DE1128118B - Tablettiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Tablettiermaschine zur Verarbeitung von füllstoffhaltigen Kunststoff-Preßmassen mit einer Vorrichtung mit Förderschnecke zum Dosieren und Vorverdichten der einer Matrizenöffnung zugeführten Preßmasse, die in der Matrize durch Preßstempel verdichtet und als Tablette ausgestoßen wird, wobei die Antriebe des Vorverdichters und der Presse wechselweise ein- und ausschaltbar sind.

Es ist bereits eine Tablettiermaschine mit einer Füllvorrichtung bekannt, die eine in einem Trichter laufende Förderschnecke benutzt, wobei das zu verpressende Material in den Trichter eingebracht und durch die Förderschnecke der in einem Drehtisch befindlichen Matrize zugeführt wird. Das Verpressen findet in der folgenden Station statt, welche die Matrize durch entsprechende Weiterdrehung des Drehtisches erreicht. Hier befindet sich ein ortsfester Oberstempel, welcher die gefüllte Matrize dadurch abschließt, daß entweder die Matrize als solche oder der ganze Drehtisch mit der Materie angehoben wird, die dann den festen Oberstempel übergreift.

Da der Preßvorgang und die Zuführung des Materials gleichzeitig erfolgen, wird durch das Anheben des Preßtisches gegenüber der ortsfest gelagerten Förderschnecke gleichzeitig eine Vorverdichtung der Preßmasse eingeleitet. Diese Vorpressung ist jedoch vor Verarbeitung von füllstoffhaltigen Preßmassen, um sie genau zu dosieren, unzureichend, und es ist nachteilig, daß die Matrize bei der Weiterdrehung des Tisches offenbleibt. Die füllstoffhaltigen Kunststoff-Preßmassen neigen dazu, sich infolge der Elastizität der Füllstoffe wieder auszudehnen, sobald der Vorpreßdruck fortfällt. Von dem aus der Matrize herausgequollenen Teil der Preßmasse wird der Preßstempel beim Anheben der Matrize nur einen unbestimmbaren Teil erfassen, so daß die Dosierung fehlerhaft wird. Die vorbekannte Tablettiermaschine ist deshalb für die Verarbeitung von füllstoffhaltigen Kunststoffmassen, die zumeist faserstoffhaltige Schnitzelmassen sind, ungeeignet.

Eine andere bekannte Tablettenpresse für faserstoffhaltige Kunstharzschnitzelmassen besitzt zum Dosieren eine mit Schaltmitteln ausgerüstete selbsttätige Waage, von welcher die abgewogene Masse in die Füllöffnung der Presse fällt. Die Waage steuert die Abschaltung der Massezuführung und die Einschaltung eines Vorverdichterkolbens, der während des Preßhubes die Einfüllöftnung der Presse abschließt. Da aber faserstoffhaltige Kunststoff-Preßmassen sich wegen der unterschiedlichen Verfilzung nicht genau abwiegen lassen und die selbsttätige Waage auch

Anmelder:
Emil Korsch

Spezialf abrik für Komprimiermaschinen,
Berlin-Wittenau, Roedernallee 88-90

Emil Korsch und Günter Korsch, Berlin-Frohnau,
sind als Erfinder genannt worden

dann anspricht, wenn sie zuviel Material erhält, ist die Dosierung ungenau, und es ist auch unsicher, ob das im freien Fall der Einfüllöffnung zugeführte Material restlos in die Presse gelangt. Weiterhin ist es nachteilig, daß der Preßvorgang nicht innerhalb einer an sich geschlossenen Matrize stattfindet, sondern in einer an sich offenen Matrize, die nur zeitweilig durch den Vorverdichterkolben abgeschlossen ist. Der allseitig zur Wirkung gelangende Preßdruck belastet somit auch den Vorverdichterkolben. Außerdem ist die Steuerung dieser Tablettenpresse sehr kompliziert, da ja nicht nur die Bewegungen des Vorverdichterkolbens und der Preßstempel, sondern auch die der Zuführeinrichtung gesteuert werden müssen.

