DE20210144U1 - Maschine zum Pressen von Spänen, insbesondere Aluminiumspänen - Google Patents

Description

Maschine zum Pressen von Spänen, insbesondere von Aluminiumspänen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Pressen von Spänen, insbesondere von Aluminiumspänen, zu transportfähigen Barren, welche Maschine eine Kompressionskammer aufweist, die durch einen in Richtung einer offenbaren Schottwand einfahrenden Stempel verkleinerbar ist, welcher Kompressionskammer eine von oben zu beschickende und vom Stempel durchf ahrene Füllkammer vorgeordnet ist, deren Füllungsgrad die Kompressionsbewegung des Stempels veranlaßt.

Derartige Maschinen dienen bekannterweise dazu, die von Zerspanungsmaschinen kommenden Späne zu Barren zu pressen, um sie dann dem Schmelzprozess zuführen zu können.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Maschine gebrauchsvorteilhaft und kostensparend auszugestalten.

Diese Aufgabe ist zunächst und im Wesentlichen bei einer Maschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass mehrere programmgesteuert nacheinander erfolgende Fahrbewegungen des Stempels vorgesehen sind mit sich steigernder Druckkraft derart, dass zunächst eine Anzahl von Kompressionsfahrbewegungen des Stempels bis zum Erreichen eines bestimmten Widerstandes (z.B. 150 bar) in eine Rückfahrbewegung mit Pause und anschließender neuer Kompressionsfahrbewegung umgesteuert ist, um anschließend bei einer letzten Kompressionsfahrbewegung ein höheres Widerstandsmoment (z. B. ca. 250 bar) aufzubringen bis in eine Stempel-Stopp-Stellung, in welcher sich zeitverzögert die Schottwand öffnet mit anschließendem Ausstoßen des gepressten Barrens durch Vorfahrbewegung des Stempels.

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Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine Maschine der in Rede stehenden Art angegeben, die sich bei einfachem Aufbau durch einen hohen Gebrauchswert auszeichnet. Nach Füllen der Füllkammer bis zu einem vorgegebenen Füllungsgrad wird der Stempel initiiert, zunächst mit einer vorbestimmten Druckkraft vorzufahren unter Zusammenpressung der in die Füllkammer eingefallenen Aluminiumspäne in der Kompressionskammer. In Versuchen hat sich ergeben, dass eine Druckkraft von ca. 150 bar optimal ist. Anschließend fährt der Stempel wieder in seine Endlage zurück, so dass erneut Späne in die Füllkammer nachgefüllt werden können bis zum vorgegebenen Füllungsgrad. Erneut erfolgt dann ein Vorfahren des Stempels durch die Programmsteuerung bis zu dem bestimmten Widerstand von 150 bar. Dann fährt der Stempel wieder in seine Endlage zurück. Die Füllkammer wird nachgefüllt. Anschließend fährt der Stempel erneut vor, um bei seiner letzten Kompressionsfahrbewegung das höhere Widerstandsmoment von ca. 250 bar aufzubringen und dieses Widerstandsmoment kurzzeitig zu halten, beispielsweise fünf Sekunden. Anschließend erfolgt ein Entlasten des Stempels beispielsweise dadurch, dass er um wenige Millimeter zurückfährt. Nun öffnet die Schottwand, so dass mittels des vorfahrenden Stempels der gepresste Barren aus der Kompressionskammer ausgestoßen werden kann. Die Anzahl der Kompressionsfahrbewegungen des Stempels bis zum Erreichen des bestimmten Widerstandes könnte jedoch auch höher sein als zwei. Aber wie gefunden wurde, genügen in den meisten Fällen zwei Kompressionsausfahrbewegungen. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ergibt sich durch den Einbezug eines aufsteckbaren Schütttrichters, der beiderseits seiner Bodenöffnung nach unten vorstehende Lamellenbleche besitzt, die sich in die gegenüber der Kompressionskammer verbreiterten Füllkammer derart erstrecken, dass sie flächig und randseitig an den Wänden der Füllkammer VGN 265 098 24545DE drr/shm/fe 28.Tuni2002

