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Ballenpresse. Vorliegende Erfindung betrifft eine Ballenpresse, insbesondere
zum Zusammenballen und -pressen von Metallspänen und Metallschnitzeln, wie sie sich
in Blechstanzwerken und ähnlichen Metallbearbeitungsanlagen ergeben, und sie bezweckt
das Ballen und Zusammenpressen solcher Metallspäne in der Weise, daß sich Ballen
jeder gewünschten Größe direkt durch die Presse herstellen lassen, ohne für den
Weitertransport nach den Schmelzwerken erst geeignet zusammengebunden werden zu
müssen.
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Zu diesem Zwecke sind an sich bekannte Pressen so eingerichtet, daß
sie nach erfolgter Beschickung mit dem zu ballenden Material das letztere in einem
einzigen Arbeitsgang von allen Seiten gleichzeitig zusammenpreßen, so daß die Metallspäne,
innig miteinander verfilzt, in Ballen gepreßt-werden, welche ihre Endgestalt auf
Grund der innigen Verbindung der Materialteile stets beibehalten.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Druckraum,
in welchem das zusammenzuballende Material untergebracht wird, in der Druckhubrichtung
durch sich verjüngende Wände gebildet wird, und daß der in diesem Raum arbeitende
Druckkolben in an sich bekannter Weise mit elastischen Organen bzw. Seitenstücken
ausgebildet ist, die, während des Druckhubes in Berührung mit den Wandungen des
Druckraumes arbeitend, allmählich ihre Stellung ändern, so daß zu Ende des Druckhubes
der Druckraum in seinem von vornherein stark verjüngten Teile eine weitere Verjüngung
und Gestaltänderung erfährt, welche der Endgestalt der zu bildenden Ballen entspricht.
Die beweglichen bzw. elastischen Seitenstücke oder Flügel des Druckkolbens werden
vorzugsweise durch Kraftfedern oder federnde Kippgelenke l:eeinflußt mit dem Bestreben,
diese Flügel stets in ihre Anfangslage zurückzuziehen, so daß sie beim Rückhube
des Kolbens selbsttätig wieder auseinander gespreizt werden, um den Kolben für den
nächsten Hub ohne besondere Handeinstellung vorzubereiten.
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In der beiliegenden Zeichnung sind, zwei Ausführungsformen einer Ballenpresse
geträß der vorliegenden Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i mehr oder weniger
schematisch einen seitlichen Aufriß einer Presse dieser Art zur Herstellung prismatischer
Ballen mit mechanischem Kraftantrieb.
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Fig. 2 ist ein Grundriß der Fig. i.
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Fig. 3 zeigt in Einzelansicht und Grundriß die offene Ballungskammer
und den Druckkolben, und Fig. q. zeigt im Schnitt nach Linie III-III der Fig.3 eine
Seitenansicht des Druckkolbens der einen Ausführungsform.
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Fig.-5 zeigt im Aufriß, teilweise im Schnitt,
die
zweite Ausfülir ungsforni der Ballenpresse zur Herstellung zylindrischer Metallballen
für Tiegelgußzwecke.
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Fig.6 ist eine teilweise Draufsicht aiif Fig. 5, Fig. 7 eine Vorderansicht
der Fig. 5. Fig.8 zeigt in Einzelansicht die Ausbildung des elastischen Druckkolbens
dieser Ausführungform, und Fig. 9 ist ein unter rechtem -Winkel geführter Schnitt
durch Fig. B.
