DE74477C - Verfahren und Presse zur Herstellung von Ziegeln - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Ziegeln sind bekannt' als das sogenannte »nasse«, »halbtroekne« und »trockne« Verfahren. Nach den beiden ersten Verfahren verwendet man Thon, welcher mit Wasser zu einer plastischen oder halbplastischen Masse angerührt ist, während nach letzterem Verfahren Thon in trocknen) oder zweckmäfsig in trocken gepulvertem Zustande zur Verwendung kommt. Es schliefst letzteres Verfahren, bei welchem die Anwesenheit jeder Feuchtigkeit im Thon unmöglich gemacht wird, eine besondere Schwierigkeit in sich.

Nach Austreiben der Feuchtigkeit haben die freigewordenen Thonporen das Bestreben, sich begierig mit atmosphärischer Luft zu füllen, welches Bestreben notwendigerweise bei gänzlicher Zerreibung des Thons noch erhöht wird, da die Luft auch zwischen die kleinsten Thonpartikel dringt.; Es ist daher für das letzte Stadium des Druckes zum Dichten und Formen der Ziegel eine sehr bedeutende Kraftäufserung erforderlich, um eine Vereinigung der trocknen Thontheilchen mit einander zu erzielen. Diese Schwierigkeit tritt deutlich zu Tage bei Berücksichtigung des Umstandes, dafs einer von den gegenüberliegenden Prefskolben derartiger Ziegelpressen eine Bewegung von 25 cm machen mufs, um den losen Thon auf die Dichtigkeit zu bringen, welche er erhalten mufs, ehe der letzte Druck angewendet werden kann, während der Kolben bei Ausübung dieses letzten Druckes sich nur um 6 bis 7 mm weiter vorbewegt. Der gegenüberliegende Kolben wird mit grofser Kraftäufserung um ebenfalls 6 bis 7 mm vorbewegt zur endgültigen Formung der Ziegel und Austreibung der Luft aus denselben, nach welcher Bewegung er mit verhältnifsmäfsig geringer Kraft den gröfseren Weg zurücklegt, um die Ziegel aus der Form auszustofsen.

Der Fabrikation von Ziegeln nach dem »trocknen« Verfahren haben sich grofse Schwierigkeiten entgegengestellt, welche besonders darin bestehen, dafs während der Thätigkeit der Kolben zusammengeprefste Luft in den Ziegeln eingeschlossen wird, welche nach der Pressung und dem Ausstofsen der Ziegel infolge ihrer Dehnbarkeit das Bestreben hat, wieder nach aufsen zu entweichen, wobei die Ziegel Risse oder Brüche erhalten.

Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wurden viele Versuche, mit mehr oder weniger Erfolgen angestellt und auch Maschinen gebaut, welche, durch Dampf bethätigt, mittelst. Zugstangen, Curvenscheiben und Winkelhebeln den erforderlichen Druck zum Formen der Ziegel ausübten. Besonders zweckmäfsig erwies sich die in Amerika unter Nr. 27654g am i.Mai 1883 patentirte Maschine, welche nach dem Princip einer pulsirenden Kolbenbewegung construirt ist, derart, dafs der Thon theilweise geprefst wird, die Kolben dann ein wenig zurückweichen, um der Luft den Austritt zu gestatten und. schliefslich wieder zur vollen Wirkung gebracht werden, um die letzte Pressung auszuüben.

Bei dieser mechanischen Bewegung ist die Kraft durch den Kolbenhub begrenzt und in Uebereinstimmüng damit ist auch die Leistung der Maschine, sowohl bezüglich ihrer Kraft-

abgabe als auch ihrer Geschwindigkeit beschränkt, so dafs es nicht rathsam erschien, mehr als zwei Ziegel gleichzeitig während jedes Kolbenhubes zu pressen.

Durch vorliegende Erfindung ist man nicht nur im Stande, die längere und weniger Kraft erfordernde Kolbenbewegung in eine schnelle und die kurze Kolbenbewegung in eine langsame Bewegung mit grofser Kraftäufserung umzusetzen, sonderp es können auch io bis 12 Ziegel oder entsprechend grofse Blöcke oder Platten gleichzeitig hergestellt werden ohne Anwendung von schweren und ungeschickten Theilen in der Maschine. Ferner wird einem längst gefühlten Bedürfnifs durch eine Maschine abgeholfen, welche die Ziegel auf Hochkant formt bezw. grofse Tafeln oder Blöcke, welche dicker sind als ein Ziegelstein.