anliegen. Aufgrund dieser Maßnahme ist eine leicht bewerkstelligbare Zuordnung des Schütttrichters ermöglicht. Dies geschieht lediglich im Wege eines Einsteckens. Auch eröffnet dies die Möglichkeit einer schnellen Auswechselbarkeit des Schütttrichters gegen einen anders gestalteten, um beispielsweise eine geeignete Zuordnung zu einer Abgabestelle zu schaffen. Die zur Justierung des Schütttrichters dienenden Lamellenbleche behindern nicht die Stempelbewegung, da sie sich parallel zu dessen Verlagerungsrichtung erstrecken. Sie liegen flächig und randseitig an den Wänden der Füllkammer an. Das Volumen der Füllkammer wird demgemäß nicht beeinträchtigt. Hervorzuheben ist ferner die Tatsache, dass die Stempelstirnfläche von pyramidenstumpf artigen Vorsprüngen überragt ist. Letztere tauchen in das Spänematerial ein und begünstigen das Verpressen desselben. Es liegen solche geometrischen Verhältnisse vor, dass die Höhe der pyramidalen Vorsprünge kleiner ist als deren Basislänge. Hervorzuheben ist ferner der Sachverhalt, dass die Stempelstirnfläche und die Kompressionskammer einen Grundriß von etwa 190 mm haben. Dies erweist sich hinsichtlich des Transportes auf Europaletten von Vorteil, deren Palettengröße 800 mm &khgr; 1200 mm beträgt. Eine Schicht Barren kann demgemäß 24 Paletten beinhalten, ohne das die Schicht über den Palettenrand vorsteht. Um stets eine genügende Füllhöhe innerhalb der Füllkammer erreichen zu können, ist dieser eine Lichtschrankensteuerung zugeordnet. Nach Erreichen der durch die Lichtschrankensteuerung abgetasteten Füllhöhe führt die Lichtschrankensteuerung zu einer Vorverlagerung des Stempels. Der Abtransport der fertig gepressten Barren ist dadurch begünstigt, dass der Schottwand eine schräg abfallende Austragsrutsche für die ausgestoßenen Barren nachgeordnet ist. Antriebstechnische Vorteile entstehen dadurch, dass der Stempel stirnseitig einer Kolbenstange einer pneumatisch betriebenen Kolben/Zylindereinheit sitzt. Wenn die Maschine mit einer drucklufterzeugenden Einheit ausgestattet ist, kann sie unabhängig von einer stationären pneumatischen Versorgungslage aufgestellt werden. Schließlich ist es führungstechnisch noch von Vorteil, dass der Stempel

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sich rückwärtig in ein Kastenprofil fortsetzt, welches den Zylinder auf einem Teil seiner Länge überfängt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäß ausgestalteten Maschine, schematisch dargestellt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des aufsteckbaren Schütttrichters,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Maschine im Bereich des Schütttrichters und der Füllkammer mit Blick auf die Kompressionskammer,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Maschine im Bereich der Presskammer, Füllkammer und des Stempels nebst zugehöriger Kolben/Zylindereinheit und

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Maschine im Bereich der Füllkammer mit Blick auf die Stirnfläche des Stempels.

Im Einzelnen besitzt die Maschine ein von Aufstellfüßen 1 getragenes Maschinengestell 2. Auf letzterem ruht ein von U-Profilen 3,4, 5 gebildetes Rahmengestell. Bezüglich des in Maschinenlängsrichtung sich erstreckenden U-Profils 3 handelt es sich um das mit der größten Stegbreite. Mit dem Steg fest verbunden sind die parallel zueinander angeordneten U-Profile 4, welche die geringste Stegbreite aufweisen. Die U-Schenkel dieser U-Profile 4 erstrecken sich in entgegengesetzte Richtungen. Verbunden sind die Schenkel der U-Profile 4 mittels VGN 265 098 24545DE drr/shm/fe 28.Iuni2002

des U-Profils 5, dessen Stegbreite geringer ist als das des U-Profils 3. So bilden die U-Profile 3,4,5 einen von ihnen eingeschlossenen Vierkantraum. Unterbrochen ist dieser lediglich im Bereich der Füllkammer 6. Hierzu sind die U-Profile 4,5 mit der Länge der Füllkammer 6 entsprechenden Unterbrechungsstellen versehen. Ausschließlich das U-Prof il 3 mit der größten Stegbreite ist nicht unterbrochen und setzt sich demgemäß beidseitig der Füllkammer 6 fort.