Bei der Herstellung von Tabletten aus füllstoffhaltigen Kunststoff-Preßmassen kommt es auf die sehr genaue Dosierung der zur späteren Weiterverwendung vortablettierten Kunststoff-Preßmasse an. Seitdem in der kunststoffverarbeitenden Industrie in immer stärkerem Umfang stark füllstoffhaltige Kunststoff-Preßmassen verwendet werden, die neben den meist in Pulverform beigegebenen Kunststoffanteilen langfaseriges oder flockiges Material, wie Textil-, Gewebe- oder Papierschnitzel bzw. Asbestfasern oder andere Schnitzelmassen, als Beimengungen enthalten, ist man, um Dosierungsfehler auszuschließen, bis heute auf das manuelle Abwiegen und Einfüllen angewiesen, da die vorbekannten Tablettiermaschinen für die maschinelle Verarbeitung derartiger füllstoffhaltiger Kuns,tstoffmassen und deren genaue Dosierung nicht geeignet sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Schwierigkeiten zu beheben und eine Tablettiermaschine zu schaffen, welche die maschinelle Do-

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sierung und Verarbeitung stark füllstoffhaltiger Kunststoff-Preßmassen in einer an sich geschlossenen Matrize ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Bohrung der Matrize nach der durch eine Seitenöffnung erfolgenden Dosierung und gleichzeitigen Vorpressung der Preßmasse durch die Preßstempel schließbar ist, die durch ein die Strecklage zweimal durchlaufendes Kniehebelgestänge vor Beginn des Preßhubes in der Bohrung der Materie paarig zum Abtrennen der vorverdichteten Preßmasse über die Seitenöffnung hinaus axial verschiebbar sind, wobei der Antrieb des Kniehebelgestänges und der Förderschnecken durch auf den einstellbaren Dosierungsdruck ansprechende Schalter ein- bzw. ausschaltbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß die füllstoffhaltige Kunststoff-Preßmasse bis zum endgültigen Abtrennen unter dem eingestellten Dosierungsdruck steht und als solche in den geschlossenen Teil der Matrize geschoben und hier bis zur Erreichung der ersten Strecklage des Kniehebelgestänges abgepreßt wird. Die zum zweiten Male durchlaufene Strecklage wird für den Ausstoß der fertigen und genau dosierten Tablette aus der Matrize benutzt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Tablettiermaschine besteht darin, daß das Kniehebelgestänge mit einem am Maschinengestell gleitend gelagerten Stützlagerbock verbunden ist und der untere Preß-Tablettengewicht, und bei Einstellung eines geringen Vordruckes verringert sich dasselbe. Während bei den bekannten Tablettiermaschinen der Oberstempel bzw. der Vorverdichterstempel aus der Matrize nach 5 oben herausführt und die Matrizenbohrung zur Füllung freigibt und beim Wiedereintauchen in die Matrize Preßmassenstaub durch die verdrängte Luft herausgewirbelt wird, arbeitet die Tablettiermaschine praktisch staubfrei, weil der Vorverdichtungsraum ίο durch die Matrize und die Matrize wiederum durch die Preßstempel abgeschlossen ist.

Diese Vorteile werden auch dann erreicht, wenn an Stelle der mechanischen Kniehebelsteuerung eine hydraulische Steuerung für die Betätigung der Preßstempel verwendet wird.

Die Tablettiermaschine ist in der Zeichnung in mehrerenAusführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Tablettiermaschine im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1 teilweise geschnitten,

Fig. 3 bis 8 sechs verschiedene Arbeitstakte des Tablettierens und die entsprechenden Stellungen des Kniehebelgestänges,

Fig. 9 eine Abwandlung der Zuführungsvorrichtung mit Hilfe eines Schiebers und

Fig. 10 einen an Stelle des Schiebers der Fig. 9 auch verwendbaren Drehtisch.