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In beiden Fällen ist die Ballenpresse auf einem Gestell oder Bett
i aufgebaut. Auf dem vorderen Teil des Gestells sitzt der Ballungs- oder Druckraum
2, welcher gemäß der Ausführungsforen nach Fig. i bis 4. vorteilhaft sargartig ausgebildet
ist. Der'Abschluß dieses Raumes erfolgt durch einen Deckel 3,
welcher um ein
wagerechtes Scharnier :I, das mit Gegengewicht 5 versehen ist, derart gekippt werden
kann, daß er ohne Schwierigkeit in die offene oder geschlossene Stellung bewegbar
ist, in welch letzterer er durch einen Kippschlußbügel 6, 7 festgelegt wird. Der
Druckraum .2 wird in seinem Anfangsteil 8 durch seitlich auseinanderlaufende Wände
gebildet, von deren breitestem Abstand dann der sich allmählich verjüngende Raum
9 durch zusammenlaufende starre Wände 13 gebildet wird und in seinem engsten Teil
durch eine starre Querwand io abgeschlossen ist. Innerhalb des Teiles 8 wird der
Druckrauen durch seitliche Flügel i i des Druckkolbens i -2 begrenzt. Dieser Kolben
12 besteht bei dieser Ausführungsform vorzugsweise aus einem rechteckigen Mittelstück,
welches in Größe und Gestalt der Endwand io entspricht und mit nach hinten ragenden
Lappen 14 ausgestattet ist, die durch einen Bolzen 15 mit dem gegabelten Ende einer
Schubstange 16 verbunden sind. Die Flügel i i des Kolbens sind um senkrechte Spurzapfen
17 drehbar und stehen unter dem Einfluß kräftiger Zugfedern 18, welche das Bestreben
haben, die Flügel i i stets auseinanderzuziehen, so daß sie mit den Wänden 13 der
Druckkammer in zwangläufiger Berührung gehalten -werden. Wie ersichtlich, ist das
vordere Ende jeder Feder 18 mit einem Außenpunkt des betreffenden Flügels verbunden,
während ihr hinteres Ende 19 an einem Haken 2o verankert ist, welcher an der Rückseite
des Mittelstückes des Druckkolbens befestigt ist. Es ist demnach leicht zu ersehen,
daß während des Druckhubes des Kolbens von seiner Anfangsstellung (Fig.3 in vollen
Linien) zu seiner Endstellung (Feg. 3 in gestrichelten Linien) die Flügel i i, entgegen
der Wirkung der Federn 18, allmählich gegeneinander be= wegt bzw. geschlossen werden,
so daß während dieses Druckhubes die zwischen den Wänden 13 und den Flügeln i i
begrenzte Druckkammer allmählich verkleinert wird, bis sie in der Endstellung die
Endgestalt der zu bildenden Ballen selbst erhält. Das in den Druckraum eingeführte
Material wird demnach @ während eines einzigen Hubes gleichzeitig und allmählich
von allen Seiten der sich verjüngenden Kammer züsammengepreßt mit dem Ergebnis,
daß die so :gebildeten Ballen durch äußerst innige Verfitzung und Verschlingung
des Materials äußerst kompendiös sind und direkt nach den Schmelzwerken befördert
werden können, ohne, wie bisher, erst durch Zusammenschnürung oder sonstige Verbindung
vor einem Zerfallen oder Lockerwerden des geballten Materials geschützt wer-. den
zu müssen.
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Das obere Ende der Schubstange 16 ist an einer Schwinge 2i angebolzt,
deren anderes Ende mit einem Kurbelzapfen a2 verbunden ist, dessen beide
Enden je an einem gezahnten Kurbelrad 23 befestigt sind. Diese Kurbelräder 23 sitzen
auf gleichachsigen Wellenstücken 24 und stehen in Eingriff mit auf einer gemeinsamen
Welle 26 angeordneten Zahnrädern 25. Diese Welle 26 trägt ferner beiderseits j e
ein größeres Zahnrad 27, und diese Zahnräder stehen in Eingriff mit zwei -auf einer
Kraftwelle 29 befestigten Zahnrädern 28. Die Kraftwelle 29 erhält ihren Antrieb
von einer Riemenscheibe 30 o. dgl.
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Mit dem oberen Ende der Schubstange 16 ist ein zweites Gelenk 31 -
verbolzt, "welches mit dein Gelenk 21 ein Küiehebelwerk bildet. 32 sind die an den
Enden der Kraftwelle befestigten Schwungräder. Die Kraft\velle 29 trägt ferner Reil)ungslcupplungen
33, welche durch doppelte Einrückungen 34. von einer Handhabe 35 aus umsteuerbar
sind. 36 ist die zur Riemenscheibe 30 gehörige Leerscheibe. Beim Antrieb
der Kraftwelle 29 wird durch die Zahnräder 28 Drehung auf die Zahntriebe 27 vermittelt,
welche die Kurbelräder23 unter Vermittlung der Zahntriebe25 antreiben, so daß vom
Kurbelzapfen 22 aus unter Vermittlung des Gelenkes 21 die Schubstange 16 und der
Druckkolben, wie ohne weiteres erkennbar ist, angetrieben werden.