Die Füllkammer 6 wird gebildet durch zwei Seitenwände 7, welche sich in der Flucht der U-Schenkel des U-Profils 3 erstrecken, vergleiche Fig. 4. Ferner dienen zur Bildung der Füllkammer 6 die Seitenwände 7 verbindende Querwände 8, 9. In diesen ist je eine Durchtrittsöffnung 10 bzw. 11 vorgesehen. Die miteinander fluchtenden Durchtrittsöffnungen 10,11 haben dabei eine Größe von 190 mm &khgr; 190 mm. An die Durchtrittsöffnung 10 schließen sich rückwärts gerichtete, an den U-Prof ilen 4,5,6 befestigte Quer gleitleisten 12 an. Eine untere Verschleißplatte 13 erstreckt sich dabei über den Bereich der Füllkammer 6. Der Größe der quadratischen Durchtrittsöffnung 10 ist diejenige eines Stempels 14 angepaßt. Letzterer besitzt eine Kopfplatte 15 mit rückwärtig von ihr ausgehender Vierkantflanschplatte 16. An dieser greift eine Kolbenstange 17 einer pneumatisch betreibbaren Kolben/Zylindereinheit 18 an. Endseitig stützt sich der Zylinder 19 an einem Querbolzen 20 des Maschinengestells 2 ab.

Ferner geht rückwärtig der Kopfplatte 15 ein Vierkantrohr 21 aus, welches eine Teillänge des Zylinders 19 umfasst. Die Außenflächen des Vierkantrohres 21 sind mit Verschleißplatten 22 bestückt. Diese führen sich an den maschinengestellseitigen Verschleißplatte 13 und den vorzugsweise aus Bronze bestehenden Quergleitleisten 12. Zusätzlich können horizontal ausgerichtete Gleitleisten den vertikalen Seitenwänden zugeordnet sein. Es ist festzuhalten, dass es sich bezüglich der Gleitleisten 12 um maschinengestellseitige Bauteile handelt, welche sich also nicht mitbewegen mit der Stempelverlagerung.

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Wie insbesondere Fig. 5 veranschaulicht, ist die der Füllkammer 6 zugekehrte Stempelstirnfläche von pyramidenstumpfförmigen Vorsprüngen 23 überragt. Deren Höhe ist geringer als die Basislänge der Vorsprünge. Beim Ausführungsbeispiel sind fünfundzwanzig Vorsprünge 23 in gleichmäßiger Flächenverteilung der Kopfplatte 15 zugeordnet.

Wie insbesondere die Querschnitte nach den Figuren 4 und 6 zeigen, besitzt die Füllkammer 6, in Querrichtung der Stempelverlagerung gesehen, eine größere Breite als der Stempel 14. Das Längenverhältnis der Füllkammerbreite zur Breite des Stempels 14 beträgt dabei etwa 2 :1.

Jenseits der Durchtrittsöffnung 11 der Querwand 9 erstreckt sich eine Kompressionskammer 24. Deren untere Wand wird gebildet durch die sich über die Füllkammer 6 hinaus erstreckende Verschleißplatte 13. So dann sind mit Verschleißplatten 42 ausgekleidete von den Abschnitten der U-Prof ile 4,5 gebildete Kammerwände 25 vorgesehen. Sowohl diese als auch die Verschleißplatten 13, 42 erstrecken sich bis zu einer quergerichteten Schottplatte 26, welche mit den U-Profilen 3,4,5 verbunden ist. Die Schottplatte 26 ist Träger einer Vertikalführung 27, in welcher eine Schottwand 28 in Höhenrichtung verlagerbar ist. Zur Verlagerung der Schottwand 28 dient ein Pneumatikzylinder 29, dessen Kolbenstange 30 am unteren Ende der Schottwand 28 angreift. Mittels des Pneumatikzylinders 29 kann über die Kolbenstange 30 die Schottwand 28 in eine solche Abwärtsstellung verlagert werden, in welcher der obere Bereich der Schottwand 28 die Kompressionskammer 24 verschließt. Der untere Bereich der Schottwand 28 bildet eine Vierkantöffnung 31 aus. Deren Größe ist dem Querschnitt der Kompressionskammer 24 angepaßt. Der Hub der Kolben/Zylindereinheit 29,30 ist so gewählt, dass nach einer Aufwärts Verlagerung der Kolbenstange 30 die Vierkantöffnung 31 mit der Kompressionskammer 24 fluchtet.

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Zur Bestimmung des Füllungsgrades der Füllkammer 6 dient eine Lichtschrankensteuerung. Zu diesem Zweck ist der Querwand 8 ein Sender 32 und der Querwand 9 ein Empfänger 33 zugeordnet.

In Verlängerung der Kompressionskammer 24 ist an die Schottplatte 26 eine Austragsrutsche 34 angesetzt. Dieselbe verläuft schräg abfallend. Abgestützt ist das freie Ende der Austragsrutsche von einer höheneinstellbaren Säule 35.

Ein weiterer Bestandteil der Maschine ist ein aufsteckbarer Schütttrichter 36. Dessen im Grundriss rechteckige Schüttöffnung ist größer als die Füllkammer 6, von oben gesehen. Beiderseits der Bodenöffnung 37 setzt sich der Schütttrichter 36 in parallel zueinander angeordnete, nach unten vorstehende Lamellenbleche 38 fort, welche in ihrer Länge derjenigen der Füllkammer 6 entsprechen und welche flächig an den Seitenwänden 7 der Füllkammer anliegen. Auf diese ist ein sicherer Einstecksitz des Fülltrichters realisiert.

Um die Maschine von einer stationären Pneumatikanlage unabhängig zu machen, besitzt die Maschine einen seitlichen Ausleger 39. Dieser trägt einen Elektromotor 40. In Verbindung steht dieser mit einer schematisch angedeuteten Pumpeneinheit 41, welche die Kolben/Zylindereinheit 18 mit Druckluft beliefert. Dies geschieht programmgesteuert.

Es stellt sich folgende Wirkungsweise ein:

Zunächst wird über den Schütttrichter 36 die Füllkammer 6 mit Aluminiumspänen gefüllt. Der maximale Füllungsgrad wird bestimmt durch die Lichtschrankensteuerung 32/33. Der zurückgefahrene Stempel 14 fährt nun vor, wobei die Aluminiumspäne in die durch die Schottwand 28 geschlossene Kompressionskammer 24 hinein geschoben werden. Es erfolgt eine Verdichtung der Aluminiumspäne durch den Stempel 14 bis zum Erreichen eines bestimmten VGN 265 098 24545DE drr/shm/fe 28.Tuni2002

Widerstandes, der bei der Maschine gemäß Ausführungsbeispiel etwa 150 bar beträgt. Anschließend erfolgt ein Zurückfahren des Stempels 14 bis in seine Endlage gegebenenfalls unter Einbezug einer Pause, welche dazu genutzt wird, Späne erneut bis zur durch die Lichtschrankensteuerung bestimmten Maximalhöhe nachzufüllen. Erneut geschieht eine Vorverlagerung des Stempels 14, wobei weiter Spänematerial in die Kompressionskammer 24 bewegt wird. Diese verbinden sich mit den bereits in der Kompressionskammer 24 komprimierten Spänen. Auch bei dieser Vorverlagerung wird ein Druck von 150 bar erzeugt. Die pyramidalen Vorsprünge 23 begünstigen die Spänemitnahme und das Verdichten der Späne innerhalb der Kompressionskammer 24. Danach fährt der Stempel 14 wieder bis in seine Endlage zurück. Es werden erneut Aluminiumspäne in die Füllkammer 6 geleitet. Nun erfolgt die letzte Kompressionsfahrbewegung des Stempels 14, welcher bei seinem Vorfahren die in der Kompressionskammer 24 befindlichen Aluminiumspäne bis zu einem höheren Widerstandsmoment von 250 bar verdichtet. Dieser Druck wird ca. 5 Sekunden gehalten. Danach wird die Kompressionskammer 24 und der darin gepresste, aus Aluminiumspänen bestehende Barren B entlastet. Dies geschieht durch geringe Zurückfahrbewegung des Stempels um ca. 20 mm. Programmgesteuert fährt dann die entlastete Schottwand 28 hoch in die in Fig. 5 angedeutete Stellung, wobei deren Vierkantöffnung 31 in die Fluchtstellung zur Kompressionskammer 24 gelangt. In der Freigabestellung der Schottwand 28 wird beispielsweise ein Endschalter initiiert, welcher dem Stempel 14 den Impuls gibt, vorzufahren unter Ausstoßen des gepressten Barrens B auf die Austragsrutsche 34. Danach fährt der Stempel 14 in seine Endlage zurück, so dass ein neuer Zyklus beginnen kann. Auch die Schottwand 28 ist dann wieder in ihre Verschlussstellung gemäß Fig. 1 zurückgekehrt.

