WO2000063005A1 - Verfahren zur brikettierung von metallspänen und brikettierpresse - Google Patents

Verfahren zur brikettierung von metallspänen und brikettierpresse Download PDF

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Walter Fischer
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Definitions

  • the invention relates to a method for briquetting metal chips and a briquetting press for carrying out the method.
  • the applicant has disclosed briquetting presses in which the metal chips are pressed into briquettes by means of at least one press ram in a press bush, to which the metal chips are fed via a metering device assigned to the press bush with a tamper.
  • the procedure is as follows:
  • the initially characterized, possibly double-acting briquetting presses on the one hand, produce a compact which has a particularly high compression, which approximates the actual metal density and, on the other hand, achieves a high throughput, so that an optimum between high density and high performance is achieved .
  • larger briquette lengths can also be produced, since the theoretically still executable stroke lengths have to be kept limited in terms of mechanical engineering and production.
  • the invention is based on the object, while maintaining the basically advantageous functional sequence described at the outset, of specifying a method in which a higher mass throughput of metal chips to be pressed is possible by utilizing the achievable desired length of the briquette by means of improved metering of the metal chips for a maximum filling volume in the press bushing. Furthermore, there is the task of equipping a briquetting press for carrying out the method with suitable technical means which bring about an improved metering of the metal chips.
  • the invention aims to produce stable briquettes. According to the invention the object is achieved by the features according to claims 1 to 9.
  • Fig. 1 shows the principle of the invention, shown on the scheme of a double-acting briquetting press with control circuit and
  • FIG. 2 shows a control loop diagram according to FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a double-acting briquetting press, each with two press rams 1, 2, piston rods 3, 4 and measuring devices 5, 6, but the invention is also based on single-acting, i.e. Briquetting presses equipped with a press ram, a piston rod and a measuring device.
  • the briquetting press is preceded by a metering device 9, from which the metal chips are fed by means of a rammer 8 to a press bush 11, in which the compact 12 is formed as a briquette by the interaction of the press rams 1, 2.
  • a control circuit 15 belonging to the briquetting press consists of the measuring devices 5, 6, a logic module 7, a controller 13 and actuators 10, 17 (FIG. 2).
  • the schematically represented functions of compact density 16.1, compact length 16.2, molding pressure 16.3 and supply quantity 17.1 and molding pressure 17.2 are regulated.
  • the compact 12 becomes after the process
  • the compact length L achieved is measured by means of the measuring devices 5, 6 integrated on the piston rods 5, 6, this measured value is compared with a target value L so ii and then a difference value ⁇ determined. According to this difference value, the amount or mass of the metal chips to be fed from the metering device 9 is defined according to the desired length L SO ⁇ of the compact 12 to be achieved, then the fill level is set in the metering device 9 and the corresponding amount or mass is supplied by the tamper 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

Verfahren und Brikettierpresse zur Brikettierung von Metallspänen zur Erzeugung stabiler Briketts/Presslinge, wonach bei der Druckbeaufschlagung Pmax/Perf durch mindestens einen Pressstempel (1, 2) die erreichte Presslinglänge (List) mittels einer Messeinrichtung (5, 6) gemessen, dieser Messwert mit einem Sollwert (Lsoll) verglichen und danach ein Differenzwert DELTA bestimmt wird.

