DE2319254A1 - PROCESS FOR CONTINUOUS COMPACTION AND SHAPING OF PLASTIC MASS BY VIBRATION - Google Patents

PROCESS FOR CONTINUOUS COMPACTION AND SHAPING OF PLASTIC MASS BY VIBRATION

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Description

VEREINIGTE ALUMINIUM-WERKE
AKTIENGESELLSCHAFT
BONNUNITED ALUMINUM PLANTS
SHARED COMPANY
BONN

Verfahren zur kontinuierlichen Verdichtung und Formgebung plastischer Massen durch VibrationProcess for the continuous compression and shaping of plastic masses by vibration

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verdichtung und Formgebung von plastischen Massen, insbesondere solchen, die zur Herstellung von Kunstkohleprodukten, Baustoffen sowie feuerfesten und keramischen Erzeugnissen dienen, durch Vibration.The present invention relates to a method for compacting and shaping plastic masses, in particular those used in the manufacture of charcoal products, building materials and refractory and ceramic products, by vibration.

Die Abformung dieser Massen zu langgestreckten Körpern erfolgt gegenwärtig hauptsächlich durch Strangpressen. Bei den Strangpressen sind die zwei Typen Schneckenpressen und Kolbenpressen am meisten bekannt. Sie unterscheiden sich in der Erzeugung des Preßdrucks; doch diesen beiden Strangpressen-Bauarten ist gemeinsam, daß die Preßkraft in axialer Richtung ausgeübt und die plastische Masse durch ein Mundstück gepreßt wird.The molding of these masses to form elongated bodies is currently mainly carried out by extrusion. Both Extrusion presses are the two types of screw presses and piston presses best known. They differ in their generation of the pressing pressure; but these two types of extrusion have in common that the pressing force is in the axial direction exercised and the plastic mass is pressed through a mouthpiece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach einem völlig anderen Prinzip arbeitendes Verfahren zu schaffen, daß eine kontinuierliche Verdichtung unter Erzielung erhöhter Massedichten erlaubt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die plastisch verformbaren Massen zwischen vibrierenden Segmenten, die einen keil- oder trichterförmigen Raum bilden, zu einem kontinuierlichen Strang verdichtet werden.The invention is based on the object of creating a method that works according to a completely different principle allows continuous compaction while achieving increased mass densities. According to the invention this is achieved by that the plastically deformable masses between vibrating segments, which have a wedge-shaped or funnel-shaped Form space, to be condensed into a continuous strand.

Zur Veranschaulichung der wesentlichen Merkmale der Erfindung ist als Beispiel eine einfache Ausführungsart in Figur 1 und 2 schematisch dargestellt.To illustrate the essential features of the invention, a simple embodiment is shown in FIGS. 1 and 2 as an example shown schematically.

Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemäßen Strang-Vibrationsverdichter. Figur 2 ist eine Drauf- Figure 1 shows a vertical section through the strand vibration compressor according to the invention. Figure 2 is a top

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sieht des Schnittes A - B gemäß Figur 1. Der Abformquerschnitt ist ein Rechteck.sees the section A - B according to Figure 1. The impression cross-section is a rectangle.

Der trichterförmige Raum wird in diesem Beispiel durch die beiden symmetrischen Segmente 1 und 2 gebildet. Auf den beiden Segmenten sind die Vibratoren oder Rüttler 3 befestigt. Die Segmente sind an den Blattfedern 4 aufgehängt und werden durch die Druckfedern 5 elastisch zusammengedrückt. Die Druckfedern 5 stützen sich auf den Rechteckrahmen 6 ab. Zwischen den beiden Segmenten befinden sich die gummielastischen Dichtungen 7.In this example, the funnel-shaped space is formed by the two symmetrical segments 1 and 2. On both of them The vibrators or shakers 3 are attached to segments. The segments are suspended from the leaf springs 4 and are pressed together elastically by the compression springs 5. The compression springs 5 are supported on the rectangular frame 6. Between The rubber-elastic seals 7 are located in the two segments.

