DE20022762U1

DE20022762U1 - Feste Pressscheibe

Info

Publication number: DE20022762U1
Application number: DE20022762U
Authority: DE
Original assignee: BINGER ANNA DORA
Current assignee: Heydasch Horst De
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2010-07-26

Description

AC HEY 5001 GDE

1 13.12.2001

Feste Pressscheibe

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine aus mindestens einem Teil bestehende feste Pressscheibe mit einer Pressfläche, die eine Kraft auf ein zu pressendes Material ausübt, eine Pressvorrichtung sowie ein Pressverfahren.

Nach dem Stand der Technik sind Pressen bekannt, welche mittels fester Pressscheiben betrieben werden, die den Druck auf das zu verpressende Material übertragen. Die Pressscheiben bestehen in einigen Ausführungsformen aus einem Füllstück und einem Dichtring. Die Pressscheiben sind in der Regel rotationssymmetrisch und befinden sich während des Pressvorganges in einem Aufnehmer, der sie ummantelt. In der Regel besteht die Pressscheibe aus einem Metall, wie Warmarbeitsstahl.

0 Beim Pressen ist die Pressscheibe einer starken Druckbelastung und einer Durchmesservergrößerung ausgesetzt, die eine Beanspruchung des Materials mit sich führt. Diese Beanspruchung führt zu einem Verschleiß des Pressscheibenmaterials. Weiterhin ergibt sich bei den Pressvorrichtungen nach dem Stand der Technik die Problematik, dass zu Beginn des Pressvorgangs im Aufnehmer enthaltene Luft oftmals nicht vollständig entweichen kann und das zu verpressende Material beeinträchtigt.

0 Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Pressscheibe zu gestalten, welche einen möglichst geringen Verschleiß aufweist sowie ein Pressverfahren zur Verfügung zu

AC HEY 5001 GDE

stellen, das eine besonders saubere Pressung ermöglicht.

Ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 wird die Aufgäbe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine aus mindestens zwei Teilen bestehende Pressscheibe eingesetzt wird, die mit einer Pressfläche eine Kraft auf ein zu pressendes Material ausübt, wobei die Pressscheibe mindestens in ihrem Randbereich in Bezug auf ihre horizontale Rotationsachse einen im Wesentlichen radialsymmetrischen Spalt besitzt, welcher sich vorzugsweise von innen nach außen im Wesentlichen konisch aufweitet.

Mit der erfindungsgemäßen Pressscheibe wird nunmehr eine längere Lebensdauer erzielt, die einen geringeren Verschleiß aufweist und die Durchmesservergrößerung und die anschließende Entlastung dauerhaft sicherstellt. Weiterhin wird der Einschluss von Luft in dem Pressvolumen verhindert, wodurch die Pressqualität verbessert wird.

Vorzugsweise unterliegt das Füllstück einer Biegespannung. Durch diese Biegespannung wird ein Druck auf den Konus des Dichtrings ausgeübt. Hierdurch weitet sich der Dichtring auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft in schematischer Form.

AC HEY 5001 GDE .. .

Es zeigt:

Fig.l: Eine erfindungsgemäße feste Pressscheibe.

