Presse zum Verdichten von pulverförmigem Gut

Abstract

 Bei den bekannten Pressen zum Verdichten von pulverförmigem Gut, insbesondere zum Verpressen von pulverförmigen Sprengstoffen bei der Herstellung von Sprengkapseln für die Zündung von Sprengladungen handelt es sich um aufwendige schwere und komplizierte Einrichtungen, bei denen bei Einzelpressung mit Gewichten gearbeitet wird und daher große Massen bewegt werden müssen. Zur Verringerung dieses Aufwandes und zur Erzielung einer genau und schnell arbeitenden leichten Presse wird diese mit einer Führung aus zwei zueinander parallel angeordneten Führungssäulen (1) ausgebildet, die an ihren oberen und unteren Enden je mittels einer Traverse (3, 13) starr miteinander verbunden sind und auf denen ein das hydraulisch betätigbare Pressorgan (6) tragender Werkzeughalter (4) verschieblich angeordnet ist und wobei die untere Traverse (13) ein als Widerlager dienendes Druckstück (12) und die obere Traverse (3) einen mit Hilfskraft beaufschlagten Zylinder ( zur Begrenzung der Presskraft aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse zum Verdichten von pulverförmigem Gut, insbesondere zum Verpres­sen von pulverförmigen Sprengstoffen bei der Her­stellung von Sprengkapseln für die Zündung von Sprengladungen.

[0002] Je nach Art der zu verdichtenden bzw. zu verpres­senden pulverförmigen Stoffe ist es zur Erzeugung einer gleichmässigen und hohen Dichte erforderlich, die jeweiligen Stoffmengen, die Geschwindingkeit des Verdichtungsvorganges, die anzuwendenden Pressdrücke sowie die Haltezeiten bei maximalem Druck in der bestmöglichen Weise aufeinander abzustimmen.

[0003] Dies trifft in besonderem Maße für das Verpressen von Sprengstoffen in Sprengkapseln für die Zündung von Dynamiten oder anderen Sprengladungen zu. Bei solchen Sprengkapseln, die einen komplizierten Aufbau auf­weisen, werden pulverförmige Sekundärsprengstoffe wie z.B. TNT, PETN, RDX und Tetryl sowie Primär­sprengstoffe wie z.B. Bleiazid und Gemische von Bleiazid mit anderen Primärsprengstoffen wie z.B. Bleitricinat und anderen Zusätzen, nacheinander, gegebenenfalls in Teilmengen in die Kapseln eingefüllt und so verdichtet, daß die gewünschte und erforder­liche gleichmässige Ladedichte sicher erreicht wird.

[0004] Bei der Herstellung von Sprengkapseln ist es be­kannt, fünfzig bis einhundertfünfzig Kapseln bzw. Hülsen in einem als "Löffel" bezeichneten Halter anzuordnen, gleichzeitig mit den entsprechenden Sprengstoffen zu füllen und mit einer der Zahl der Kapseln bzw. Hülsen entsprechenden Zahl von Press­stempeln in einer Presse zu verpressen.

[0005] Diese Arbeitsweise hat zwar den Vorzug, daß in einem einzigen Durchgang durch die verschiedenen Stationen der Sprengkapselherstellung, nämlich Einfüllen und Verpressen von Sekundärsprengstoffen, Einfüllen eines Initialsatzes und gegebenenfalls eines Innenhütchens, anschließendes Verpressen, Ladehöhenkontrolle usw., im Verhältnis zur Einzelfertigung größere Stückzahlen erhalten werden.

[0006] Diese Fertigungsweise hat jedoch auch wesentliche Nach­teile, beispielsweise die Gefahr von großen Schäden im Ereignisfall infolge der pro Durchgang anwesenden gros­sen Mengen an Sprengstoff. Ein weiteres Problem bei der gleichzeitigen Herstellung einer großen Anzahl von neben­einander angeordneten Sprengkapseln ist die Dosierung einer stets gleichen Menge Sprengstoff in jeder dieser Kapseln, weshalb bei der anschließenden Verpressung des Sprengstoffs mit gleichem Druck für jede Kapsel mit einem Druckausgleicher gearbeitet werden muß. Als Folge kann eine erhebliche Unterschiedlichkeit der Ladehöhen und der Dichten von in einem gemeinsamen Löffel hergestellten Kapseln vorkommen, was bei der Weiterverarbeitung der Kapseln zu erheblichen Schwie­rigkeiten führen kann.

[0007] Aus Gründen der Sicherheit und der Schadensbegrenzung im Ereignisfall ist daher eine Einzelfertigung oder eine Fertigung von nur wenigen in unmittelbarer Nähe nebeneinander angeordneten Kapseln erwünscht, wobei diese Fertigungsweise möglichst auch noch automatisch erfolgen und der Einsatz von Bedienungspersonal auf Kontrollfunktionen beschränkt sein sollte.

[0008] Durch die US-A-695 075, die DE-A-1 796 359 und die BE-A-897 682 sind Einrichtungen bekanntgeworden, die es gestatten, Sprengkapseln in Einzelfertigung herzustellen. Bei diesen handelt es sich um Anlagen, bei denen einzelne Kapseln einer an einer sich drehenden Scheibe befestigten Halterung zugeführt werden. Durch Drehen dieser Scheibe wandern die Kapseln nacheinander zu verschiedenen Arbeits- und Prüfpositionen wie Sprengstoffeinfüllen, Pressen, Ladehöhenkontrolle usw. und werden schließlich vor Erreichen der Ausgangsposition aus der Halterung aus­gestoßen. Das Befüllen der Kapseln mit Sprengstoff erfolgt dabei mittels Einrichtungen, die es er­möglichen, die gewünschten und erforderlichen Ein­zelmengen der Sprengstoffe zu dosieren und in die Hülsen einzufüllen.

[0009] Diese sogenannten Rundläuferanlagen sind sehr kom­plizierte und schwere Maschinen, bei denen die ein­zelnen Stationen verhältnismäßig eng beieinander­liegen, was einerseits den Zugang zu den einzelnen Stationen beeinträchtigt und andererseits trotz vorgesehener Schutzmaßnahmen im Ereignisfall zu einer erheblichen Beschädigung der Maschine führen kann.

[0010] Von Nachteil ist dabei auch, daß das Verpressen des Sprengstoffs durch Auflegen von Gewichten bzw. durch Übertragung der Gewichtskraft mittels einer geeig­neten Hebelmechanik auf den bzw. die Preßstempel er­folgt, was bei jedem Pressvorgang das Hin- und Her­bewegen verhältnismäßig großer Massen und damit den Aufwand von viel Energie bzw. eine komplizierte und damit auch störanfällige Mechanik erfordert, weshalb diese Maschinen durch den mit dem Pressen verbundenen großen Aufwand auch sehr schwer und teuer sind.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Presse zur Verfügung zu stellen, die in ihrem Aufbau leicht und raumsparend ist und die es gestattet, das Ver­dichten von pulverförmigen Stoffen zu Presskörpern mit und ohne Hülse, insbesondere von pulverförmigen Sprengstoffen bei der Herstellung von Sprengkapseln, in Einzel- oder Duplexfertigung in schneller Folge und gegebenenfalls automatisch fernüberwacht durchzuführen. Ebenso ist das Montieren von Teilen wie z.B. von Innenhütchen und anderen Einsätzen in Sprenkapseln möglich.

[0012] Bei einer Presse gemäß dem Oberbegriff des An­spruchs 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0013] Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der erfindungs­gemäßen Presse sind in den Unteransprüchen be­schrieben.

[0014] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Presse ist eine leichte und raumsparende Ausführungs­form erzielt, bei welcher der Kraftfluß beim Press­vorgang nicht über eine Tisch- oder Arbeitsplatte verläuft, sondern von den Führungssäulen und den diese miteinander verbindenden Traversen aufge­nommen wird, so daß es möglich ist, die Tisch- oder Arbeitsplatte, auf der die Presse angeordnet wird, verhältnismäßig leicht und beispielsweise auch aus Holz herzustellen. Der Wegfall der bekannten sperri­ gen Gewichte hat den Vorteil, daß unter der Tisch- ­bzw. Arbeitsplatte genügend Raum für das Unterbrin­gen von anderweitigen Einrichtungen zur Verfügung steht, was insbesondere bei Anordnung der Pressen in einer automatischen Fertigungseinrichtung für Spreng­kapseln, beispielsweise einem sogenannten Rundläufer oder einer Anlage mit Verwendung eines Endlostransport­bandes entsprechende der DE-A-3 126 495 oder aber auch einer Anlage mit Anordnung der einzelnen Arbeitsposi­tionen in endlicher Hintereinanderanordnung, wichtig ist.

