Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken, insbesondere von Blockanoden, aus Granulaten, bei der die Granulate in einem mehrteiligen Behälter einer Vibrationsbehandlung unterworfen und zu Blöcken verdichtet werden.
Es ist bekannt, aus Granulaten durch eine Vibrationsbehandlung Blöcke herzustellen. Hierzu werden gefederte Tische verwendet, auf welchen die Form befestigt wird.
Am Rütteltisch sind mindestens zwei rotierende Unwuchten angeordnet, deren Unwuchten beispielsweise so angeordnet sind, dass sich ihre horizontalen Komponenten aufheben. Während bei kleineren Rütteltischen der Elektromotor für den Antrieb der rotierenden Unwuchten ebenfalls am Rütteltisch befestigt ist, werden bei grösseren Rütteltischen die Unwuchten über Gelenkwellen von ausserhalb des Rütteltisches angeordneten Kraftmaschinen angetrieben. Durch die Rotation der Unwuchten entsteht im wesentlichen harmonische Schwingung des Rütteltisches, wobei das in die Form eingefüllte Granulat zu einem kompakten Block gerüttelt wird. Die beim Rütteln auftretende Verdichtung des Granulates ist einerseits von der Frequenz und anderseits von der Amplitude der Vibrationen abhängig.
Durch die Gelenkwellenantriebe der am Rütteltisch rotierbar befestigten Unwuchten, die praktisch ausschliesslich bei Rütteltischen höherer Leistungen angewandt werden, benötigt man für die Anordnung des Antriebes verhältnismässig viel Platz, da die Gelenkwellen eine genügende Länge zur Kompensation der Rütteltischbewegungen aufweisen müssen. Zwar kann die Frequenz durch Minderung der Drehzahl und auch die Amplitude in gewissen Grenzen verändert werden, jedoch bleibt die dieser Antriebsart eigene harmonische Schwingungsbewegung erhalten. Harmonische Vibrationen sind jedoch bezüglich der Verdichtungswirkung weniger wirkungsvoll wie nichtharmonische Schwingungen, beispielsweise Stösse oder Schläge mit ausgeprägtem Energiemaximum.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken durch eine Vibrationsbehandlung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Vibrationseinrichtungen vermeidet und die wenig Platz für die Energiequelle benötigt, die zudem beliebig angeordnet werden kann. Weiter soll die Vorrichtung Schlag- und Stosswirkungen auf das zu verdichtende Granulat ausüben können, d. h. nichtharmonische Bewegungen ausführen sollen und sowohl bezüglich der Frequenz und/oder des Hubes als auch bezüglich des Kraftverlaufes steuerbar sein.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch die Anordnung einer aus mindestens einem Vibrator bestehenden Vibrationseinrichtung in Wirkverbindung mit mindestens einem der den Behälter bildenden Teile, wobei der Vibrator eine ausschliesslich in einer Richtung wirkende Stoss- und Schlagwirkung ausübt, dessen Energie über Leitungen von aussen zugeführt und dessen Energiezufuhr von aussen steuerbar ist.
Durch diese Lösung erhält man eine Freizügigkeit in bezug auf die Anordnung der Energiequelle und benötigt nur wenig Platz, da die Energie in hochkonzentrierter Form der in der Vorrichtung angeordneten Vibriereinrichtung zugeführt werden kann.
Zweckmässig kann der Vibrator bezüglich seines Hubes und/oder bezüglich seiner Frequenz von aussen steuerbar sein. Wie die Energiequelle, kann auch die Steuerung an beliebiger Stelle angeordnet sein.
Zweckmässig kann der Vibrator programmgesteuert sein. Dadurch kann eine automatische Beeinflussung der Frequenz und/oder des Hubes der Vorrichtung in Abhängigkeit des Verdichtungsgrades des Granulates erfolgen.
Als Vibrator kann ein von einem Druckmedium beaufschlagbares Kolbenaggregat verwendet werden, von dem eine der relativ zueinander bewegten Massen mit einem Teil des Behälters verbunden ist.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann eine von dem Hub- und/oder von der Frequenz des Vibrators abhängige Druckbelastung des Granula tes eingestellt werden. Damit erhält man eine wirksame und schnelle Verdichtung des Granulates.