Die in Figur 1 dargestellte Pressscheibe besteht aus einem Pressscheibenkern 5, auf dem mittels eines Zentrierbolzens 4 als Befestigungsmittel ein vorzugsweise in einem zentralen Bereich konisch nach außen geformtes Füllstück 3 in eine im Pressscheibenkern 5 eingelagerte Mutter 6 eingeschraubt ist. Das Füllstück 3 weist eine Pressfläche 16 auf. Das Füllstück 3 liegt bei Betrieb der Pressscheibe im Zentrum am Pressscheibenkern 5 an. Die Mutter 6 wird durch einen Sicherungsstift 7 arretiert. Der Pressscheibenkern 5 und das Füllstück 3 sind von einem Dichtring 1 ummantelt. Auf den Dichtring 1 ist ein Zwischenring 2 aufgesetzt, welcher den Pressscheibenkern 5 umgibt. Auf den Zwischenring 2 ist eine weitere Stützscheibe 9 hinterlegt. Parallel zur in der Mitte durch die durchbrochene Linie angedeuteten Rotationsachse verlaufen in einem Winkel von 90° vier Bohrungen 14 durch die Stützscheibe 9 und setzen sich im Pressscheibenkern 5 fort. Die Bohrungen 14 weiten sich im vorderen Bereich der Stützscheibe 9 und im hinteren Bereich des Pressscheibenkerns 5 auf und nehmen jeweils einen Zentrierstift 8 auf. In die Bohrungen 14 münden in der Stützscheibe 9 die Bohrungen 13 für Schlüssel zum Auf- und Abschrauben der Pressscheibe. Ein Zuganker, beziehungsweise Verbindungsbolzen 12, durchtritt entlang der Rotationsachse die Stützscheibe 9 und den Pressscheibenkern 5. Hinter der Stützscheibe 9 ist ein Pressstempel 11 hinterlegt, der ebenfalls vom Zuganker 12 durchlaufen wird. Der Pressstempel 11 und die Stütz-

AC HEY 5001 GDE

scheibe 9 nehmen in einem Hohlraum den Sicherungsstift 10 auf.

Das Füllstück ist auch an der dem Pressgut zugewandten Seite konisch oder gewölbt. Bei Beginn eines Pressvorgangs gelangt daher der mittlere Bereich des Füllstücks zuerst in Kontakt mit dem Pressgut.

Im Folgenden soll die erfindungsgemäße Pressscheibe beispielhaft erläutert werden.

In einer in Figur 1 dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Pressscheibe einen Pressscheibenkern 5, an den das Füllstück 3 mit einem Befestigungsmittel angebracht ist. In dieser Ausführungsform ist das Füllstück 3 mit einem Zentrierbolzen 4 in die Mutter 6 derart eingeschraubt, dass das Füllstück 3 entlang der Rotationsachse der Pressscheibe mittig fixiert wird. Das hat zur Folge, dass die das Füllstück 3 haltende Kraft entlang der Rotationsachse am stärksten wirkt. Das Füllstück 3 liegt dann unter dem konischen Bereich des Zentrierbolzens 4 auf dem Pressscheibenkern 5 auf. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist nun die dem Pressscheibenkern 5 zugewandte Seite des Füll-Stückes 3 nach außen konisch verjüngt (ebenso kann der Pressscheibenkern konisch verjüngt sein), so dass sich zwischen dem Pressseheibenkern 5 und dem Füllstück 3 ein Spalt 3A ausbildet. Dieser Spalt kann einen Winkel von vorzugsweise 0,1° bis 3° einschließen. Vorteilhafterweise beträgt der Winkel 0,3° bis 1°, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Winkel von etwa 0,5° gewählt. Durch den erfindungsgemäßen Spalt 3A

AC HEY 5001 GDE

wird ein Biegemoment in dem Füllstück 3 ermöglicht, welches zu einer größeren Verschleißbeständigkeit des Füllstückes 3 und damit der Pressscheibe führt. Weiterhin wird auf das in der Figur 1 nicht dargestellte zu pressende Material beim Aufstauchen der Druck mittig weitergeleitet, bevor die Pressscheibe sich aufweitet, was zu einer besseren, insbesondere gleichmäßigeren, Entlüftung führt. Um die vorteilhafte Wirkung zu erzielen, muß der Spalt 3A nicht streng konisch verlaufen.

Es ist auch denkbar, dass sich entlang des Spaltes 3A Abweichungen von der rein konischen Form ergeben. Ebenfalls ist es denkbar, den Spalt 3A so auszugestalten, dass er im Wesentlichen parallel zu der unteren Fläche des Presskerns 5 verläuft und mehr oder weniger tief bis zur Rotationsachse des Pressscheibenkerns 5 vorstößt. Der Spalt 3A befindet sich mindestens im Randbereich der Pressscheibe und kann bis in das Zentrum hereinragen. Der zwischen dem Pressscheibenkern 5 und dem Füllstück 3 verbleibende Abstand kann vorzugsweise etwa 10 mm bis 100 mm betragen. Der vordere Bereich des Pressscheibenkerns 5 sowie das Füllstück 3 sind mit dem Dichtring 1 umgeben. Der Dichtring 1 ist mit seinem Innendurchmesser so ausgelegt, dass er mit der Kegelfläche 15 des Füllstückes 3 entweder einen minimalen Kontakt hat oder mit der Kegelfläche einen Spalt ausbildet, solange die Pressscheibe keinen Druck auf das zu pressende Material ausübt und somit unbelastet ist. Da die Pressscheiben in der Regel rotationssymmetrisch sind, nimmt auch der Dichtring eine den Außenkonturen 0 der Pressscheibe entsprechende rotationssymmetrische Form an. Durch die konische Fläche auf der dem Presskern zugewandten Seite des Füllstückes 3 ist bei Ein-

• &ogr; · ·

• O · ·

AC HEY 5001 GDE

&phgr; &phgr; &phgr; · ·

leitung des Stauchvorganges der Dichtring 1 weitestgehend unbelastet. Der entstehende Druck wird auf den Pressscheibenkern 5 weitergeleitet. Dies bewirkt, dass die sich noch im Aufnehmer befindliche Luft entweichen kann, da der Dichtring 1 nicht bei Beginn der Pressung nach außen gedrückt wird. Nach vollständiger Druckbelastung des Füllstückes 3 wird dieses unter Biegebeanspruchung in den Dichtring 1 gepresst. Der Dichtring 1 spreizt so zum genau definierten Zeitpunkt, wenn die Luft entwichen ist und dichtet ab. Das Entweichen der Luft führt auch dazu, dass die Pressung nicht durch Lufteinschlüsse gestört wird, und sich Fehlstellen in dem ausgepressten Material befinden. Nach Beendigung des Pressvorgangs nimmt das Füllstück 3 seine Ausgangsform ein und der Dichtring 1 ist entlastet. Bei der Rückzugsbewegung des Pressstempels 11 wird die Zugkraft vom Pressscheibenkern 5 auf den Dichtring 1 geleitet. Hierdurch wird verhindert, dass im Bereich des ursprünglichen Spaltes 15 die Kegelflächen des Dichtrin-0 ges 1 und des Füllstückes 3 sich in Kontakt befinden.

Auf diese Weise ist eine reibungsfreie Rückzugsbewegung möglich. Hierdurch wird die Lebensdauer der Pressscheibe erhöht.

Je nach Pressscheibengröße und Kosten können der Zentrierbolzen 4 und das Füllstück 3 sowie der Zwischenring 2 und der Dichtring 1 auch einteilig hergestellt sein. Es ist auch möglich, den Zentrierbolzen 4, das Füllstück 3 und den Pressscheibenkern 5 einteilig herzustellen.

Entscheidend für die Funktionsweise der erfindungsgemä-

AC HEY 5001 GDE . &ldquor; .. .

ßen Pressscheibe ist, dass eine Biegespannung erzeugt wird, welche einen Verschleiß der Pressscheibe, insbesondere der Kegelflächen 15, stark vermindert und die Pressscheiben zum gewünschten Zeitpunkt aufweitet. 5

Die Art der Befestigung der Pressscheibe oder des Füllstückes 3 an dem Pressscheibenkern 5 ist variabel und keinesfalls auf die beschriebene Weise beschränkt. Es können beispielsweise Zuganker oder Verbindungsbolzen hierfür eingesetzt werden. Auch die Verwendung von Stützscheiben und Mitnehmerstiften ist optional und nicht notwendig.

