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Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum kontinuierlichen Auspressen von plastischen Kohlemassen zu Elektroden für elektrische Öfen mit einer Pressvorrichtung zum Anstauchen der in einem Zylinder eingebrachten Kohlemasse sowie mit einer Pressvorrichtung zum Auspressen der angestauchten Kohlemasse durch ein mit dem Zylinder lösbar verbundenes Mundstück, wobei der
Zylinder mit dem Rahmen verbunden ist.
Das Ausgangsmaterial für die Kohleelektroden sind gemahlene, aschearme Spezialkokse, gemischt mit verkokbaren Bindemitteln. Das im warmen Zustand vollkommen plastische Gemisch wird mit Strangpressen unter hohem Druck mittels geeigneter Mundstücke in gewünschte Formen gebracht. Der auf diese Weise entstandene Strang (die sogenannte "grüne Elektrode") wird sodann im Ringofen gebrannt, wodurch das Bindemittel verkokt wird.
Den bis jetzt bekannten Verfahren zur Herstellung der Kohleelektroden sind die folgenden Arbeitsschritte gemeinsam :
Einbringen der losen Masse in den Behälter, Evakuierung der vorhandenen Luft aus der Masse. Anstauchen der Masse auf einen gewünschten Vorpressdruck und anschliessend Pressen, Abscheren und Abtransportieren der ausgepressten Elektrode.
Bei den bekannten Strangpressen (DE-AS 2208469, DE-OS 1602273), bei denen mit horizontal wirkenden Presskräften gearbeitet wird, werden relativ niedrige Leistungen erreicht.
Ausser dem Nachteil der begrenzten Leistungen tritt hiebei noch eine weitere Schwierigkeit auf : In der unteren Elektrodenhälfte - bezogen auf die Längsachse der Elektrode - kommt es infolge der Schwerkraft zu unerwünschten Verdichtungen der Elektrodenmasse.
Ein gleichmässiges Gefüge der Elektrode über den gesamten Elektrodenquerschnitt wird in Strangpressen erreicht (Prospekte der Firma DEMAG Nr. Hy 6697 BD 8. 71 1000 sowie Hy 6871 BD 1. 74 1000), bei denen die Kohlemasse in den aufrechtstehenden Füllzylinder eingefüllt und mit Hilfe eines Vorpresskolbens angestaucht wird. Danach wird der Füllzylinder in horizontale Lage verschwenkt und unter Anwendung von in horizontaler Richtung wirkender Hauptpresskraft verpresst. Die Strangpresse für diese Verfahren ist jedoch verhältnismässig aufwendig, da zwei Hydraulikzylinder jeweils mit einem Stempel - einer für den Stauchvorgang und einer für den Pressvorgang - vorgesehen sein müssen. Ausserdem entstehen zwischen dem Stauch- und Pressvorgang Verweilzeiten, weil der Füllzylinder zwischen diesen beiden Vorgängen verschwenkt werden muss.
Aus der DE-OS 2141072 ist eine hydraulische Strangpresse zum Auspressen plastischer und/oder pulverförmiger Stoffe bekannt. Diese Presse besitzt zwei in vertikaler Richtung arbeitende Kolben, nämlich einen Stauch- und einen Presskolben, die nebeneinander angeordnet sind. Die Kolben wirken mit zwei Presstöpfen zusammen, die in einer drehbaren Vorrichtung angeordnet sind. Durch die Drehvorrichtung wird der Aufbau der Presse komplizierter ; zwischen Stauch- und Pressvorgang entsteht auch hier eine Verweilzeit.
Alle bisher bekannten Strangpressen für Kohleelektroden sind mit einem weiteren wesentlichen Nachteil behaftet : Um das Mundstück auswechseln zu können, muss seine Umgebung zugänglich gemacht werden, und dies ist nur nach Demontage einiger Pressenteile möglich.
Somit ist das Ziel der Erfindung, die Strangpressen der eingangs genannten Art rationeller zu betreiben. Dazu ist es erforderlich, die Konstruktion der Pressen den folgenden Forderungen anzupassen : a) Die Leistung der Pressen muss erhöht werden, insbesondere durch eine Verkürzung der
Verweilzeiten zwischen dem Stauchvorgang und dem Auspressvorgang. b) Das Mundstück muss leicht auswechselbar sein ; insbesondere soll die bis jetzt erforder- liche Demontage von Pressenteilen zur Schaffung eines besseren Zugangs zu dem Mundstück entfallen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Strangpresse der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die bei wesentlich vereinfachtem Aufbau eine Verkürzung der Arbeitszeit und Erleichterung der Handhabung während des ganzen Pressvorgangs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Zylinder mit dem Mundstück um eine normal zur Pressvorrichtung stehende Achse verschwenkbar an dem Rahmen gelagert ist.
Zwar zeigt die US-PS Nr. 2, 967, 613 eine Strangpresse für Titanlegierungen mit einem senkrecht bewegten Pressstempel, jedoch arbeitet diese Presse nach einem völlig andern Prinzip als
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die Presse nach der Erfindung. Der Aufnehmerraum kann mit Hilfe von senkrecht zur Aufnehmerachse beweglichen Schiebern versperrt werden, wenn das Material erwärmt werden soll. Der Aufnehmer ist nicht beweglich sondern ortsfest angeordnet ; ausserdem ist keine Verschlussvorrichtung gegenüber der Atmosphäre vorhanden.
Die DE-AS 1021481 zeigt eine Strangpresse zur Herstellung von Kohleelektroden. Hiebei handelt es sich um eine mit einem horizontal arbeitenden Pressstempel ausgestattete Presse. Ein Hinweis auf einen beweglichen Zylinder ist hier an keiner Stelle zu entnehmen.
Eine vertikale Strangpresse zum Auspressen explosiver Massen zeigt die DE-AS 1941829. Der Zylinder ist fest in dem beweglichen Holm angeordnet. Das Material wird nicht angestaucht ; eine Verschlussvorrichtung für die Mündung des Werkzeuges fehlt.
Durch die erfindungsgemässe Strangpresse wird durch die in vertikaler Richtung wirkende Hauptpresskraft eine gleichmässige Verdichtung der Elektrodenmasse über den gesamten Elektrodenquerschnitt erreicht, denn bei dem Pressvorgang kann die unerwünschte Erscheinung - nämlich die seitliche Verdichtung der Elektrodenmasse infolge der Schwerkraft beim horizontalen Verpressennicht eintreten.
Durch die Verwendung eines einzigen Pressstempels für das Anstauchen sowie für das Verpressen wird das Gewicht der Presse im Vergleich zu'einer leistungsgleichen Anlage um etwa 25% verringert.
Die Verweilzeiten zwischen dem Stauch- und dem Auspressvorgang bei der erfindungsgemässen Presse entfallen, weil sowohl während des Stauchens als auch während des Pressens der Zylinder unverändert in vertikaler Richtung steht. Nach Beendigung des Stauchvorganges, nachdem der Mundstücköffnungsverschluss aus der Werkzeugachse entfernt wird, kann sofort der Anpressvorgang eingeleitet werden.
Bei vertikaler Anordnung der Presse wäre das Anschliessen eines Wechselwerkzeugs an einen vertikal angeordneten Zylinder, der mit seiner Ausmündung unter die Flurebene reicht, sehr umständlich. Somit bringt die verschwenkbare Ausführung des Zylinders in die horizontale Lage, in der das Werkzeug ohne umständliche Handhabung angeschlossen werden kann, erhebliche Vorteile. Ebenso ist die Verschlussvorrichtung sehr einfach hydraulisch oder pneumatisch zu betätigen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der erfindungsgemässen Strangpresse mit in Betriebsstellung befindlichem Zylinder, Fig. 2 die Presse nach Fig. 1 in teilgeschnittener Seitenansicht, wobei sich der Presszylinder in Werkzeug-Wechselstellung befindet.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zylinderholm --23--, an dem der Presszylinder --22-- befestigt ist, durch vier Säulen --25-- mit zwei gegenüberliegend angeordneten, miteinander verbundenen Seitenholmen --3-- kraftschlüssig verbunden. Am unteren Ende der Presse ist ein geschweisster
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(Fig. 2)fasst.
Der Hydraulikzylinder --22-- trägt einen als Differenz-Tauchplunger --19-- ausgebildeten Hauptarbeitskolben, an welchem ein Stempel --16-- angeschlossen ist.
Mit dem Hydraulikzylinder --22-- sind weiterhin zwei seitlich angeordnete Vorschub- bzw.
Rückzugzylinder --20-- (Fig. 2) fest verbunden, in denen jeweils ein hin- und herbewegbarer Kolben angeordnet ist. Die beiden Kolben des Vorschubzylinders greifen an einem Querhaupt --28-- (Fig. 2) an, in dem der Stempel --17-- einstellbar angeordnet ist.
Wie bereits ausgeführt, ist der Zylinder-l-mit dem Schwenkholm --2-- drehbar gelagert, wobei mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Anordnung --10-- (Fig. 2) durchgeführt wird, deren Zylinder an dem Fundament und deren Kolbenstange am Schwenkholm --2-- angeschlossen sind. Zur Begrenzung der Schwenkbewegung dienen Anschläge --4 und 5-- (Fig. 1), von denen der eine --5--
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--2-- befestigtkuierungsvorrichtung --14-- vorgesehen, mit deren Hilfe Luft aus der in den Massezylinder eingebrachten Masse vor dem Stauchvorgang evakuiert wird.
Oberhalb des Zylinders-l-ist weiterhin eine Rutsche-21- (Fig. 2) angeordnet, zum
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Einbringen der Füllmasse in den Zylinder, wenn dieser in vertikaler Lage steht. Am Austrittsende des Zylinders-l-ist ein wechselbares Mundstück (Werkzeug) --6-- in einer Halterung --7-befestigt.
Am unteren Teil der Presse ist eine Verschlussvorrichtung mit einer Platte --11-- zum Verschliessen des Mundstückes --6-- vorgesehen.
Die Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elektrodenpresse ist wie folgt :
Nach dem Wechsel des Mundstücks --6-- schwenkt der Zylinder --10-- den Schwenkholm - mit dem Zylinder-l-von der Wechselstellung (Fig. 2) in die Arbeitsstellung (Fig. 1). Die Verschlussvorrichtung mit der Platte --11-- ist bereits in der Arbeitsstellung. Nach durchgefahrenem Hub verschliesst die Platte --11-- die Mundstücköffnung --6--.
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schwenkt, und die Masse wird eingebracht. Der Kolben --19-- mit dem Stempel --17-- wird so weit heruntergefahren, dass die Stempelplatte --16-- sich bis wenige Millimeter oberhalb des Zylinders-l-befindet. Der Kolben --19-- verweilt dann, bis die Evakuierungsvorrichtung --14-auf den Zylinder-l-aufgesetzt und die Luft aus der Elektrodenmasse evakuiert wird.
Hienach fährt der Stempel --17-- mit Platte --16-- weiter vor, bis im Zylinder-l-der gewünschte Vorpressdruck erreicht ist. Dann wird der Stempel --17-- sowie die Evakuierungseinrichtung --14-in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren, damit der nächste Teilfüllvorgang eingeleitet werden kann.
Nach dem letzten Einfüllvorgang wird die Presse kurz entlastet und die Verschlussvorrichtung mit der Platte --11-- seitlich verfahren. Der Zylinder-l-bleibt dabei naturgemäss in der Pressenachse. Danach wird der Hydraulikzylinder --22-- mit Druck beaufschlagt, und der Auspressvorgang beginnt.