Presse zum Verdichten schüttbarer Massen Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zum Verdichten schüttbarer Massen, die eine bewegliche Kokille und zwei Pressstempel, von denen mindestens einer beweglich ist, aufweist, wobei die beweglichen Teile durch mindestens je einen Schubkolbentrieb be tätigt werden.
Pressen dieser Art werden vor allem zur Herstellung von Blockanoden eingesetzt, die in Schmelzöfen bei der Verhüttung des Aluminiums verwendet werden. Diese unterlicgcn einem dauernden Abbrand und müssen des halb periodisch ersetzt werden.
Pressen zum Verdichten schüttbarer Massen sind bereits bekannt. Sie werden allgemein als hydraulische Pressen ausgeführt und weisen für den beweglichen Pressstempel wie auch für die Kokille mindestens einen Schubkolbentrieb auf, der von einer Druckquelle beauf- schlagt wird. Je nach Grösse der Presse wird für jeden Schubkolbentrivb eine besondere Druckpumpe vorge sehen oder die Leistung einer einzigen Druckpumpe wird geteilt und die jeweilige Teilleistung dem betreffen den Schubkolbentrieb zugeführt.
Die Verwendung zweier Pumpen oder einer Pumpe mit einer Verteileinrichtung sind verhältnismässig aufwendig, und bewirken, dass die Anlage verhältnismässig kompliziert wird.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, den hydrauli schen Teil einer solchen Presse zu vereinfachen und auch bei grossen Anlagen mit einer einzigen Druck pumpe auszukommen, und kennzeichnet sich dadurch, dass der Zylinderraum mindestens eines Schubkolben triebes des beweglichen Pressstempels mit dem Zylinder raum mindestens eines Schubkolbentriebes der Kokille in Serie geschaltet ist.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung bei spielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Presse zum Verdichten schüttbarer Klassen mit dem beweg lichen Pressstempel und der Kokille in ihrer untersten Stcllun(, und Fig. 2 die Presse nach Fig. 1 mit dem beweg lichen Pressstempel und der Kokille in der Stellung bei Beendigung der Pressung.
Die Presse nach Fig. 1 zeigt schematisch einen Press- rahmen 1 mit einem untern Joch 2 und ein _m obern Joch 3. Im untern Joch 2 sind der Presszylinder 4 sowie die Zylinder 5, 6 der Eilgang- bzw. Leergang-Schub- kolbentriebe 8, 9, deren Kolben wie auch der Press- kolben 12 mit dem Presstisch 13 verbunden sind, auf dem der Pressstempel 14 befestigt ist.
Die Schubkolben triebe 8, 9, Zylinder 4 und Kolben 12, Presstisch 13 und Stzmpel 14 bilden den beweglichen Pressstempel, dem gegenüber am obern Joch 3 der feste Pressstempel 15 angeordnet ist. Zwischen den bziden Pressstemp,In be findet sich die Kokille 16, die einerseits durch die ein fach wirkenden Schubkolbentriebe 17, 18 und andcrs:its durch die doppelt wirkenden Schubkolbentriebe 19, 20 angehoben und gesenkt wird.
Die hydraulische Ausrüstung der Presse umfasst eine nicht näher bezeichnete Druckquelle 21, die über Lei tung 22 und Leitungen 23, 24, die Schubkolbentriebe 8, 9 und über Leitung 25 nach Öffnen des elektromagne tisch betätigten Sperrventils 26 den Presskolben 12 be- aufschlagt. In diesem Teil der Hydraulik-Anlage ist ein Füllventil 27 angeordnet, durch das beim Leerhub des beweglichen Pressstempels über Leitung 28, die beispiels weise mit einem Pressluft beaufschlagten Druckmedium Behälter in Verbindung stehen kann,
Druckmedium di rekt in den Presszylinder 4 eintreten kann. Das Füll ventil 27 wird hierbei über Steuerleitung 29 betätigt.
Die kolbenstangenseitigen Zylinderräume der Schub kolbentriebe 8, 9 sind über Leitungen 30, 31 und Lei tungen 33 mit den Schubkolbentrieben 17, 18 der Kokille 16 verbunden, wobei zwischen Leitung 32 und Leitung 33 ein elektromagnetisch betätigtes Vierw;g- ventil 34 angeordnet ist.
Der Leitungsanschluss 35 mit dem Rückschlagventil 36 dient dazu, um Druckmedium aus einem nicht dargestellten Behälter über Leitung 37 nachzusaugen. In Leitunb 32 zweigt weiter cinc Stcucr- leitung 38 ab, über die ein Drosselventil 40 betätigt wird.
