DE4311771A1 - Tool for isostatic pressing of handle vessels - Google Patents
Tool for isostatic pressing of handle vesselsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum isostatischen Pressen von Henkelgefäßen aus pulver- oder granulatförmigem Material, mit einer Matrize und einer Patrize sowie einer dazwischen angeordneten einteiligen Membran, die zur Gefäßaußenseite komplementär ist und für jeden Henkel eine radiale Ausbuchtung mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen aufweist, an denen Vorsprünge zum Formen eines Grifflochs im Henkel ausge bildet sind.The invention relates to a tool for isostatic pressing handle vessels made of powdered or granular material, with one female and one male and one in between arranged one-piece membrane, which to the outside of the vessel is complementary and a radial bulge for each handle with two opposite side parts the projections for forming a grip hole in the handle forms are.
Bei einem bekannten Werkzeug dieser Gattung (DE 36 26 365 A1) besteht das Problem, daß an Seitenteilen der Ausbuchtung der Membran ausgebildete Vorsprünge zum Formen eines Grifflochs im Henkel nur andeutungsweise vorhanden sein können, da bei stark ausgeprägten Vorsprüngen die Gefahr zu groß wäre, daß der Henkel beschädigt wird, wenn das gepreßte Henkelgefäß aus dem Werkzeug entnommen wird. Zwischen den somit nur wenig ausge prägten Vorsprüngen bleibt ein Zwischenraum frei, in den das pulver- oder granulatförmige Material beim Füllen des bekannten Werkzeugs eindringt und anschließend beim isostatischen Pressen in diesem Zwischenraum verdichtet wird. Deshalb kann ein durchgehendes Griffloch im Henkel nicht entstehen; es bleibt eine Zwischenwand, die beim anschließenden Putzen des gepreßten Henkelgefäßes durchstoßen werden muß und dann einen verhältnis mäßig dicken Grat zurückläßt, der mit erheblichem Zeit- und Vorrichtungsaufwand entfernt werden muß.In a known tool of this type (DE 36 26 365 A1) there is the problem that on the side parts of the bulge of the Membrane-shaped projections for forming a grip hole in the Henkel can only be indicated as strong pronounced projections the risk would be too great that the Handle is damaged when the pressed handle vessel from the Tool is removed. Only a little between them embossed projections, there is a space in which the powder or granular material when filling the known Tool penetrates and then during isostatic pressing is compressed in this space. Therefore one can there is no continuous grip hole in the handle; it stays an intermediate wall, which is pressed during the subsequent cleaning of the Handle vessel must be pierced and then a relationship leaves moderately thick ridge with considerable time and Device effort must be removed.
Bei einem anderen bekannten Werkzeug zum isostatischen Pressen von Henkelgefäßen (DE 33 04 576 A1) hat man versucht, ein durchgehendes Griffloch im Henkel mit einem Dorn zu erzeugen, der jeweils vor dem eigentlichen Preßvorgang quer zur Schließ richtung des Preßwerkzeugs in dessen Matrize eingeschoben wird und von einer schlauchartigen Zusatzmembran umgeben ist, die nach dem Füllen des Preßwerkzeugs mit pulverförmigem kera mischem Material von innen her unter hydraulischen Druck gesetzt wird, während der Hauptteil des Henkelgefäßes mittels einer die Patrize des Preßwerkzeugs umhüllenden Hauptmembran isostatisch gepreßt wird. Dieses bekannte Preßwerkzeug erfor dert einen hohen Herstellungs- und Betriebsaufwand und hinter läßt am Henkel des gepreßten Henkelgefäßes ein Paar seitlicher Grate, die sich rings um die Zusatzmembran gebildet haben und zusätzlichen Putzaufwand erfordern.Another known tool for isostatic pressing of handle vessels (DE 33 04 576 A1) has been tried to create a continuous grip hole in the handle with a mandrel, each before the actual pressing process transversely to the closing direction of the press tool is inserted into the die and is surrounded by a tube-like additional membrane that after filling the press tool with powdered kera mix material from the inside under hydraulic pressure is set while using the main part of the handle vessel a main membrane enveloping the male part of the pressing tool is pressed isostatically. This well-known pressing tool a high manufacturing and operating costs and behind leaves a pair of lateral on the handle of the pressed handle vessel Burrs that have formed around the additional membrane and require additional cleaning effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum isostatischen Pressen von Henkelgefäßen aus pulver- oder granulatförmigem, insbesondere keramischem Material so zu gestalten, daß die in einem solchen Werkzeug gepreßten, mit einem oder mehreren Henkeln versehenen Gefäße mit geringem Aufwand geputzt werden können, der nicht wesentlich größer ist als der Aufwand, der zum Putzen der Gefäße im Bereich ihres Mundrandes im allgemeinen ohnehin erforderlich ist.The invention has for its object a tool for isostatic pressing of handle vessels made of powder or granular, in particular ceramic material shape that the pressed in such a tool with one or more handles with small handles Can be cleaned effort that is not much larger than the effort required to clean the vessels in the area of their Mouth edge is generally required anyway.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einem Werkzeug der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß den Seitenteilen der bzw. jeder radialen Ausbuchtung der Membran eine Schließvorrichtung zugeordnet ist, mit der sich die an den Seitenteilen ausgebildeten Vorsprünge vor dem Einbringen des zu pressenden Materials in das Werkzeug und während des Preßvor gangs gegeneinander drücken lassen. According to the invention, the task is based on a tool the genus described at the outset in that the Side parts of the or each radial bulge of the membrane a locking device is assigned, with which the Side parts formed projections before the introduction of the pressing material into the tool and during the pressing process let it press against each other.
Durch Betätigen der Schließvorrichtung läßt sich ganz oder zumindest weitgehend verhindern, daß zwischen den Vorsprüngen ein Zwischenraum frei bleibt, in den beim Füllen des Werkzeugs pulver- oder granulatförmiges Material eindringen würde. Infolgedessen bleibt im Griffloch des bzw. jedes Henkels des gepreßten Gefäßes im allgemeinen nur eine Andeutung eines Grates, im ungünstigsten Fall eine dünne Haut zurück, die beim Putzen des Gefäßes mit geringem Aufwand beseitigt werden kann.By pressing the locking device can be completely or at least largely prevent between the projections a space remains free when filling the tool powder or granular material would penetrate. As a result, the handle hole of the or each handle of the pressed vessel generally only a hint of a Grates, in the worst case a thin skin back, which when Cleaning the vessel can be eliminated with little effort.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments of the invention result from the Subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen er läutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is described below further details with the help of schematic drawings purifies. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Werkzeug zum isosta tischen Pressen von Henkelgefäßen; Fig. 1 is an axial section through a tool for isosta tables pressing Henkel vessels;
Fig. 2 eine Vergrößerung des Bereichs II in Fig. 1; FIG. 2 shows an enlargement of area II in FIG. 1;
Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2; und Fig. 3 shows the section III-III in Fig. 2; and
Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 2. Fig. 4 shows the section IV-IV in Fig. 2.
Das dargestellte Werkzeug hat ein topfförmiges Werkzeugunter teil 10 mit Fluidkanälen 12 zum Einleiten eines Fluids, das unter einen beim isostatischen Pressen von keramischem Pulver oder Granulat üblichen Druck von beispielsweise 200 bar setzbar ist. In das Werkzeugunterteil 10 ist eine Matrize 14 einge setzt, die einen an die Fluidkanäle 12 angeschlossenen Hohlraum 16 aufweist. Der Hohlraum 16 ist im wesentlichen rotations symmetrisch in Bezug auf eine Achse A, die mit der Öffnungs- und Schließrichtung des Werkzeugs übereinstimmt. Rings um die Matrize 14 erstreckt sich ein Spannring 18, der in üblicher Weise durch nicht dargestellte Schrauben am Werkzeugunterteil 10 befestigt ist und einen radial äußeren Randbereich einer unteren Membran 20 aus elastischem, gummiartigen Kunststoff fluiddicht eingespannt hält. The tool shown has a pot-shaped lower tool part 10 with fluid channels 12 for introducing a fluid which can be placed under a pressure of, for example, 200 bar, which is common in the isostatic pressing of ceramic powder or granules. In the lower tool part 10 , a die 14 is inserted, which has a cavity 16 connected to the fluid channels 12 . The cavity 16 is essentially rotationally symmetrical with respect to an axis A, which coincides with the opening and closing direction of the tool. A clamping ring 18 extends around the die 14 , which is fastened in a conventional manner to the lower tool part 10 by screws, not shown, and holds a radially outer edge region of a lower membrane 20 made of elastic, rubber-like plastic in a fluid-tight manner.
Die untere Membran 20 hat ein in Bezug auf die Achse A ro tationssymmetrisches Hauptteil 22 und ein Paar einander dia metral gegenüberstehender radialer Ausbuchtungen 24 für je einen Henkel eines zu pressenden Gefäßes, das im dargestellten Beispiel eine Suppenschale ist. Jede der radialen Ausbuchtungen 24 hat zwei im wesentlichen radiale Seitenteile 26, die innen je einen Vorsprung 28 mit ebener Stirnfläche aufweisen. Die beiden Vorsprünge 28 bestimmen gemeinsam die Form und Größe des in der radialen Ausbuchtung 24 zu pressenden Henkels.The lower membrane 20 has a with respect to the axis A ro tationsssymmetrisches main part 22 and a pair of diametrically opposed radial bulges 24 for each handle of a vessel to be pressed, which is a soup bowl in the example shown. Each of the radial bulges 24 has two substantially radial side parts 26 , each of which has a projection 28 with a flat end face on the inside. The two projections 28 together determine the shape and size of the handle to be pressed in the radial bulge 24 .
In jede der beiden radialen Ausbuchtungen 24 ist ein U-förmiger Versteifungskörper 30 eingebettet, der ein Paar zur Achse A im wesentlichen parallele federnde Schenkel 32 und einen diese Schenkel miteinander verbindenden, im wesentlichen starren Basisteil 34 aufweist. Der Basisteil 34 ist im dargestellten Beispiel unterhalb der radialen Ausbuchtung 24 angeordnet, also nicht in den gummiartigen Werkstoff eingebildet, aus dem die Membran 20 und ihre radialen Ausbuchtungen 24 einstückig hergestellt ist. In jede der radialen Ausbuchtungen 24 ist außerdem ein unterer Versteifungskörper 36 und ein äußerer Versteifungskörper 38 eingebettet. Sämtliche Versteifungskörper 30, 36 und 38 bestehen vorzugsweise aus Federstahl.A U-shaped stiffening body 30 is embedded in each of the two radial bulges 24 , which has a pair of resilient legs 32 which are essentially parallel to the axis A and a substantially rigid base part 34 which connects these legs to one another. In the example shown, the base part 34 is arranged below the radial bulge 24 , that is to say it is not formed in the rubber-like material from which the membrane 20 and its radial bulges 24 are made in one piece. A lower stiffening body 36 and an outer stiffening body 38 are also embedded in each of the radial bulges 24 . All stiffening bodies 30 , 36 and 38 are preferably made of spring steel.
Jeder der beiden dargestellten radialen Ausbuchtungen 24 der Membran 20 ist eine Schließvorrichtung 40 zugeordnet, die im Stande ist, die beiden einander mit ihren ebenen Stirnflächen gegenüberliegenden Vorsprünge 28 soweit zusammenzudrücken, daß diese Stirnflächen fugenlos aneinanderliegen. Im dargestellten Beispiel gehört zu jeder Schließvorrichtung 40 ein Paar Kolben- Zylindereinheiten 42, die in die Matrize 14 eingebaut sind und je eine Kolbenstange 44 aufweisen. Jede dieser Kolbenstangen 44 hat eine verhältnismäßig große Stirnfläche, die an der Außen seite des benachbarten Seitenteils 26 anliegt und vorzugsweise annähernd so groß ist wie die Stirnfläche des zugehörigen Vorsprungs 28. Die Kolbenzylindereinheiten 42 lassen sich über je einen Kanal 46 mit einem Fluid speisen, dessen Druck aus reicht, um die paarweise einander gegenüberliegenden Kolben stangen 44 soweit ausfahren zu lassen, bis die zugehörigen Vorsprünge 28 dicht aneinanderliegen.Each of the two radial bulges 24 of the diaphragm 20 shown is assigned a closing device 40 , which is able to press the two projections 28 opposite one another with their flat end faces to such an extent that these end faces lie against one another without a joint. In the example shown, each locking device 40 has a pair of piston-cylinder units 42 which are built into the die 14 and each have a piston rod 44 . Each of these piston rods 44 has a relatively large end face, which abuts the outer side of the adjacent side part 26 and is preferably approximately as large as the end face of the associated projection 28th The piston-cylinder units 42 can be fed via a channel 46 with a fluid, the pressure of which is sufficient to extend the piston rods 44 lying opposite one another in pairs until the associated projections 28 lie close together.
Rings um die Kolbenstangen 44 ist je ein Druckraum 48 ange ordnet, der sich unabhängig von den Kolben-Zylindereinheiten 42, jedoch vorzugsweise gleichzeitig mit dem Hohlraum 16 unterhalb der Membran 20 wahlweise mit einem Fluid unter einem für das isostatische Pressen üblichen Druck setzen oder evaku ieren läßt.Around the piston rods 44 , a pressure chamber 48 is arranged, which is independent of the piston-cylinder units 42 , but preferably at the same time with the cavity 16 below the membrane 20 either with a fluid under a pressure usual for isostatic pressing or evacuating leaves.
Zum dargestellten Werkzeug gehört ferner ein Werkzeugoberteil 50, das ebenfalls Fluidkanäle 52 für ein zum isostatischen Pressen geeignetes Fluid aufweist und mit einer oberen Membran 56 umkleidet ist. Die Patrize 54 hat einen in Bezug auf die Achse A rotationssymmetrischen Hauptteil, an dem die obere Membran 56 dauerhaft befestigt, beispielsweise angeklebt oder anvulkanisiert ist. Radial außerhalb dieses Hauptteils sind an die Unterseite der oberen Membran 56 zwei einander diametral gegenüberliegende Stützkörper 58 einstückig angeformt, die bei geschlossenem Werkzeug, wie vor allem in Fig. 4 dargestellt, in je eine der beiden radialen Ausbuchtungen 24 der unteren Membran eingreifen.The illustrated tool also includes an upper tool part 50 , which likewise has fluid channels 52 for a fluid suitable for isostatic pressing and is clad with an upper membrane 56 . The male part 54 has a main part that is rotationally symmetrical with respect to the axis A, to which the upper membrane 56 is permanently attached, for example glued or vulcanized. Radially outside of this main part, two diametrically opposite support bodies 58 are integrally formed on the underside of the upper membrane 56 , which, when the tool is closed, as shown primarily in FIG. 4, engage in one of the two radial bulges 24 of the lower membrane.
Die beiden Membranen 20 und 56 begrenzen einen Preßraum 60, der sich durch radiale Einfüllkanäle 62 mit keramischem Granulat füllen läßt. Diese Einfüllkanäle 62 - oder zwei von ihnen, falls mehr als zwei vorhanden sind - münden in je - eine der radialen Ausbuchtungen 24.The two membranes 20 and 56 delimit a pressing space 60 which can be filled with ceramic granules through radial filling channels 62 . These filling channels 62 - or two of them, if there are more than two - each open into one of the radial bulges 24 .
In der linken Hälfte der Fig. 1 ist das Werkzeug in geschlosse nem Zustand dargestellt, wobei die Membranen 20 und 56 noch nicht mit Fluiddruck belastet sind. In diesem Zustand sind die Einfüllkanäle 62 noch soweit geöffnet, daß sich keramisches Granulat in den Preßraum 60 hineinsaugen und/oder unter erhöh tem Außendruck einschießen läßt. Ehe dies geschieht, werden die Schließvorrichtungen 40 betätigt, so daß die einander gegen überliegenden Vorsprünge 28 fest aneinandergelegt werden. Zu diesem Zweck werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Kolbenstangen 24 ausgefahren. Falls jedoch die Kolben-Zylinder einheiten 42 nicht vorhanden sind, kann eine entsprechende Wirkung dadurch erzielt werden, daß die Druckräume 48 unter einen mäßigen, zum isostatischen Pressen allerdings noch nicht ausreichenden Druck gesetzt werden.In the left half of FIG. 1, the tool is shown in the closed state, the membranes 20 and 56 not yet being loaded with fluid pressure. In this state, the filling channels 62 are still open to the extent that ceramic granules can be sucked into the pressing chamber 60 and / or can be injected under increased external pressure. Before this happens, the locking devices 40 are actuated so that the mutually opposite projections 28 are firmly placed against one another. For this purpose, the piston rods 24 are extended in the illustrated embodiment. However, if the piston-cylinder units 42 are not present, a corresponding effect can be achieved in that the pressure spaces 48 are placed under a moderate pressure, which is not yet sufficient for isostatic pressing.
Sobald der gesamte Preßraum 60 mit keramischem Granulat gefüllt ist, wird der Hohlraum 16 unterhalb der unteren Membran 20 in üblicher Weise unter Fluiddruck von beispielsweise 200 bar gesetzt, und ein Fluiddruck in gleicher Größe wird in den Druckräumen 48 sowie an der Oberseite der Stützkörper 58 zum Wirken gebracht. Infolgedessen wird das keramische Granulat wie üblich im Verhältnis von ungefähr 1 : 2 verdichtet, so daß ein Gefäß mit einer zum Entnehmen und Weiterbearbeiten ausreichen den Festigkeit entsteht.As soon as the entire pressing space 60 is filled with ceramic granulate, the cavity 16 below the lower membrane 20 is placed under fluid pressure of, for example, 200 bar in the usual manner, and a fluid pressure of the same size becomes in the pressure spaces 48 and on the top of the support body 58 Work brought. As a result, the ceramic granulate is compressed as usual in a ratio of approximately 1: 2, so that a vessel with a strength sufficient for removal and further processing is produced.
Anschließend werden die Kolbenstangen 44 eingefahren, der Hohlraum 16 und die Druckräume 48 evakuiert. Dabei sorgen elastische Rückstellkräfte in den Schenkeln 32 des U-förmigen Versteifungskörpers 30 dafür, daß die Vorsprünge 28 sich soweit voneinander entfernen, bis ihre Stirnflächen voneinander einen Abstand haben, der mindestens so groß ist wie die Henkelbreite. Sodann werden die Werkzeugteile 10 und 50 in Richtung der Achse A voneinander getrennt, so daß das entstandene Henkelgefäß entnommen werden kann.The piston rods 44 are then retracted, the cavity 16 and the pressure chambers 48 are evacuated. Elastic restoring forces in the legs 32 of the U-shaped stiffening body 30 ensure that the projections 28 move apart from one another until their end faces are at a distance from one another which is at least as large as the width of the handle. The tool parts 10 and 50 are then separated from one another in the direction of the axis A, so that the handle vessel formed can be removed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THURINGIA NETZSCH FEINKERAMIK GMBH & CO. KG, 96515 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |