DE1529836C - Verfahren zum Pressen eines Formlings und Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen eines Formlinge, insbesondere aus keramischen Massen, bei dem mindestens ein Dorn in eine Form aus Gummi od. dgl. eingeführt wird und der Dorn mit Haltemitteln für eine vorbestimmte Lage im Formhohlraum verbunden wird, die Form ferner mit Preßmasse gefüllt und auf die Außenseite der Form Preßdruck ausgeübt "wird.

Die Erfindung betrifft weitefeine Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens.

Es ist bekannt, Formlinge mit Hilfe von hydraulisch druckbeaufschlagten Preßformen aus Gummi zu pressen, in die die keramische Masse in lockerer, feinzerteilter Form eingebrächt wird. Wird auf die Außenseite der elastomeren Preßform ein Druck ausgeübt, so wird die Form teilweise zusammengedrückt. Nach dem Preßvorgang löst sich die elastomere Form auf Grund ihrer Eigenelastizität von dem Formling, der sich jetzt leicht aus der Form zum anschließenden Brennen herausnehmen läßt. Einer der Vorteile dieses Verfahrens besteht in der ausgezeichneten Gleichförmigkeit, die beim Pressen der keramischen Masse erzielt wird, was wiederum eine gleichmäßige hohe Dichte der fertigen Formlinge gewährleistet, während zugleich die Gefahr gering ist, daß sich die Formlinge beim Brennen verziehen oder verformen.

Mit dem bekannten Verfahren sind bisher Formlinge von relativ einfacher Gestalt gepreßt worden. So hat man beispielsweise Stangen und Zylinder mit Hilfe in der Preßform angebrachter,, außerhalb des Formhohlraumes befestigter. und sich längs der Mittelachse der Formlinge erstreckender Dorne hergestellt. Komplizierter gestaltete Formlinge mit Einschlüssen, z. B. gelochte Formlinge mit Löchern an verschiedene Stellen herzustellen, war deshalb schwierig, weil durch die festgelegten Dorne einerseits und den ungleich wirkenden Preßdruck infolge der verschiedenen Abstände der Preßmasseschicht von der Formwand andererseits die Gefahr einer nicht gleichförmigen Verdichtung der Formlinge im Bereich der Dorne bestand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im Bereich der durch die Dorne geformten Löcher oder Ausnehmungen Zonen von ungleichmäßiger Dichte im Formling, wie sie durch von außen festgelegte Dorne im Formenhohlraum und durch die Reibung der beim Preßvorgang bewegten Preßmasse an den Dornen entstehen kann, weitgehend vermieden werden.

Diese'Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Haltemittel vor dem Einsetzen des Preßdrucks von dem Dorn bzw. den Dornen gelöst werden und während des Preßvorgangs der bzw. die Dorne im Formhohlraum mit der Preßmasse frei bewegt werden.

Der in die Preßmasse eingelegte Dorn wandert somit während des Pressens in dem Maße, wie die Preßmasse selbst verdichtet wird. Da die Druckbeaufschlagung über den. Umfang der Preßform und der Dorne gleichmäßig ist, läßt sich die Verschiebung der Dorne zur Mittelachse des Formlinge hin abschätzen, so daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch kompliziertere Formlinge im Hinblick auf die Lage der Löcher oder Ausnehmungen im Formling und die gleichmäßige Dichte mit ausreichender Genauigkeit herstellbar sind.

Zum Ausüben des Verfahrens eignet sich eine bekannte Vorrichtung, bestehend aus einer Form aus Gummi od. dgl. von der Gestalt eines Rohrabschnittes, der an seinen offenen Enden von Verschlußkörpern· abgedeckt ist, zwischen welchen sich mindestens ein Dorn durch den Formhohlraum erstreckt und welche Mittel zur Abstützung des bzw. der Dorne für einen vorbestimmten Abstand zwischen den Formwänden aufweisen.

Bei einer solchen Vorrichtung sind nach einem

ίο weiteren Merkmal der Erfindung die Mittel zur Abstützung des Doms bzw. der Dorne lösbar von diesem bzw. diesen an einem oder .beiden Verschlußkörpern angeordnet. '.

Dabei sind während des Füllens der Form mit der keramischen Masse die'Dorne festgelegt, damit sie eine vorbestimmte Lage in dem Formling einnehmen. Bevor jedoch ein Druck auf die Preßform ausgeübt wird, müssen der Dorn bzw. die Dorne von dem bzw. den Verschlußkörpern gelöst werden, damit "sie, zu-

ao sammen mit der sich verdichtenden keramischen Masse, in die Lage wandern können, die sie nach Beendigung der Druckbeaufschlagung einnehmen

sollen. - _t

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zur A& Stützung des Doms aus Aussparungen an dessen Enden gebildet sind, in die Stifte einsetzbar sind, welche durch Öffnungen in dem bzw. den Verschlußkörpern geführt sind. · ·

.Irr der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, durch deren Arbeitsweise auch das Verfahren erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 einen gelochten Formling,

Fig. 2'einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen des Formlinge nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung vor dem Preßvorgang,

Fig. 4 einen Schnitt durch die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung am Ende des Preß Vorgangs,

Fig. 5 einen weiteren Formling,' :

Fig. 6. einen Schnitt durch einen Formling mit Löchern unterschiedlichen Querschnitts,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Formhohlraum bei der Herstellung des in Fig. 6 gezeigten Fornl·- lings.

In F i g. 1 ist ein Formling mit einer äußeren Sechskantform gezeigt, durch den eine Anzahl von parallel zueinander verlaufenden zylindrischen Löchern 2 führen. Der Formling hat die Gestalt von Röhren, wie sie für Wärmeaustauscher u. dgl. benötigt werden. Er kann aus einer keramischen Masse oder aus Metallpulver hergestellt sein, je nach der speziellen Verwendung, für die er vorgesehen ist.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit der der Formling nach Fig. 1 hergestellt wird. Gemäß Fig. 2 besitzt eine Form aus Gummi von der Gestalt eines Rohrabschnitts sechseckigen Querschnitt und liegt zwischen einer Bodenplatte 6 aus

ι Metall und einem Einlauf 8 aus Metall. In der Bodenplatte 6 sind nach oben führende Stifte 10 befestigt; Diese Stifte 10 gleiten durch Löcher in der unteren Formendplatte 12, die ebenfalls aus. Metall besteht und auf der Bodenplatte 6 aufliegt. Am Einlauf 8 sind nach unten führende Stifte 14 befestigt, die jeweils mit einem der Stifte 10 fluchten, welche nach oben von der Bodenplatte 6 führen^ Zwischen den Stiften 10 und 14 befinden sich von diesen getragene Dorne 16. Jeder dieser Dorne ist mit Aussparungen

an dem oberen und dem unteren Ende versehen, um samte Form 4 eingetaucht ist, ist ein abstützender

jeweils die oberen und unteren Stifte 14 bzw. 10 auf- äußerer Mantel oder eine Vorrichtung erforderlich,

zunehmen. Um eine genaue Ausrichtung des Ein- um den gewünschten Abstand zwischen den Platten

laufs 8 gegenüber der Bodenplatte 6 zu gewährleisten, 25 und 26 zu gewährleisten, so daß die Platten durch

ist jeweils ein Führungsansatz 20 bzw. 18 an der 5 den Druck nicht gegeneinander verspannt und damit

* Formplatte 12 und am Einlauf 8 angeordnet, der in eine Hemmung der Bewegung der Dorne hervorge-

entsprechende Aussparungen in der Form eingreift. rufen wird.

