DE19803657C1 - Presse für keramische Formlinge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse für keramische Formlinge, mit einem hin und her beweglichen Formwerkzeugteil, das von einer Kolben/Zylinder-Einheit angetrieben und unter Preßdruck gesetzt wird, und mit einem Füllventil, das die Zufuhr von Hydraulikfluid zur Kolben/Zylinder-Einheit steuert und einen Ventilteller aufweist, der federnd in seine Schließstellung vorgespannt ist, in der der Ventilteller mit seiner einen Seite an einem Ventilsitz anliegt.

Eine solche Presse ist aus der DE 29 35 077 C2 bekannt. Pressen dieser Art weisen neben dem hin und her beweglichen Formwerk­ zeugteil noch ein zumeist feststehendes Formwerkzeugteil auf. Zwischen den beiden Formwerkzeugteilen werden die keramischen Formlinge erzeugt.

Damit ein fertig gepreßter keramischer Formling aus der Presse entnommen werden kann, muß das bewegliche Formwerkzeugteil von dem feststehenden Formwerkzeugteil wegbewegt werden. Nach der Entnahme des keramischen Formlings wird das bewegliche Form­ werkzeugteil wieder zu dem feststehenden Formwerkzeugteil hin verfahren, um einen weiteren keramischen Formling zu erzeugen. Aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus wird angestrebt, mit einer Presse eine möglichst große Stückzahl keramischer Form­ linge in kurzer Zeit herzustellen, was bedeutet, daß das Hin- und Herverfahren des beweglichen Formwerkzeugteils im Abstand von nur wenigen Sekunden erfolgen muß. Zur Entlastung der Kolben/Zylinder-Einheit, mit der der Preßdruck erzeugt wird, hat die Presse gemäß der DE 29 35 077 C2 einen Hilfsantrieb, der eine Aufnahmeplatte, an der das bewegliche Formwerkzeugteil befestigt ist, hin und her bewegt. Ein solcher Hilfsantrieb erhöht jedoch die Komplexität und die Kosten der Presse, was grundsätzlich unerwünscht ist.

Es ist auch bekannt, die Kolben/Zylinder-Einheit, mit der der Preßdruck erzeugt wird, zum Antrieb des beweglichen Formwerk­ zeugteils bzw. der Aufnahmeplatte heranzuziehen. Allerdings ist dann das Füllventil, das die Zufuhr von Hydraulikfluid zum Kolben/Zylinder-Einheit steuert, sehr großen Belastungen ausge­ setzt, da es in kurzer Zeit große Fluidvolumina unter hohem Druck passieren lassen muß. Es kommt daher häufiger zu Schäden an dem Füllventil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Presse für keramische Formlinge, bei der wie beschrieben eine Kolben/Zy­ linder-Einheit auch zum Antrieb des beweglichen Formwerkzeug­ teils eingesetzt wird, entsprechende Schäden am Füllventil zu vermeiden.

Ausgehend von einer gattungsgemäßen Presse ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Ventiltellerabstützungseinrichtung gelöst, die eine Ventiltellerabstützungsfläche, welche auf der von dem Ventilsitz abgewandten, anderen Seite des Ventiltellers in axialem Abstand zu letzterem und zentral in bezug auf den Ventilteller angeordnet und radial außerhalb des Ventiltellers abgestützt ist, und wenigstens eine radial außerhalb der Ven­ tiltellerabstützungsfläche angeordnete Durchflußöffnung auf­ weist. Die erfindungsgemäße Ventiltellerabstützungsfläche, deren axialer Abstand zum in Schließstellung befindlichen Ventilteller den Öffnungshub des Füllventils festlegt, entla­ stet im Betrieb das Füllventil erheblich und führt so zu einer deutlich erhöhten, schadensfreien Betriebszeit des Füllventils. Die vorzugsweise relativ großflächige Ventiltellerabstützungs­ fläche kann einen Großteil der in Offenstellung auf den Ventil­ teller wirkenden Kräfte gut verteilt aufnehmen, so daß der Ventilteller und ein gegebenenfalls vorhandener Ventilstößel geschont werden. Die wenigstens eine Durchflußöffnung ermög­ licht es dem durch das Füllventil strömenden Fluidvolumen, ohne eine wesentliche Behinderung weiterzuströmen.

In einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse er­ streckt sich die Ventiltellerabstützungsfläche von einem radial außerhalb des Ventiltellers gelegenen Halter radial einwärts. Die Ventiltellerabstützungsfläche kann dabei einstückig mit diesem Halter ausgebildet sein. Vorteilhaft stützt sich der Halter direkt am Zylinder der Kolben/Zylinder-Einheit ab. Dieser Zylinder, der ohnehin dem hohen Preßdruck standhalten können muß, kann ohne weiteres die über den Halter in ihn eingeleiteten, zusätzlichen Kräfte aufnehmen, die von der Abstützung des Ventiltellers herrühren.

Die Oberflächenform der Ventiltellerabstützungsfläche ist bevorzugt komplementär zu der mit ihr zusammenwirkenden Ober­ fläche des Ventiltellers ausgebildet. Aus Gründen einer kosten­ günstigen Fertigung ist die Ventiltellerabstützungsfläche besonders bevorzugt eben gestaltet.

Zur Erhöhung des Strömungsquerschnitts und zur Vergleichmäßi­ gung der Belastung der Ventiltellerabstützungsfläche sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse radial zwischen der Ventiltellerabstützungsfläche und dem Halter zwei in Draufsicht im wesentlichen bananenförmige Durch­ flußöffnungen spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Presse ist der Ventilteller auf seiner dem Ventilsitz zugewandten Seite mit einem Ventilstößel fest verbunden, auf dessen freies Ende eine Gewindehülse geschraubt ist, an der sich ein Ende einer den Ventilteller in seine Schließstellung vorspannenden Schrauben­ druckfeder abstützt, deren anderes Ende sich an einer Ven­ tilstößelführung abstützt. Die Gewindehülse erlaubt durch mehr oder weniger weites Aufschrauben auf den Ventilstößel eine Einstellung der Schließkraft des Ventils bei gleichzeitig kompakter Bauweise. Gemäß einer Weiterbildung der soeben be­ schriebenen Ausführungsform verbindet die Gewindehülse das freie Ende des Ventilstößels mit einem Gewindeansatz, der innen an einem hohlzylindrischen Ventilkolben ausgebildet ist. Mit­ tels dieses Ventilkolbens, der vorteilhaft in einem Ventilge­ häuse verschieblich aufgenommen ist, an dem auch die Ventilstößelführung befestigt ist, kann das Füllventil pneuma­ tisch oder hydraulisch angesteuert werden.

Die Größe der Ventiltellerabstützungsfläche beträgt bevorzugt zumindest das Doppelte der Querschnittsfläche des Ventilstö­ ßels.

In einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse kann die Ventiltellerabstützung auch durch radial außen am Ventilteller angebrachte Stützglieder gebildet sein, die sich nach Durchlaufen eines vorgegebenen Ventiltellerhubs an radial außerhalb des Ventiltellers angeordneten Anschlägen abstützen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Presse wird im folgenden anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch den hier interessierenden Bereich einer erfindungsgemäßen Presse im Bereich des mit ei­ ner Einrichtung zur Abstützung des Ventiltellers aus­ gestatteten Füllventils, und

Fig. 2 die Einrichtung zur Ventiltellerabstützung in Drauf­ sicht.

Fig. 1 zeigt den im Rahmen der vorliegenden Erfindung haupt­ sächlich interessierenden Teil einer Presse 10 für keramische Formlinge im Schnitt. In üblicher Weise hat die Presse 10 ein hin und her bewegliches Formwerkzeugteil sowie ein feststehen­ des Formwerkzeugteil, die beide hier nicht dargestellt sind. Durch Verfahren des beweglichen Formwerkzeugteils in Richtung auf das feststehende Formwerkzeugteil wird eine sich zwischen beiden Formwerkzeugteilen befindende, pulverförmige keramische Masse verdichtet. Nach dem Verdichtungs- bzw. Preßvorgang wird das bewegliche Formwerkzeugteil in entgegengesetzter Richtung verfahren und der entstandene keramische Formling kann entnom­ men werden. Fachleuten auf diesem Gebiet ist das Herstellen keramischer Formlinge mittels einer Presse wohlbekannt, weshalb auf eine weitergehende Erläuterung verzichtet wird.

Zum Antreiben des Formwerkzeugteils, d. h. zum Hin- und Herbewe­ gen desselben, und um den erforderlichen Preßdruck auf das Formwerkzeugteil aufzubringen, ist eine allgemein mit 12 be­ zeichnete Kolben/Zylinder-Einheit mit einem Kolben 14 vorhan­ den, der abdichtend und verschieblich in einem dickwandigen Zylinder 16 aufgenommen ist.

Die Zufuhr von Hydraulikfluid zur Kolben/Zylinder-Einheit 12 wird durch ein Füllventil 18 gesteuert, dessen Gehäuse 20 in einer Hydraulikfluid-Zufuhrleitung 22 angeordnet und von einem Anschlußflansch 24 umgeben ist. Der Anschlußflansch 24, der mit mehreren Schraubbolzen 26 mit dem Zylinder 16 der Kol­ ben/Zylinder-Einheit 12 verspannt ist, dient zur Befestigung der Hydraulikfluid-Zufuhrleitung 22 an der Presse 10.

Das Füllventil 18 weist ein bewegliches Ventilglied in Gestalt eines Ventiltellers 28 auf, der in Schließstellung des Ventils mit seiner einen Seite an einem kreisringförmigen Ventilsitz 30 dichtend anliegt, der an einem im wesentlichen hohlzylindri­ schen Ventilsitzträger 32 ausgebildet ist. Von der dem Ventil­ sitz 30 zugewandten Seite des Ventiltellers 28 erstreckt sich ein mit letzterem fest verbundener Ventilstößel 34 in das Ventilgehäuse 20 hinein. Der Ventilstößel 34 und damit auch der Ventilteller 28 wird von einer Ventilstößelführung 36 geführt, die axial zwischen dem Ventilgehäuse 20 und dem Ventilteller 28 angeordnet und am Ventilgehäuse 20 befestigt ist. Auf das im Ventilgehäuse 20 angeordnete, freie Ende des Ventilstößels 34 ist eine Gewindehülse 38 geschraubt, an der sich ein Ende einer Schraubendruckfeder 40 abstützt, die radial außerhalb des Ventilstößels 34 koaxial zum ihm angeordnet ist, deren anderes Ende sich an der Ventilstößelführung 36 abstützt. Die Schrau­ bendruckfeder 40 spannt somit den Ventilteller 28 in die Schließstellung vor, in der der Ventilteller 28 am Ventilsitz 30 anliegt. Durch mehr oder weniger weites Aufschrauben der Gewindehülse 38 auf den Ventilstößel 34 kann die Schließkraft des Füllventils 18 eingestellt werden.

Die Gewindehülse 38 dient ferner dazu, das freie Ende des Ventilstößels 34 mit einem Gewindeansatz 42 zu verbinden, der innen an einem hohlzylindrischen Ventilkolben 44 ausgebildet ist, welcher abdichtend und verschieblich in dem Ventilgehäuse 20 aufgenommen ist. Mittels des Ventilkolbens 44 kann das Füllventil 18 unabhängig von dem in der Hydraulikfluid-Zu­ fuhrleitung 22 herrschenden Druck geöffnet werden, indem einer zwischen dem Ventilkolben 44 und dem Ventilgehäuse 20 gebildeten Kammer 46 Druckfluid über eine hier nicht gezeigte Leitung zugeführt wird.

Zur Entlastung des Füllventils 18, insbesondere zur Entlastung seines Ventiltellers 28 und seines Ventilstößels 34, ist auf der von dem Ventilsitz 30 abgewandten, anderen Seite des Ven­ tiltellers 28 eine allgemein mit 48 bezeichnete Einrichtung zur Abstützung des Ventiltellers vorhanden. Die Einrichtung 48 umfaßt einen radial außerhalb des Ventiltellers 28 gelegenen und sich axial an den Ventilsitzträger 32 anschließenden, kreisringförmigen Halter 50, eine sich von dem Halter 50 radial einwärts erstreckende, ebene Ventiltellerabstützungsfläche 52 (sh. Fig. 2), die mit dem Halter 50 einstückig verbunden ist, sowie zwei radial zwischen der Ventiltellerabstützungsfläche 52 und dem Halter 50 spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Durchflußöffnungen 54, deren Gestalt in Draufsicht etwa bana­ nenförmig ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der ringförmige Halter 50 denselben Außendurchmesser wie der Ventilsitzträger 32 und ist zwischen letzterem und dem Zylinder 16 dichtend eingespannt. Der axiale Abstand der Ventiltellerabstützungsflä­ che 52 zum in Schließstellung befindlichen Ventilteller 28 legt den maximalen Öffnungshub des Füllventils 18 fest.