Die zu verdichtende Masse 8 wird über die Einfüllvorrichtung 9 dem Vibrationsverdichter zugeführt. Die beiden Segmente 1 und schwingen senkrecht zur Strangachse. Sind die Vibratoren eingeschaltet, wird der keilförmige Raum bei jeder vollen Schwingung verengt und wieder geweitet. Beim Zusammengehen der beiden Segmente 1 und 2 wird die Masse 8 verdichtet. Beim Auseinandergehen der Segmente sackt die Masse in den Trichterraum nach und legt sich wieder dicht an die Segmentwände an. Durch diese Verfahrensweise wird erreicht, daß aus dem Mundstück 10 ein verdichteter und geformter Massestrang 11 in die Aufnahmevorrichtung 12 austritt. Der Massestrang wird mit Hilfe von Sägen oder Scheren nach Belieben in Abschnitte geteilt.The mass 8 to be compacted is fed via the filling device 9 fed to the vibratory compactor. The two segments 1 and 1 swing perpendicular to the strand axis. Are the vibrators switched on, the wedge-shaped space is narrowed and widened again with each full oscillation. When the two go together Segments 1 and 2, the mass 8 is compressed. When the segments diverge, the mass sags into the funnel space gradually and rests tightly against the segment walls again. This procedure ensures that the mouthpiece 10 a compressed and shaped mass strand 11 emerges into the receiving device 12. The ground strand is made with the help of Saws or scissors divided into sections at will.

Reicht das Eigengewicht der zu verdichtenden Masse 8 nicht aus und ist der Staudruck in dem trichterförmigen Vibrationsverdichter zu groß, um den verdichteten Strang 11 aus der unteren Öffnung austreten zu lassen, wird in die Einfüllvorrichtung 9 ein beschwerender Stempel 13 aufgelegt. Es ist auch möglich, kontinuierlich frische Masse durch eine Chargierschnecke zuzuführen und einen zusätzlichen Druck auf die eingefüllte Masse auszuüben.If the weight of the mass 8 to be compacted is insufficient and the back pressure in the funnel-shaped vibratory compactor is too high to remove the compacted strand 11 from the lower To let the opening emerge, a weighting punch 13 is placed in the filling device 9. It is also possible, continuously supplying fresh mass through a charging screw and applying additional pressure to the filled mass exercise.

Als Schwingungserreger können sowohl elektromagnetische als auch mechanische Vibratoren verwendet werden. Die Schwingungszahl, die Schwingungsweite und die Erregerkraft der Vibratoren werden der Bauart des Vibrationsverdichters und der zu ver- Both electromagnetic and mechanical vibrators can be used as vibration exciters. The rate of vibration, the vibration amplitude and the exciting force of the vibrators are the type of vibratory compactor and to comparable

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dichtenden Masse angepaßt. Zur Erzielung einer optimalen Verdichtung und hohen Durchsatzleistung des Strang-Vibrationsverdichters ist es häufig zweckmäßig, daß sich die Frequenz und/oder die Amplitude der Vibratoren kontinuierlich regeln lassen. Die pulsierende Krafteinwirkung durch die Vibratoren muß nicht unbedingt senkrecht auf die Strangachse gerichtet sein. Es kann z.B. günstig sein, zwischen der Richtung der Schwingungserregung und der Bewegungsrichtung des Stranges einen Winkel von etwa 60 bis 90° vorzusehen. Die Schwingungen bewirken unter diesen Bedingungen einen Förderschub der zu verdichtenden, plastischen Masse.adapted sealing mass. To achieve optimal compaction and high throughput of the strand vibratory compactor it is often useful that the frequency and / or the amplitude of the vibrators is continuous let take care of it. The pulsating force exerted by the vibrators does not necessarily have to be directed perpendicular to the strand axis. For example, it can be advantageous between the direction the vibration excitation and the direction of movement of the strand to provide an angle of about 60 to 90 °. the Under these conditions, vibrations cause the plastic mass to be compressed to be pumped.

Der Querschnitt des trichterförmigen Verdichtungsraumes kann sehr verschieden gestaltet werden. Am häufigsten sind kreisrunde, rechteckige oder quadratische Querschnittsformen. Es ist ferner möglich, in den Massestrang axial verlaufende Profilierungen einzuformen.The cross section of the funnel-shaped compression space can be designed very differently. The most common are circular, rectangular or square cross-sectional shapes. It is also possible to run axially in the mass strand To mold profiles.

