DE1459339A1

DE1459339A1 - Kniehebelpresse

Info

Publication number: DE1459339A1
Application number: DE19621459339
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neubauer; Albert Welter
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1962-04-12
Filing date: 1962-04-12
Publication date: 1968-11-28
Also published as: DE1459343A1; GB1061884A; BE630781A; NL302752A; US3278989A; NL132991C; GB1039606A; US3205551A; NL290611A; BE642573A

Description

GMBH Düsseldorf, den 8.8.1968

Akte 275 / Aktenzeichen P 14 39-359.6

Kniehebelpresse

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelpresse, und zwar insbesondere eine Doppelkniehebelpresse mit zwei durch einen gemeinsamen Kniehebelantrieb gegenläufig- bewegbaren Preßstempeln, von denen der Oberstempel über einen entlang Führungen bewegbaren Preßschlitten mit den unteren Lagerzapfen des Khiehebelantriebes verbunden ist und der Unterstempel an einer Traverse zwischen Säulen sitzt, mit denen die oberen Lagerzapfen des Kniehebelantriebes fest verbunden sind-, und wobei ferner Anschläge am Pressengestell vorgesehen sind, auf die der den Oberstempel tragende Preßschlitten nach einem Teil des Pressenhubes auftrifft. Derartige Pressen finden Verwendung zum Verpressen von geschüttetem Werkstoff, insbesondere zum Herstellen von Betonsteinen.

Beim Pressen von Steinen aus geschüttetem Werkstoff ist eine möglichst gleichmäßige Festigkeit über den gesamten Steinquerschnitt erwünscht. Diese Forderung läßt sich jedoch nur unvollkommen erreichen, weil der Aufbau des sogenannten Druckkegels eine gleichmäßige Verdichtung des Werkstoffes nicht zuläßt. Bei einseitiger Pressung ist das Gefüge des Werkstoffes an der dem Druckstempel gegenüberliegenden Seite weniger dicht. Erfolgt die Pressung von beiden Seiten mit gleichgroßen Drücken und bei gleicher Weglänge, dann bildet sich in der Werkstückmitte eine Zone geringerer Festigkeit,, die sogenannte

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Neue Unterlagen (Art 7§Τ Ab·. 2 Nr. I Satz 3 dos Änd«runea0M. ν. 4. β. Iflfe/ j

neutrale Zone. Je nach Konstruktion der Presse wäre, es durch entsprechende Regulierung der Pressdrücke möglich, die neutrale Zone beliebig zu verlegen, also abweichend von der Werkstückmitte. Derartige Einrichtungen sind teuer, insbesondere bei ölhydraulischen Pressen, einmal weil der Antrieb doppelt erforderlich ist und ferner besondere Regeleinrichtungen erfordert. Man behilft sich deshalb zumeist mit einseitiger Pressung und der sogenannten Schwebeform, bei der die Pressform federnd ausgehängt ist und dadurch bei Erreichung eines gewissen Pressdruckes der Pressling sich in der Form verschiebt und so die Reibung der Formmasse gegen die Formwandung verringert wird. Mit dieser Maßnahme ist zwar eine gewisse Korrektur aber keine eindeutige Lage der neutralen Zone zu erreichen.

Günstiger liegen die Verhältnisse bei einer bekannten Kniehebelpresse (Deutsche Psatentschrift 106 338)1, bei der ein gleichschenkeliges Kniehebelsystem einerseits mit dem Oberstempel und dem Antrieb und andererseits mit starr mit dem Unterstempel verbundenen Zugstangen gekoppelt ist. Bei dieser Presse setzt der Oberstempel beim Abwärtsgang auf einen starr mit dem Pressenständer oder - gestellt verbundenen Anschlagblock auf, wonach durch weiteres Durchdrücken der Kniehebelarme der Unterstempel über die Zugstangen angehoben wird. Der Zeitpunkt, in dem der Oberstempel bzw. der diesen tragende Preßschlitten auf dem Anschlagblock aufsitzt und damit der Arbeitshub des Unterstempels eingeleitet wird, wird bei dieser bekannten Presse von einer

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Kurvenplatte bestimmt, welche über eine am Pressengestell befestigte Rolle abläuft. Die Kurvenplatte hat nicht nur die Aufgabe, den Kraft-Richtungswechsel einzuleiten, sondern sie bewirkt über die an dem Pressengestell ortsfest gelagerte Rolle die Bildung des Füllraumes für den zu verarbeitenden Werkstoff durch Abwärtsbewegen des Unterstempels gegenüber dem Pressentisch und nach Beendigung des Pressvorganges das Anheben und Ausstoßen des gepressten Steins aus der Pressform. Da der Kniehebel während eines vollen Arbeitstaktes der Presse zweimal die gestreckte Stellung durchläuft, muß der Oberstempel vor dem zweiten Durchdrücken so weit angehoben werden, daß er beim anschließend abwärtsgerichteten Druck nicht wieder auf den Anschlagblock aufstößt.

Die Arbeitsweise der bekannten Presse wird durch die unbedingt erforderliche Kurvenplatte äußerst kompliziert und eine Umrüstung der Presse erfordert für jeden anders gearteten Beschickungsfall auch eine neue Kurvenplatte. Diese müssen entweder in entsprechender Anzahl auf Lager gehalten werden, was sich natürlich entsprechend teuer stellt, oder für jeden anderen Beschickungsfall muß jeweils mit großem Zeitaufwand eine neue Kurvenscheibe hergestellt werden. An einer solchen Kurvenplatte beeinflußt jeder einzelne Verstellpunkt den anderen. Wegen des Überschreitens der Kniehebel-Strecklage wird bei der bekannten Presse die genaue Einhaltung des Füllvolumens der Pressform kritisch. Selbst eine während des Betriebes notwendige geringfügige Korrektur beeinflußt

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unmittelbar die übrigen Einstellungen und erschwert die genaue Einhaltung der Lage einer beabsichtigten neutralen Zone.

Bei einer anderen bekannten Kniehebelpresse mit gleichschenkligen Kniehebeln (Deutsche Patentschrift 69*1 396) muß das gesamte Preßsystem, bestehend aus Oberstempel, Zugstangen und Unterstempel während des PressVorganges in bestimmter Weise angehoben werden, weil sonst nur der Oberstempel pressen würde. Hierzu dient eine Nockenanordnung, wobei das Merkäml, <Ir?.ß die Nockenanordnung auch gleichzeitig das Ausstoßen des Presslings bewirkt, nur von untergeordneter Bedeutung ist. Die Nockenanordnung hat auch auf die Bewegung der Kniehebel keinen Einfluß, sondern sie bewirkt nur eine Verschiebung des gesamten Antriebsblockes, -bestehend aus Kniehebel, Oberstempel und dem mit den Zugstangen starr verbundenen Unterstemnel gegen den Pressenständer. Den Abstand zwischen Ober- und Unterstempel bestimmt lediglich dio Antriebszugstange, dabei ständig mit dem Zugstangensystem nitwandert^» Durch das Anheben des Kniehebelsystems wird aber auch der zwischen den Preßstempeln liegende Pressling in der mit dem Pressenständer starr verbundenen Pressform gehoben, und zwar gegen den Reibungswiderstand der Pressmasse ~enen die Pressformwandung, ladurch wiederum hat der Unterstempel eine größere Kraft aufzubringen als der Oberstempel, so daß ein doppelseitig gleichmäßiger Druckanstieg

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in Wirklichkeit nicht erzielt wird.·überdies steigt der Reibungswiderstand unst&tig , d.h. für die jeweiligen Pressmassen verschieden an. Steigt der Reibungswiderstand über die durch die Antriebsleistung gegebene maximale Presskraft der Kniehebelpresse an, so kann die Presse blockiert werden. Diese unterschiedlichen Verhältnisse in der jeweils zur Verwendung kommenden Pressmasse engen die Anwendung solcher Pressenkonstruktionen naturgemäß ein.

Ebenso ist infolge der Verwendung gleichlanger Kniehebelarme eine beliebige Veränderung der Presskraft im Ober- bzw. Unterstempel bei dieser Pressenkonstruktion nicht möglich. Eine veränderliche Presskraft kann aber bei den verschiedenen Verwendungszwecken der zu pressenden Steine von Bedeutung sein. So wäre z.B. ein Schamottestein für öfen oder Schornsteine an der der Hitze zugewandten Seite stärker zur pressen als an der Außenseite, d.h. die neutrale Zone liegt bei einem solchen Stein zwekfcmäßigerweise nicht in Steinmitte .

Weil sich derartige Forderungen von Fall zu Fall

^ ändern, muß eine universell einsetzbare Presse mit Einrichtungen ο versehen sein, die mit einfachsten Mitteln und großer Oeo nauigkeit eine Umrüstung der Pressen für jeden anderen Bedarfs-2J fall in kürzester Zeit ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

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Nachteile der bekannten Kniehebelpressen zu beseitigen und eine Kniehebelpresse zu schaffen, bei der die Einstellung des Pressenhubes und der Pressenkraft durch einfache konstruktive Mittel möglich ist und bei der die Kniehebel nicht über die Strecklage hinaus bewegt werden.