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Nach Zusammenballen des Materials innerhalb der durch den Kolben und
die Endwand io des Druckraumes gebildeten Endkammer kann eine weitere Verkleinerung
des Ballens, wenn erwünscht, durch Wiederholung des Druckhubes, durch vorheriges
Einlegen eines Zwischenblockes 37 erzielt -werden, -welcher vorteilhaft vor dem
Kolbenkörper i2 von Hand aus eingesetzt wird, nachdem der Deckel des Druckraumes.
geöffnet wurde. Mehrere solcher Blöcke können dem Arbeiter zur Verfügung gestellt
werden, und jeder Block ist vorzugsweise.mit einem hakenförmigen Lappen
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ausgestattet, welcher in eine Ausneliinung in der Oberseite des Kolbenkörpers 12
eingepaßt werden kann, wie aus Fig. 3 ohne weiteres verständlich sein wird.
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Gemäß der zureiten Ausführungsform nach Fig. 5 bis 9 besteht der Druckraum
aus einem konisch sich verjüngenden Anfangsraum 39 und einer zylindrischen Endkammer
40. Der diesen doppelten Raum bildende Körper ist vorzugs«-eise zweiteilig und besteht
aus einem feststehenden, auf dem Bett i montierten Teil 41 und dem als Deckel ausgebildeten
beweglichen oberen Teil 42, welcher abermals umklappbar verbolzt und durch Gegengewichte
43 entlastet ist. Der Druckkolben .44. besteht in diesem Falle aus mehreren Sektoren
45, welche in radialer Richtung, unter dem Einfluß von kräftigen Federn 46 stehend,
beweglich sind. - Zu diesem Zwecke ist jeder Sektor 45 mit einer radialen Ausnehmung
47 ausgestattet, «-elche zur Aufnahme eines speichenartigen Balzens 48 dient, um
«-elchen die zugehörige Kraftfeder 46 gewunden ist. Die Speichenbolzen 48 erstrecken
sich von einer gemeinsamen INTabe 49, die an dem verjüngten Ende 5o einer Kolbenstange
51 befestigt ist. Die Kolbenabschnitte 45 sind zwischen seitlichen Führungsscheiben
52 geführt, -welch letztere gleichfalls an der Kolbenstange 51 festsitzen, und deren
Durchmesser gleich oder aber etwas kleiner ist als der Innendurchn:esser der zylindrischen
Druckkammer 40. Zwischen den äußeren Flächen der Kolbenabschnitte 45 und den benachbarten
Führungsflächen der Scheiben 52 können, wenn gewünscht, Kugellager oder sonstige
Gegenreibungsmittel vorgesehen sein, um die Radialbewegung der Kolbenabschnitte
zu erleichtern. Die Kolbenstange 51 ist in diesem Falle an einen zweiten Kolben
angeschlossen, welcher in einem hydraulischen Kraftzylinder 53 arbeitet und dessen
Antrieb durch irgendein bekanntes Ventilsystem unter Vermittlung einer Handhabe
54 gesteuert wird.
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Es ist leicht erkenntlich, daß während des Di uckhubes des Kolbens
44 die Abschnitte 45, welche durch ihre Federn 46 stets gegen die Druckkamrnerwandungen
gepreßt werden, sich entgegen der Wirkung dieser Federn allmählich nach abwärts
bewegen, bis der Kolben den zylindrischen Teil 4o der Druckkammer erreicht hat,
in welchem die Kolbenabschnitte 45 auf den kleinsten Kolbendurchmesser zurückgezogen
sind, so daß in diesem Raum die endgültige Ballungsarbeit durch die vordere der
Scheiben 52 bis zu dem gewünschten Grade vollendet wird. Die so hergestellten Ballen
oder Blöcke haben zylindrische Gestalt, so daß sie sich ohne weiteres zum Abschmelzen
in Tiegeln eignen.