Die Wandung des trichterförmigen Verdichtungsraumes kann in mehrere Segmente unterteilt werden, die alle oder teilweise durch Vibratoren erregt werden können. Für die Formgebung eines zylindrischen Stranges hat es sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen, den konusförmigen Verdichter in drei gleichartige Segmente zu unterteilen, jedes Segment mit einem Magnetvibrator zu besetzen und diese hintereinander an die drei Phasen des Drehstromes anzuschließen.The wall of the funnel-shaped compression chamber can be divided into several segments, all or in part can be excited by vibrators. For the shaping of a cylindrical strand, it has been found, for example, as Proven to be advantageous to divide the conical compressor into three similar segments, each segment with one Occupy the magnetic vibrator and connect them one after the other to the three phases of the three-phase current.

Der Vibrationsverdichter gemäß Figur 1 läßt sich auch in der Weise betreiben, daß nur das Segment 1 durch einen Vibrator in Schwingungen versetzt wird, während das Segment 2 ohne Vibrator bleibt.The vibration compressor according to FIG. 1 can also be operated in such a way that only segment 1 is driven by a vibrator is set in vibration, while the segment 2 remains without a vibrator.

Eine andere Konstruktionsvariante, gekennzeichnet durch die Anbringung der Vibratoren, ist in Figur 3 v/iedergegeben. Die Segmente 1 und 2 werden durch die Unwuchtrüttler 14 mit den paarigen Unwuchtwellen 15 zum Vibrieren gebracht. Die Unwuchtrüttler 14 stützen sich über die Federn 16 auf dem geschlossenen Rahmen 17 ab.Another design variant, characterized by the attachment of the vibrators is, in Figure 3 v / iedergegeben. The segments 1 and 2 are made to vibrate by the unbalance vibrator 14 with the paired unbalance shafts 15. The unbalanced vibrators 14 are supported on the closed frame 17 via the springs 16.

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der konische oder pyramidale Verdichtungsraum horizontal gelagert wird, d.h., daß der verdichtete Massestrang in horizontaler Richtung austritt. Im Vergleich zum vertikal angeordneten Strang-Vibrationsverdichter muß bei der horizontalen Bauart das Eigengewicht der plastischen Masse durch eine horizontale Schubkraft ersetzt werden. Für die kontinuierliche Arbeitsweise bietet sich als Schubaggregat besonders ein Schrauben- oder Schneckenförderer an. Darüber hinaus hat es sich für die Horizontalabformung durch den erfindungsgemäßen Strang-Vibrationsverdichter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Richtung der Vibrationsimpulse mit der Bewegungsrichtung des Massestranges einen spitzen Winkel bildet.A further embodiment of the invention consists in that the conical or pyramidal compression chamber is mounted horizontally , i.e. that the compacted mass strand emerges in the horizontal direction. Compared to the vertically arranged In the horizontal design, the strand vibration compactor must reduce the weight of the plastic mass by a horizontal one Thrust to be replaced. A thrust unit is particularly suitable for continuous operation Screw or screw conveyor. In addition, it has been used for the horizontal impression by the invention Strand vibratory compactor proved to be advantageous when the direction of the vibration pulses with the direction of movement of the mass strand forms an acute angle.

Die in der eingebrachten Masse enthaltene Luft wird durch die fortschreitende Verdichtung der Masse in dem trichterförmigen Raum zu der weiten Trichteröffnung hin in günstiger Weise ausgepreßt. Zur Erzielung eines besonders hohen Verdichtungsgrades wird die beim allmählichen Verdichtungsvorgang nicht entweichende Luft herausgesaugt, und zwar möglichst aus, der wenig oder noch nicht verdichteten Masse. Der erfindungsgemäße Strang-Vibrationsverdichter wird zu diesem Zweck so eingerichtet, daß im Chargierteil und im trichterförmigen Verdichtungsraum ein Unterdruck aufrechterhalten und die mit der Masse eingeschleuste Luft weitgehend abgepumpt werden kann.The air contained in the introduced mass is through the progressive compression of the mass in the funnel-shaped space to the wide funnel opening pressed out in a favorable manner. In order to achieve a particularly high degree of compression, the gradual compression process does not escaping air is sucked out, as far as possible from the little or not yet compacted mass. The inventive Strand vibratory compactor is set up for this purpose in such a way that that a negative pressure is maintained in the charging part and in the funnel-shaped compression chamber and that with the Mass infiltrated air can largely be pumped out.