Die Erfindung besteht in der Kombination folgender Merkmale:

a) Die Anschläge sind für eine einstellbare Begrenzung der Endstellung des Oberstempels am Pressengestell höhenverstellbar angebracht;

b) für den Kniehebelantrieb ist in an sich bekannter Weise ein hydraulischer Kolbenantrieb vorgesehen;

c) der Pressweg und damit die Presskraft des Unterstempels ist im Bereich der Strecklage der Kniehebel durch eine den Hub des Antriebskolbens begrenzende Stellvorrichtung einstellbar.

ο Mit diesen Mittel läßt sich die Presskraft von Ober- ° und Unterstempel sowie deren Presswege mit wenigen einfachen

^ Handgriffen verändern, um die Lage der neutralen Zone in dem

co herzustellenden Pressling entsprechend zu beeinflussen. Darüberhinaus läßt sich bei Verwendung ungleichschenkliger Kniehebel-

paare für den Oberstempel ein vergleichsweise großer Leerhub erzielen, der einmal ein größeres Arbeitsspiel im Druckverlauf gestattet und zum anderen oberhalb des Fomentisches einen großen Bedienungs- und Füllraum schafft, wodurch auch verschiebliehe Pormenkästen vermieden werden. Da für die Pressseite ein einfacher, jedoch verstellbarer Anschlag, auf den der Oberstempel aufläuft, genügt, kommt jeglicher Aufwand an Schablonen, Kurvenscheiben oder dergleichen in Fortfall, und die Einstellung des Pressvorganges gewinnt an Genauigkeit und Vielfalt der Betriebsmöglichkeiten. Insbesondere ist die Möglichkeit einer prozentual großen Vorverdichtung mit der dem Kraft-Weg-Diagramm entsprechenden, an diesem Teil der Wegstrecke noch geringen Kraft, bezogen auf Anfangs- und Endvolumen gegeben, ehe die eigentliche Pressung einsetzt. Dies ist besonders treim Verpressen groß volumiger, d. h. flockiger oder körniger Werkstoffe erwünscht, um die Festigkeit der Presslinge zu erhöhen.

Weitere Merkmale und Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen

Fig. 1 eine Doppelkniehebelpresse gemäß der Er-

findung mit auseinanderbewegten Preßstempeln ο

■"" und

Fig. 2 eine solche Presse bei zusammenbewegten

Preßstempeln während eines PressVorganges. ₃ BAD ORIGINAL

Die gezeigte Doppelkniehebelpresse besteht aus einem Pressengestell, in dem längsverschieblieh Säulen 2 aufgehängt sind, dn deren unterem Ende eine Traverse 3 befestigt ist. Die Traverse 3 dient als Träger und Lagerung eines Unterstempels 4. An den Säulen 2 ist ferner ein Pressschlitten 5 geführt, der den Oberstempel 6 trägt. Die Stempel k_t 6 werden betätigt von einem hydraulischen Kolbenantr,ieb 7. Die Kolbenstange 8 des Kolbenantriebs 7 trägt zu diesem Zweck ein Querhaupt 9 mit daran gelenkig gelagerten Zwischenhebeln 10, die an Gelenkbolzen 11 von Kniehebelarmen 12,13 angreifen. Die oberen Arme 12 des Kniehefeelsystems sind jeweils über Lagerzapfen Ik mit den Säulen 2 verbunden, während die unteren _Arme 13 über Lagerzapfen 15 an dem Preßschlitten angreifen, über dem Unterstempel 4 befindet sich der Presstisch 16 mit einer Pressform 17, deren untere Öffnung durch den Unterstempel 4 verschlossen ist. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung der Stempel ist die obere Kniehebellage, in der sich der Schlitten 5 mit dem Oberstempel 6 in der höchsten Stellung I befindet.

Nachdem die Pressform 17 entsprechend dem herzustellenden Pressling mit einer genau bemessenen Menge Werkstoff gefüllt ist, fährt der Schlitten 5 mit dem daran befestigten ^ Stempel 6 so weit in die Pressmasse, wie es zur Erreichung eines

"V_5n bestimmten Pressdruckes erforderlich ist. Dies ist die Stellung

*~ II* die durch höhenverstellbar an dem Pressengestell 1 ange-

ordnete Anschläge 18 bestimmt wird. Mit dem Auftreffen des

Schlittens 5 auf die Anschläge 18 werden die am Schlitten be-

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festigten Lagerzapfen 15 zu Abstützpunkten des Kniehe^belsystems, das sich bei weiterer Beaufschlagung des hydraulischen AntriebsZylinders nunmehr zwangsläufig nach oben entfalten muß, wobei die Arme 12 die Säulen 2 über die Lagerzapfen 14 anheben und damit den Unterstempel 4 in die Form pressen. Der Unterstempel 4 wird hierbei aus seiner unteren Stellung III in die obere Stellung IV gebracht.'

Der Pressvorgang einer solchen Presse unterscheidet sich grundlegend von dem Pressvorgang bei Pressen, bei denen das Widerlager für die Einleitung der Bewegung des Gegenstempels durch den vom ersten Stempel zusammengepressten Werkstoff selbst gebildet wird. Es wird also nicht erst «Jene Stellung des Preßstempels abgewartet, bei der der Druck im Werkstoff so hoch angestiegen ist, daß die Pressmasse selbst zum Reaktions- bzw. Widerlagerpunkt wird una^ll Umkehr der Pressrichtung bewirkt. Damit würde nämlich vom Oberstempel 6 ein weitaus längerer Pressweg zurückgelegt werden, während der Unterstempel 4 erst sehr spät, und zwar mit sehr kurzem Weg zum Einsatz käme. Die neutrale Zone wäre damit Undefiniert und läge mithin nicht in der Mitte des Werkstückes. Durch das Auftreffen des Schlittens auf die Anschläge 18 wird der Press-"* druck nur so weit vorgetrieben, daß für den Unterstempel 4 noch _o ein genügend großer Weg-Druckbereich bleibt. Durch entsprechende ο Einstellung dieser Anschläge ist also eine genaue Verlagerung · der neutralen Zone möglich.
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Die vom Untersterapel ausgeübte Kraft liegt im Pressendiagranaa im Bereich der größten Kniehebel-Kraftentfaltung, soäaß

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die Pressleistung auf kürzerer Wegstrecke erzielt wird als die des OberStempels. Der vom Oberstempel bereits vorgepresste Stein wird also mit einer beträchtlich höheren Kraft- vom Unter stempel nochmals zusammengedrückt. Diese Schlußkraft kann im Bereich der Khiehebel-Strecklage, d.h. im Bereich der höchsten Drücke, geregelt werden. Zu diesem Zweck ist eine Einstellschraube 19 vorgesehen, auf der die niedergehende Kolbenstange 8 sich mit der Stützplatte 20 abstützt. Diese Einrichtung dient als Sicherheit gegen eine mögliche Zerstörung oder Beschädigung der Presse, welche bei den in der Strecklage auftretenden Kräften eintreten können. Auch der Unterstempel ist einstellbar. Ein Konusscheibenpaar 21, dessen untere Scheibe mit einem Einsteil-Nonius versehen ist, gestattet eine sehr feinfühlige Einstellung.

Wie aus der Zeichnung ferner ai ersehen ist, ist der Unterstempel 4 an der Kolbenstange eines weiteren Hydraulikzylinders 22 befestigt. Nach dem Pertigpressen der Steinplatte und Entlasten des Oberstempeis 6 wird der Hydraulikzylinder 22 beaufschlagt und die Steinplatte aus der Form; ausgehoben.

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- Patentansprüche -

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Claims

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RHEINMETAU.GMBH Düsseldorf, den 8.8.1968

Akte 275 / Aktenzeichen F 14 59 339.6

Patentansprüche

Kniehebelpresse, insbesondere Doppelkniehebelpresse, mit zwei durch einen gemeinsamen Kniehebelantrieb gegenläufig bewegbaren Preßstempeln, von denen der Oberstempel über einen entlang Führungen bewegbaren Preßschlitten mit den unteren Lagerzapfen des Kniehebelantriebes verbunden ist und der Unterstempel an einer Traverse zwischen Säulen sitzt, mit denen die oberen Lagerzapfen des Kniehebelantriebes fest verbunden sind, und wobei ferner Anschläge am Pressengestell vorgesehen sind, auf die der den Oberstempel tragende Preßschiit teil nach einem Teil des Pressenhubes auftrifft, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Anschläge (18) sind für eine einstellbare Begrenzung der Endstellung des Oberstempels (6) am Pressengestell (1) höhenverstellbar angebracht;

b) für den Kniehebelantrieb ist in an sich bekannter -* Weise ein hydraulischer Kolbenantrieb (7, 8) vor-

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o» gesehen;
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ο .

*- c) der Preßweg und damit die Preßkraft des Unterstem-

⁰⁰ pels (4) ist im Bereich der Strecklage der Kniehe- °? bei (12, 13) durch eine den Hub des Antriebskolbens begrenzende Stellvorrichtung (19) einstellbar.

BAD ORIGINAL -P?^PY Unterlagen (Art. 7 f 1 Abe. 2 Nr. ι Satz 3 des Änderung*«··, v. 4. a. 1967-. "" £

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2. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterstempel (4) durch einen weiteren Hydraulikzylinder (22) zusätzlich beaufschlagbar ist.
3. Kniehebelpresse nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hydraulikzylinder (22) lösbar in die Traverse (3) eingesetzt ist.

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