Die Erfindung ist beispielsweise in der beiliegenden Figur dargestellt, welche in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken zeigt.
Die in der Figur gezeigte Vorrichtung kann eine Presse oder eine andere geeignete Anlage sein, in welcher mit Hilfe durch einen Boden 1 und eine Kokille 2 ein Behälter gebildet wird, in den das Granulat 3 in nicht dargestellter Weise eingebracht wird. Der Boden 1 ist an einem Ständer 4 befestigt, der seinerseits sich auf einen Sockel 5 in nicht dargestellter Weise abstützt. Die Abstützung kann federnd oder fest sein.
Auf den Boden 1 wirkt eine gestrichelt dargestellte, im Ständer 4 und im Sockel 5 untergebrachte Vibrationseinrichtung 6. Die Vibrationseinrichtung 6 besteht aus mindestens einem Vibrator, der nur in einer einzigen Richtung Stoss- und/oder Schlagbewegungen ausführt, beispielsweise in der vorliegenden Figur nur in vertikaler Richtung. Damit ist es möglich, auch einen einzigen Vibrator anzuwenden, was aus Platzgründen wie auch aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft sein kann.
Neben der vom Vibrator 6 nur in einer einzigen Richtung ausgeübten Stoss- und Schlagwirkung ist für den vorliegenden Vibrator wesentlich, dass er eine von einer im wesentlichen harmonischen Bewegung abweichende Bewegung ausführt.
Mit 7 ist eine Energiequelle schematisch dargestellt, die die für den Betrieb des Vibrators 6 notwendige Energie liefert. Diese Energie kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein. Die Energie wird von der Energiequelle 7 über eine Leitungsverbindung 8 einer Steuerung 9 und hierauf über eine Leitungsverbindung 11 dem Vibrator zugeführt. Die Anordnung der Leitungsverbindungen, wie auch der Steuerung, ist beliebig und entsprechend den örtlichen Verhältnissen anpassbar.
Die Steuerung 9 weist eine Betätigung 10 auf, die manuell oder über einen Programmgeber erfolgt.
Der Vibrator 6 kann als Kolbenaggregat ausgebildet sein, dessen Massen relativ zueinander durch die über die Leitungsverbindungen 8, 11 zugeführte Energie bewegt werden. Hierbei kann eine dieser Massen mit dem Boden 1 fest oder elastisch verbunden sein.
Wirkt am Boden 1 und am Deckel 12 eine Vibrationseinrichtung, so kann die Verdichtungswirkung dadurch verstärkt werden, dass der Boden und der Deckel gegengleiche Bewegungen ausführen.
Eine Verstärkung der Verdichtungswirkung, die bereits durch die nichtharmonischen Vibrationsbewegungen verhältnismässig stark ist, kann dadurch erreicht werden, dass gleichzeitig mit der Vibrationsbehandlung mit Hilfe eines Deckels 12, der durch einen Schubkolbentrieb 13 bewegt wird, ein Pressdruck auf das Granulat 3 ausgeübt wird. Wird zudem die Druckbelastung in Abhängigkeit von dem Hub und/oder von der Frequenz des Vibrators aufgebracht, so kann die Verdichtungswirkung noch gesteigert werden.
Device for the production of blocks
The present invention relates to a device for producing blocks, in particular block anodes, from granules, in which the granules are subjected to a vibration treatment in a multi-part container and are compacted to form blocks.
It is known to produce blocks from granules by means of a vibration treatment. For this purpose, spring-loaded tables are used on which the form is attached.
At least two rotating imbalances are arranged on the vibrating table, the imbalances of which are arranged, for example, in such a way that their horizontal components cancel each other out. While with smaller vibrating tables the electric motor for driving the rotating imbalances is also attached to the vibrating table, with larger vibrating tables the imbalances are driven via cardan shafts from power machines arranged outside the vibrating table. The rotation of the unbalances results in essentially harmonic vibration of the vibrating table, with the granulate filled into the mold being vibrated into a compact block. The compression of the granulate that occurs during shaking depends on the one hand on the frequency and on the other hand on the amplitude of the vibrations.