Durch einen Trichter 1' des Gehäuses 1 wird das

stempel auf einem Querbalken mit diesem gegenüber 30 zu verpressende Material M den Fördersehnecken 2 einem den oberen Preßstempel tragenden und in La- und 3 zugeführt. Die Förderschnecke 2 hat Linksgern gleitbaren Tragrahmen und gegenüber dem Steigung und die Förderschnecke 3 Rechtssteigung. Stützlagerbock beweglich angeordnet ist und dem Der konstant bleibende Flankeneingriff wird durch Stützlagerbock ein diesem gegenüber verschiebbares die gegenläufige Drehbewegung der Förderschnecken

und in der zweiten Strecklage des Kniehebelgestänges als Widerlager dienendes Druckstück zugeordnet ist.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Tablettiermaschine besteht darin, daß die Förderschnecken in ihrem Gehäuse axial verschieblich gelagert sind und eine den Axialdruck aufnehmende Lagerbuchse im Gehäuse entgegen einstellbaren Druckfedern axial beweglich is,t, der ein von den Druckfedern beaufschlagter Druckteller und ein auf die Schalter wirkender Hebel zugeordnet sind.

Des weiteren sind zweckmäßig im Bereich des Querbalkens von diesem in der Ausgangsstellung schaltbare Endschalter angeordnet, durch die im Zusammenwirken mit den Schaltern bei Fortfall des Dosierdruckes in der Ausgangsstellung der Preßstempel der Antrieb des Kniehebelgestänges ausschaltbar und der Antrieb der Förderschnecken einschaltbar ist.

Zweckmäßig weist ein an das Gehäuse angesetztes, sich kegelig verjüngendes Kopfstück vorderseitig ein den Verdichtungsraum abschließendes Auge auf, in dem eine quer zur Längsachse des Kopfstückes gerichtete durchgehende, die Matrize aufnehmende Bohrung angeordnet ist.

In entsprechender Abänderung ist vorteilhaft bei Anordnung der Matrize in einem Schieber oder einem Drehtisch ein die Matrize abschließender Führungskörper mit dem Kopfstück verbunden, durch den die Preßstempel führbar sind.

Die Tablettiermaschine arbeitet vollkommen selbsttätig, wobei das Tablettiergewicht ohne Verstellen der Preßstempel lediglich mit Hilfe des einstellbaren Dosierungsdruckes reguliert werden kann. Bei Einstellung eines hohen Vordruckes erhöht sich das ermöglicht. Diese Maßnahme bewirkt ein Absperren der Füllräume 4 und 5 und gewährleistet eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Materials M in ein angesetztes, sich kegelig verjüngendes Kopfstück 6, das vorderseitig ein den Verdichtungsraum abschließendes Auge 60 aufweist. Es können auch z. B. eine oder mehrere Förderschnecken benutzt werden. Der Antrieb der Förderschnecken kann z.B. erfolgen durch den Motor 7 über ein Getriebe 8 mit nachgeschaltetem Planetengetriebe 9. Von hier aus übernimmt der Kettentrieb 10 den Antrieb der auf den Förderschneckenwellen befindlichen Zahnräder 11. Diese versetzen die Förderschnecken in Drehbewegung. Die Vorverdichtung des Materials im Verdichtungsraum kann durch die stufenlos regulierbare Drehzahl der Förderschnecken und eine einstellbare Drehmomentkuppung 12' bestimmt werden. Die Förderschnecken werden durch noch zu beschreibende Steuerungen in Gang gesetzt, sobald die Matrizenbohrung geöffnet ist. Bei Erreichen der eingestellten Vorverdichtung in der Matrize werden die Förderschnecken automatisch stillgesetzt. Bei hoher Hubzahl ist auch ein kontinuierliches Arbeiten der Förderschnecken ohne Stillsetzung durchführbar. Aus dem Verdichtungsraum wird im Arbeitstakt a (Fig. 3) das Material in die Matrize 13 gepreßt. Die Zugsäulen 14 und 15 des Tragrahmens sind durch das Kopfstück 16 und den Fußanker 17 fest verbunden, sie tragen den beweglichen Querbalken 18 und gleiten in den Lagern 19, 19'. Das Kopfstück 16 ist Träger des oberen Preßstempels 20 mit eingebauter Druckmeßdose 20'. Der Querbalken 18 trägt den unteren Preßstempel 21. Der Preßdruck wird durch das Kniehebelgestänge 22 erzeugt. Die Bewegung der genannten

