DE1052885B - Method and device for the production of spheres or spherical-like rotary bodies from ceramic or oxidic materials - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kugeln oder kugelähnlichen Rotationskörpern, wie sie beispielsweise für Mahlkörper in Kugelmühlen in großer Menge benötigt werden. Die Herstellung von Kugeln soll nach der Erfindung ausschließlich durch plastische Verformung bewirkt werden, so daß sowohl das bisher bekannte Pressen als auch das bekannte spanabhebende Verformen und Gießen zur Herstellung sich erübrigt.The invention relates to the production of balls or ball-like bodies of revolution, such as them are required in large quantities for grinding media in ball mills, for example. The manufacture of balls is to be effected according to the invention exclusively by plastic deformation, so that both the previously known pressing as well as the known metal-cutting deformation and casting for production unnecessary.

Der Erfindung liegt die Erfahrung zugrunde, daß man homogene lunker- und strukturfreie Kugeln nur durch plastische Verformung, am besten aus einem evakuierten Massestrang herstellen kann. Die plastische Verformung wird aber nicht wie bisher von Hand vorgenommen, sondern durch eine Vorrichtung. Die Handarbeit muß bisher immer noch eingesetzt werden, da den bisher bekannten maschinellen plastischen Verformungsverfahren grundsätzliche Mangel anhaften. Dieser grundsätzliche Mangel ist vor allem in der Tatsache zu sehen, daß bei der Verformung die Rotationsachse der Formlinge gleichbleibend ist. Diese nach dem bekannten Verfahren sich ergebende axiale Struktur der Kugeln führt zu erheblichen Unterschieden in der Abmahlung.The invention is based on the experience that homogeneous void-free and structure-free balls only by plastic deformation, best made from an evacuated mass strand. The plastic Deformation is not carried out by hand as before, but by a device. the Manual labor has still to be used up to now, because of the previously known mechanical plastic deformation processes fundamental defect adhered to. This fundamental flaw is mainly in the fact to see that the axis of rotation of the moldings is constant during the deformation. This after The axial structure of the balls resulting from the known method leads to considerable differences in the grinding.

Es ist bereits bekannt, die Masse zunächst zu einem endlosen Hohl- oder Vollstück mit z. B. kreisrundem Querschnitt zu formen und zur Weiterbearbeitung in geeignete Teilstücke abzutrennen. Diese werden nachträglich durch Rollen und Wälzen zwischen zwei profilierten Formteilen in je einen Rotationskörper ergebende Trennstücke zerteilt und dabei gleichzeitig geformt. Diese Verformungsmethode setzt voraus, daß beim Rollen die Achse des ursprünglichen Zylinders immer parallel bleibt, infolgedessen hat die Kugel eine Homogenitätsachse, die Struktur ist axial geordnet, aber nicht in allen anderen Richtungen homogen. Die Kugeln haben als Mahlkugeln einen ungleichen Abrieb, der an den Achsen sehr viel stärker ist.It is already known to first convert the mass into an endless hollow or solid piece with z. B. circular Shaping the cross-section and cutting it into suitable pieces for further processing. These are retrospective by rolling and rolling between two profiled molded parts each resulting in a body of revolution Separating pieces divided and formed at the same time. This deformation method assumes that when rolling the axis of the original cylinder always remains parallel, as a result the ball has one Homogeneity axis, the structure is axially ordered, but not homogeneous in all other directions. the As grinding balls, balls have an uneven abrasion that is much stronger on the axles.

Auch ist es bereits bekannt, ein umlaufendes elastisches Band, das mit abgerundeten Längsrillen versehen ist, mit einer ebenfalls mit Längsrillen versehenen Platte zusammenarbeiten zu lassen, so daß ein quer dazu angemachter Strang aus Ton mitgenommen und zwischen dem Band und der Platte zu einzelnen Kugeln verformt wird. Hieraus ergibt sich ebenfalls die Tatsache, daß bei der Verformung die Achse erhalten bleibt, was zu Inhomogenitäten Anlaß gibt.It is also already known to let a circumferential elastic band, which is provided with rounded longitudinal grooves, cooperate with a plate also provided with longitudinal grooves, so that a strand of clay made transversely thereto is carried along and deformed into individual balls between the band and the plate will. This also results in the fact that the axis is retained during the deformation, which gives rise to inhomogeneities.