Die Einrichtung 48 zur Ventiltellerabstützung funktioniert wie folgt: Sobald das Füllventil 18 geöffnet wird, schnellt der Ventilteller 28 von dem in der Zufuhrleitung 22 strömenden, unter Druck stehenden Hydraulikfluid entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 40 bezogen auf Fig. 1 nach unten. Nach Durchlaufen des Maximalhubs kommt die der Kolben/Zylinder-Ein­ heit 12 zugewandte, ebene Seite des Ventiltellers 28 in Anlage mit der ebenfalls ebenen Ventiltellerabstützungsfläche 52. Die Größe der Ventiltellerabstützungsfläche 52 entspricht jedenfalls ungefähr der Fläche des Ventiltellers 28, so daß letzterer sich auf der Ventiltellerabstützungsfläche 52 groß­ flächig abstützen kann. Das gesamte bewegliche Ventilglied, also der Ventilteller 28 mit dem Ventilstößel 34, wird auf diese Weise entlastet. Das Hydraulikfluid kann aus der Zufuhrleitung 22 durch die im Ventilsitzträger 32 ausgebildeten Kanäle am Ventilteller 28 vorbei und durch die beiden Durchflußöffnungen 54 nahezu ungehindert zur Kolben/Zylinder-Einheit 12 strömen.

Beim Einbau der Einrichtung 48 sollte darauf geachtet werden, daß die Durchflußöffnungen 54 mit den im Ventilsitzträger 32 ausgebildeten Kanälen fluchten, um eine möglichst störungsfreie Durchströmung zu gewährleisten. Gegebenenfalls können der Ventilsitzträger 32 und der Halter 50 mit Rastnasen bzw. ent­ sprechenden Vertiefungen versehen sein, die einen Zusammenbau von Ventilsitzträger 32 und Halter 50 nur in einer Stellung ermöglichen, in der die Durchflußöffnungen 54 mit den Kanälen im Ventilsitzträger 32 fluchten.

Claims (9)

1. Presse (10) für keramische Formlinge, mit einem hin und her beweglichen Formwerkzeugteil, das von einer Kolben/Zylin­ der-Einheit (12) angetrieben und unter Preßdruck gesetzt wird, und mit einem Füllventil (18), das die Zufuhr von Hydraulik­ fluid zur Kolben/Zylinder-Einheit (12) steuert und einen Ven­ tilteller (28) aufweist, der federnd in seine Schließstellung vorgespannt ist, in der der Ventilteller (28) mit seiner einen Seite an einem Ventilsitz (30) anliegt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (48) zur Ventiltellerab­ stützung, die eine Ventiltellerabstützungsfläche (52), welche auf der von dem Ventilsitz (30) abgewandten, anderen Seite des Ventiltellers (28) in axialem Abstand zu letzterem und zentral in bezug auf den Ventilteller (28) angeordnet und radial außer­ halb des Ventiltellers (28) abgestützt ist, wobei der axiale Abstand der Ventiltellerabstützungsfläche (52) zum in Schließ­ stellung befindlichen Ventilteller (28) den Öffnungshub des Füllventils (18) festlegt, und wenigstens eine radial außerhalb der Ventiltellerabstützungsfläche (52) angeordnete Durchfluß­ öffnung (54) aufweist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventiltellerabstützungsfläche (52) sich von einem radial außerhalb des Ventiltellers (28) gelegenen Halter (50) radial einwärts erstreckt.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (50) sich am Zylinder (16) der Kolben/Zylinder-Einheit (12) abstützt.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventiltellerabstützungsfläche (52) eben ist.

5. Presse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß radial zwischen der Ventiltellerab­ stützungsfläche (52) und dem Halter (50) zwei in Draufsicht im wesentlichen bananenförmige Durchflußöffnungen (54) spiegelsym­ metrisch zueinander angeordnet sind.

6. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (28) auf seiner dem Ventilsitz (30) zugewandten Seite mit einem Ventilstößel (34) fest verbunden ist, auf dessen freies Ende eine Gewinde­ hülse (38) geschraubt ist, an der sich ein Ende einer den Ventilteller (28) in seine Schließstellung vorspannenden Schraubendruckfeder (40) abstützt, deren anderes Ende sich an einer Ventilstößelführung (36) abstützt.

7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse (38) das freie Ende des Ventilstößels (34) mit einem Gewindeansatz (42) ver­ bindet, der innen an einem hohlzylindrischen Ventilkolben (44) ausgebildet ist.

8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Ventilkolben (44) in einem Ventilgehäuse (20) verschieblich aufgenommen ist, an dem auch die Ventilstößelführung (36) befestigt ist.

9. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventiltellerabstützungsfläche (52) relativ großflächig ist.