Bauteile wird durch den Motor 23 über einen Keilriementrieb 24 durch ein Schaltgetriebe 25 eingeleitet.

Die vom Schaltgetriebe 25 angetriebene Kurbelwelle 26 beugt und streckt durch ihre Drehbewegung das Kniehebelgestänge 22. Die Exzentrizität der Kurbelwelle26 ist so dimensioniert, daß das Kniehebelgestänge über seine Strecklage hinaus bewegt wird und der Totpunkt bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 26 zweimal durchlaufen wird. Durch die erste Streckbewegung werden die Zugsäulen 14 und 15 mit xo dem Kopfstück 16 und dem Preßstempel 20 abwärts bewegt. Bei der Abwärtsbewegung wird das in der Matrize 13 befindliche Material M¹ abgetrennt. Die gleiche Wegstrecke legt auch der vom Querbalken 18 getragene Preßstempel 21 zurück (Arbeitstakt b in Fig. 4). Das Material befindet sich abgetrennt in der Matrize 13. In dieser Stellung setzt der Querbalken auf den mit dem Kniehebelgestänge 22 verbundenen und auf in ortsfesten Augen 31 des Gehäuses 1 befestigten Führungsstangen 27 entgegen von Federn 30 gleitend gelagerten Stützlagerbock 28 auf und unterbricht die Abwärtsbewegung des Preßstempels 21, während der Preßstempel 20 mit den Zugstangen und Stellringen 32 bis zur Strecklage des Kniehebelgestänges weiter abwärts bewegt wird. Durch die Stillsetzung des Preßstempels 21 und die Weiterbewegung des Preßstempels 20 wird das Material zusammengepreßt gemäß Arbeitstakt c (Fig. 5). Der Preßling ist mit M² bezeichnet. Die Weiterbewegung der Kurbelwelle 26 beugt jetzt das Kniehebelgestänge 22 in die gegenüberliegende Knickstellung und bewegt dadurch den gleitend gelagerten Stützlagerbock 28 weiter abwärts. Ist die Tiefststellung des Stützlagerbocks 28 erreicht, hat sich in der Zwischenzeit, durch eine Doppelkurvenscheibe 37 gesteuert, das Druckstück 29 zwischen dem Stützlagerbock 28 und einer Auflagefläche 31' geschoben. Durch die Zwischenschaltung des Druckstückes 29 wird bei der jetzt folgenden Streckbewegung des Kniehebelgestänges 22 der gesamte Tragrahmen mit den Preßstempeln 20, 21 um den Betrag der Druckstückstärke weiter abwärts bewegt. Diese weitere Abwärtsbewegung bewirkt den Ausstoß des Preßlings aus der Matrize 13 gemäß Arbeitstakt d (Fig. 6). Aus der zweiten Strecklage beugt sich das Kniehebelgestänge 22 dann in seine Ausgangsstellung zurück. Der Preßstempel 20 wird angehoben und der Preßling Hegt frei auf demunteren Preßstempel 21 gemäß Arbeitstakt e (Fig. 7). Da der Preßstempel 21 bis zum Heraufkommen der mit den Zugsäulen fest verbundenen Stellringe 32 in seiner Lage verbleibt, kann der Preßling abgestoßen werden. Der Abstoß erfolgt durch eine Schubstange 35, welche von einem Hebelarm 36 bewegt und von der Doppelkurvenscheibe 37 gesteuert wird. Der Preßling gleitet über ein Ablaufblech 33 in einen Vorratsbehälter 34 entsprechend dem Arbeitstakt / (Fig. 8) Die Schubstange 35 wird zusammen mit dem Druckstück 29, durch die Doppelkurvenscheibe 37 gesteuert, in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Die weitere Beugung des Kniehebelgestänges 22 hebt die Zugsäulen weiter, die Stellringe 32 erreichen den Querbalken 18 und heben diesen mit. Der gesamte Tragrahmen wird in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Die Matrizenöffnung liegt frei, und die neue Füllung beginnt.