Die in der Zeichnung dargestellte Maschine zeigt beispielsweise sechs Ziegel, welche stehend geformt werden. Eine derartige Maschine würde unter Anwendung der bisher bekannten Verfahren zum Formen von Trockenziegeln unausführbar gewesen sein.

Nach dem vorliegenden Verfahren wird den oben genannten Uebelständen begegnet. Mit Hülfe des zugehörigen Apparates wird unter verhältnifsmäfsig kleinem Kraftaufwand die Arbeit schneller und erfolgreicher als es bisher möglich erschien, ausgeführt. Zu diesem Zwecke wird nach dem weiter unten beschriebenen Verfahren eine beständig wirkende Kraftquelle, Druckluft oder Dampf, benutzt, um unmittelbar die mechanischen Vorrichtungen zur Hervorbringung der kurzen und langen Bewegungen zu bethätigen, welche zur ersten Formgebung und Pressung des Thons in der Mulde erforderlich sind. Für die weitere Bearbeitung der Ziegel wird die Kraft auf hydraulische Mechanismen übertragen, welche zwischen der Kraftquelle und den Kraft abgebenden Formtheilen eingeschaltet sind, so dafs letztere im gewünschten Kraftverhältnifs zur Hervorbringung der pulsirenden Bewegung und letzten Pressung bethätigt werden. Schliefslich wird die Anfangskraft, d. h. die Kraftquelle selbst, wieder benutzt zur mittelbaren Hebung des geformten Ziegels aus der Form.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. ι den Aufrifs einer zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Maschine;

Fig. 2 einen Höhenschnitt;

Fig. 3 eine Seitenansicht;

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Liniey-y, Fig. ι bezw. x-x der Fig. 3;

Fig. 5 die Einzelansicht eines in der Maschine angewendeten Dreiweghahnes;

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt unter rechtem Winkel zur Fig. 2.

Die Formkästen B sind in gewöhnlicher oder irgend einer geeigneten Weise im Rahmen oder Gestell A untergebracht, welcher zwischen der Kopfplatte C und der Fufsplatte C¹ angeordnet ist und dessen beide Enden die mittelst geeigneter Bolzen aa^l befestigten kurzen Cylinder D D¹ umschliefsen, Fig. 3. Ueber dem Cylinder D und auf diesem befestigt befindet sich ein hydraulischer Cylinder E und unter dem Cylinder D¹ ein ähnlicher hydraulischer Cylinder E¹. Jeder Cylinder E und E¹ ist an beiden Stirnseiten mit ringförmigen Ansätzen oder Erhöhungen versehen, welche in die Cylinder D D¹ bezw. die cylindrischen Ansätze der Kopfplatten C C¹ eingreifen. Der cylindrische Ansatz der Kopfplatte C ist mit einem Zwischenboden G versehen, durch welchen die Kolbenstange b des Kolbens H tritt, welcher letztere sich in dem durch Platte / und Bolzen c, Fig. 3, verschlossenen Hohlraum bewegt.

Die Fufsplatte C¹ mit ihrem aufwärts sich erstreckenden cylindrischen Ansatz F¹ bildet einen Hohlcylinder zur Aufnahme des Kolbens H¹, dessen Kolbenstange b^l durch die geschlossene Grundfläche des Cylinders E' tritt. Die Cylinder D und D¹ sind mit Verschlufsdeckeln JJ¹ und Stopfbüchsen KK¹ versehen und sämmtliche Cylinder und Kopfplatten sind durch Bolzen d, Fig. 1 und 3, mit einander verbunden.

Die Kopf- und Fufsplatte, das Gestell A und die zwischenliegenden Cylinder werden mittelst starker Pfeiler oder Säulen L und Schraubenmuttern L¹ in ihrer Lage gehalten und gegen Zug gesichert. Der obere Prefstisch oder Kopf M ist mit einer Anzahl von Stempeln zum Eindringen in die Formkästen B versehen und der untere Tisch oder Kopf M¹ ist in ähnlicher Weise construirt. Jeder Tisch oder Kopf ist mit einem Tauchkolben .N bezw. 2V¹, welche die in den Cylindern D und Z)¹ wirkenden Scheibenkolben O und O¹ tragen, verbunden.

Der obere Tauchkolben N ragt durch den Scheibenkolben O in den Wasserraum des hydraulischen Cylinders E und der untere Tauchkolben 2V¹ durch den Kolben O¹ in den Wasserraum des unteren hydraulischen Cylinders E¹. Die in die Wasserräume eintretenden Enden der Tauchkolben tragen federnde Dichtungsringe oder -Büchsen, Fig. 2.

Der Thon gelangt aus dem Zuführtrichter P¹ in den Füllkasten P, welcher mittelst des in dem Luftcylinder Q¹ arbeitenden Kolbens Q über die Formkästen geschoben wird. Die geformten Ziegel werden durch den hin- und hergehenden Füllkasten auf den Ablegetisch R geschoben, von wo sie in gewöhnlicher Weise einem Transportbande oder dergleichen übergeben werden.

Zwei mit einer Anzahl von Curvenscheiben versehene und in geeigneten Lagern T der

Kopf- und Fufsplatten C C¹ gelagerte Wellen S und S¹ tragen auf ihren unteren Enden Winkelräder U, die in entsprechende Winkelräder V auf den Enden der waagrechten Welle W eingreifen. Letztere dreht sich in den Lagern W der Fufsplatte C¹ und trägt eine Riemscheibe X, die ihren Antrieb von irgend einer Kraftquelle erhält, Fig. 3.

Ein in geeigneter Weise mit einer Luftpumpe oder dergleichen verbundenes Rohr e dient zum Zuführen der Druckluft, während die verbrauchte Luft durch das Rohr e¹ abgeführt wird. Von dem Rohr e zweigen die Rohre ff¹ nach dem oberen Cylinder D ab, in welchen sie über bezw. unter dem Kolben O münden, Fig. 1, um auf der anderen Cylinderseite nach dem Rohr e¹ zu gelangen. An den Verbindungsstellen der Rohre ff¹ befinden sich auf beiden Cylinderseiten nahe den Rohren e und e¹ Dreiweghähne g g¹ (von der in Fig. 5 gezeigten Construction), auf deren Ventilstangen die Hebel h bezw. Z?¹ sitzen, die mittelst kurzer, in den Curvennuthen I I¹ der Scheiben m m} gleitender Arme oder Zapfen bewegt werden. Entsprechend den Rohren ff¹ sind unten ähnliche Rohre η und n^l vorgesehen, welche mit dem unteren Cylinder ο¹ und mit den Rohren e e¹ verbunden sind. Auch sind an den Rohren η η¹ Dreiweghähne g² g³ angebracht, deren Betätigungshebel /i² und h³ durch die Nuthen /² I^s der Curvenscheiben m² m³ bewegt werden.

Diese Construction und Anordnung gestattet die Einführung von Druckluft abwechselnd oberhalb und unterhalb der Kolben ο und o\ von denen der obere ο zum theilweisen Pressen des Thons und der untere o¹ zum Herausheben des Ziegels aus der Form dient.

Die beiden Rohrgruppen 0 o¹ und ρ ρ¹ verbinden die Luftrohre e und e¹ mit den oberen und unteren cylindrischen Ansätzen F F¹ der Platten C C¹ und sind mit Dreiweghähnen q q¹ und q² q^a versehen, deren Betätigungshebel 7- r¹ r² und r³ von den Curvenscheiben t t^l i² und t^a bewegt werden zu dem Zweck, die Druckluft abwechselnd über und unter die Kolben H und H¹ zu leiten und somit diese anzutreiben.

Die Curvenscheiben u und u¹, Fig. 3 und 6, sind mit Nuthen ν und v^l ausgerüstet und bethätigen die Hebel w und η>^λ zur Umsteuerung der an beiden Seiten des Cylinders Q¹ in die Luftröhre e e¹ eingeschalteten Dreiweghähne χ derart, dais der mit dem Kolben Q verbundene Füllkasten P über die Formkästen und den Tisch R in geeigneter Weise hin- und hergeschoben werden kann.

Ist die Maschine in ihren Theilen richtig eingestellt und arbeitsbereit, so wird Wasser oder eine geeignete andere Flüssigkeit in den oberen hydraulischen Cylinder E oberhalb des Tauchkolbens N eingebracht, Fig. 2. Es kann dies mittelst eines in dem oberen Cylinderende eingesetzten Füllrohres geschehen, welches mit einer Verschlufskappe ausgerüstet ist. Ebenso wie der obere wird auch der untere hydraulische Cylinder unterhalb des Tauchkolbens iV¹ mit Wasser gefüllt. Der Hohlraum unterhalb des Zwischenbodens G des oberen cylindrischen Ansatzes F nimmt die Wassermenge des hydraulischen Cylinders E auf, wenn der Kolben N bei seinem Hochgang diese Wassermenge verdrängt.

Die Wirkungsweise der Maschine, welche am leichtesten unter Berücksichtigung der Fig. 2 verständlich wird, ist nachfolgende:

Fig. ι zeigt sämmtliche Theile in der Stellung, welche sie beim Beginn des Arbeitsvorganges einnehmen. Der untere Tauchkolben befindet sich in seinem Ruhepunkt, um den Stofs des oberen Tauchkolbens aufzunehmen. Die Welle W wird gedreht und mit ihr die stehenden Wellen SS¹, der Füllkasten P wird über die Formkästen geschoben, um seine vom Trichter P¹ empfangene Thonfüllung auszuschütten und dann wieder in seine ursprüngliche Lage unter dem Trichter zurückgezogen. Es wird diese Bewegung durch abwechselndes Zu- und Ablassen von Druckluft vor und hinter den Kolben im Cylinder Q¹ erzeugt. Sobald der Füllkasten P den Weg freigegeben hat, kommen die Curvenscheiben zur Wirkung, öffnen die Dreiweghähne g g^l und lassen die Druckluft durch Zweigrohr/über den Kolben ο treten und auf den Tauchkolben N wirken. Der Prefstisch oder Träger M mit seinen Stempeln bewegt sich abwärts, wobei letztere den Thon in der Form theilweise zusammenpressen, welche Thätigkeit durch das durch die unteren Stempel gebotene Widerlager unterstützt wird. Während dieser Bewegung wird die unter dem Kolben 0 befindliche Luft durch Dreiweghahn g^l in das Rohr e¹ gedrückt. Diese Bewegung des oberen Tauchkolbens ist so berechnet, dais der· Thon in der Form soweit zusammengeprefst wird, dafs zur Erlangung der fertigen Ziegelform noch 13 mm Pressung fehlen, während welcher Bewegung die Hebel h-Λ·¹ infolge der Curvenform in den Scheiben mm¹ unthätig bleiben.

Nun werden Dreiweghähne q^l q^z geöffnet und der Luft unterhalb des oberen Kolbens H und oberhalb des unteren Kolbens H¹ der Austritt gestattet. Nachdem die Hähne q^l q³ geschlossen, die Hähne q und q² geöffnet und die Kolbenstangen b b¹ in die hydraulischen Cylinder EE¹ behufs Ausübung eines hydraulischen Druckes auf die Tauchkolben N und N¹ eingetreten sind, bewirken letztere, indem sie sich gleichzeitig nähern, eine weitere Pressung des Thons bis auf eine ganz geringe, an der Endform der Ziegel noch fehlende Entfernung.

Kolbenstange b und Tauchkolben N verbleiben nun in Ruhe, mit ihnen der obere Stempelhalter mit den Stempeln; der Hahn q³ wird wieder geöffnet und die Luft unterhalb des Kolbens H¹ ausgelassen, wonach der letztere mit dem Kolben N und dem unteren Stempelträger bis auf den Ruhepunkt sinkt. Diese Bewegung gestattet der in dem Thonkörper befindlichen zusammengeprefsten Luft, zu entweichen. Unmittelbar hiernach wird der Hahn q² wieder geöffnet und die Druckluft unter den Kolben H¹ geleitet, wodurch letzterer gehoben wird und mittelst seiner Stange b^l einen hydraulischen Druck auf den unteren Tauchkolben N ausübt, um den Ziegeln die letzte Pressung zur Vervollständigung ihrer Form zu geben.

Sind die Ziegel^: auf diese Weise vollständig geprefst, so wird der Hahn q¹ geöffnet, um die über dem Kolben H befindliche Luft abzulassen, gleichfalls wird Hahn q geöffnet, um den Zutritt der Prefsluft unter genannten Kolben zu ermöglichen. Die geöffneten Hahne g und g¹ gestatten den Zutritt der Druckluft unter- den Kolben ο und den Austritt der über demselben befindlichen Luft, während die geöffneten Hähne g'² und g³ die Druckluft unter den Kolben o¹ zu- und die verbrauchte, über demselben befindliche Luft abführen, derart, dafs die Tauchkolben NN¹ bis in ihre höchstmögliche Stellung gehoben werden, wobei der Tauchkolben JV seine normale Lage wieder einnimmt und der Tauchkolben iV¹ die geformten Ziegel aus dem Formkasten heraus und in eine Ebene mit der Tischfläche hebt, worauf der Füllkasten bei seinem Vorwärtsgang über den Formkasten die Ziegel erfafst und auf den Tisch schiebt, während der Hahn g² vorher geöffnet wurde, um die Luft unterhalb des Kolbens o¹ entweichen und den Tauchkolben N^l sowie Kolben o¹ sich senken zu lassen.

Bezüglich des cylindrischen Ansatzes F der Kopfplatte C sei noch bemerkt, dafs der Raum unterhalb der horizontalen Scheidewand G als Aufnahmebehälter für die aus dem hydraulischen Cylinder E vertriebene Flüssigkeit dient.

Die Constructionseinzelheiten können, ohne dafs vom Erfindungsgedanken abgewichen wird, geändert werden; so z. B. können die Construction, Anordnung und Steuerung, sowie die Anzahl der Luft-Ein- und Auslafshähne Abänderungen erfahren.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche: ■ ■

   ι. Verfahren zum Bethätigen der Prefskolben von Ziegelmaschinen, darin bestehend, Druckluft oder Dampf als anfängliche Betriebskraft unter unmittelbarer Einwirkung auf den Kolben zur Hervorrufung des längeren Kolbenweges anzuwenden, bei welchem die Ziegel eine theilweise Pressung erfahren und in der darauf folgenden Uebertragung dieser Betriebskraft adf eine hydraulische Vorrichtung zur Erzielung eines kraftvollen Druckes zur Vollendung der Formgebung der Ziegel unter mittelbarer Einwirkung auf den Prefskolben.
2. 2. Ziegelpresse mit zwei von¹ entgegengesetzten Seiten gegen die Prefsform arbeitenden Stempeln zur Ausführung des unter Anspruch ι. angegebenen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dafs die Stempel jeder Seite durch die unter Druckluft oder einem sonstigen Kraftmittel bethätigten Scheibenkolben hindurch verlängert und an der Gegenseite als Tauchkolben ausgebildet sind, die in hydraulische Cylinder hineinragen, deren Druckflüssigkeit wiederum unter den verstärkten Druck der Druckluft u. s. w. gestellt werden kann, indem der Druck der letzteren von Kolben gröfseren Querschnitts auf solche kleineren Querschnitts übertragen wird, welche auf die Druckflüssigkeit «wirken, bei welcher Anordnung ferner zum Versorgen der Cylinder mit Druckluft ein gemeinsames Zufuhr-, und zum Ablassen derselben ein gemeinsamen Auspuffrohr vorgesehen ^: ist.
3. 3. Eine Ausführungsform der unter Anspruch 2. angegebenen Ziegelpresse, gekennzeichnet durch Zweigzufuhr- und -Auspuffrohr (FF¹J und (DD¹J, welche die Cylinder mit den Rohren (e und e^lj in Verbindung setzen und welche mit Dreiweghähnen (q q^l g g^l g- g'·¹ q²- q³j ausgerüstet sind, die durch Hebel (r r¹ h /?' K¹ 1ι^Ά r² r³j und durch drehende Curvenscheiben (t t^l m m¹ m"² nfi und t² t^aj bethätigt werden.
4. 4. Eine Ausführungsform^der unter Anspruch 2. angegebenen Ziegelpresse, gekennzeichnet durch einen Ablegetisch (RJ, einen Füll-

   . kasten (P) in Verbindung mit einem im Cylinder (Q¹J arbeitenden Kolben (QJ und durch Verbindungsteile zwischen dem Cylinder (Q¹J und den Rohrleitungen (e und e^l) zum Bethätigen des Kolbens (Q).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.