[0015] Darüberhinaus hat die erfindungsgemäße Presse den wesentlichen Vorteil, daß die jeweils anzuwendende Presskraft, die Haltezeit für die maximale Presskraft und die Geschwindigkeit für die Verdichtung sehr genau in der jeweils gewünschten und erforderlichen Größe eingestellt werden können, und daß ein Kraftausgleich beim gleichzeitigen Verpressen mit zwei oder mehreren Preßstempeln durch die hydraulische Betätigung von selbst gegeben ist.

[0016] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausfüh­rungsbeispiel gezeigt und wird anhand dieses im folgenden erläutert.

[0017] Es zeigen

Figur 1 in einer Ansicht und teilweise im Schnitt eine Presse mit zwei Preßstempeln,

Figur 2 in einem Ausschnitt in etwas größerem Maß­stab im Schnitt ein Ausführungsbeispiel für den Hydraulikzylinder der Figur 1 und

Figur 3 in schematischer Darstellung in einer Drauf­sicht ein Anwendungsbeispiel für den Einsatz Pressen in einem Sprengkapsel-Ladeautomaten mit Endlostransportband.

[0018] Die erfindungsgemäße Presse der Figur 1 weist die beiden zueinander parallelen Führungssäulen 1 auf, die mittels der oberen und unteren Traverse 3 bzw. 13 starr miteinander verbunden sind. Auf den Füh­rungsäulen 1 ist der als Joch ausgebildete Werkzeug­halter 4 über die Kugelbüchsen 7 auf- und abwärts beweglich geführt. Mit dem Werkzeughalter 4 ist der doppeltwirkende Hydraulikzylinder 5 starr ver­bunden, der - wie insbesondere aus Figur 2 ersicht­lich - an den nach unten herausragenden Enden 20 seiner Presskolben 19 die Preßstempel 6 trägt, die in der dargestellten Position ihre obere eingezo­gene Endlage einnehmen und an ihrem unteren Ende in dem Führungsstück 10 geführt sind.

[0019] An der Unterseite der oberen Traverse 3 ist der mit Hilfskraft beaufschlagte Zylinder 8, beispiels­weise ein Pneumatikzylinder angeordnet, dessen Kolben an seinem unteren Ende als Druckstück 9 ausgebildet ist. Auf dem an der oberen Traverse 3 befestigten Bügel 21 ist ein Schaltnocken 17 angeordnet. Dieser arbeitet mit nicht gezeigten Schaltern zur Betätigung des Zylinders 8 und des Hydraulikzylinders 5 zusammen, die am Halter 16 angeordnet sind, der seinerseits an dem beweglichen Werkzeughalter 4 starr angeordnet ist, der an seiner Oberseite die Druckscheibe 15 aufweist, die mit dem Druckstück 9 des Pneumatik­zylinders 8 korrespondiert.

[0020] In der gezeigten Ausgangsstellung lastet der auf- und abwärts bewegbare Werkzeughalter 4 mit sämtlichen an ihm befindlichen Teilen unter Zwischenschaltung der Dämpfung 18 auf den an den Führungssäulen 1 vorgese­henen Anschlägen 14.

[0021] Die gesamte Presse ist mittels der Traverse 13 und der Spannplatte 22 auf der Tisch- bzw. Arbeitsplatte 2 befestigt. Sowohl die Spannplatte 22 als auch die Arbeitsplatte 2 sind mit einer Aussparung 23 ver­sehen, in welcher das Druckstück 12 angeordnet ist. Anstelle des Druckstückes 12 kann auch ein Hydraulik­zylinder oder ein anderer mit Hilfskraft beaufschlag­ter Zylinder verwendet werden, der die Kapseln aus dem Transportsystem nach oben in eine Matrize hebt und zur Abstützung gegen die von den Stempeln 6 ausgehenden Druckkräfte dient.

[0022] Der Pressvorgang läuft wie folgt ab:

[0023] Die mit der vorgesehenen Menge pulverförmigen Gutes gefüllten und zu verpressenden nicht gezeigten Hülsen oder dergleichen werden hier im Doppelprisma 11 je zu zweit durch Festklemmen mittels eines ebenfalls nicht gezeigten Pneumatikzylinders in einer mit den Preßstempeln 6 genau korrespondierenden Position arre­tiert, wobei sie mit ihrem geschlossenen unteren Ende auf dem Druckstück 12 aufstehen. Anstelle des Doppelprismas 11 könnte selbstverständlich auch jede andere Form der Halterung angewendet werden, solange sie nur ihre Funktion zur Positionierung ordnungsgemäß erfüllt.

[0024] Der Zylinder 8 wird nun mit demjenigen Druck beauf­schlagt, der der an den Preßstempeln 6 jeweils zulässigen maximalen Presskraft entspricht. Danach wird über die in Figur 2 gezeigte obere Zuleitung 24 auch auf den Hydraulikzylinder 5 Druck gegeben, so daß die Preßstempel 6 nach unten ausgefahren werden. Die Geschwindigkeit der Preßstempel kann dabei vorteilhaft so reguliert werden, daß sie zunächst verhältnismäßig groß ist und bei Annäherung der freien Preßstempelenden an die Oberfläche des zu verpressenden Gutes dann verringert wird, beispielsweise durch rechtzeitiges Umschalten auf ein nicht gezeigtes Ventil mit gerin­gerer Durchlaßmenge von Hydrauliköl.

[0025] Nach Erreichen der Oberfläche des zu verpressenden Gutes baut sich an den Preßstempeln 6 eine Preßkraft auf, durch den die Hülsen auf das Druckstück 12 und dieses auf die Traverse 13 gepreßt werden. Bis zum Erreichen einer Preßkraft, der dem Eigengewicht des Werkzeughalters 4 samt der an ihm befestigten Teile entspricht, bleibt der Werkzeughalter 4 zu­sammen mit diesen Teilen in der gezeigten Ausgangs­lage auf den Anschlägen 14. Bei höher werdender Verdichtung und entsprechend das Eigengewicht über­steigender Preßkraft hebt der Werkzeughalter 4 samt der an ihm befestigten Teile von den Anschlä­gen 14 ab und bewegt sich auf den Führungsäulen 1 nach oben. Sobald der jochförmige Werkzeughalter 4 mit der an ihm angebrachten Druckscheibe 15 auf das Druckstück 9 des Zylinders 8 auftrifft, baut sich eine zunehmende Preßkraft auf, bis diese schließlich den am Zylinder 8 eingestellten maximal zulässigen Druck erreicht. Eine weitere Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 5 hat keine Erhöhung der Preßkraft der Preßstempel 6 zur Folge, da ein weiteres Heraus­drücken der Preßstempel aus dem Hydraulikzylinder vom Zylinder 8 durch entsprechendes Zurückweichen des Druckstückes 9 kompensiert wird, ohne daß sich dabei der Druck im Zylinder erhöht, da der Druck z.B. durch ein Reduzierventil konstant gehalten wird.

[0026] Der Preßdruck bleibt nun so lange in maximaler Höhe erhalten, bis über einen am Halter 16 angeordneten nicht gezeigten Schalter durch den Schaltnocken 17 der Hydraulikzylinder 5 umgeschaltet wird, so daß nunmehr Hydrauliköl über die untere Zuleitung 25 zugeführt und dadurch die Preßkolben 19 in ihre obere Ausgangslage zurückgeführt werden. In gleichem Maße werden dadurch auch die Preßstempel 6 in ihre Aus­gangslage zurückgezogen und der Werkzeughalter 4 mit den an ihm befestigten Teilen setzt sich wieder auf den Anschlägen 14 auf, womit der Preßvorgang beendet ist.

[0027] Die Dauer des Pressens bei maximalem Pressdruck kann in einfacher Weise dadurch verkürzt oder verlängert werden, daß der Schaltnocken 17 verschieblich am Bügel 21 angeordnet und entsprechend nach unten oder oben verschoben wird.

[0028] In vorteilhafter Weise verläuft bei der erfindungs­gemäßen Presse der Kraftfluß von den Preßstempeln 6 über die Hülsen zu den Führungsäulen 1 nicht durch die Tischplatte 2, sondern über das Druckstück 12 und die Traverse 13. Die Tisch- bzw. Arbeitsplatte 2 wird durch den Preßvorgang also nicht beeinflußt. Sie braucht im wesentlichen nur das Gewicht der Presse zu tragen und kann daher verhältnismäßig leicht ausgeführt und sogar aus Holz hergestellt sein.

[0029] Die erfindungsgemäße Presse kann sowohl für sich allein mit einem einzigen oder auch mehreren Preß­stempeln zur Anwendung kommen. Ebenso kann sie aber auch in einer erforderlichen Stückzahl im Rahmen einer eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Arbeits­schritten ausführenden Anlage, sei es in endlicher Anordnung hintereinander oder in endloser Anordnung wie beispielsweise bei den für die Sprengkapsel-­Herstellung bekannten sog. Rundläufern oder so wie bei dem in Figur 3 schematisch dargestellten Spreng­kapselladeautomaten, der beispielhaft den Einbau von drei Pressen zeigt, zur Anwendung kommen.

[0030] Bei diesem Automaten laufen alle erforderlichen Arbeitsgänge gleichzeitig taktweise ab, wobei die einzelnen Arbeitspositionen durch ein umlaufendes Fördersystem, hier als ein im Uhrzeigersinn umlau­fender Zahnriemen 38 ausgebildet, miteinander ver­bunden sind. An der Einsetzposition 26 werden takt­weise jeweils zwei Sprengkapselhülsen in das Förder­system eingeführt und nacheinander der Vollzählig­keitskontrolle 27, der Kalibrierung 28, der ersten Sprengstoffdosierung 29, der ersten Sprengstoff­pressung 30, der zweiten Sprengstoffdosierung 31, der zweiten Sprenstoffpressung 32, der Initial-­Sprengstoffdosierung 33, dem Einsatz der Innenhütchen 34, der Initial-Sprengstoffpressung 35, der Höhen­toleranzkontrolle und Ausschleusung fehlerhafter Kapseln 36 und schließlich der Ausschleusung der fertig geladenen einwandfreien Kapseln 37 zugeführt.

[0031] Es versteht sich, daß die einzelnen Arbeitspositionen so ausgestattet sind, daß fehlerhafte Abweichungen von den vorgegebenen Werten festgestellt und ent­ sprechende Maßnahmen wie Ausschleusen aus dem Förder­system oder erforderlichenfalls auch Stillsetzung des Automaten und Alarmauslösung selbsttätig veran­lasst werden. Für die Ausbildung des Automaten kommt es dabei vorteilhaft zustatten, daß infolge der Er­zeugung der Gegenkraft mittels z.B. pneumatischer Zylinder die Pressen kleingehalten werden können.

Ansprüche

1. Presse zum Verdichten von pulverförmigem Gut, insbesondere zum Verpressen von pulverförmigen Sprengstoffen bei der Herstellung von Spreng­kapseln für die Zündung von Sprengladungen, mit an einer Führung auf- und abbewegbarem mit wenigstens einem Pressorgan versehenen Werkzeughalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung als zwei zueinander parallel angeordnete, an ihren oberen und unteren Enden je mittels einer Traverse (3) bzw. (13) starr miteinander verbundenen Säulen (1) und der Werkzeughalter (4) als auf den Säulen verschieblich geführtes Joch mit an diesem be­festigten, das Pressorgan, beispielsweise Press­stempel (6), betätigendem Hydraulikzylinder (5) ausgebildet ist, daß auf der unteren Traverse (13) ein Druckstück (12) als Widerlager für die Auf­nahmebehälter für das zu verdichtende Gut vorge­sehen ist und daß zur Begrenzung der Presskraft an der oberen Traverse (3) eine Kraftbegrenzungs­einrichtung angeordnet ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftbegrenzungseinrichtung als ein an der Traverse (3) starr befestigter mit Hilfs­kraft beaufschlagter Zylinder (8), beispiels­weise ein Pneumatikzylinder, mit einstellbarem Reduzierventil ausgebildet ist.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) ein mit einem am Werkzeug­halter (4) angeordneten Druckelement, beispiels­weise einer Druckscheibe (15), zusammenarbei­ tendes Druckstück (9) aufweist, das bei Erreichen des am Pneumatikzylinder (8) eingestellten maxi­malen Pressdruckes ohne weitere Druckerhöhung durch das Druckelement des Werkzeughalters (4) axial verschiebbar angeordnet ist.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Werkzeughalter (4) und/oder das Druckstück (9) eine Hubbegrenzungs­einrichtung vorgesehen ist.

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungseinrichtung als ein am Werkzeughalter (4) befestigter Halter (16) mit einem Betätigungsschalter für den Hydraulik­zylinder (5) sowie mit diesen zusammenarbeitenden an einer der Führungssäulen (1) befestigten Schaltnocken (17) ausgebildet ist.

6. Presse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (17) höhenverstellbar aus­gebildet ist.

7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Pressorgans veränderbar ist, beispielsweise mittels eines mit dem Hydraulikzylinder (5) zu­sammenarbeitenden Magnetventils oder dergleichen.

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (4) in Ruhestellung mit eingezogenem Pressorgan auf an den Führungssäulen (1) angeordneten Anschlägen (14) aufsitzt.

Zeichnung