Die fertig gepressten Barren B besitzen eine Grundfläche von 190 mm &khgr; 190 mm. Sie sind gut zu handhaben und können auf einer Europalette, welche einen Grundriß von 800 mm &khgr; 1200 mm besitzt, so aufeinander geschichtet wer-VGN 265 098 24545DE drr/shm/fe 28.Tuni2002

den, dass sie mit dem Palettenrand abschließen und nicht vorstehen. Dies bedingt transporttechnische Vorteile.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

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Claims (9)

1. Maschine zum Pressen von Spänen, insbesondere von Aluminiumspänen, zu transportfähigen Barren (B), welche Maschine eine Kompressionskammer (24) aufweist, die durch einen in Richtung einer öffenbaren Schottwand (28) einfahrenden Stempel (14) verkleinerbar ist, welcher Kompressionskammer (24) eine von oben zu beschickende und vom Stempel (14) durchfahrene Füllkammer (6) vorgeordnet ist, deren Füllungsgrad die Kompressionsbewegung des Stempels (14) veranlaßt, gekennzeichnet durch mehrere programmgesteuert nacheinander erfolgende Fahrbewegungen des Stempels (14) mit sich steigernder Druckkraft derart, dass zunächst eine Anzahl von Kompressionsfahrbewegungen des Stempels bis zum Erreichen eines bestimmten Widerstandes (z. B. 150 bar) in eine Rückfahrbewegung mit Pause und anschließender neuer Kompressionsfahrbewegung umgesteuert ist, um anschließend bei einer letzten Kompressionsfahrbewegung ein höheres Widerstandsmoment (z. B. ca. 250 bar) aufzubringen bis in eine Stempel-Stopp- Stellung, in welcher sich zeitverzögert die Schottwand (28) öffnet mit anschließendem Ausstoßen des gepressten Barrens (B) durch Vorfahrbewegung des Stempels (14).

2. Maschine nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch einen aufsteckbaren Schütttrichter (36), der beiderseits seiner Bodenöffnung (37) nach unten vorstehende Lamellenbleche (38) besitzt, die sich in die gegenüber der Kompressionskammer (24) verbreiterten Füllkammer (6) derart erstrecken, dass sie flächig und randseitig an den Wänden (7) der Füllkammer (6) anliegen.

3. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelstirnfläche von pyramidenstumpfförmigen Vorsprüngen (23) überragt ist.

4. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der pyramidalen Vorsprünge (23) kleiner ist als deren Basislänge.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelstirnfläche und die Kompressionskammer (24) einen Grundriß von 190 mm × 190 mm haben.

6. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine der Füllkammer (6) zugeordnete Lichtsteuerung (32/33).

7. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schottwand (28) eine schrägabfallende Austragsrutsche (34) für die ausgestoßenen Barren (B) nachgeordnet ist.

8. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (14) stirnseitig einer Kolbenstange (17) einer pneumatisch betriebenen Kolben/Zylindereinheit (18) sitzt.

9. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (14) sich rückwärtig in ein Vierkantrohr (21) fortsetzt, welches den Zylinder (19) auf einem Teil seiner Länge überfängt.