Die Erfindung beruht nun darauf, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung gefunden wurden, gemäß welchen die Drehachse bei der Verformung sich stetig ändert, so daß man zu einer Homogenität kommt, bei der keine Drehachse irgendwie bevorzugt oder benach- teiligt wird. Es ist zwar ein Herstellungsverfahren bekannt — sogenanntes Dragee-Verfahren —, bei demThe invention is based on the fact that a method and a device have been found according to which the axis of rotation changes continuously during the deformation, so that a homogeneity is achieved in which no axis of rotation is somehow preferred or disadvantaged . There is a manufacturing process known - so-called dragee process - in which

Verfahren und VorrichtungMethod and device

zur Herstellung von Kugelnfor the production of balls

bzw. kugelähnlichen Rotationskörpern aus keramischen oder oxydischenor spherical bodies of revolution made of ceramic or oxidic

WerkstoffenMaterials

Anmelder:Applicant:

Porzellan-Manufaktur W. Haldenwanger, Berlin-Spandau, Heerstr. 221Porcelain Manufactory W. Haldenwanger, Berlin-Spandau, Heerstr. 221

Dr. Wilhelm Gurr, Berlin-Spandau,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Wilhelm Gurr, Berlin-Spandau,
has been named as the inventor

die Drehachse bei der Herstellung der Kugeln dauernd geändert wird, jedoch weisen die Kugeln einen aus verschiedenen Schalen gebildeten, einen besonderen Kern enthaltenden Aufbau auf, der somit keine Homogenität aufweist. Auch sind die Kugeln mit zahlreichen Lunkern durchsetzt.the axis of rotation is constantly changed during the manufacture of the balls, but the balls have one different shells formed, a special core containing structure, which therefore no homogeneity having. The balls are also interspersed with numerous cavities.

Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, in einer Presse erzeugte plastische Stränge in Kuben oder Zylinder abzuteilen. Die anschließende Verformung zu Kugeln oder dergleichen erfolgt zwischen im Abstand voneinander vorgesehenen sich kreuzenden und bewegten Bändern. Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens beruht auf zwei sich kreuzenden im Abstand voneinander angeordneten Bändern, von denen vorzugsweise das obere Band einer hin- und hergehenden Bewegung vermittels Kurbeltriebs ausgesetzt ist. Das untere Band wird jedoch gleichmäßig bewegt. Vorzugsweise haben die Bewegungen des einen Bandes eine Amplitude, die etwa dem Umfang der zu formenden Kugel entspricht. Als Bänder sind zweckmäßigerweise an sich bekannte nicht klebende Bänder, die eindrückbar sind, zu verwenden, z. B. Bänder aus Schaumgummi oder Moosgummi bzw. einem feinporösen Kunststoff. An Stelle eines oberen Bandes können zwei oder mehrere Bänder Verwendung finden. Die Bänder laufen zweckmäßig parallel in einem bestimmten Abstand zueinander, der bei jedem Band, das hinzugeschaltet wird, etwas größer wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in der letzten Bandstufe das obere Band nicht parallel zum unteren Band verlaufen zu lassen. Dies ist zweckmäßig, damit die Verformung am Ende desThe method according to the invention is based on plastic strands produced in a press in cubes or to divide cylinders. The subsequent deformation to balls or the like takes place between intersecting and moving belts provided at a distance from one another. The device for execution the method is based on two intersecting belts that are spaced apart from each other, of which preferably the upper band of a reciprocating movement by means of a crank drive is exposed. However, the lower belt is moved smoothly. Preferably have the movements of one band has an amplitude that corresponds approximately to the circumference of the sphere to be formed. as Tapes are expediently known non-adhesive tapes that can be pressed in to be used. z. B. Ribbons made of foam rubber or foam rubber or a fine-pored plastic. Instead of of an upper band, two or more bands can be used. The belts run properly parallel at a certain distance from each other, which is the case with each band that is switched on, gets a little bigger. It has proven advantageous not to use the upper belt in the last belt stage to run parallel to the lower band. This is useful so that the deformation at the end of the

