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Schnellarbeitende hydraulische Presse zur Herstellung von Preßlingen
Es
ist bekannt, hydraulische Pressen zur Formgebung pulverförmiger oder plastischer
Massen zu verwenden. Solche Maschinen finden vor allem in der Kunststoffverarbeitung
Anwendung.
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Hydraulische Pressen in der bisherigen Ausführung sind aber trotz
der Übertragung großer Kräfte zur Herstellung von Massengütern mit billigem Ausgangsmaterial
nicht einsatzfähig, da ihre Arbeitsweise hohe Produktionszahlen nicht erlaubt. So
scheiterte bisher die Massenherstellung von gepreßten Seifenstücken aus pulverförmiger
Seife an einer für die schnelle Verpressung fehlenden Preßmaschine. Die schnelle
Arbeitsweise einer hydraulischen Presse war bisher durch folgende Gründe verhindert:
Das Verhältnis von Fülleistung zur Druckleistung, bedingt durch die Abmessung des
Füll- und Druckkolbens, war sehr ungünstig. Außerdem bildeten die Steuervorgänge
ein wesentliches Hemmnis.
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Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß durch Mitverwendung
einer an sich bekannten Axialkolbenhochdruckpumpe mit sieben oder neun Kolben (Primärteil
eines Flüssigkeitsgetriebes) eine hydraulische Presse hergestellt werden kann, die
bei hoher Druckleistung auch eine schnelle Arbeitsweise erlaubt,
welche
die Arbeitsleistung der bisherigen Maschinen dieser Art um ein Vielfaches steigert.
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Die neue Maschine ist in folgendem beschrieben und wird in ihrer
Arbeitsweise erläutert: In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiei der schnellarbeitenden
hydXaulischen Presse durch Fig. I in einem Längs schnitt von vorn (Aufriß), durch
Fig. 2 in der Draufsicht und durch Fig. 3 in einem Schnitt durch Verstellantrieb
und Asialkolbenhochdruckpumpe (Seitenriß) dargestellt.
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Die schnellarbeitende hydraulische Presse besteht aus einem Unterteil
I, Oberteil 2 und aufgesetzter Füllapparatur 3. Im Unterteil I liegt das Antriebsaggregat.
Ein druckknopfgesteuerter Elektromotor 4 treibt über eine elastische Kupplung die
in 01 tauchende Axialkolbenhochdruckpumpe (AKP) 5 an.
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Dieselbe besitzt je nachdem sieben bis neun Kolben, deren Durchmesser
sich in einem Bereich von 12 bis 75 mm bewegen können. Sie selbst ist um einen Winkel
von i 25° schwenkbar. Dadurch ist die Fördermenge beliebig regulierbar. Bei voll
ausgeschwenkter AKP 250 wird die größte Ölmenge gefördert. Bei o" befindet sich
die AKP 5 in Leerlaufstellung. Beim Ausschwenken beginnt sie auf der einen Seite
zu saugen und auf der anderen zu fördern. Schwenkt sie in die entgegengesetzte Richtung,
so kehrt sich der Vorgang um. Diese Eigenschaft wird für die Bewegung des Preßkolbens
6 im Oberteil 2 benutzt.
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Derselbe ist horizontal angeordnet und beidseitig wirkend. Die Betätigung
erfolgt durch das von der AKP 5 geförderte Drucköl. Je eine Zuleitung 30 führt von
den beiden Anschlüssen derselben zu den Enden des durch Stopfbüchsen abgedichteten
Preßzylinders 7.
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Die zwei Anschlußstutzen der AKP 5 tragen je einen ventilgesteuerten
Ansaugstutzen 8 und ein ttberströmventil 9.
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Die beiden Enden der Kolbenstange 10 nehmen die auswechselbaren Stempel
28 auf. Das Ausschwenken der AKP 5 geschieht über ein aufgesetztes Zahnsegment II
mittels einer durch einen Verstellantrieb 12 gesteuerten Zahnstange I3 und erfolgt
abhängig vom Takt der Stempelbewegung.
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Der AKP 5 ist ein im Ölbad laufender Kettenantrieb 14 vorgeschaltet,
der die Schnecke 15 des Verstellantriebes I2 antreibt. Dieser gestattet den Kurbelzapfen
I6, von dem aus ein Pleuel die Zahnstange I3 betätigt, von Null bis zu dem Radius
zu verstellen, der für den größten Schwenkwinkel erforderlich ist.