Wenn die Dorne 16 eine von der runden Form 4 ab- In F i g. 4 ist die Form 4 nach dem Abschluß des

weichende Gestalt aufweisen und wenn sie eine vor- Preßvorganges gezeigt. Sie nimmt ihre ursprüngliche

bestimmte Lage im Formhohlraum gegeneinander und io Gestalt wieder ein und wird aus der Preßkammer her-

gegenüber der Form haben sollen, müssen die Füh- ausgenommen und auseinandergebaut. Der soge-

rungsstifte 10 und 14 sowie die entsprechenden Aus- nannte grüne Formling, der sich wegen seines kleine-

sparungen in den Dornen 16 Abflachungen 22 und 23 ren Querschnittes nunmehr frei innerhalb der Form

aufweisen, so daß die Aussparungen in den Dornen . befindet, wird aus der Form herausgenommen. Die

und die Führungsstifte nur dann zusammenpassen, 15 Dorne lassen sich leicht aus dem Formling heraus-

wenn die Dorne in ihre vorgesehene Lage gedreht drücken. Der Formling wird dann gebrannt und dabei

sind. ■■·... gewöhnlich bis auf seine Sintertemperatur gebracht.

Der Einlaufe weist Füllöffnungen 24 auf, die zu Mit der dargestellten Vorrichtung, ist es möglich,

der trichterförmigen Oberseite des Einlaufs' führen. rohrförmige Formlinge in einer Länge von 90 cm oder

In die Form gemäß Fig. 2 wird eine lockere, fein 20 mehr zu pressen, wobei durch diesen Formling eine

zerteilte keramische Masse oder Metallpulver durch Vielzahl von Löchern führen können, trotzdem aber

die Füllöffnungen 24 eingeführt: Damit die Dichte im wesentlichen die gewünschte Parallelität zwischen

der Preßmasse der Form 4 gleichmäßig ist, wird die den Löchern beibehalten wird. Die Dorne 16 und so-;

Form während des Füllens gerüttelt, so daß keine mit auch die Löcher können im Querschnitt rundp

Hohlräume entstehen. Das Rütteln der Form dauert 25 dreieckig, quadratisch sein oder einen anderen Quer-

so lange,.bis die erforderliche Menge·an Preßmasse schnitt aufweisen. Die äußere Gestalt des Formlings

durch die Füllöffnungen 24 in die Form4 gelangt ist. kann auch von.der in Fig. 1 gezeigten Sechskant-

Es ist zweckmäßig, der Preßmasse ein organisches form abweichen. Es ist dann jeweils die Form 4 entBindemittel zuzufügen, um eine gute Festigkeit des sprechend zu gestalten. Bei komplizierten äußerer \ Formlings zu gewährleisten. 3° Gestalt des Formlings ist es möglich, ihn in einer

Nach dem Füllen der Form wird zunächst der Ein- dickwandigen zylindrischen oder anderen einfachen

lauf 8 und dann die Bodenplatte 6 zusammen mit den Form zu pressen und dann z. B. auf einer Drehbank

zugehörigen Stiften 10 und 14'von der Form abge- einzelne Teile abzudrehen. Ein Schleifen des gebrann-

nommen. Der Einlauf 8 wird nach F i g. 3 durch eine ten Formlings ist natürlich immer möglich, jedoch ist

obere Metallplatte 25 ersetzt, die auf dem oberen 35 für Keramikteile eine nachträgliche Bearbeitung durch

Ende der Form 4 aufliegt. Die Form 4 kann dann Maschinen teuer und schwierig,

umgedreht werden, und die Bodenplatte 6 und die Die Dorne 16 können aus Wolframkarbit herge-

Bodenplatte 12 nach F ig. 2 werden durch eine Platte stellt sein, obwohl Stahl oder ein anderer geeigneter

26 ersetzt. Gegebenenfalls kann die Platte 12 beibe- Werkstoff auch verwendet werden kann. Damit kein

halten werden, und nur die Bodenplatte 6 durch eine 40 unerwünschter Reibungskontakt zwischen den Dor-

ähnliche Platte ersetzt werden, die allerdings kürzere nen 16 und den Platten 25 und 26 der Form 4 wäh-

Stifte haben muß, welche gerade die Löcher in der rend des Preßvorganges erfolgt, haben die Dorne 16

Platte 12 schließen, aber nicht über sie hinausgehen. eine Länge, die etwas kleiner als der Abstand zwi-

Die Platten 25 und 26 haben Führungsänsätze 27 und sehen den Platten 25 und 26 ist. .