Die kolbenstangenseitigen Zylinderräume der Schub kolbentriebe 19, 20 stehen mit einer Leitung 41 in Ver bindung, die am Steuerventil 34 angeschlossen ist. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Ventils 34 wird die Leitung 41 über Leitung 42 von einem nicht näher dar gestellten Behälter beaufschlagt.
Die kolbenseitigen Zylinderräume der Schubkolben triebe 19, 20 werden mittels Leitungen 43, 44 über Leitung 45 aus einem nicht dargestellten Behälter ge- spiesen, wobei ein elektromagnetisch betätigtes Sperr ventil 46 den Abschluss der Leitung 45 ermöglicht. Das Drosselventil ist zum Sperrventil 46 mit Leitungen 47, 48 parallel geschaltet.
Die Grösse der wirksamen Kolbenflächen der ver schiedenen Schubkolb.- ntrirbe ist aufeinander abge stimmt. So weist beispielsweise die kolb:nseitige Fläche der Schubkolbentriebe 8, 9 und der Schubkolbcntriebe 19, 20 die gleiche Fläche auf, während die entsprechen den kolbenseitigen Flächen die halbe Fläche aufweisen. Weiter ist die Fläche der Kolbenstange der Schubkolben triebe 17, 18 gleichgross wie die kolbenstangenseitige Fläche der Schubkolbentriebe 8, 9 bzw. 19, 20.
Wesent lich ist, dass der Schubkolbentrieb 8, 9 und der Schub kolbentrieb 17, 18 in S; rie geschaltet sind.
Das Pressen der schüttbaren Massen vollzieht sich wie folgt: In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung, die der unter sten Stellung des Pressstempels 14 und der Kokille ent spricht, wird der durch die Kokille 16 und den Stempel 14 gebildete Hohlraum mit schüttbarer Masse 50 ge füllt. In dieser Lage ist das Sperrventil 26 geschlossen, das Sperrventil 46 geöffnet und das Schaltventil 34 in derjenigen Lage, in der Leitung 41 mit Leitung 42 ver bunden ist.
Nun strömt Druckmedium über Leitung 22, 23, 24 in die Schubkolbentriebe 8, 9 und hebt den be weglichen Pressstempel an, wobei gleichzeitig das Füll ventil 27 über Steuerleitung 29 geöffnet wird und Druckmedium in den Presszylinder 4 einströmt. Gleich zeitig wird das Druckmedium aus dem kolbenstangen- seitigen Zylinderraum der Schubkolbentriebe 8, 9 ver drängt und gelangt über Leitung 30, 31, 32 über das Schaltventil 34 in die Schubkolbentriebe 17, 18.
Da deren wirksame Flächen gleich gross sind, bewegt sich die Kokille 16, abgesehen von etwaig auftretenden gering fügigen Leckverlusten, synchron mit dem Stempel 14. Ist der Stempel 14 und Kokille 16 genügend hoch ge fahren, tritt der feste Pressstempel 15 in die Kokille ein und der eigentliche Presshub beginnt. In diesem Augen blick erfolgt eine Umschaltung der Ventile in dem Sinne, dass Sperrventil 26 geöffnet, Sperrventil 46 geschlossen und Schaltventil 34 umgeschaltet wird, so dass Leitung 32 über das Ventil 34 mit Leitung 33 und mit Leitung 41 verbunden ist.
Das aus den Schubkolbentrieben 8, 9 verdrängte<B>öl</B> verteilt sich jetzt je zur Hälfte in die Schubkolbentriebe 17, 18 und 19, 20, so dass sich jetzt die Kokille nur noch mit der halben Geschwindigkeit gegenüber d:m beweglichen Pressstempel bewegt. Diese unterschiedliche Bewegung zwischen Kokille und Press- stempel bewirkt, dass die beiden Pressstempel synchron, d. h. mit gleicher Geschwindigkeit relativ zur Kokille in diese eindringen.
Dadurch erreicht man eine gleich mässige Verdichtung der schüttbaren Masse 50, so dass ein Pressling entstellt, der bezüglich Festigkeit und Glcicllm:des Ahbrandes den Anforderungen ent spricht. Durch den Pressvorgang entsteht in der Leitung 32 ein bestimmter Druck, der über die Steuerleitung 38 auf das Drosselventil 40 geleitet wird, wodurch dieses Ven til dauernd auf ungedrosseltem Durchgang geschaltet ist.
Am Ende des Presshubes kommt es vor, dass wegen der grossen Reibung der Masse 50 und der Wand der Ko kille 16 so gross ist, dass die Kokille nicht von ihren Schubkolbentrieben bewegt wird, sondern mit grösserer Geschwindigkeit sich zu verschieben sucht. Dadurch sinkt der Druck in der Leitung 32 und damit in der Steuerleitung 38 ab und das Drosselventil 40 schaltet auf gedrosselten Durchgang. Dadurch baut sich im Lei tungssystem 43, 44, 47 ein Druck auf, wodurch das Vor eilen der Kokille 16 wirkungsvoll verhindert werden kann.
Die Einstellung der Drossel im Drosselventil 40 kann hierbei verstellbar ausg,- führt werden.
Der Vorteil der Presse gemäss der Erfindung besteht darin, dass nur eine einzige Druckquelle für das Pressen der schüttbaren Masse notwendig ist, aber keine Ab zweigung von Druckmedium in die Schubkolbentriebe der Kokille notwendig ist; denn die Schubkolbentriebe werden durch das Druckmedium aus den kolbenstangen- seitigen Zylinderräumen der Schubkolbentriebe 8, 9 be- aufschlagt. Ausserdem ist die hier benötigte Steuerung wesentlich einfacher als wenn beispielsweise eine,
von einem Fühler gesteuerte Nachlaufsteuerung für die Ko kille verwendet wird. Hier ist nur ein einziges Steuer ventil 34 notwendig, das in der einen Stellung für den Gleichlauf zwischen beweglichem Pressstempel und Kokille und in der andern Stellung für eine halb so grosse Geschwindigkeit der Kokille sorgt.
Grundsätzlich wäre es möglich, andere Geschwindi? keitsverhältnisse für die Kokille zu wählen als ein Gleichlauf und die halbe Geschwindigkeit des beweg lichen Pressstempels. Die Schaltung der an der Ko kille angreifenden Schubkolbentriebe und deren Be- aufschlagUng durch die Schubkolbentriebe des beweg liehen Pressstempels unter Zwischenschaltung mindestens eines St;uerventils wird hierbei nicht verändert.
Press for compacting pourable masses The invention relates to a press for compacting pourable masses, which has a movable mold and two press rams, at least one of which is movable, the moving parts being actuated by at least one piston drive each.
Presses of this type are mainly used for the production of block anodes, which are used in smelting furnaces for smelting aluminum. These are subject to constant burn-up and must therefore be replaced periodically.
Presses for compacting pourable masses are already known. They are generally designed as hydraulic presses and have at least one thrust piston drive for the movable ram as well as for the mold, which is acted upon by a pressure source. Depending on the size of the press, a special pressure pump is provided for each thrust piston or the output of a single pressure pump is divided and the respective partial output is supplied to the relevant piston drive.
The use of two pumps or one pump with a distribution device are relatively expensive and have the effect that the system is relatively complicated.
The invention now shows a way to simplify the hydraulic part of such a press and get along with a single pressure pump even in large systems, and is characterized in that the cylinder chamber of at least one piston drive of the movable ram with the cylinder chamber of at least one piston drive the mold is connected in series.
The invention is shown in the accompanying drawings for example. 1 shows a schematic representation of a press for compacting pourable classes with the movable press ram and the mold in its lowest position (and FIG. 2 shows the press according to FIG. 1 with the movable press ram and the mold in the position at the end of the pressing.
The press according to FIG. 1 schematically shows a press frame 1 with a lower yoke 2 and an upper yoke 3. The lower yoke 2 contains the press cylinder 4 and the cylinders 5, 6 of the rapid traverse or idle thrust piston drives 8 9, the pistons of which, like the press piston 12, are connected to the press table 13 on which the press ram 14 is attached.
The thrust piston drives 8, 9, cylinder 4 and piston 12, press table 13 and Stzmpel 14 form the movable ram, opposite to which the fixed ram 15 is arranged on the upper yoke 3. Between the two press rams, there is the mold 16, which is raised and lowered on the one hand by the single-acting push piston drives 17, 18 and andcrs: its by the double-acting push piston drives 19, 20.
The hydraulic equipment of the press comprises an unspecified pressure source 21 which acts on the press piston 12 via line 22 and lines 23, 24, the thrust piston drives 8, 9 and via line 25 after opening the electromagnetically operated shut-off valve 26. In this part of the hydraulic system, a filling valve 27 is arranged, through which during the idle stroke of the movable ram via line 28, for example, the container can be connected to a compressed air acted upon pressure medium,
Pressure medium can enter the press cylinder 4 directly. The filling valve 27 is actuated via control line 29.
The piston rod-side cylinder chambers of the thrust piston drives 8, 9 are connected to the thrust piston drives 17, 18 of the mold 16 via lines 30, 31 and lines 33, an electromagnetically operated four-way valve 34 being arranged between line 32 and line 33.
The line connection 35 with the check valve 36 is used to suck in pressure medium from a container (not shown) via line 37. In line 32, a Stcucr line 38 branches off, via which a throttle valve 40 is actuated.
The piston rod-side cylinder chambers of the thrust piston drives 19, 20 are connected to a line 41 in Ver connected to the control valve 34. In the position of the valve 34 shown in Fig. 1, the line 41 is acted upon via line 42 from a container is not provided.
The piston-side cylinder spaces of the thrust piston drives 19, 20 are fed by means of lines 43, 44 via line 45 from a container (not shown), with an electromagnetically actuated shut-off valve 46 enabling the line 45 to be closed. The throttle valve is connected in parallel to the shut-off valve 46 with lines 47, 48.
The size of the effective piston areas of the various thrust piston drives is coordinated with one another. For example, the piston-side surface of the thrust piston drives 8, 9 and the thrust piston drives 19, 20 have the same area, while the areas corresponding to the piston-side surfaces have half the area. Furthermore, the area of the piston rod of the push piston drives 17, 18 is the same size as the piston rod-side area of the push piston drives 8, 9 or 19, 20.
It is essential that the thrust piston drive 8, 9 and the thrust piston drive 17, 18 in S; rie are switched.
The pressing of the pourable mass takes place as follows: In the position shown in Fig. 1, which corresponds to the under most position of the ram 14 and the mold ent, the cavity formed by the mold 16 and the punch 14 with pourable mass 50 ge fills. In this position, the check valve 26 is closed, the check valve 46 is opened and the switching valve 34 is in that position in the line 41 with line 42 a related party.
Now pressure medium flows via line 22, 23, 24 into the thrust piston drives 8, 9 and lifts the movable plunger, at the same time the filling valve 27 is opened via control line 29 and pressure medium flows into the press cylinder 4. At the same time, the pressure medium is displaced from the cylinder space on the piston rod side of the push piston drives 8, 9 and reaches the push piston drives 17, 18 via line 30, 31, 32 via the switching valve 34.
Since their effective areas are the same size, the mold 16 moves, apart from any minor leakage losses that may occur, synchronously with the punch 14. If the punch 14 and mold 16 go high enough, the fixed ram 15 enters the mold and the actual pressing stroke begins. At this point, the valves are switched over in the sense that the shut-off valve 26 is opened, the shut-off valve 46 is closed and the switching valve 34 is switched over, so that line 32 is connected to line 33 and line 41 via valve 34.
The <B> oil </B> displaced from the thrust piston drives 8, 9 is now divided equally between the thrust piston drives 17, 18 and 19, 20, so that the mold now only moves at half the speed of d: m Press ram moved. This different movement between the mold and the press ram has the effect that the two press rams synchronously, i. H. penetrate into this at the same speed relative to the mold.
As a result, a uniform compression of the pourable mass 50 is achieved, so that a pellet is disfigured which corresponds to the requirements with regard to strength and quality of the fire. The pressing process creates a certain pressure in the line 32, which is passed via the control line 38 to the throttle valve 40, whereby this valve is continuously switched to unthrottled passage.
At the end of the pressing stroke it happens that because of the great friction of the mass 50 and the wall of the Ko kille 16 is so large that the mold is not moved by its push piston drives, but seeks to move at greater speed. As a result, the pressure in the line 32 and thus in the control line 38 drops and the throttle valve 40 switches to throttled passage. As a result, a pressure builds up in the piping system 43, 44, 47, whereby the advance of the mold 16 can be effectively prevented.
The setting of the throttle in the throttle valve 40 can be set out in an adjustable manner.
The advantage of the press according to the invention is that only a single pressure source is necessary for pressing the pourable mass, but no branch of pressure medium into the thrust piston drives of the mold is necessary; This is because the thrust piston drives are acted upon by the pressure medium from the cylinder spaces of the thrust piston drives 8, 9 on the piston rod side. In addition, the control required here is much simpler than if, for example, a
Follow-up control controlled by a sensor is used for the Ko kille. Here only a single control valve 34 is necessary, which in one position ensures synchronization between the movable ram and mold and in the other position ensures half the speed of the mold.
In principle, it would be possible to use other speeds. to choose the conditions for the mold as a synchronism and half the speed of the movable plunger. The switching of the thrust piston drives attacking the die and their loading by the thrust piston drives of the movable press ram with the interposition of at least one control valve is not changed here.