Oft ist es wegen eines umfangreichen Produktionsprogramms eine betriebliche Notwendigkeit, daß mit einem Strang-Vibrationsverdichter verschiedene Formate hergestellt werden. Für solche Aufgaben wird der Strang-Vibrationsverdichter so konstruiert, daß sich die Segmente, die den trichterförmigen Verdichtungsraum bilden, auswechseln lassen.Often it is one because of an extensive production program operational necessity that with a strand vibratory compactor different formats can be produced. For such tasks, the strand vibratory compactor is designed in such a way that that the segments that form the funnel-shaped compression space can be exchanged.

Grüne Kunstkohlemassen, die als Bindemittel Elektrodenpeche enthalten, werden in der Regel im warmen Zustand verdichtet und abgeformt. Für die Warmformgebung werden der Einfüll- und Verdichtungsraum des Strang-Vibrationsverdichters mit einer Heizung ausgerüstet.Green charcoal, which contains electrode pitches as a binding agent, is usually compacted when it is warm and molded. For the hot forming, the filling and compression chamber of the strand vibratory compactor are equipped with a Heating equipped.

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Claims (10)

PatentansprücheClaims π ο/Verfahren zur kontinuierlichen Verdichtung und Formgebung plastischer Massen durch Vibration, dadurch gekennzeichnet, daß die plastisch verformbaren Massen zwischen vibrierenden Segmenten, die einen keil- oder trichterförmigen Raum bilden, zu einem kontinuierlichen Strang verdichtet werden.π ο / Process for continuous compaction and shaping plastic masses by vibration, characterized in that the plastically deformable masses between vibrating segments that form a wedge-shaped or funnel-shaped space into a continuous strand be condensed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang senkrecht geführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the strand is guided vertically. p. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang unter Anwendung einer horizontalen Schubkraft waagerecht geführt wird.p. Method according to claim 1, characterized in that the strand is guided horizontally using a horizontal thrust. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3* dadurch gekennzeichnet, daß unter Vakuum gearbeitet wird.4. Process according to claims 1-3 *, characterized in that that work is carried out under vacuum. 5· Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang-Querschnitt kreisrund, rechteckig oder quadratisch ist.5. Process according to claims 1-4, characterized in that that the strand cross-section is circular, rectangular or square. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5* dadurch gekennzeichnet, daß in den Massestrang axial verlaufende Profilierungen eingeformt werden.6. The method according to claims 1 - 5 * characterized in that that axially extending profiles are formed in the mass strand. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Segmente oder nur ein Teil derselben vibriert werden,7. The method according to claims 1-6, characterized in that all segments or only part of the same are vibrated, 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1-7* dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Kräfteinwirkung durch die Vibratoren entweder senkrecht oder unter einem Winkel von etwa 60 bis 9O0 auf die Strangachse gerichtet wird.8. The method according to claims 1-7 *, characterized in that the pulsating force is directed by the vibrators either vertically or at an angle of about 60 to 90 0 on the strand axis. 409844/0547409844/0547 9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 3, im wesentlichen gekennzeichnet durch symetrische Segmente (1, 2), auf denen Vibratoren oder Rüttler (p) befestigt sind und die durch Druckfedern (5) elastisch zusammengedrückt werden.9. Device for carrying out the method according to claims 1-3, characterized essentially by symmetrical segments (1, 2) on which vibrators or Vibrators (p) are attached and are supported by compression springs (5) be elastically compressed. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (1, 2) durOh paarige Unwuchtwellen (15) vibrierbar sind.10. Device according to claims 1-8, characterized in that the segments (1, 2) durOh paired unbalanced shafts (15) are vibratable. 409844/0547409844/0547
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