In anderen Ausführungsformen kann der Spalt 3A, welcher für das Biegemoment verantwortlich ist, auch dadurch ausgebildet sein, dass an Stelle das Füllstück 3 der Pressscheibenkern 5 eine nach oben gerichtete konusartige Ausgestaltung an der dem Füllstück 3 zugewandten Seite aufweist. Auch können sowohl das Füllstück 3 als auch der Pressscheibenkern 5 konusförmig ausgebildet sein und im Zusammenwirken einen Spalt 3 A ausbilden. In einer weiteren Ausführungsform können die dem Pressscheibenkern 5 zugewandte Seite des Füllstückes 3 und die dem Füllstück 3 zugewandte Seite des Pressscheibenkerns 5 im Wesentlichen passschlüssig aneinandergrenzen und ein Spalt 3A im hinteren Bereich des Pressscheibenkerns 5 angeordnet sein. In einer weiteren, besonders einfachen Ausführungsform ist es denkbar, dass der Pressscheibenkern 5 und das Füllstück 3 aus einem einzigen Formstück bestehen, welches in seinem der Pressfläche 16 zugewandten Ende einen Spalt 3A aufweist. Das auf das zu pressende Material den Druck ausübende

AC HEY 5001 GDE _&bgr; &ldquor; ,. .

• &iacgr; 5 · * ·&iacgr;

Werkstück - in der bevorzugten Ausfuhrungsform das Füllstück 3- besteht aus einem elastischen Material. Bevorzugt ist Warmarbeitsstahl.

Der Spalt 3A befindet sich vorzugsweise an dem dem zu pressenden Material zugewandten vorderen Bereich der Pressscheibe. Bevorzugt befindet sich der Spalt 3A in einem Abstand von etwa 5 % bis 40 % des Außendurchmessers der Pressscheibe von der Pressfläche 16.

AC HEY 5001 GDE ., _&bgr;

13

Bezugszeichenliste:

1. Dichtring 2. Zwischenring

3. Füllstück 3A.Spalt

4. Zentrierbolzen

5. Pressscheibenkern 6. Mutter

7. Sicherungsstift

8. Zentrierstift

9. Stützscheibe

10.Sicherungsstift 11.Pressstempel 12.Verbindungsbolzen 13.Bohrungen 14.Bohrungen 15.Kegelfläche 16.Pressfläche

Claims

1. Aus mindestens einem Teil bestehende Pressscheibe mit einer Pressfläche (16), die eine Kraft auf ein zu pressendes Material ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Spalt (3A) besitzt.

2. Pressscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (3A) in Bezug auf eine horizontale Rotationsachse der Pressscheibe im Wesentlichen radialsymmetrisch ist.

3. Pressscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (3A) im Wesentlichen oval ist.

4. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt 3A sich von innen nach außen im Wesentlichen konisch aufweitet.

5. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Aufweitung einen Winkel von 0,1° bis 3° annimmt.

6. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Pressscheibenkern (5) und einem Füllstück (3) besteht, welches mit Befestigungsmitteln (4) an dem Pressscheibenkern (5) befestigt ist.

7. Pressscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (4) das Füllstück (5) am Durchtritt der Rotationsachse der Pressscheibe mit dem Pressscheibenkern (5) verbindet.

8. Pressscheibe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (3A) dadurch ausgebildet wird, dass sich das Füllstück (3) an der dem Pressscheibenkern (5) zugewandten Seite nach außen konisch verjüngt.

9. Pressscheibe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Spalt (3A) dadurch ausbildet, dass sich der Pressscheibenkern (5) an der dem Füllstück (3) zugewandten Seite nach außen hin konisch zuläuft.

10. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der an das Füllstück (3) angrenzende Bereich des Pressscheibenkerns (5) und das Füllstück (3) von einem Dichtring (1) umgeben ist.

11. Pressscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (1) und die Kegelfläche (15) des Füllkerns (3) einen Spalt ausbilden oder lediglich einen minimalen Kontakt aufweisen.

12. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, dass sie einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist.

13. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei konische Spalten aufweist.

14. Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (3a) in einen weiteren Spalt (15) übergeht, der gegenüber dem ersten Spalt (3a) geneigt ist.

15. Pressvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pressscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.