Description

Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen und Brikettierpresse
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen und eine Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Es sind Brikettierpressen durch die Anmelderin bekannt geworden, in denen die Verpressung der Metallspäne mittels mindestens eines Preßstempels in einer Preßbuchse, der die Metallspäne über eine radial zur Preßbuchse zugeordnete Dosiereinrichtung mit einem Stampfer zugeführt werden, zu Briketts erfolgt. Der Verfahrensablauf dabei ist wie folgt:
Stampfer vorfahren, Füllen und Verschließen der Preßbuchse,
Preßstempel vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preßabschnitt der Preßbuchse,
Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch mindestens einen Preßstempel bis zur Erreichung des Enddruckes Pmaχ bzw. erforderlichen Druckes Perf ,
ggf. Zurückfahren eines zweiten Preßstempels und Ausstoßen des fertigen Preßlings als Brikett durch den ersten Preßstempel und
ersten Preßstempel zurückfahren und ggf. zweiten Preßstempel vorfahren in die Ausgangsposition. Gegenüber den herkömmlichen Brikettierpressen wird mit den eingangs charakterisierten, ggf. doppeltwirkenden Brikettierpressen einerseits ein Preßling erzeugt, der eine besonders hohe Verdichtung aufweist, die der eigentlichen Metalldichte nahekommt und andererseits ein hoher Leistungsdurchsatz erzielt, so daß ein Optimum zwischen hoher Dichte und hoher Leistung erreicht wird. Gegenüber den einseitig wirkenden Pressen können darüber hinaus größere Brikettlängen hergestellt werden, da die theoretisch noch ausführbaren Hublängen praktisch maschinenbau- und fertigungsseitig begrenzt gehalten werden müssen.
Bei einer doppeltwirkenden Brikettierpresse ist es jedoch problematisch, die mögliche und zulässige Länge des Preßlings zum Brikett mit äußerst geringer Toleranz zu erreichen. Dabei ist dann nachteilig, daß, obwohl der maximale Preßdruck wirkt, das maximal mögliche Füllvolumen in der Preßbuchse hinsichtlich der Länge des Briketts nicht ausnutzbar ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des eingangs dargestellten prinzipiell vorteilhaften Funktionsablaufes ein Verfahren vorzugeben, bei dem durch Ausnutzung der erreichbaren Sollänge des Briketts mittels verbesserter Dosierung der Metallspäne für ein maximales Füllvolumen in der Preßbuchse ein höherer Massedurchsatz von zu verpressenden Metallspänen möglich wird. Ferner besteht die Aufgabe, eine Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens mit geeigneten technischen Mitteln auszustatten, die eine verbesserte Dosierung der Metallspäne bewirken.
Insgesamt zielt die Erfindung darauf, stabile Briketts zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 das Erfindungsprinzip, dargestellt an dem Schema einer doppelt wirkenden Brikettierpresse mit Regelkreis und
Fig. 2 ein Regelkreisschema gemäß Fig. 1.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine doppeltwirkende Brikettierpresse mit je zwei Preßstempeln 1 , 2, Kolbenstangen 3, 4 und Meßeinrichtungen 5, 6, jedoch ist die Erfindung auch auf einfach wirkende, d.h. mit je einem Preßstempel, einer Kolbenstange und einer Meßeinrichtung ausgestatteten Brikettierpressen anwendbar. Der Brikettierpresse ist eine Dosiereinrichtung 9 vorgeordnet, von der die Metallspäne mittels eines Stampfers 8 einer Preßbuchse 11 zugeführt werden, in der durch das Zusammenwirken der Preßstempel 1 , 2 der Preßling 12 als Brikett geformt wird.
Ein zur Brikettierpresse gehörender Regelkreis 15 besteht aus den Meßeinrichtungen 5, 6, einem Logikmodul 7, einem Regler 13 und Stellgliedern 10, 17 (Fig. 2).
Gemäß Fig. 2 werden die schematisch dargestellten Funktionen Preßlingdichte 16.1 , Preßlinglänge 16.2, Preßdruck 16.3 und Zufuhrmenge 17.1 sowie Preßdruck 17.2 geregelt. Durch Druckbeaufschlagung mittels der Preßstempel 1 , 2 in der Preßbuchse 11 wird der Preßling 12 nach dem Verfahrensablauf
Stampfer 9 vorfahren, Füllen der Preßbuchse 11 mit Metallspänen über die radial zugeordnete Dosiereinrichtung 9 und Verschließen der Preßbuchse 11 ,
Preßstempel 1 , 2 vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preßabschnitt der Preßbuchse,
Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch die Preßstempel 1 , 2 gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmaχ bzw. erforderlichen Druckes Perf,
Zurückfahren der Preßstempel 1 , 2 und Ausstoßen des fertigen Preßlings 12 hergestellt.
Erfindungsgemäß wird nun bei der Druckbeaufschlagung Pmax/Perf durch die Preßstempel 1 , 2 die erreichte Preßlinglänge List mittels der auf den Kolbenstangen 5, 6 integrierten Meßeinrichtungen 5, 6 gemessen, dieser Meßwert mit einem Sollwert Lsoii verglichen und danach ein Differenzwert Δ bestimmt. Entsprechend diesem Differenzwert wird die Menge bzw. Masse der aus der Dosiereinrichtung 9 zuzuführenden Metallspäne nach der zu erreichenden Sollänge LSOιι des Preßlings 12 definiert, danach das Füllmaß in der Dosiereinrichtung 9 eingestellt und die entsprechende Menge bzw. Masse durch den Stampfer 9 zugeführt. Dieser Ablauf kann solange wiederholt werden, bis der Enddruck Pmax bzw. erforderliche Druck Perf und der Sollwert LSOιι der Länge des Briketts bzw. Preßlings 12 erreicht sind. Zur Feststellung der Brikettlänge aus der Relativstellung der Preßstempel 1 , 2 mittels der integrierten Meßeinrichtungen 5, 6 wird ein elektronisches Logikmodul 7 verwendet, welches nach der Beziehung Lson = Si - S2
a) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge List unterhalb des Sollwertes LSOιι liegt, einen Befehl zur Mehrdosierung oder
b) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge List über dem Sollwert Lson liegt, einen Befehl zur Minderdosierung
von Metallspänen in der Dosiereinrichtung 9 auslöst.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Es hat sich in Versuchen mit einer derart ausgeführten erfindungsgemäßen Brikettierpresse gezeigt, daß die angestrebte Aufgabenstellung lösbar und die Erfindung brauchbar ist.
Bezugszeichenliste
1 Preßstempel
2 Preßstempel Presse
3 Kolbenstange
4 Kolbenstange
5 Meßeinrichtung
6 Meßeinrichtung
7 Logikmodul
8 Stampfer
Dosiereinrichtung
10 Stellglied
I I Preßbuchse
12 Preßling
13 Regler
14 Druckerzeuger
15 Regelkreis
16 Istwert
16.1 Preßlingdichte
16.2 Preßlinglänge
16.3 Preßdruck
17 Stellglied
17.1 Zufuhrmenge
17.2 Preßdruck

