an extrusion apparatus - Google Patents
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- EP2646181B1 EP2646181B1 EP11790964.8A EP11790964A EP2646181B1 EP 2646181 B1 EP2646181 B1 EP 2646181B1 EP 11790964 A EP11790964 A EP 11790964A EP 2646181 B1 EP2646181 B1 EP 2646181B1
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- B30B15/065—Press rams
Definitions
- the press disk During pressing, the press disk is exposed to a strong pressure load and an increase in diameter, which leads to stress on the material. This stress leads to wear of the press disk material. Furthermore, with the pressing devices according to the state of the art, the problem arises that at the beginning of the pressing process, air contained in the receiver often cannot completely escape and affects the material to be pressed.
- the respective connecting element can have at least one step on its circumference with an essentially radially extending tensile surface, so that the retraction force of the ram can be transmitted via this tensile surface to the sealing ring via the connecting element.
- This has the advantage that the retraction force can be directed specifically to a specific surface of the sealing ring.
- the filler piece 30 is connected to the sealing ring 40 with a connecting web, regardless of the selected connecting element.
- this can be done by a fastening bolt 100 which is screwed into the filler piece 30 and the sealing ring 40 and is additionally secured against rotation by a pin connection 73, which is only shown in dashed lines.
- the front side of the fastening bolt 100 together with the filler piece 30 forms part of the pressing surface.
- the sealing ring 40 together with the filler piece 30 and the Fastening bolts 100 are screwed onto the connecting web 110 and secured against axial movement by the bayonet lock.
- a corresponding double fit can be produced as a function of the elasticity of the sealing ring 40 by maintaining a tolerance of a few hundredths of a millimeter, which is easily possible by using appropriate machine tools. For example, maintaining a tolerance of ⁇ 0.03 millimeters when using a suitable hot-work steel for the sealing disk 40 has proven to be sufficient. Depending on Material pairing, occurring compressive forces and diameter of the press disc, it is sufficient if the surfaces are only partially in contact under pressure.
- a sealing ring 40 can also be designed in two pieces, for example, the two partial pieces of the sealing ring then being connected to one another, for example, via a pin connection.
- the sealing ring 40 can also be formed from more than two parts which are connected to one another in such a way that rotating the outer part causes all parts connected thereto to rotate. This has the advantage that parts can be exchanged individually when worn, which is the case in particular for an outer part which includes the inner conical surface 41 and with this surface forms the gap 50 to the outer conical surface 31 of the filler piece.
- the sealing ring 40 has a greater overall height on the outside than on the inside, so that a step results between these areas of different overall height which opens into the support surface of the filler piece 30. At the transition between these two areas, an axial recess can be provided in the sealing ring in each embodiment. As a result of this puncture, the sealing ring 40 expands more easily at a defined point in time.
Description
Die Erfindung betrifft ein System aus einer Pressscheibe und einem Adapterstück zur Montage am Pressstempel einer Pressvorrichtung, wobei die Pressscheibe wenigstens ein Füllstück mit einer Pressfläche umfasst, über die eine Kraft auf ein zu pressendes Material ausgeübt werden kann. Das Füllstück ist von einem ebenfalls zur Pressscheibe gehörenden Dichtring umgeben, der mit seinem Innendurchmesser so ausgelegt ist, dass er mit seiner Innenkegelfläche und der Außenkegelfläche des Füllstücks einen ersten Spalt ausbildet. Zwischen dem Füllstück und dem Dichtring verläuft ferner wenigstens ein radialer Spalt, der sich von innen nach außen konisch aufweitet.The invention relates to a system comprising a press disk and an adapter piece for mounting on the press ram of a press device, the press disk comprising at least one filler piece with a pressing surface via which a force can be exerted on a material to be pressed. The filler piece is surrounded by a sealing ring that is also part of the press disk, the inner diameter of which is designed in such a way that it forms a first gap with its inner conical surface and the outer conical surface of the filler piece. Furthermore, at least one radial gap runs between the filler piece and the sealing ring, which gap widens conically from the inside to the outside.
Nach dem Stand der Technik sind Pressen bekannt, welche Pressscheiben umfassen, mit denen Druck auf das zu verpressende Material übertragen werden kann. Die Pressscheiben sind in der Regel rotationssymmetrisch und befinden sich während des Pressvorganges in einem Aufnehmer, der sie ummantelt. In der Regel besteht die Pressscheibe aus einem Metall wie Warmarbeitsstahl.According to the prior art, presses are known which comprise press disks with which pressure can be transferred to the material to be pressed. The press disks are usually rotationally symmetrical and, during the pressing process, are located in a receptacle that surrounds them. Usually the press washer is made of a metal such as hot-work steel.
Beim Pressen ist die Pressscheibe einer starken Druckbelastung und einer Durchmesservergrößerung ausgesetzt, die eine Beanspruchung des Materials mit sich führt. Diese Beanspruchung führt zu einem Verschleiß des Pressscheibenmaterials. Weiterhin ergibt sich bei den Pressvorrichtungen nach dem Stand der Technik die Problematik, dass zu Beginn des Pressvorgangs im Aufnehmer enthaltene Luft oftmals nicht vollständig entweichen kann und das zu verpressende Material beeinträchtigt.During pressing, the press disk is exposed to a strong pressure load and an increase in diameter, which leads to stress on the material. This stress leads to wear of the press disk material. Furthermore, with the pressing devices according to the state of the art, the problem arises that at the beginning of the pressing process, air contained in the receiver often cannot completely escape and affects the material to be pressed.
Daher ist man bestrebt, Pressscheiben zu entwickeln, die eine möglichst geringe Materialbeanspruchung und damit eine höhere Lebensdauer der Pressscheibe mit sich bringen. Beispielsweise offenbart die Deutsche Patentschrift
Aus der
Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
Weiterhin offenbart die deutsche Patentanmeldung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pressscheibe mit effizienter Entlüftung, hoher Verschleißbeständigkeit und damit hoher Lebensdauer bereitzustellen, die eine möglichst geringe Bauhöhe aufweist und deren Verschleißteile auf einfache Weise von vorne montiert und demontiert werden können, ohne dass dazu eine Vielzahl von anderen Bauteilen ebenfalls montiert und demontiert werden müssen.The object of the invention is therefore to provide a press washer with efficient ventilation, high wear resistance and thus a long service life, which has the lowest possible overall height and whose wear parts can be easily assembled and disassembled from the front without the need for a large number of other components must be assembled and disassembled.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System aus einer Pressscheibe und einem Adapterstück mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-5. Die Aufgabe wird ferner durch eine Pressvorrichtung nach Anspruch 6 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a system comprising a press disk and an adapter piece with the features of independent claim 1. Advantageous further developments of the system emerge from the subclaims 2-5. The object is also achieved by a pressing device according to claim 6.
Die erfindungsgemäße Pressscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass über ein Drehen des Dichtrings um die Rotationsachse der Pressscheibe je nach Drehrichtung eine Sicherung der Pressscheibe an dem Pressstempel gegen axiale Bewegung herstellbar oder lösbar ist, wodurch der Dichtring und das Füllstück von der Frontseite der Pressscheibe aus an dem Pressstempel montierbar und demontierbar sind. Durch ein Drehen des Dichtrings können daher die Verschleißteile wie das Füllstück und der Dichtring auf einfache Weise von vorne montiert und demontiert werden.The press disc according to the invention according to the preamble of claim 1 is characterized in that, depending on the direction of rotation, the press disc on the press ram can be secured or released against axial movement by rotating the sealing ring around the axis of rotation of the press disc, whereby the sealing ring and the filler piece from the front side of the press disc can be mounted and dismounted from the press ram. By turning the sealing ring, the wearing parts such as the filler piece and the sealing ring can therefore be easily assembled and disassembled from the front.
Entscheidend für die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Pressscheibe ist dabei jedoch auch, dass die Rückzugskräfte über das Verbindungselement auf den Dichtring übertragen werden. Der Dichtring spreizt auch bei maximaler Druckbelastung limitiert auf und wird so bei der Rückzugsbewegung nicht im Konus belastet, so dass ein Spreizen durch Reibungskräfte am Aufnehmer verhindert wird. Ferner wird eine Biegespannung erzeugt, welche einen Verschleiß der Pressscheibe, insbesondere der Kegelflächen, stark vermindert und die Pressscheiben zum gewünschten Zeitpunkt aufweitet. Durch den radialen Spalt zwischen Füllstück und Dichtring wird dieses Biegemoment in dem Füllstück ermöglicht, welches zu einer größeren Verschleißbeständigkeit des Füllstücks und damit der Pressscheibe führt. Weiterhin wird auf das zu pressende Material beim Aufstauchen der Druck mittig weitergeleitet, bevor die Pressscheibe sich aufweitet, was zu einer besseren und insbesondere gleichmäßigeren Entlüftung führt.However, it is also decisive for the functioning of the press washer according to the invention that the retraction forces are transmitted to the sealing ring via the connecting element. The sealing ring expands to a limited extent even with maximum pressure load and is thus not loaded in the cone during the retraction movement, so that expansion due to frictional forces on the transducer is prevented. Furthermore, a bending stress is generated which greatly reduces wear on the press disk, in particular the conical surfaces, and widens the press disks at the desired point in time. The radial gap between the filler piece and the sealing ring enables this bending moment in the filler piece, which leads to greater wear resistance of the filler piece and thus of the press washer. Furthermore, when the material to be pressed is upset, the pressure is passed on in the middle before the press disk expands, which leads to better and, in particular, more uniform ventilation.
Mit dieser Art von Pressscheibe kann somit eine längere Lebensdauer erzielt werden, die einen geringeren Verschleiß aufweist und die Durchmesservergrößerung und die anschließende Entlastung dauerhaft sicherstellt. Weiterhin wird der Einschluss von Luft in dem Pressvolumen verhindert, wodurch die Pressqualität verbessert wird.With this type of press disk, a longer service life can thus be achieved, which has less wear and tear and ensures the increase in diameter and the subsequent relief in the long term. Furthermore, the inclusion of air in the pressing volume is prevented, whereby the pressing quality is improved.
Durch den so gewählten Aufbau der Pressscheibe und ein Verbindungselement, das zum einen die Pressscheibe mit dem Adapter eines Pressstempels verbindet und zum anderen die Rückzugskräfte auf den Dichtring überträgt, kann die Bauhöhe der Pressscheibe erheblich reduziert werden, was zu einer Materialersparnis und einfacheren Handhabung führt.The construction of the press disc and a connecting element that connects the press disc to the adapter of a ram and on the other hand transfers the retraction forces to the sealing ring means that the overall height of the press disc can be significantly reduced, which leads to material savings and easier handling.
Ferner ist es möglich, dass nicht nur die Rückzugskräfte über das jeweilige Verbindungselement übertragen werden, sondern auch die Druckkräfte, wodurch sich die Bauhöhe der Pressscheibe ebenfalls reduzieren lässt, ohne dass dies die Funktionalität und Lebensdauer der Pressscheibe negativ beeinträchtigt. Der Dichtring behält dabei trotz der geringen Bauhöhe seine Elastizität bei. Dabei steht zumindest ein Teil der Stirnfläche des Verbindungselements mit mindestens einem Teil der Oberfläche des Adapterstücks, und zumindest ein Teil der dem Pressgut gegenüberliegenden Fläche des Dichtrings ebenfalls mit mindestens einem Teil der Oberfläche des Adapterstücks in Kontakt, wenn die Pressscheibe mit Pressdruck beaufschlagt ist. Durch die Elastizität des verwendeten Werkstoffs für den Dichtring, der üblicherweise aus einem Warmarbeitsstahl hergestellt ist, ist es möglich, eine solche Konstellation mit vertretbarem Fertigungsaufwand herzustellen. Die Höhen der einzelnen in Kontakt stehenden Elemente Verbindungselement, Adapterstück und Dichtring sind mit einer Fertigungstoleranz von wenigen hundertstel Millimeter herzustellen. Bei der Verwendung eines bestimmten Warmarbeitsstahls hat sich beispielsweise die Einhaltung einer Toleranz von ± 0,03 mm als ausreichend erwiesen.Furthermore, it is possible that not only the retraction forces are transmitted via the respective connecting element, but also the compressive forces, whereby the overall height of the press disk can also be reduced without this negatively affecting the functionality and service life of the press disk. The sealing ring retains its elasticity despite the low overall height. At least part of the end face of the connecting element is in contact with at least part of the surface of the adapter piece, and at least a part of the surface of the sealing ring opposite the material to be pressed is also in contact with at least part of the surface of the adapter piece when the pressing disk is subjected to pressure. Due to the elasticity of the material used for the sealing ring, which is usually made from a hot-work steel, it is possible to produce such a constellation with a reasonable manufacturing effort. The heights of the individual elements in contact - connecting element, adapter piece and sealing ring - must be manufactured with a manufacturing tolerance of a few hundredths of a millimeter. When using a specific hot-work steel, for example, maintaining a tolerance of ± 0.03 mm has proven to be sufficient.
Die zu erreichenden Bauhöhen hängen von der Elastizität des eingesetzten Warmarbeitsstahls ab. Für Durchmesser der Pressscheibe von 6 Zoll bis 25 Zoll können durch diese Bauweise geringste Bauhöhen in der Größenordnung von 40mm bis 105 mm erreicht werden, wenn man als Bauhöhe der Pressscheibe in etwa den Abstand zwischen der Pressfläche und dem Presstempel bzw. einem Adapterstück des Pressstempels ansieht. Dabei tragen Verbindungselemente, die in den Pressstempel bzw. in ein Adapterstück des Presstempels hineinragen, im Sinne dieser Erfindung nicht zur Bauhöhe der Pressscheibe bei.The overall heights to be achieved depend on the elasticity of the hot-work tool steel used. For diameters of the press disk from 6 inches to 25 inches, this design allows the smallest overall heights in the order of magnitude of 40 mm to 105 mm, if the overall height of the press disk is roughly the distance between the press surface and the press ram or an adapter piece of the press ram . In this case, connecting elements which protrude into the press ram or into an adapter piece of the press ram do not contribute to the overall height of the press disk in the context of this invention.
Die genannten Bauhöhen der Pressscheibe sollen jedoch auch keine Beschränkung der Erfindung darstellen, sondern auch bei größeren Bauhöhen bewirkt der erfindungsgemäße Aufbau der Pressscheibe Vorteile insbesondere bei der Montage und Demontage und dem Austausch von Verschleißteilen.However, the mentioned structural heights of the press disk are not intended to represent a limitation of the invention, but the construction of the press disk according to the invention also brings about advantages in the case of greater overall heights, in particular during assembly and disassembly and the replacement of wear parts.
Das eingesetzte Verbindungselement kann dabei auf verschiedene Weisen realisiert werden, wobei allen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass die Rückzugskräfte über das jeweilige Verbindungselement auf den Dichtring übertragbar sind und die Verschleißteile der Pressscheibe über ein Drehen des Dichtrings um die Rotationsachse der Pressscheibe von vorne montierbar bzw. demontierbar sind. In einigen möglichen Ausführungsbeispielen der Erfindung umfasst die Pressscheibe das Verbindungselement, und der Dichtring ist so mit dem Verbindungselement verbunden, dass ein Drehen des Dichtrings um die Rotationsachse der Pressscheibe ein gleichgerichtetes Drehen des Verbindungselements um die Rotationsachse der Pressscheibe bewirkt. Hierdurch ist je nach Drehrichtung eine Sicherung des Verbindungselementes an dem Pressstempel gegen axiale Bewegung herstellbar oder lösbar, und zusammen mit dem Dichtring und dem Füllstück ist auch das Verbindungselement von der Frontseite der Pressscheibe aus an dem Pressstempel montierbar und demontierbar.The connecting element used can be implemented in different ways, with all embodiments having in common that the retraction forces can be transferred to the sealing ring via the respective connecting element and the wear parts of the press disk can be mounted or dismantled from the front by rotating the sealing ring around the axis of rotation of the press disk are. In some possible embodiments of the According to the invention, the press disk comprises the connecting element, and the sealing ring is connected to the connecting element in such a way that rotating the sealing ring about the axis of rotation of the press disk causes the connecting element to rotate in the same direction about the axis of rotation of the press disk. In this way, depending on the direction of rotation, the connecting element can be secured or released against axial movement on the ram, and together with the sealing ring and the filler piece, the connecting element can also be mounted and dismantled on the ram from the front of the press disk.
Das jeweilige Verbindungselement kann an seinem Umfang wenigstens eine Stufe mit einer im Wesentlichen radial verlaufenden Zugfläche aufweisen, so dass über diese Zugfläche die Rückzugskraft des Pressstempels über das Verbindungselement auf den Dichtring übertragbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Rückzugskraft gezielt auf eine bestimmte Fläche des Dichtrings geleitet werden kann.The respective connecting element can have at least one step on its circumference with an essentially radially extending tensile surface, so that the retraction force of the ram can be transmitted via this tensile surface to the sealing ring via the connecting element. This has the advantage that the retraction force can be directed specifically to a specific surface of the sealing ring.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Adapterstück das Verbindungselement, und durch ein Drehen des Dichtrings um die Rotationsachse der Pressscheibe ist je nach Drehrichtung eine Sicherung des Dichtrings an dem Verbindungselement gegen axiale Bewegung herstellbar oder lösbar. Hierdurch sind der Dichtring und das Füllstück von der Frontseite der Pressscheibe aus an dem Pressstempel montierbar und demontierbar, während das Verbindungselement am Adapterstück und somit am Pressstempel verbleibt. Diese Ausführungsform ermöglicht die weitere Reduzierung von Bauteilen, die bei der Montage und Demontage der Pressscheibe befestigt bzw. gelöst werden müssen.In a further embodiment, the adapter piece comprises the connecting element, and by rotating the sealing ring around the axis of rotation of the press disk, depending on the direction of rotation, the sealing ring on the connecting element can be secured or released against axial movement. As a result, the sealing ring and the filler piece can be mounted and dismantled on the press ram from the front side of the press disk, while the connecting element remains on the adapter piece and thus on the press ram. This embodiment makes it possible to further reduce the number of components that have to be fastened or loosened during assembly and disassembly of the press disk.
Sowohl wenn das Adapterstück, als auch wenn der Dichtring das Verbindungselement umfassen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verbindungselement ein umlaufender Verbindungssteg ist, der in eine entsprechende, ebenfalls umlaufende Ausnehmung in einem gegenüber liegenden Bauteil hineinragt. Das Füllstück ist dabei unabhängig von diesem Verbindungselement gegen eine axiale Bewegung am Dichtring gesichert, und zwischen dem Verbindungssteg und der Ausnehmung sind Mittel zum Herstellen und Lösen einer Sicherung zwischen dem Dichtring und dem Adapterstück gegen axiale Bewegung vorgesehen. Über diese Mittel ist auch die Rückzugskraft des Pressstempels auf den Verbindungssteg und damit den Dichtring übertragbar.Both when the adapter piece and when the sealing ring is the connecting element include, it is provided according to the invention that the connecting element is a circumferential connecting web which protrudes into a corresponding, likewise circumferential recess in an opposite component. The filler piece is secured against axial movement on the sealing ring independently of this connecting element, and means for producing and releasing a fuse between the sealing ring and the adapter piece against axial movement are provided between the connecting web and the recess. The retraction force of the ram can also be transmitted to the connecting web and thus the sealing ring via these means.
Der Verbindungssteg kann somit am Dichtring oder am Adapterstück des Pressstempels angebracht sein, und die entsprechende umlaufende Ausnehmung ist jeweils so am jeweils anderen Bauteil angebracht, dass der Verbindungssteg bei der Montage der Pressscheibe in diese Ausnehmung hineinragt. Ist der Verbindungssteg am Dichtring vorgesehen, befindet sich die Ausnehmung daher im Adapterstück, während sie sich im Dichtring befindet, wenn der Verbindungssteg am Adapterstück angebracht ist. Welche dieser beiden Anordnungen gewählt wird, kann von den Abmessungen der Pressscheibe abhängig gemacht werden, da der Verbindungssteg beispielsweise am Dichtring und die Ausnehmung im Adapterstück vorgesehen werden können, wenn für die Ausnehmung ansonsten im Dichtring nicht genügend Raum vorhanden wäre.The connecting web can thus be attached to the sealing ring or the adapter piece of the press ram, and the corresponding circumferential recess is attached to the respective other component in such a way that the connecting web protrudes into this recess when the press disk is installed. If the connecting web is provided on the sealing ring, the recess is therefore located in the adapter piece, while it is located in the sealing ring when the connecting web is attached to the adapter piece. Which of these two arrangements is selected can be made dependent on the dimensions of the press washer, since the connecting web can be provided on the sealing ring and the recess in the adapter piece, for example, if there would otherwise not be enough space for the recess in the sealing ring.
Die Mittel zum Herstellen und Lösen einer Sicherung zwischen Dichtring und Adapterstück gegen axiale Bewegung können beispielsweise einen Bajonettverschluss umfassen. Dabei sind am Außen- und/oder am Innenrand des Verbindungsstegs jeweils wenigstens zwei Bajonettnocken vorgesehen, während am Außen- und/oder Innenrand der Ausnehmung entsprechende Führungsrillen zur Aufnahme dieser Bajonettnocken vorgesehen sind.The means for producing and releasing a securing between the sealing ring and the adapter piece against axial movement can for example comprise a bayonet lock. At least two bayonet cams are provided on the outer and / or inner edge of the connecting web, while corresponding guide grooves for receiving these bayonet cams are provided on the outer and / or inner edge of the recess.
Die Pressscheibe kann so mittels des Bajonettverschlusses durch eine einfache Steck-Dreh-Bewegung an dem Adapterstück montiert bzw. demontiert werden. Dabei bietet die Stirnfläche des Verbindungsstegs eine ausreichende Fläche, um die Druckkräfte beim Pressvorgang aufnehmen zu können, während die Rückzugsbewegung des Pressstempels über die Bajonettnocken auf den Dichtring übertragen werden kann. Ferner hat diese Ausführungsform mit umlaufenden Verbindungssteg und Bajonett den Vorteil, dass darüber eine schwimmende Lagerung der Pressscheibe für alle Bauformen der Pressscheibe erreicht werden kann.The press disk can thus be mounted or dismantled on the adapter piece by means of the bayonet lock by a simple plug-and-turn movement. The end face of the connecting web offers a sufficient area to be able to absorb the pressure forces during the pressing process, while the retraction movement of the press ram can be transmitted to the sealing ring via the bayonet cams. Furthermore, this embodiment with a circumferential connecting web and bayonet has the advantage that over it a floating mounting of the press disc can be achieved for all types of press disc.
Ferner kann die Pressscheibe ein Zwischenelement umfassen, das zwischen radialen Flächen des Dichtrings und des Füllstücks angeordnet ist. In wenigstens eine druckbelastete Oberfläche dieses Zwischenelements kann wenigstens eine Nut eingebracht sein. Alternativ oder ergänzend dazu kann das Zwischenelement aus einem Material bestehen, das eine geringere Härte als das Material des Füllstücks und/oder des Dichtrings aufweist.Furthermore, the press disk can comprise an intermediate element which is arranged between radial surfaces of the sealing ring and the filler piece. At least one groove can be made in at least one pressure-loaded surface of this intermediate element. As an alternative or in addition to this, the intermediate element can consist of a material that has a lower hardness than the material of the filler piece and / or the sealing ring.