Due to the cardan shaft drives of the unbalances rotatably attached to the vibrating table, which are used practically exclusively for vibrating tables with higher powers, a relatively large amount of space is required for the arrangement of the drive, since the cardan shafts must have a sufficient length to compensate for the vibrating table movements. Although the frequency can be changed within certain limits by reducing the speed and also the amplitude, the harmonic oscillation movement inherent to this type of drive is retained. However, harmonic vibrations are less effective with regard to the compression effect than non-harmonic vibrations, for example shocks or blows with a pronounced energy maximum.
The object of the present invention is to create a device for the production of blocks by means of a vibration treatment which avoids the disadvantages of the known vibration devices and which requires little space for the energy source, which can also be arranged as desired. Furthermore, the device should be able to exert impact and impact effects on the granulate to be compacted, d. H. should perform non-harmonic movements and be controllable both in terms of frequency and / or stroke and in terms of the force curve.
According to the invention, this object is achieved by a device of the type described at the outset, which is characterized by the arrangement of a vibration device consisting of at least one vibrator in operative connection with at least one of the parts forming the container, the vibrator having a shock acting exclusively in one direction. and exerts a striking effect, the energy of which is supplied from outside via lines and whose energy supply can be controlled from the outside.
This solution gives freedom of movement with regard to the arrangement of the energy source and requires only little space, since the energy can be fed in a highly concentrated form to the vibrating device arranged in the device.
The vibrator can expediently be controllable from the outside with regard to its stroke and / or with regard to its frequency. Like the energy source, the control can also be arranged at any point.
The vibrator can expediently be program-controlled. As a result, the frequency and / or the stroke of the device can be automatically influenced as a function of the degree of compression of the granulate.
A piston assembly which can be acted upon by a pressure medium and of which one of the masses moved relative to one another is connected to part of the container can be used as the vibrator.
In a further development of the inventive concept, a pressure load on the granules which is dependent on the stroke and / or the frequency of the vibrator can be set. This results in effective and rapid compression of the granulate.
The invention is illustrated, for example, in the accompanying figure, which shows a schematic representation of an apparatus for producing blocks.
The device shown in the figure can be a press or another suitable system in which a container is formed with the aid of a base 1 and a mold 2, into which the granulate 3 is introduced in a manner not shown. The floor 1 is attached to a stand 4, which in turn is supported on a base 5 in a manner not shown. The support can be resilient or solid.
A vibration device 6, shown in dashed lines and housed in the stand 4 and in the base 5, acts on the floor 1. The vibration device 6 consists of at least one vibrator which only performs jolting and / or beating movements in one direction, for example only in the present figure vertical direction. This makes it possible to use a single vibrator, which can be advantageous for reasons of space and also for economic reasons.
In addition to the impact and impact effect exerted by the vibrator 6 in only one direction, it is essential for the present vibrator that it executes a movement which deviates from an essentially harmonic movement.
With 7 an energy source is shown schematically, which supplies the energy necessary for the operation of the vibrator 6. This energy can be electrical, hydraulic or pneumatic. The energy is supplied from the energy source 7 via a line connection 8 to a controller 9 and then via a line connection 11 to the vibrator. The arrangement of the line connections, as well as the control, is arbitrary and can be adapted to local conditions.
The controller 9 has an actuation 10 which is carried out manually or via a programmer.
The vibrator 6 can be designed as a piston unit, the masses of which are moved relative to one another by the energy supplied via the line connections 8, 11. Here, one of these masses can be firmly or elastically connected to the floor 1.
If a vibration device acts on the base 1 and on the cover 12, the compaction effect can be intensified in that the base and the cover perform opposite movements.
The compression effect, which is already relatively strong due to the non-harmonic vibration movements, can be increased by exerting pressure on the granulate 3 simultaneously with the vibration treatment with the aid of a cover 12, which is moved by a piston drive 13. If the pressure load is also applied as a function of the stroke and / or the frequency of the vibrator, the compression effect can be increased even further.