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Brikettierung von Metallspänen in einer Brikettierpresse durch Druckbeaufschlagung des Preßlings mittels mindestens eines Preßstempels in einer Preßbuchse, der die Metallspäne über eine radial der Preßbuchse zugeordnete Dosiereinrichtung mit einem Stampfer zugeführt werden, umfassend den Ablauf der Verfahrensschritte
Stampfer vorfahren, Füllen und Verschließen der Preßbuchse,
mindestens einen Preßstempel vorfahren und Förderung der Metallspäne in den Preßabschnitt der Preßbuchse,
Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch mindestens einen Preßstempel gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmaχ bzw. erforderlichen Druckes Perf ,
Zurückfahren mindestens eines Preßstempels und Ausstoßen des fertigen Preßlings als Brikett und Preßstempel zurückfahren in die Ausgangsposition,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Druckbeaufschlagung Pmax / Pert durch den Preßstempel (1 , 2) die erreichte Preßlinglänge (Lιst) mittels einer Meßeinrichtung (5, 6) gemessen, dieser Meßwert mit einem Sollwert (LSOιι) verglichen und danach ein Differenzwert (Δ ) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend diesem Differenzwert (Δ ) die Menge/Masse der aus der Dosiereinrichtung (9) zuzuführenden Metallspäne entsprechend der Sollänge (LSOιι) des Preßlings (12) bestimmt, danach das Füllmaß in der Dosiereinrichtung (9) eingestellt und die entsprechende Menge/Masse durch den Stampfer (8) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach mindestens einem erneuten Verfahrensschrittablauf bei der Druckbeaufschlagung der Metallspäne durch den Preßstempel (1 , 2) gemeinsam bis zur Erreichung des Enddruckes Pmax bzw. erforderlichen Druckes PΘrf der Sollwert (LSOιι) der Länge des Briketts erreicht ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer integrierten Meßeinrichtung (5, 6) zur Feststellung und/oder Einstellung der Brikettlänge (LjSt bzw. Lson).
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer auf einer Kolbenstange (4, 5) des Preßstempels (1 , 2) integrierten Meßeinrichtung (5, 6).
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Logikmoduls zur Feststellung der Brikettlänge aus der Relativstellung des Preßstempels (1 , 2) mittels der integrierten Meßeinrichtung (5, 6) nach der Beziehung (LSOιι/ist = Si - S2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Logikmoduls, welches
a) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge (List) unterhalb des Sollwertes (Lsoii) liegt, einen Befehl zur Mehrdosierung,
b) bei der Feststellung, daß die Brikettlänge (List) über dem Sollwert (LS0n) liegt, einen Befehl zur Minderdosierung von Metallspänen in der Dosiereinrichtung (9) auslöst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Regelkreises (15) mit Stellgliedern (10, 17.1 , 17.2) zur Einstellung der verfahrensbedingten Prozeßdaten, wie
Dosiermenge (17.1), Dichte des Preßlings (16.1), Länge des Preßlings (16.2) oder Preßdrücke (16.3, 17.2) .
9. Brikettierpresse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, im wesentlichen bestehend aus den die Funktionsabläufe der Maschine ausführenden Baugruppen, wie
Preßbuchse mit Öffnung für die radial zugeordnete Dosiereinrichtung mit Stampfer, der zugleich Verschlußorgan für die Öffnung in der Preßbuchse ist,
mindestens einen in der Preßbuchse geführten Preßstempel mit Kolbenstange und
ein diese Baugruppen sowie zugehörige Druckerzeuger aufnehmendes Gestell, Rahmen oder Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet, daß a) die Kolbenstange (3, 4) des Preßstempels (1 , 2) mindestens eine Meßeinrichtung (5, 6) aufnehmen,
b) zwischen der Meßeinrichtung (5, 6) und der Dosiereinrichtung ein Regelkreis (15) zur Beeinflussung der Dosierung der Metallspäne in Abhängigkeit von der von der Meßeinrichtung (5, 6) aufgenommenen Brikettlängen (Lsoii/ist) vorgesehen ist und
c) der Regelkreis (15) Stellglieder (10, 17) und ein Logikmodul (7) zur Steuerung des Prozeßablaufes in der Beziehung zwischen Brikettlänge und Dosiermenge/-masse aufweist.
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