Wird das Füllstück schwimmend zwischen dem Dichtring und dem Verbindungselement gelagert, kann das Füllstück vorzugsweise anschließend an seine Außenkegelfläche eine im Wesentlichen axial in Richtung des Pressstempels verlaufende Anlagefläche aufweisen, die gegenüber einer gleich verlaufenden Anlagefläche des Dichtrings liegt, wobei sich die Anlagefläche des Dichtrings an dessen Innenkegelfläche anschließt. Der radiale Abstand zwischen diesen beiden Anlageflächen ist dann vorzugsweise geringer als der radiale Abstand zwischen der Innenkegelfläche des Dichtrings und der Außenkegelfläche des Füllstücks. Durch diese Ausführungsform kann insbesondere verhindert werden, dass sich der Spalt zwischen der Außenkegelfläche des Füllstücks und dem Dichtring nachteilig auf Null reduziert, während zwischen dem Füllstück und dem Verbindungselement eventuell ein großer Spalt verbleibt, der gegebenenfalls nicht erforderlich und auch nicht erwünscht wäre.If the filler piece is floatingly mounted between the sealing ring and the connecting element, then the filler piece can preferably have a contact surface running essentially axially in the direction of the ram, adjoining its outer conical surface, which is opposite a contact surface of the sealing ring that runs in the same direction, the contact surface of the sealing ring on the latter Connected inner conical surface. The radial distance between these two contact surfaces is then preferably less than the radial distance between the inner conical surface of the sealing ring and the outer conical surface of the filler piece. This embodiment can in particular prevent the gap between the outer conical surface of the filler piece and the sealing ring from being disadvantageously reduced to zero, while a large gap may remain between the filler piece and the connecting element, which may not be necessary and also undesirable.
Von der Erfindung umfasst ist auch eine Pressvorrichtung, die ein solches erfindungsgemäßes System umfasst. Vorzugsweise ist zwischen dem Dichtring und dem Pressstempel eine Verdrehsicherung vorgesehen, die auf verschiedene Weisen ausgeführt sein kann. Beispielsweise umfasst der Pressstempel ein Adapterstück und einen darum verlaufenden Außenring mit zwei Stirnflächen, von denen eine Stirnfläche in Richtung des Dichtrings ausgerichtet ist. Der Dichtring ist mittels wenigstens einer Stiftverbindung gegen eine rotatorische Bewegung an dem Außenring gesichert, und die andere Stirnseite des Außenrings ist in Richtung einer Verbindungsfläche des Adapterstücks ausgerichtet. Diese andere Stirnfläche des Außenrings und/oder die gegenüberliegende Verbindungsfläche des Adapterstücks weisen einen Nutenabschnitt mit mehreren radialen Halbnuten auf, und in wenigstens zwei gegenüberliegende Halbnuten ist ein Verbindungsstift einbringbar. Durch die auf beiden Seiten des Außenrings vorgesehenen Aufnahmen für Verbindungsstifte ist eine ausreichende Anzahl von Positionen vorhanden, in denen der Dichtring gegenüber dem Pressstempel gegen Verdrehen gesichert werden kann, so dass die Pressscheibe so weit wie erforderlich auf den Pressstempel aufgeschraubt werden kann, ohne dabei durch die Möglichkeiten der Verdrehsicherung nachteilig beschränkt zu sein.The invention also includes a pressing device which includes such a system according to the invention. Preferably, an anti-rotation device is provided between the sealing ring and the ram, which can be implemented in various ways. For example, the ram comprises an adapter piece and an outer ring running around it with two end faces, one end face of which is oriented in the direction of the sealing ring. The sealing ring is secured against rotational movement on the outer ring by means of at least one pin connection, and the other end face of the outer ring is oriented in the direction of a connecting surface of the adapter piece. This other end face of the outer ring and / or the opposite connection surface of the adapter piece have a groove section with a plurality of radial half-grooves, and a connecting pin can be introduced into at least two opposite half-grooves. Due to the receptacles for connecting pins provided on both sides of the outer ring, there is a sufficient number of positions in which the sealing ring can be secured against twisting with respect to the press ram, so that the press disk can be screwed onto the press ram as far as necessary without going through the possibilities of anti-twist protection to be disadvantageously limited.
Eine weitere vorteilhafte Verdrehsicherung besteht darin, dass von der Frontseite des Pressscheibe aus eine Schraube in das Verbindungselement eingeschraubt wird, die gegenüber der Pressscheibe ein entgegen gesetztes Gewinde aufweist und so ein Lösen der Pressscheibe verhindert.A further advantageous protection against rotation consists in that a screw is screwed into the connecting element from the front side of the press washer, which screw has an opposite thread compared to the press washer and thus prevents the press washer from loosening.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.Further advantages, special features and expedient developments of the invention emerge from the subclaims and the following illustration of preferred exemplary embodiments on the basis of the figures.
Von den Abbildungen zeigt:
- Fig. 1
- eine Pressscheibe gemäß dem Stand der Technik
- Fig.2
- eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems in Verbindung mit dem Pressstempel einer Pressvorrichtung, wobei das Verbindungselement ein Verbindungssteg am Adapterstück mit Bajonettverschluss ist
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach
Figur 2 ; - Fig. 4
- eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems in Verbindung mit dem Pressstempel einer Pressvorrichtung, wobei das Verbindungselement ein Verbindungssteg am Adapterstück mit Gewindeverbindung ist; und
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach
Figur 4 .
- Fig. 1
- a press disk according to the prior art
- Fig. 2
- a schematic view of an embodiment of a system according to the invention in connection with the ram of a pressing device, the connecting element being a connecting web on the adapter piece with a bayonet lock
- Fig. 3
- a schematic view of a modification of the embodiment according to
Figure 2 ; - Fig. 4
- a schematic view of an embodiment of a system according to the invention in connection with the ram of a pressing device, wherein the connecting element is a connecting web on the adapter piece with a threaded connection; and
- Fig. 5
- a schematic view of a modification of the embodiment according to
Figure 4 .
Will man bei dieser Pressscheibe die Verschleißteile in Form des Füllstücks 3 und des Dichtrings 1 auswechseln, ist es dazu erforderlich, den Zentrierbolzen 4, den Pressscheibenkern 5, den Zwischenring 2, die Stützscheibe 9, die Befestigung des Füllstücks und sämtliche Stiftverbindungen zu lösen. Der Dichtring muss dann nach hinten abgestreift und ein neuer Dichtring auch von hinten montiert werden, bevor die einzelnen Komponenten wieder am Pressstempel montiert werden können.If you want to replace the wearing parts in the form of the
Ferner lässt sich die Bauhöhe dieser bekannten Pressscheibe nicht erheblich reduzieren, ohne die Funktionalität zu beinträchtigen und damit die Lebensdauer der Pressscheibe negativ zu verkürzen, da jedes der eingesetzten Bauteile eine gewisse Bauhöhe benötigt, um die auftretenden Zug- und Druckbelastungen aufzunehmen und dauerhaft seine Funktion zu erfüllen.Furthermore, the overall height of this known press disc cannot be significantly reduced without impairing the functionality and thus negatively shortening the service life of the press disc, since each of the components used requires a certain structural height to absorb the tensile and compressive loads that occur and to function permanently fulfill.
Der umlaufende Verbindungssteg 110 und die Aussparung 109 sind im Wesentlichen formgleich, wobei zwischen Verbindungssteg 110 und der Ausnehmung 109 ein geringes Spiel besteht, um die beiden Bauteile gegeneinander drehen zu können. In dem in
Die Bajonettnocken greifen in nicht dargestellte Führungsrillen ein, die in den Seitenwänden der Ausnehmung 109 eingebracht sind. Hierbei handelt es sich beispielsweise jeweils um eine Rille in Längsrichtung und eine quer stehende Rille am Ende der Längsrille. So können die Bajonettnocken in die Längsrillen eingeführt und der Verbindungssteg 110 am Ende so gedreht werden, dass die Bajonettnocken in die Querrillen einrasten und so eine weitere axiale Bewegung verhindert ist. Ein Bajonettnocken kann als beliebig geformte Erhebung auf dem Umfang des Verbindungsstegs 110 ausgeformt sein, wobei der Bajonettnocken etwa 2,5 bis 15mm von dem Verbindungssteg 110 absteht. Vorzugsweise werden die Bajonettnocken durch einen umlaufenden Kranz mit mehreren Unterbrechungen gebildet, wobei die Bereiche zwischen den Unterbrechungen die Bajonettnocken bilden, die in entsprechend breit ausgeführte Führungsrillen in der Ausnehmung 109 eingreifen können.The bayonet cams engage in guide grooves (not shown) which are made in the side walls of the
Das Füllstück 30 ist in dieser Ausführungsform mit Verbindungssteg unabhängig vom dem gewählten Verbindungselement mit dem Dichtring 40 verbunden. Beispielsweise kann dies durch einen Befestigungsbolzen 100 erfolgen, der in das Füllstück 30 und den Dichtring 40 eingeschraubt und zusätzlich gegen Verdrehen durch eine nur gestrichelt dargestellte Stiftverbindung 73 gesichert ist. Die Frontseite des Befestigungsbolzens 100 bildet dabei zusammen mit dem Füllstück 30 einen Teil der Pressfläche aus. Durch eine Steck-Dreh-Bewegung kann so der Dichtring 40 zusammen mit dem Füllstück 30 und dem Befestigungsbolzen 100 auf den Verbindungssteg 110 aufgedreht und durch den Bajonettverschluss gegen axiale Bewegung gesichert werden.In this embodiment, the
Das Drehen des Dichtrings 40 und damit der Pressscheibe 10 kann auch hier über Aufnahmen 91 erfolgen, die sich seitlich am Dichtring 40 befinden. Als Verdrehsicherung der Pressscheibe 20 gegenüber dem Adapterstück 21 kann wenigstens eine seitliche Stiftverbindung 73 vorgesehen sein, wobei der verwendete Stift in dem in
Die Rückzugskraft des Pressstempels 20 kann in dieser Ausführungsform über die Zugflächen 66" im Bereich der Bajonettnocken vom Adapterstück 21 auf den Dichtring 40 übertragen werden, während die Druckkräfte vollständig von der Frontfläche des Verbindungsstegs 110 aufgenommen werden können. Durch Entlüftungskanäle 92 kann Luft aus dem Spalt 51 ferner auf kurzem Wege über die Ausnehmung 109 seitlich abgeführt werden.In this embodiment, the retraction force of the
Durch die Wahl geeigneter Maße und Toleranzen ist es möglich, dass Druckkräfte, die über das Pressgut auf die Pressscheibe übertragen werden, sowohl über die Stirnfläche des Verbindungsstegs 110, 110' zwischen den Bajonettnocken 111, 112, 111', 112' auf die entsprechende Fläche in der Ausnehmung 109, 109', als auch über die dem Pressgut abgewandte Oberfläche des Dichtrings auf die Oberfläche des Adapterstücks 21 übertragen werden. Unter Verbindungssteg 110, 110' wird in diesem Zusammenhang im Falle, dass mehrere Bajonettnocken 111,112,111', 112' beispielsweise nach innen zur Mittelachse der Pressscheibe 10 hin und nach außen von der Mittelachse der Pressscheibe 10 weg weisend an dem Verbindungselement angebracht sind, ein ringförmiges Verbindungselement verstanden, während in dem Falle, dass Bajonettnocken 111, 111' oder 112, 112' nur nach innen zur Mittelachse der Pressscheibe 10 hin oder nur nach außen von der Mittelachse der Pressscheibe 10 weg weisend an dem Verbindungselement angebracht sind, ein kreisförmiges Verbindungselement verstanden. Daneben ist aber auch jede andere geeignete Form des Verbindungselements möglich. Eine entsprechende Doppelpassung lässt sich in Abhängigkeit von der Elastizität des Dichtrings 40 durch die Einhaltung einer Toleranz von wenigen hundertstel Millimetern herstellen, was durch die Verwendung entsprechender Werkzeugmaschinen problemlos möglich ist. Beispielsweise hat sich die Einhaltung einer Toleranz von ± 0,03 Millimetern bei der Verwendung eines geeigneten Warmarbeitsstahls für die Dichtscheibe 40 als ausreichend erwiesen. Je nach Werkstoffpaarung, auftretenden Druckkräften und Durchmesser der Pressscheibe ist es ausreichend, wenn die Flächen unter Druckbelastung nur teilweise in Kontakt stehen.By choosing suitable dimensions and tolerances, it is possible that compressive forces, which are transmitted via the material to be pressed to the press disk, both via the end face of the connecting
Alternativ kann diese Ausführungsform auch gemäß
In den
Diese Ausführungsform kann beispielsweise für kleinere Durchmesser der Pressscheibe vorteilhaft sein, wenn in dem Dichtring 40 nicht genügend Raum für einen geeigneten Verbindungssteg wäre, ohne den Dichtring 40 zu stark zu schwächen. Durch den Verbindungssteg 110' erhöht sich zwar gegenüber der Ausführungsform der
Ein Dichtring 40 kann in allen Ausführungsformen beispielsweise auch zweistückig ausgeführt sein, wobei die beiden Teilstücke des Dichtrings dann beispielsweise über eine Stiftverbindung miteinander verbunden sind. Der Dichtring 40 kann auch aus mehr als zwei Teilen gebildet werden, die so miteinander verbunden sind, dass ein Drehen des äußeren Teils ein Drehen aller damit verbundenen Teile bewirkt. Dies hat den Vorteil, dass Teile bei Verschleiß einzeln ausgetauscht werden können, was insbesondere für ein äußeres Teil der Fall ist, welches die Innenkegelfläche 41 umfasst und mit dieser Fläche den Spalt 50 zu der Außenkegelfläche 31 des Füllstücks ausbildet.In all embodiments, a sealing
Der Dichtring 40 hat in allen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung außen eine größere Bauhöhe als innen, so dass sich zwischen diesen Bereichen unterschiedlicher Bauhöhe eine Stufe ergibt, die in die Auflagefläche des Füllstücks 30 mündet. Am Übergang zwischen diesen beiden Bereichen kann bei jeder Ausführungsform ein axialer Einstich in den Dichtring vorgesehen sein. Durch diesen Einstich spreizt sich der Dichtring 40 leichter zu einem definierten Zeitpunkt auf.In all of the illustrated exemplary embodiments of the invention, the sealing
Ferner kann zwischen den radialen Flächen des Dichtrings 40 und des Füllstücks 30 ein Zwischenelement vorgesehen sein. Dieses Zwischenelement bringt beispielsweise den Vorteil mit sich, dass der zuvor erwähnte Einstich im Dichtring 40 nicht so tief ausgeführt werden muss, da dies aus fertigungstechnischen Gründen gegebenenfalls nicht möglich ist. So kann ein Einstich mit geringer Tiefe vorgesehen werden, das Zwischenelement vergrößert den Dichtring funktional aber in Richtung des Füllstücks 30 und bildet dann mit dem Füllstück 30 den radialen Spalt 51 aus.Furthermore, an intermediate element can be provided between the radial surfaces of the sealing
Ein solches Zwischenelement kann jedoch auch so ausgeführt werden, dass sich seine Dicke bei fortlaufender Druckbelastung im Betrieb der Pressscheibe reduziert bzw. stärker reduziert als die Dicke des Füllstücks 30 und des Dichtrings 40. So kann erreicht werden, dass der Spalt 51 zwischen dem Füllstück 30 und dem Dichtring 40 sich nicht nachteilig aufgrund von Verschleiß dieser Bauteile reduziert, denn durch die gleichzeitige Dickenreduzierung des Zwischenelementes wäre dennoch stets ein ausreichender Spalt zwischen den beiden Bauteilen gewährleistet.Such an intermediate element can, however, also be designed in such a way that its thickness is reduced or more strongly reduced than the thickness of the
Die gezielte Reduzierung der Dicke des Zwischenelementes kann beispielsweise durch ein Zwischenelement aus einem Material mit geringerer Härte erreicht werden. Alternativ oder ergänzend dazu könnten in wenigstens einer druckbelasteten Fläche des Zwischenelementes mehrere Nuten bzw. Rillen vorgesehen werden, deren Höhe sich im Betrieb der Presse durch Abnutzung und Druck reduziert, wodurch sich die Gesamthöhe des Zwischenelementes reduzieren würde.The targeted reduction in the thickness of the intermediate element can be achieved, for example, by an intermediate element made of a material with a lower hardness. As an alternative or in addition to this, a plurality of grooves or grooves could be provided in at least one pressure-loaded surface of the intermediate element, the height of which is reduced during operation of the press due to wear and pressure, which would reduce the overall height of the intermediate element.
Wird das Füllstück 30 schwimmend zwischen dem Dichtring 40 und einem Verbindungselement gelagert, können Maßnahmen erforderlich sein, damit sich der Spalt 50 zwischen Füllstück 30 und Dichtring 40 nicht nachteilig verringert. Hierzu kann das Füllstück 30 beispielsweise anschließend an seine Außenkegelfläche 32 eine im Wesentlichen axial in Richtung des Pressstempels 20 verlaufende Anlagefläche aufweisen, die gegenüber einer gleich verlaufenden Anlagefläche des Dichtrings 40 liegt, wobei sich die Anlagefläche des Dichtrings 40 an dessen Innenkegelfläche 41 anschließt. Wird der radiale Abstand zwischen diesen beiden Anlageflächen geringer gewählt als der radiale Abstand zwischen der Innenkegelfläche 41 des Dichtrings 40 und der Außenkegelfläche 32 des Füllstücks 30, führt dies dazu, dass die beiden Anlageflächen kontaktiert werden, bevor sich der Spalt 50 zwischen Füllstück und Dichtring 40 auf Null reduziert. Sonst wäre es möglich, dass sich der Spalt 50 auf Null reduziert, während zwischen dem Füllstück 30 und dem Verbindungselement ein großer Spalt verbleibt, der gegebenenfalls aber nicht erforderlich und auch nicht erwünscht wäre.If the
- 1010
- PressscheibePress disc
- 2020th
- PressstempelPress ram
- 21,21',21"21.21 ', 21 "
- AdapterstückAdapter piece
- 3030th
- FüllstückFiller piece
- 3131
- AußenkegelflächeOuter conical surface
- 3232
- Pressfläche des FüllstücksPressing surface of the filler piece
- 4040
- DichtringSealing ring
- 4141
- InnenkegelflächeInner conical surface
- 50,5150.51
- Spaltgap
- 66,66',66"66.66 ', 66 "
- ZugflächePulling surface
- 7171
- Stiftverbindung zwischen Dichtring und AußenringPin connection between sealing ring and outer ring
- 7272
- Stiftverbindung zwischen Außenring und AdapterstückPin connection between outer ring and adapter piece
- 7373
- Stiftverbindung zwischen Dichtstück und AdapterstückPin connection between sealing piece and adapter piece
- 80,80',80"80.80 ', 80 "
- AußenringOuter ring
- 9191
- Aufnahmeadmission
- 9292
- EntlüftungskanalVentilation duct
- 100100
- BefestigungsbolzenFastening bolts
- 110, 110'110, 110 '
- VerbindungsstegConnecting bridge
- 111,111'111.111 '
- Bajonettnocke außenBayonet nock outside
- 112,112'112.112 '
- Bajonettnocke innenBayonet nock inside
- 120120
- Schraubescrew
- 11
- DichtringSealing ring
- 22
- ZwischenringIntermediate ring
- 33
- FüllstückFiller piece
- 3A3A
- Spaltgap
- 44th
- ZentrierbolzenCentering bolt
- 55
- PressscheibenkernPress disc core
- 66th
- Muttermother
- 77th
- SicherungsstiftLocking pin
- 88th
- ZentrierstiftCentering
- 99
- StützscheibeSupport disc
- 1111
- PressstempelPress ram
- 1212th
- Verbindungsbolzen, ZugankerConnecting bolts, tie rods
- 13,1413.14
- Bohrungdrilling
- 1616
- PressflächePressing surface
Claims (6)
- A system of an extrusion plate (10) and an adapter piece (21) for assembly on an extrusion ram (20) of an extrusion device, wherein the extrusion plate (10) comprises at least one filler piece (30) comprising an extrusion surface (31), via which a force can be exerted on a material to be extruded, and the filler piece (30) is formed conically on the external diameter thereof with an outer conical surface (32) and is surrounded by a sealing ring (40), which likewise belongs to the extrusion plate and which is designed with the internal diameter thereof such that it forms a gap (50) with the inner conical surface (41) thereof and with the outer conical surface (32) of the filter piece (30), and at least one radial gap (51), which widens conically from the inside to the outside, runs between the filler piece (30) and the sealing ring (40), wherein the filler piece (30) and the sealing ring (40) can be assembled to the adapter piece (21) via a connecting element (110; 110'), and the retraction force of the extrusion ram (20) can be transferred to the sealing ring (40) via the connecting element (110; 110'),
characterized in
that the filler piece (30) is connected to the sealing ring (40) and is secured against an axial movement at the sealing ring (40),
that the connecting element (110; 110') is a circumferential connecting web (110; 110'), wherein the connecting web (110; 110'), which is optionally interrupted in some sections, runs around the longitudinal axis of the extrusion plate (10), and wherein either the connecting web (110) is attached to the adapter piece (21) and protrudes into a corresponding circumferential recess (109) in the sealing ring (40), or the connecting web (110') is molded to the sealing ring (40) and protrudes into a corresponding circumferential recess (109') in the adapter piece (21),
that there is a small play between the connecting web (110; 110') and the recess (109), in order to be able to rotate the two components against each other,
that a rotation of the sealing ring (40) and thus of the extrusion plate (10) can take place via receptacles (91), which are located laterally at the sealing ring (40), that either bayonet cams (111, 112, 111', 112') are provided, which engage with guide grooves, wherein a retraction force of the extrusion ram (20) can be transferred from the adapter piece (21) to the sealing ring (40) via tensioning surfaces (66') in the region of the bayonet cams (111, 112, 111', 112'), while compressive forces can be absorbed by a front surface of the connecting web (110), or that the connecting web (110, 110') is screwed into the recess (109; 109'), wherein a retraction force of the extrusion ram can be transferred via the thread, yet the entire front surface of the connecting web (110, 110') is available for absorbing the compressive forces. - The system according to claim 1, characterized in
that air can be laterally discharged from the radial gap (51) through ventilation ducts (92). - The system according to any one of the preceding claims, characterized in that bayonet cams (111, 112, 111', 112') are formed by a circumferential ring comprising several interruptions, wherein the regions between the interruptions form the bayonet cams, which can engage with guide grooves, which are embodied to the correspondingly wide, in the recess (109).
- The system according to any one of the preceding claims, characterized in that the bayonet cams (111, 112, 111', 112') are arranged on the inner as well as on the outer side of the connecting web (110; 110').
- The system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a bayonet is provided comprising bayonet cams (111, 111', or 112, 112'), which are only arranged on one side.
- An extrusion device, characterized in that it comprises an extrusion ram and a system according to any one of the claims 1 to 5.
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