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Dadurch kann innerhalb der maximalen Grenzen jeder beliebige Hub
des Preßkolbens 6 eingestellt werden. Die Wirkungsweise des Verstellantriebes 12
ist folgende: Die Schnecke 15 treibt über ein Schneckenrad von entsprechender Zähnezahl
den angeflanschten Lagerkörper I7 an. An dessen Stirnseite bewegt sich in einer
Führung eine kurze Zahnstange I8, an deren Ende der Kurbelzapfen I6 sitzt.
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In der Bohrung des Lagerkörpers I7 gleitet eine Zahnstange 19 von
zylindrischem Querschnitt, die iiber zwei verschieden große, im Schlitz des Lagerkörpers
17 sitzende Stirnräder 20 die radiale Verstellung der Zahnstange I8 mit dem Kurbelzapfen
I6 betätigt. Durch ein Handrad wird von außen eine Spindel 21 horizontal bewegt.
Die Gleitsteine an ihrem gabelförmigen Ansatz gleiten in der Ringnut der Zahnstange
19 mit zylindrischem Querschnitt und übertragen die horizontale Bewegung der Spindel
21.
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Der untere Teil der vertikal wirkenden, vom Verstellerantrieb I2
gesteuerten Zahnstange I3 wirkt als einfache Stößelpumpe 22. Sie dient zur notwendigen
Schmierung der Lagerstellen.
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Im Oberteil 2 sind außer dem Preßzylinder 7 und dem Preßkolben 6
links und rechts davon die Matrizenaufnahmen und der Ausstoßmechanismus 23 untergebracht.
Diese lassen sich je nach Bedürfnis anpassen.
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Die Zeichnung zeigt die Ausführung für die Verpressung von tablettenförmigen
Preßlingen.
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Durch die Schlitze der vorgesetzten Verschlußplatte 24 gleitet jeweils
eine Tablette in den Preßraum. Die Verschlußplatte 24 ist abnehmbar und kann ohne
weiteres durch eine andere den Zwecken entsprechende Verschlußplatte ersetzt werden.
Der Preßraum wird gebildet durch eine auswechselbare Stempelführung 25. Nach dem
Preßvorgang wird der Unterstempel 26 ebenfalls durch Öldruck bis zu einem Anschlag
27 nach außen gebracht. Von dieser Stelle ab bewegt sich nur der Preßkolben 6 in
der alten Richtung weiter. Dadurch werden die am Preßling haftenden Stempelflächen
durch einen Ruck abgehoben. Ein darunter liegendes Förderband 3I leitet die Stücke
weiter. Während dieses Vorganges geht auf der entgegengesetzten Seite der Unterstempel
26 in seine Preßlage zurück.
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Von der aufgesetzten Füllapparatur gleitet eine Tablette in den Preßraum
und wird dort durch den nachfolgenden Stempel 28 verpreßt. Der Antrieb des Au sstoß
mechanismus 23 erfolgt ebenfalls durch Drucköl der AKP 5. Die Zuleitungen 29 sind
an die beiden Hauptleitungen 30, die zum Preßzylinder 7 führen, angeschlossen. Dadurch
ist gewährleistet, daß die Unterstempel 26 im Takt des Preßkolbens 6 gleiten.
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Beispielsweise kann eine Ausführungsart für die Verpressung von Seifen
vom Stückgewicht von etwa 100 g in der Sekunde 6 Stück erzeugen. Dies entsprache
einer Stundenleistung von etwa 21 000 Stück.
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Dabei ist eine Motorenleistung von I6 kW erforderlich. Auf I000 Stück
Seife kommt dann ein Kilowattverbrauch von 0,76 kWh.
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Durch einfache Veränderungen, die unabhängig vom Prinzip der Maschine
sind, lassen sich etwa durch Einbau einer Kühlvorrichtung Verpressungen auch bei
niederer Temperatur vornehmen oder durch Einbau einer Heizvorrichtung solche bei
höherer Temperatur.
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Ebenso ist es möglich, durch Benutzung einer mehrfarbigen Tablette
oder verschiedener anders gefärbter Tabletten nebeneinander gestreifte oder gemusterte
mehrfarbige Preßstücke zu erhalten. Es ist weiterhin möglich, sowohl pulverförmige,
granulierte, halbflüssige, feste plastische zusammen mit einem nicht plastischen
Stoff zu Preßlingen zu verarbeiten.
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Durch den Austausch der leicht wechselbaren Matrizen ist es weiterhin
möglich, verschiedenartig geformte Preßlinge zu erhalten. Durch diese verschiedenen
Möglichkeiten wird der Anwendungsbereich der Maschine erweitert. Zu erwähnen ist
noch, daß durch die fast geräuschlose Arbeitsweise dieser Maschine gegenüber
den
bisher mit starken Erschütterungen arbeitenden nicht hydraulischen Pressen auch
ein hygienischer Fortschritt erzielt wird.