29,'die den Führungsansätzen 18 und 20 des Einlaufs 45 Beim Rütteln während des Füllens der Form kann

und der Formplatte 12 gemäß F i g. 2 entsprechen. eine geeignete Klemme zwischen der Grundplatte 6

Nach dem Herausziehen der Stifte 10 und 14 wer- in Fig. 1 und dem Einlauf 8 verwendet werden, um den die Dorne 16 in ihrer Lage zueinander und zu ein Trennen dieser Teile zu verhindern. Der Klemmder Form 4 einzig durch die Preßmasse innerhalb der druck muß natürlich ausreichend sein, uni die Vor-' Form 4 gehalten. Die Dorne werden mit der Preß- 5° richtung zusammenzuhalten, darf jedoch nicht so masse beim Preß Vorgang in bezug auf die Form- groß sein, daß eine Ausbiegung der Form 4 eintritt, längsachse radial nach innen verschoben, und zwar Die Klemme kann Teil einer Vorrichtung sein, die so, als ob die Dorne einen Teil der Preßmasse bil- sowohl während. des Füllvorgangs als auch beim en. Die in Fig. 3 gezeigte Form4 wird in eine hy- Wenden der Form diese zusammenhalt und eine draulisch betriebene Presse gesetzt, die eine mit einem 55 radiale Ausbeulung der Form 4 verhindert.
Druckmedium, z. B. mit Wasser oder öl gefüllte Kam- Zur Herstellung von Formteilen, die keine durchmer28 aufweist, welche die.Form4 umgibt. Dann gehenden Löcher haben, sondern nur einseitig geerfolgte eine Druckbeaufschlagung, die eine radiale locht sind, sind die Dorne in der gewünschten Länge Bewegung der Wandung der Form 4 nach innen ver- so angeordnet, daß sie von der Bodenplatte 6 · in ursacht, um damit die Preßmasse zu verdichten. 60 F i g. 2 nach oben in den Formhohlraum führen, wo-Während der Verlagerung dej: Preßmässe nach innen bei die Führungsstifte 10 und die entsprechenden Auswandern die Dorne ebenfalls radial mit der Preß- sparungen in den Dornen 16 in* einer ausreichend masse nach innen. Da die Dichte der Preßmasse engen Toleranz gefertigt sein können, um den gegleichförmig ist, neigen die Dome 16 nicht dazu, uri- wünschten Abstand und die gewünschte Lage der abhängig Von der Preßmasse während des Preßvor- 65 Dorne während des Füllyorgangs zu gewährleisten, ganges zu wandern., Damit wird die vorgegebene Dazu können die Führungsstifte 10 und die entspre-Lpchanordhung in dem Formling erzielt. chenden Aussparungen in den Doren in einer größe-

Bei Verwendung einer Wasserpresse, in die die ge- ren Länge gefertigt sein, als das in F i g. 2 dargestellt

ist. Wenn solche kürzeren Dorne verwendet werden, werden die Enden der Aussparungen in den Dornen zweckmäßigerweise so gestaltet, daß das Einführen eines Werkzeuges möglich ist, um die Dorne nach dem Preßvorgang leicht herausnehmen zu können.