Die Dosierung der Matrizenfüllung ist über den Dosierungsdruck regulierbar. Hierzu dient entweder die bereits erwähnte Drehmomentkupplung 12', oder eine oder mehrere Druckfedern 38, die auf die im Gehäuse 1 axial verschieblich gelagerte Förderschnecken 2, 3 drücken und die Lagerbuchse 46 für die Radial- und Axiallager 47 in die gezeichnete linke Endstellung bringen, aus welcher die Lagerbuchse 46 entgegen der Kraft von Druckfedern 38 bei Erreichung des eingestellten Förderdruckes nach rechts mitsamt den Zahnrädern 11 der Förderschnecken bewegbar ist, die dann auf dem breiteren Zahnrad 49 des Kettentriebes 10 gleiten. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist nur eine Druckfeder 38, die auf den Druckteller 48 wirkt, dargestellt, wobei dieser Druckteller bei seiner axialen Verstellbewegung den Hebel 40 entgegen der Rückstellfeder 50 beaufschlagt, der bei seiner Verstellbewegung die Schalter 41 und 42 betätigt.

In der Ausgangsstellung der Preßstempel werden Endschalter 43 und 44 betätigt; der Endschalter 43 trennt den Stromkreis zu einer Magnetkupplung 45 des Motors 23 und setzt die Preßstempel still. Der Endschalter 44 schließt den Stromkreis zu einer Magnetkupplung 12 und setzt die Förderschnecken in Gang. In den Hohlraum der freigelegten Matrizenöffnung dringt jetzt die vorverdichtete Preßmasse ein, und der Vordruck fällt ab. Dieser abfallende Vordruck bewirkt, daß die Druckfeder 38, deren Spannung durch ein Handrad 39 einstellbar ist, die Förderschnecken mit Lagerung in Pfeilrichtung bewegt. Ist die Matrize mit Preßmasse gefüllt, steigt der Vordruck an, und die Förderschnecken mit der Lagerung bewegen sich entgegen der Pfeilrichtung, der Hebel 40 wird zurückgeschwenkt und schaltet die Schalter 41 und 42. Der Schalter 41 trennt den Stromkreis zur Magnetkupplung 12, und der Schalter 42 schließt den Stromkreis zur Magnetkupplung 45 für den Motor 23. Die Förderschnecken bleiben stehen, und die Preßstempel beginnen zu arbeiten.

In den Fig. 9 und 10 sind abgeänderte Ausführungsformen für die Zubringung des in der Matrize 13 befindlichen vorverdichteten Materials zu den Preßstempeln 20 und 21 dargestellt. In der Fig. 9 befindet sich die Matrize 13 in einem Schieber 51, der in einem Führungskörper 52 quer zur Bewegungsrichtung der Preßstempel geführt ist. Der Führungskörper 52 ist ein Teil des Verdichtungsraumes. Die Hin- und Herbewegung des Schiebers 51 wird ebenfalls von einer Kurvenscheibe betätigt. An Stelle des Schiebers 51 kann auch der in Fig. 10 dargestellte Drehtisch 53 Verwendung finden, der an Tablettiermaschinen an sich bekannt ist und mehrere Aufnahmeöffnungen 54 für das Material M hat. Der Drehtisch 53 bewegt sich in intermittierenden Drehbewegungen an dem Verdichtungsraum vorbei. Die Förderschnecken 2 und 3 drücken das Material M vorverdichtet und dosiert in die in Wirklage befindliche Aufnahmeöffnung 54, die als Matrize dient, wobei dann der fertige Preßling an anderer Stelle unter die Preßstempel 20 und 21 gebracht und bei weiterer Drehung anschließend ausgestoßen wird.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Tablettiermaschine zur Verarbeitung von füllstoffhaltigen Kunststoff-Preßmassen mit einer Vorrichtung mit Förderschnecke zum Dosieren und Vorverdichten der einer Matrizenöffnung zugeführten Preßmasse, die in der Matrize durch Preßstempel verdichtet und als Tablette ausge-

stoßen wird, wobei die Antriebe des Vorverdichters und der Presse wechselweise ein- und ausschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Matrize (13) nach der durch eine Seitenöffnung erfolgenden Dosierung und gleichzeitigen Vorpressung der Preßmasse durch die Preßstempel (20, 21) schließbar ist, die durch ein die Strecklage zweimal durchlaufendes Kniehebelgestänge (22) vor Beginn des Preßhubes in der Bohrung der Matrize (13) paarig zum Abtrennen der vorverdichteten Preßmasse über die Seitenöffnung hinaus axial verschiebbar sind, wobei der Antrieb des Kniehebelgestänges (22) und der Förderschnecken (2, 3) durch auf den einstellbaren Dosierungsdruck ansprechende Schalter (41, 42) ein- bzw. ausschaltbar ist.

2. Tablettiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniehebelgestänge (22) mit einem am Maschinengestell gleitend gelagerten Stützlagerbock (28) verbunden ist und ao der untere Preßstempel (21) auf einem Querbalken (18) mit diesem gegenüber einem den oberen Preßstempel (20) tragenden und in Lagern (19, 19') gleitbaren Tragrahmen und gegenüber dem Stützlagerbock (28) beweglich angeordnet ist und dem Stützlagerbock (28) ein diesem gegenüber verschiebbares und in der zweiten Strecklage des Kniehebelgestänges (22) als Widerlager dienendes Druckstück (29) zugeordnet ist.

3. Tablettiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (2, 3) in ihrem Gehäuse (1) axial verschieblich gelagert sind und eine den Axialdruck aufnehmende Lagerbuchse (46) im Gehäuse (1) entgegen einstellbaren Druckfedern (38) axial beweglich ist, der ein von den Druckfedern (38) beaufschlagter Druckteller (48) und ein auf die Schalter (41, 42) wirkender Hebel (40) zugeordnet sind.

4. Tablettiermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Querbalkens (18) von diesem in der Ausgangsstellung schaltbare Endschalter (43, 44) angeordnet sind, durch die im Zusammenwirken mit den Schaltern (41,42) bei Fortfall des Dosierdruckes in der Ausgangsstellung der Preßstempel (20, 21) der Antrieb des Kniehebelgestänges (22) ausschaltbar und der Antrieb der Förderschnecken (2, 3) einschaltbar ist.

5. Tablettiermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein an das Gehäuse (1) angesetztes, sich kegelig verjüngendes Kopfstück (6) vorderseitig ein den Verdichtungsraum abschließendes Auge (6 a) aufweist, in dem eine quer zur Längsachse des Kopfstückes (6) gerichtete durchgehende, die Matrize (13) aufnehmende, Bohrung angeordnet ist.

6. Tablettiermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Matrize (13) in einem Schieber (51) oder einem Drehtisch (53) ein die Matrize abschließender Führungskörper (52) mit dem Kopfstück (6) verbunden ist, durch den die Preßstempel (20,21) führbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 193 435, 698 512.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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