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Claims (5)

Vorgangs gleich Null ist und eine vollkommene Kugel entsteht. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel hervor. Es zeigt Abb. 1 eine Seitenansicht auf das obere und das untere Band, Abb. 2 eine Draufsicht gemäß Abb. 1 und Abb. 3 die Hintereinanderschaltung verschiedener Bänder in Draufsicht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird das obere Förderband mit seiner Unterseite, das untere Förderband mit seiner Oberseite benutzt. Die untere Walze 1 wird von einem Motor angetrieben, um die Walze 1 und um die mitgenommene Walze 2 ist das Band 3 gelegt, das aus einem plastischen Material — etwa 10-mm-Moosgummi —· besteht. Senkrecht darüber in einem Abstand, der abhängig ist von der zu verformenden Kugel, ist die Walze 4 befestigt, die mit der Walze 5 und dem Transportband 6 eine Einheit bildet. Dieses Transportband 6 wird durch einen Motor 7, eine verstellbare Kurbelstange 8, die Schubstange 9 und den Hebel 10 in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die Amplitude dieser Bewegung soll etwa dem Umfang der zu rollenden Kugel entsprechen. Damit der Verformungsvorgang ohne Beiseitedrücken der Transportbänder vorgenommen wird, ist eine Druckplatte 11 angeordnet, die sinngemäß an dem unteren Förderband angebracht ist. Zum Verformen werden die beiden Walzenpaare in einen Abstand 12 gebracht, die Bänderpaare laufen plan zueinander. Dieser Abstand ist etwas geringer als die Höhe des Formlinge, der als Kubus ausgestaltet ist. Sofern man nun den Kubus 13 auf das untere Förderband legt, wird er durch das Band 3 unter das Band 6 gebracht, das den Kubus durch hin- und hergehende Bewegung auf einer sinusartigen Linie 14 zu einer Kugel 15 auswalzt. Es zeigt sich hierbei, daß der Formling während seines Weges zwischen den beiden Bändern zu einem kugeligen Gebilde ausgewalzt ist. Der Formling 15 ist noch etwas flachgedrückt. Dieses Flachdrücken rührt daher, daß beispielsweise bei einem Kubus von 2 cm Seitenkantenlänge eine Kugel durch plastische Verformung entsteht, die 2,5 cm Durchmesser besitzt. Es ist daher zweckmäßig, die so verformte Kugel einem zweiten Verformungsvorgang zu unterwerfen, der in Abb. 3 gezeigt ist. Hier ist unter den gleichen Bezeichnungen über eine angetriebene Walze 1, eine mitgenommene Walze 2 das untere Band 3 zu sehen, darüber senkrecht dazu ein Bandwalzenpaar 4, 5, 6 ähnlich wie in Abb. 2, aus Antriebsgründen in einem gewissen Abstand dazu ein Band 9', das sich über die Walzen T und 8' bewegt. Das Band 9' hat jedoch einen Abstand vom Band 3, der der Vergrößerung des Kugeldurchmessers Rechnung trägt. Er ist statt etwa 2 cm = 2,4 cm. Dieses Band 9' übernimmt die feine Verformung der Kugel, sofern diese nötig ist. Bei größerem Kugeldurchmesser oder bei Anforderung zu höherer Präzision kann man noch ein oder mehrere Bänder zuschalten, bei denen die Verformung dann nur noch ein Glätten ist. Es erscheint hierbei wesentlich, daß die letzten Bänder nicht mehr völlig horizontal sind, sondern unter einer Neigung stehen, so daß die äußeren Kanten der letzten Bänder keinerlei Verformung und Glättung mehr vornehmen, sondern die Kugel frei auslaufen lassen. Das vorstehend geschilderte Verfahren hat den Vorteil, daß man, wie in Abb. 2 gezeigt wird, nicht nur eine Kugel durch die Walze laufen lassen kann, sondern, wie gezeigt, drei oder mehrere. Diese Vorrichtung gestattet eine Fließfertigung, bei der man bekannte Aggregate hintereinander schalten und zu einer Fertigung von völlig homogenen Kugeln kommen kann in einer Stückzahl, die alle bisherigen Verfahren übertrifft. Zu diesem Zweck werden aus einer Vakuumpresse, beispielsweise von 160 mm Schneckendurchmesser, sechs Stränge gezogen, 20 mm 0. Diese Stränge werden bei Austritt aus der Presse von einer ίο automatischen Abschneidevorrichtung in Kuben oder Zylinder geschnitten, bei denen etwa der Durchmesser gleich der Höhe ist. Über ein Band kommen diese plastischen Abschnitte auf die beschriebene Vorrichtung Abb. 3, die vollautomatisch ohne Handarbeit Kugeln verformt. Die Kugeln aus dem erwähnten Kubus von. 20 mm Seitenlänge haben nach der Verformung zur Kugel einen Durchmesser von 25 mm. Es empfiehlt sich daher, ein Moosgummiband von 10 bis 12 mm Stärke zu nehmen. Dieses Band läßt sich bei der Verformung um 5 mm zusammendrücken, so daß die Verformung der Kugel möglich ist. Bei der Verformung wird noch keine vollkommene Kugel auftreten, sondern beim Auslaufen aus dem Band noch eine geringe Abplattung zeigen. Dazu wird die Kugel entsprechend der Rauhigkeit des Moosgummibandes eine gewisse rauhe Oberfläche aufweisen. Sowohl die Rauhigkeit der Oberfläche als auch die geringe Abplattung kann durch das zweite anschließende Band beseitigt werden. Das zweite Band wird ebenfalls aus Moosgummi vorgesehen, hat aber eine glattere Oberfläche und steht in einem Abstand von etwa 24 mm. Dieses Band hat eine Stärke von etwa 8 bis 10 mm und ist also ebenfalls noch um etwas zusammendrückbar. Beim Passieren des Bandes 9' unter den gleichen Umständen wie bei Band 1 wird die geringe Verformung der Kugel beim Band 6 noch wesentlich herabgesetzt oder ganz beseitigt. Sofern Kugeln von 40 mm oder größer verformt werden, empfiehlt es sich, drei Bänder zu nehmen. Das dritte Querband ist ähnlich wie das zweite Querband beschaffen. Patentansprüche:Process is zero and a perfect sphere is created. Further details of the invention emerge from the embodiment shown in the drawing. Fig. 1 shows a side view of the upper and lower belts, Fig. 2 shows a plan view according to Fig. 1 and Fig. 3 shows the series connection of different belts in a plan view. As can be seen from the drawing, the upper conveyor belt is used with its lower side and the lower conveyor belt with its upper side. The lower roller 1 is driven by a motor, around the roller 1 and around the driven roller 2, the belt 3, which is made of a plastic material - about 10 mm foam rubber - is laid. The roller 4, which forms a unit with the roller 5 and the conveyor belt 6, is fastened vertically above it at a distance that is dependent on the ball to be deformed. This conveyor belt 6 is set in reciprocating motion by a motor 7, an adjustable connecting rod 8, the push rod 9 and the lever 10. The amplitude of this movement should correspond approximately to the circumference of the ball to be rolled. So that the deformation process is carried out without pushing the conveyor belts aside, a pressure plate 11 is arranged, which is attached to the lower conveyor belt in a similar manner. For deformation, the two pairs of rollers are brought into a distance 12, the pairs of belts run flat to one another. This distance is slightly less than the height of the molded article, which is designed as a cube. If the cube 13 is now placed on the lower conveyor belt, it is brought under the belt 6 by the belt 3, which rolls the cube into a ball 15 by moving to and fro on a sinusoidal line 14. It can be seen here that the molding is rolled out into a spherical structure on its way between the two bands. The molding 15 is still somewhat flattened. This flattening stems from the fact that, for example, in the case of a cube with a side edge length of 2 cm, a sphere is formed by plastic deformation which has a diameter of 2.5 cm. It is therefore expedient to subject the ball deformed in this way to a second deformation process, which is shown in FIG. Here, under the same designations, the lower belt 3 can be seen above a driven roller 1, a driven roller 2, above that a pair of belt rollers 4, 5, 6, similar to Fig. 2, perpendicular to it, and a belt 9 at a certain distance for drive reasons 'moving over rollers T and 8'. However, the band 9 'is at a distance from the band 3, which takes account of the increase in the diameter of the ball. Instead of about 2 cm, it is 2.4 cm. This band 9 'takes over the fine deformation of the ball, if this is necessary. If the ball diameter is larger or if higher precision is required, one or more belts can be switched on, in which the deformation is then only a smoothing. It seems essential here that the last bands are no longer completely horizontal, but are at an incline so that the outer edges of the last bands no longer perform any deformation or smoothing, but allow the ball to run out freely. The method described above has the advantage that, as shown in Fig. 2, not only one ball can run through the roller, but, as shown, three or more. This device allows continuous flow production in which known units can be connected one behind the other and completely homogeneous balls can be produced in a number that exceeds all previous methods. For this purpose, six strands, 20 mm 0, are drawn from a vacuum press, for example with a screw diameter of 160 mm. These strands are cut into cubes or cylinders by an automatic cutting device when they exit the press, the diameter of which is approximately equal to the height . These plastic sections come via a belt to the device described in Fig. 3, which deforms balls fully automatically without manual work. The balls from the aforementioned cube from. A side length of 20 mm has a diameter of 25 mm after being deformed into a sphere. It is therefore advisable to use a foam rubber band with a thickness of 10 to 12 mm. This band can be compressed by 5 mm during the deformation, so that the deformation of the ball is possible. During the deformation, a perfect ball will not yet appear, but will still show a slight flattening when it runs out of the strip. For this purpose, the ball will have a certain rough surface corresponding to the roughness of the foam rubber band. Both the roughness of the surface and the slight flattening can be removed by the second subsequent tape. The second band is also made of foam rubber, but has a smoother surface and is about 24 mm apart. This band has a thickness of about 8 to 10 mm and can therefore also still be compressed a little. When the band 9 'is passed under the same circumstances as with band 1, the slight deformation of the ball in band 6 is still substantially reduced or completely eliminated. If balls of 40 mm or larger are deformed, it is advisable to use three bands. The third transverse belt is similar to the second transverse belt. Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Kugeln bzw. kugelähnlichen Rotationskörpern 11. dgl. aus keramischen oder oxydischen Werkstoffen durch plastische Verformung, wobei ein in einer Presse erzeugter plastischer Strang in Teilstücke abgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Teilstücke zu Kugeln od. dgl. zwischen im Abstand voneinander bewegten und sich kreuzenden Bändern erfolgt.1. Process for the production of balls or ball-like bodies of revolution 11. The like. Made of ceramic or oxidic materials by plastic deformation, one produced in a press plastic strand is divided into pieces, characterized in that the deformation of the pieces to form balls or the like. Between moving at a distance from one another and crossing one another Ribbons is done. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich kreuzende, im Abstand voneinander angeordnete Bänder (3, 6) vorgesehen sind, wobei das obere Band (6) einer hin- und hergehenden Bewegung, und das untere Band (3) einer gleichmäßigen Bewegung ausgesetzt ist,2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that two intersecting, spaced apart bands (3, 6) are provided, wherein the upper belt (6) a reciprocating movement, and the lower belt (3) a smooth movement Is exposed to movement, 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des einen Bandes (6) eine Amplitude haben, die etwa dem Umfang der zu formenden Kugel (15) entspricht.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the movements of the one belt (6) have an amplitude which corresponds approximately to the circumference of the ball (15) to be formed. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized gekennzeichnet, daß die Bänder (3, 6) aus einem " nichtklebenden Material bestehen und eindrückbar sind.characterized in that the tapes (3, 6) consist of a "non-adhesive material and can be pressed in are. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in