Die Dorne 16 können während des Füllvorgangs durch kompressible Platten aus einem Kunststoffschaum oder einem anderen geeigneten Werkstoff abgestützt werden, der im wesentlichen den Preßcharakteristiken der Preßmässe entspricht. Solche Platten können während des Preßvorgangs in der Form verbleiben. . ,

Im Normalfall verläuft das Loch in dem Formling koaxial zur Längsachse des Formlings. Die Dorne 16 können aber auch unter einem Winkel zur Längsachse der Form 4 angeordnet werden. Außerdem können gekrümmte an Stelle von, geraden Dornen verwendet werden. Dabei darf die Krümmung nicht so groß sein, daß ein Herausnehmen der Dorne schwierig wird, es sei denn, die Dorne 16 bestehen aus einem hitzedestruktiblen Werkstoff, so daß sie nicht aus dem Formling herausgenommen werden müssen, sondern während des Brennvorgangs verbrennen oder verdampfen.

Fig. 5 zeigt einen Formling mit einem Loch30, das nicht in der Mitte des Formlings verläuft.
.F i g. 6 zeigt einen Formling mit Löchern 32, deren Querschnitt über die Länge des Formlings nicht gleichförmig ist, d. h. jedes der Löcher hat einen Abschnitt 34 mit einem größeren Durchmesser. Solche Abschnitte bzw. Ausnehmungen lassen sich durch Aufschieben von Ringen aus einem verdampfbaren oder verbrennbaren organischen Stoff, z. B. Paraffin oder einem ähnlichen organischen Stoff, auf die Dorne herstellen, wie dies in F i g. 7 durch die Anordnung der Dorne 36, der Ringe 38 aus einem organischen Stoff und der Preßmasse 40 gezeigt ist Wenn die Dorne nach dem Preß Vorgang aus dem Formling herausgezogen werden, gleiten sie aus den Ringen, und diese bleiben bis zum Brennen in dem Formling.

Es können auch andere geeignete Mittel als die Stifte 10 und 14 in Fig: 2 zur Abstützung der Dorne während des Füllens der Form 4 verwendet werden. Der Einlauf 8 kann zweistückig ausgebildet sein, d. h. aus zwei Teilen bestehen, so daß unten eine Platte mit Stiftöffnungen und Einlauföffnungen und darüber ein ringförmiger Teil angeordnet sind, an dem nach unten führende Stifte für die Dorne befestigt sind und der eine zentrale öffnung aufweist, welche mit den Einlauf öffnungen in der Platte in Verbin-

dung steht. Der ringförmige Teil kann trichterförmig ausgebildet sein. Nach dem Füllen kann er weggenommen werden, wodurch die Stifte aus den Dornen und aus der oberen Platte herausgezogen werden. Vor dem Pressen kann der ringförmige, Teil durch

ίο eine Platte ersetzt werden, die mit in die Stiftöffnungen und die Einlauf öffnungen in der oberen Endplatte passenden Stiften versehen ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Pressen eines Formlings, insbesondere aus keramischen Massen, bei dem mindestens ein Dorn in eine Form aus Gummi od. dgl. eingeführt wird und der Dorn mit Haltemitteln für eine vorbestimmte Lage im Formhohlraum verbunden wird, die Form ferner mit Preßmasse gefüllt und auf. die Außenseite der Form Preßdruck ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel vor. .dem Einsetzen des Preßdrucks von dem Dofll bzw. den Dornen gelöst werden und während des Preßvorgangs bzw. die Dorne im Formhohlraum mit der Preßmasse frei bewegt werden.

2. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Form aus Gummi od. dgl. von der Gestalt eines Rohrabschnitts, der an seinen offenen Enden von Verschlußkörpern abgedeckt ist, zwischen welchen sich mindestens ein Dorn durch den Formhohlraum erstreckt und welche Mittel zur Abstützung des bzw. der Dorne für einen vorbestimmen Abstand zwischen den Formwänden aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung des Doms bzw. der Dorne lösbar von diesem bzw. diesen an einem oder beiden Verschlußkörpern angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstützung des Doms aus Aussparungen an dessen Enden gebildet sind, in die Stifte einsetzbar sind, welche durch öffnungen in dem bzw. den Verschlußkörpern geführt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen