DE763264C - Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstaende - Google Patents

Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstaende

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DE763264C
DE763264C DEG91010D DEG0091010D DE763264C DE 763264 C DE763264 C DE 763264C DE G91010 D DEG91010 D DE G91010D DE G0091010 D DEG0091010 D DE G0091010D DE 763264 C DE763264 C DE 763264C
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00Clay-wares
    • C04B33/02Preparing or treating the raw materials individually or as batches
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Description

  • Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände Die Etfindung - richtet sich auf die Herstellung keramischer Gegenstände, z. B. Zündkerzensteine,. aus einem Gemisch von feingepulvertem keramischem -Stoff und .einem organischen Bindemittel durch Pressen in normen,. wobei die' Formlinge bei so hoher Temperatur gebrannt werden, daß das Bindemittel ausgetrieben und die keramischen Teilchen zu .,einer zusammenhängenden Masse vereii)igt werden. ,.
  • Die Erfindung kennzeichnet sich weiventlich dadurch, daß ein thermoplastischer Stoff als Bindemittel verwendet und da f3 eine so starke Erwärmung heim Pressen vorgenommen- wird, claß.-das,Bind.,iiittel-iließenci-wird.: Vermöge dieser Behandlungsweise wird der Erfolg 'erzielt; daß sich der Preßdruck beim Formen gleichmäßig über den ganzen Körper verteilt. Dadurch entsteht ein Gebilde von überall gleichmäßiger Dichte, und es werden die inneren Spannungen vermieden, die sich bisher aus Ungleichmäßigkeiten cLer Körperstruktur zu ergeben pflegten.
  • Es ist bekannt, bei der Herstellung keramischer Gegenstände in Gemisch unter Pressung zu formen und die so geformten Körper dann zu ]>rennen, um die einzelnen Teilchen miteinander zu vereinigen. Mögen auch manche älteren Verfahren durchaus befriedigend sein, so ist man doch beträchtlichen Schwierigkeiten insofern begegnet, als immer eine Anzahl der erzeugten Gegenstände, sei es heim ßrenixu. sei es später im Gebrauch. zu Bruch ging. Dieser Ausschuß beruht, wie sich licrausgestellt hat, darauf, daß gewisse Teile oder Schichten des Gegenstandes In ihrer Dichte von anderen Teilen alw-eichen. Die Bereiche größerer Dichte weisen andere physikalische Eigenschaften als diejenigen geringerer Dichte auf, insbesondere verschiedene Wärmedehnungszahlen. mit dem Ergebnis. daß hei sehr hohen Tenperaturen eiltweder heinn Brennen oder frei der späteren Verwendung innere Spannungen auftreten, welche Bruch zur Folge haben können.
  • Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe, denn die: keramischen Körper werden in solcher Weise geformt, daß sich der- Preßdruck gleichmäßig über den ganzen Körper verteilt und somit sämtliche Teile des Guts auf die gleiche Dichte bringt. Ungenügend ist es, nur für eine gleichmäßige Verteilung des Drucks über dit= --"ußenfläche des Körpers zu sorgen, wie das in älteren Vorschlägen geschehen ist, denn wenn sich der Druck nicht außerdem gleichmäßig über das Innere des Körpers auswirkt, wird nur erreicht, daß sich die Außenschichten stärker als die Innenschichten verdichten, und es entsteht die als Schichthildung bekannte schädliche Erscheinung.
  • Im Gegensatz dazu sorgt die Erfindung für eine gleichmäßige Druckverteilung nicht nur über die Außenfläche, sondern über sämtliche Teilchen des Körpers. Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch Verwendung des bei Wärme weich-verdenden (thermoplastischen) Binde=mittels und in Vereinigung damit durch :'Anwendung einer genügend hohen Erwär -mung -während des Pressens, wodurch ein Fließen des Bindemittels hervorgerufe=n und, i dadurch der Formdruck gleichmäßig über die ganze Masse verteilt wird, in der gleichen Weise, wie wenn der Körper flüssig wäre.
  • Diese erfindungsgemäß dem Gut zu wer- j leihende Fließeigenschaft unter der Wirkung von Wärme und Druck steht in Gegensatz zu denjenigen älteren Verfahren, hei -welchen' plastische, aber nicht fließende Stoffe Verwendung finden, -welche das Bestreben haben, (ler gleichmäßigen Druckverteilung, wie sie Flüssigkeiten zukommt, erheblichen Widerstand eiltgegenzusetzen.
  • Während der Anwendung von Hitze und Druck leim Formen ist das Gut fließend. Damit nun beim >..''herführen und sonstigen Behandeln des Gegenstandes vor dem Brennen die beim Pressen erlangte Form nicht zerstört wird, ist in manchen Fällen erwünscht, ein Bindemittel zu benutzen, das hei Erwärmung zwar. zunächst fließend, bei höherer Erwärinuiig jedoch wieder fest wird (thermosettilig ).
  • 1:s wird dadurch ein wichtiger '"rorteil gegenüber älteren Zierfahren erzielt, frei denen die noch ungebrannten Gegenstände außer: t ainlrfindlicli sind und mit besonderer Sorgfalt behandelt werden müssen.
  • f Die Druckverteilung über die Gesamtmasse während des Formens keramischer Gegenstände hat bisher wenig oder gar keine Beachtung gefunden; dies ist der Grund dafür, weshalb soviel Ausschuß bei der Fabrikation in Kauf genommen werden mußte. Die stärkere Verdichtung eines Teils oder einer Schicht des Körpers im Vergleich mit anderen führt zum Eierziehen und Reißen heim Brennerv sowie zu inneren Spannungen in dein gebrannten Gegenstand, welche später Bruch zur Folge haben. Die umerwünschten Folgen ungleichmäßiger Druckverteilung, insbesondere Schicr.tbildung, treten vonviegend bei sog. - Trockenverfahren auf, d. h: solchen, 1yei welchen der Gegenstand durch Formen trockenen keramischen Pulvers unter Druck gebildet wird. Durch Befeuchten des Pulvers mit Wasser oder Säure lassen sich die Nachteile des Trockenverfahrens in genvissem Grade mildern. Setzt man jedoch genug Flüssigkeit zu, um dem Gut ausreichende Fließeigenschaft heim Pressen zu verleihen, . so wird es zu weich und zu naß, um nach dem Herausnehmen aus der Form seine Gestalt zu bewahren.
  • So kommt es, daß weder die Trockenverfahren noch die Maßverfahren, die man bisher angewendet hat, eine befriedigende Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe bieten: , Es ist auch schon vorgeschlagen worden. das gepulverte keramische Gut vor <lein Formen mit verschiedenen Bindemitteln zu mischen. Zweck solcher Bilidemittel ist, die Teilchen des keramischen Guts zusammenzuhalten, so daß der geformte Körper seine Gestalt his zum Brennen bewahrt. Durch das Bindemittel wird jedoch, da es ein Zusammenhaften der Teilchen hervorruft, die gleichmäßige Druckverteilung über den ganzen Gegenstand während des Formens eher erschwert ?.ls erleichtert. Die Teilchen der äußeren Schichten backen zusammen und hindern gerade die Fortpflanzung des Drucks nach dem Innern des Körpers, und so entsteht Schichtenbildung.
  • Vorbekannt ist schließlich die Verwendung von Kunstharz und Teer als Bindemittel für urbildsame keramische Stoffe.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung am Beispiel der Verstellung eines Zündkerzenisolators veranschaulicht; es sind f# ig. t ein Schnitt durch einen Teil einer Presse zur Veranschaulichung der Herstellung eines Vorformlings, wie er beim Aufbau eines Isolators verwendet wird, Fig. a bis .I ähnliche Schnitte durch eine Presse, die jedoch weitere Vorformlinge für den Isolator herstellen, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht .aller für die Endform nötigen Vorformlinge, Fig.6 ein Schnitt durch eine Formpresse für den letzten Formvorgang; die Vorformlinge sind zusammengefügt und befinden sich in Formlage, Fig. y ein Schnitt ähnlich Fig. 6 zur Darstellung der Lage der Teile nach Beendigung des Formens und Fig.8 eine perspektivische Ansicht des fertigen Isolators, wie er aussieht, wenn er in den :Mantel eingesetzt ist.
  • Der erste Schritt des Verfahrerns@ gemäß der Erfindung bestellt in der Zubereitung des Rohstoffs.
  • Im allgemeinen kann der unplastische Stoff ein beliebiger keramischer Stoff sein, der in gebranntem Zustand den an die- besondere Warengattung zu stellenden Anforderungen entspricht. Im Gegensatz zu den in der keramischen Industrie fast ausschließlich verwendeten Verfahren bringt das vorliegende Verfahren keine wesentliche Beschränkung in der Auswahl der unplastischen Stoffe mit sich. Die Durchführung des Verfahrens ist also nicht davon abhängig, ob derartige Eigen-. schaffen, wie Bildsamkeit in feuchtem Zustande, Löslichkeit, bestimmte Korngröße, Schleiffähigkeit usw., vorliegen. Daher läßt sich das Verfahren mit nur kleinen Abänderungen bei einer großen Zahl verschiedener keramischer Stoffe, sowohl natürlicher alis auch künstlicher, anwenden. Während Ton in ausgedehntem Maße in der keramischen Industrie Verwendung findet, sei es als Hauptbestandteil oder als Bindemittel zum Zusammenhalten bis zum Brennen, wird man hei dem neuen Verfahren in den meisten Fällen vorziehen, weder rohen noch gebrannten Ton. zu benutzen, wenngleich solche Stoffe als "Zusatz dienen können, um ihre Bestandteile zur Verfügung zu stellen.
  • Bei Bier Herstellung von Zündkerzenisolatoren hat sich Tonerde als unplastischer 13estaildteil als besonders günstig erwiesen, wie weiter unten geschildert ist. Die Verwendung anderer feticrfester Oxyde, z. B. -der Oxyde von Tellur, Thorium, Beiryllium, Magnesium; Zirkonium, Yttrium, Titan und Vanadiuni, oder feuerfester Zusammensetzungeil, wie Sillinianit, Mullit und anderer Minerale der Silliinanitgruppe, 4-st am Platze. Die ausgedehnte Anwendbarkeit des Verfahrens auf unplastische Stoffe läßt sich am besten würdigen, wenn man bedenkt, daß das zeitweilig verwendete Bindemittel heim Brennen der Körper nahezu vollkommen ausgetrieben wird, so daß der unplastische Stoff zuletzt allein durch seine eigene holiiis:ion iil Form gehalten wird.
  • Die harze oder harzartigen Stoffe werden (lern nichtplastischen Stoff zugesetzt, damit sie die Körner umkleiden oder zwischen den Körpern derart wirken, daß nach dem Pressen der geformte Körper hart und dicht ist. Dies trägt zu den endgültigen Eigenschaften des Körpers bei und macht ihn leicht behandelbar.
  • Die Harze oder Harzgemische können entweder in der Hitze plastisch oder in der Hitze fest sein; es können synthetische oder natürliche, trockene der feuchte, lösliche oder unlösliche Stoffe- sein. Synthetische, in der Hitqe plastische Harze, wie die durch Kondensation von Glycerin und Phthalsäure gewonnenen Kunstharze, unter dem Warenzeichen Glyptal bekannt, sowie aus Vinylverbindting gewonnenen, unter dem Warenzeichen Vinylit bekannten Kunstharze, sind schon mit Erfolg verwendet worden, ebenso natürliche Harze wie rote und gelbe Akaroidharze und Drachenblutharze. Auch die Verwendung mannigfacher anderer synthetischer oder natürlicher, bei Hitze plastischer Harze scheint angezeigt. Die natürlichen Harze können, wenn man will, derart chemisch behandelt werden, daß ihre thermoplastischen Eigenschaften verstärkt werden. Bei Anwendung thermoplastischer Harze ist es wichtig, daß nicht zuviel davon genommen wird, damit nicht das Weichwerden des Harzes heim Brennen dazu führt. daß der Körper vor dem Austreiben des llarzes seine Form verliert.
  • Die besten Ergebnisse haben sich bei Anwendung des unter dem Warenzeichen Bakelit bekannten, bei Hitze erhärtenden Harzes ergeben. Ein wichtiger Vorzug bei Hitze erhärtender Harze ist der Umstand, daß sie heim Brennen nicht weich werden und fließen. sondern sich verflüchtigen und oxydieren und so eine feste Preßmasse unplastischen Stoffs' von der ursprünglichen Form zurücklassen. Harn;stoff-Formaldehyd-Kunstharz, sog. Plaskon, wie auch andere synthetische, bei Hitze erhärtende Harze mit ähnlichen Eigenschaften lassen sich verwenden. Natürliche Harze lassen sich nach bekannten Verfahren chemisch so behandeln, daß ihre Wirkung unter Hitze und Druck derjenigen von bei Hitze erhärtenden Harzen gleichkommt: Unter den harzartigen Stoffen, mit denen Versuche durchgeführt wurden, gibt es organische oder anorganisch-organische Zusammensetzungen, wie Altiminiumstearat, Celluloseacetat und verschiedenie Wachse; die Ergebnisse befriedigen alyer nicht wie die mit Harzen. Schmiermittel wird zugesetzt, damit sich nach dem letzten Pressen der Isolator leichter aus der Form nehmen läßt. Es bildet einen Überzug an dem Metall der Forin und verhindert so die umplastische. gegebenenfalls schleiffähige Masse an unmittelbarer Berührung mit der Form. Das Schmiermittel kann eine organische Verbindung, wie Stearinsäure, Ölsäure, Palmitinsäure usw., sein oder ein anorganisches Salz einer organischen Säure, oder es können sonstige Stoffe sein, die unter- Hitze und Druck ähnlich wirken. Der Schmelzpunkt des Schmiermittels soll unterhalb der Temperatur liegen, hei welcher das Weichwerden -der Harze beginnt. Der zuzusetzende Betrag bestimmt sich nach der Wirkung, die der beim Brennen vom Schmiermittel freigelassene Raum auf die endgültige Struktur des Isolators ausübt. Statt Schmier-, mittel: als besonderen Bestandteil zuzusetzen, läßt.#es sich in das Gemisch auch dadurch einbringen, daß man es . dem synthetischen Harz bei seiner Zubereitung zusetzt.
  • Es folgt nun als Beispiel ein Gemisch, das sich bei der Herstellung von Zündkerzenisolatoren bewährt hat: Cafcinierte Tonerde . . . . . . . . . . 88% Bakelit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100/0 . Schmiermittel ...... ..... .... 20/0 Die calcirlierte Tonerde besaß nur geringeren Alkaligehalt, nachdem sie zur Beseitigung alkalischer Verunreinigungen mit Borsäure behandelt war. Die Korngröße der pulverigen Bestandteile beträgt vor der Zusammenballung zu größeren Körnern bei 9501a der Masse zwischen o und 5 Mikron. Bei dieser Anwendung der Erfindung erwies sich ein bei Hitze erhärtendes Harz als vorteilhaft, weil dadurch der bei thermoplastisehen. Bindemitteln auftretende 'Wechsel der Eigenschaften beim Erhitzen und Kühlen vermieden wird.
  • Der pulverige umplastische Stoff, entweder allein oder zusammen mit dem Harz oder dem Schmiermittel oder mit beidem, wird vorzugsweise vor dem Formen zu größeren Körnern zusammengeballt, damit ein frei fließender dichter Stoff entsteht, der das Füllen der Formen erleichtert und die Zusammendrückbarkeit des lockeren Stoffs möglichst beschränkt. Dies geschieht vorzugsweise durch Zusammenmahlen von Harz, Schmiermitteln und; umplastischem Stoff bis auf eine passende Korngröße mit anschließendem Befeuchten durch Wasser, Durchreiben durch ein Sieh von entsprechender Maschenweite und Trocknen.unterhalb von 50° C. Diese höchste Temperatur wird aufrechterhalten, damit das ;Harz nicht erhärtet. _ ..,:Gemäß einer abgeänderten Verfahrensweise kann der umplastische. Stoff auch mit o,5 bis r 11/o Furfurol gemahlen werden, woraus Tran ein harz und ein Schmiermittel zusetzt und dann das Glanze auf die richtige Korngröße vermahlt. Sodann wird der Stoff befeuchtet und, wie beschrieben, nach (lern l)--vorztigten Verfahren behandelt. Erzeugung von Körnungen kann auch dadurch herbeigeführt ,werden, daß man zunächst eine wäßrige Masse gegebenenfalls mit ::inem kleinen Anteil von Deltrin od. dgl. bereitet und dann in bekannter Weise durch Verspritzen trocknet oder daß man die Masse trocknet und dann durch Zerkleinern und Aussieben auf --die gewünschte Korngröße bringt. Wird Harz oder Schmiermittel oder beides nicht vor dem Körnen zugesetzt, so lassen sie sich auch in trockenem Zustand unter den gekörnten Stoff mischen. Vorzugsweise muß man danach die Mischung eine kurze Weile umrühren, damit sich das Harz und das Schmiermittel mit dem übrigen Stoff verreibt. Dadurch wird das letzte Pressen erheblich erleichtert.
  • Der nächste auf die Zubereitung des Rohstoffs folgende Schritt ist die Herstellung der Vorformlinge. Zweck der Vorformarbeit ist, die durch die zuletzt angewandten Gesenke hervorgerufene Verkleinerung herabzusetzen. Im Fall von Zündkerzenisolatoren wird das Loch für die Mittelelektrode schon in der Vorformpresse hergestellt.
  • Fig. i bis 4 veranschaulichen schematisch die Herstellung von 'Vorformlingen. io bedeutet eine ortfeste Büchse mit Mittelbohrung in einen Träger i i. Das eine Ende der Bohrung ist durch einen Stempel i2 abgeschlossen, der in der Grundplatte 13 sitzt und den die Öffnung für die llittelelek-trode herstellenden Dorn 14 trägt. In dem anderen Ende einer jeden Bohrung ,sitzt der Gegenstempel 16, der in dem beweglichen Gliede i7 der Presse gelagert ist und eine 'Mittelbohrung zur Aufnahme des ortsfesten Dorns 14 aufweist.
  • Im Betrieb nimmt der untere Stempel die gezeichnete Lage ein, während der obere Stempel 16 aus der Büchse io herausgezogen ist. Die Bohrung wird mit dem vorbereiteten Gemisch gefüllt. Danach wird der obere Stempel 16 in die in den Abbildungen dargestellte. Lage gesenkt; er preßt den Stoff so weit zusammen, daß seine Teilchen aneinanderhaftei. Drücke voll etwa 700 kg/dcin erweisen sich als geeignet. Sodann wird der obere Stempel i6 wieder abgezogen, und der untere Stempel 12 dringt nach oben nach und stößt den Vorformling aus, den man von dein Dorn rd. abstreift.
  • Bei Verwendung eines hei Hitze erhärtenden Harzes, wie Bakelit, darf man die Vorform-st- nicht erhitzen, da sonst das Harz er-11 härten würde, bevor die Körper ihre Eiidforin erlangen. Bei thermoplastischen Harzen dagegen kann es günstig sein, die Stempel zu erhitzen. Dann. kann man (las bewegliche 1'rrs.setigli-ed 17, (1-en Träger ii und die Grundplatte 13 mit Kanälen 18 zur Aufnahme elektrischer Heizkörper i9 versehen. Weini man will, kann man auch Dampfheizung wählen. Gewöhnlich wird aber Druck allein zum Herstellen, der @'orformlinge genügen.
  • Der in Fig.2 dargestellte Z'orforililing ist für den dsekeren Mittelteil, den sog. Absatz der Zündkerze, bestimmt. Der X'(>rf(irniling nach Fig. i gehört zu dein ob@rliall) des Absatzes liegenden Teil der Zündkerze, dem sog. dicken Ende; zwei davon werden zu jedem Isolator Braucht. Die Vorforml__inge nach Fig. 3 und 4 endlich dienen für -das spitze. Kerzenende, d. h. für den in die. Verbrennungskammer hineinragenden Teil. Man kann die Vorformlinge auch kegelförmig herstellen. Dadurch pergrößert man bei gleichem Kleinstdurchmesser die Menge an: Stoff je Längeneinheit der Höhe, womit gewisse Vorteile erzielt .werden.
  • Die Länge der Vorformlinge kann betächtlich schwanken. Schwierigkeiten, - die. bei langen Stücken infolge von Abblättern auftreten, lassen sich durch Zusatz eines kleinen Anteils von Feuchtigkeit oder Furfurol zu dem Gemisch beheb..
  • Der nächste Schritt besteht darin, die zur Bildung eines . Isolators erforderlichen Vorformlinge auf einen mit Gewinde versehenen Mitteldraht ' aufzustecken. Fig. 5 zeigt die Stücke in der Reihenfolge des Aufsteckens auf den Mitteldraht, während Fig. 6 die bereits auf den Draht aufgesteckten und in. die Presse eingesetzten Teile erkennen läBt: Der besondere Mitteldraht 2o hat einen Kopf 22, der durch einen kegelförmigen, mit Gewinde versehenen. Schaft 24 mit einem zylindrischen Schaft 26 verbunden ist; dieser ragt etwas über den letzten der Vorformlinge, die ihn umgeben, hinaus, so da.$ er in die Öffnung 28 einer Büchse 3o des oberen Pressengliedes 32 einzutreten vermag. Das obere Pressenglied hat diejenige Form, welche nötig ist, um den in die Verbrennungskammer hineinreichenden Isolatorteil zu bilden. Der mit dem oberen Pressenglied 32 zusammenwirkende untere. Stempel 33 ist zusammen mit dem in eine darin ,vorgesehene Aussparung passenden Mitteldraht 2o derart gestaltet, (faß sich die für den oberen Teil des Isolators nötige Form ergibt., , Das. obere Ende des'Untersteinpels 33 paßt (licht in eine Büchse 34 eines Blocks 36, der auf der Grundplatte der.Presse durch Bolzen 38 beweglich gelagert». ist. Die,..Bolzen 38 durchsetzen einen weiteren.,Block4o,. der den unteren @tcinpel 33 trägt und auf einer Unterlage,I2 ruht. Eine Stvßstange44 ist im Fortsatz der Bohrung des unteren Stempels 33 verschiebbar. @%'ird die Stol3stan#,'-c .1.1 he1-sP»elsweise (I(ü-Cli einen LIcl)cl 40 in lle@tegunr;' gesetzt, von dein nur (las Ende bezeichnet ist, ,o trifft die Stangt44 gegen den hopf 22 des Mitteldrahts 20 und wirft durch dessen Vermittlung den geformten Formling aus dem unteren Stempel aus.
  • In ähnlicher Weise ist der obere Stempel 32 an einem Block 4$ gelagert, der an einem beweglichen Teil der Presse sitzt; auch der obere Stempel 3a hat eine Stoßstange 5o, die zur richtigen Zeit- angetrieben wird, um die Büchse 30 niederzudrücken, welche die Isor latorstütze erfaßt und den Isolator aus dem oberen Stempel herausdrückt.
  • Es ist Vorsorge für das Erhitzen der Stempel getroffen. Die Stempeltragblöcke 48, 36 wid 4o sind bei 52 durchbohrt und nelunen hier elektrisch Heizkörper 54 auf. In vielen Fällen wird man es der Kosten wegen vorziehen, die Stempel durch Dampf zu erhitzen.
  • Es versteht sich, daß bei Stempelheizung die auf dem besonderen Mitteldraht 2o vereinigten Vorformen derart in die Bohrung der Büchse 34 eingesetzt werden, daß sie in .Berührung mit dem unteren Stempe1.33 gelangen (Fig. 6). Danach geht der obere Stempe132 in die Lage gemäß Fig. 7 nieder und preßt die Vorformlinge zu einem einheitliehen Isolator zusammen, wobei die Hitze dazu beiträgt, daß sich der Druck gut verteilt und da.B die Teile zusammenfließen.
  • Der PreBdruck mag zwischen 1750 und 7000 kg/cm2 liegen, je nach der Art des Preßstücks und des verwendeten Rohstoffs. Zu beachten ist, daß ein Preßdruck- sowohl auf das dicke Ende und den Absatz als auch auf das spitze Ende angewendet wird, damit gleichmäßiger Druck eintritt. Der fertige Körper bleibt unter Preßdruck i bis .4 Minuten, je nach Größe und.Form des fertigen, Stücks.
  • Der besondere Mitteldraht 2o dient in Wirklichkeit als Bestandteil der Stempel und trägt zur Verteilung des endgültigen Drucks über alle Teile des Preßkörpers (Isolator) bei. Es hat sich als möglich erwiesen, Isolatoren mit. Mittellöchern von weniger als i min Durchmesser erfolgreich zu pressen, bei Drücken von etwa 70001%9/cm-".
  • Nach (lein PreßganT wird der Mitteldraht 2o aus dem noch heißen Preßkörper herausgeschraubt, und der Isolator ist dann fertig für das Brennen.
  • Das Brennen kann nach jedem bekannten Verfahren und in jeder bekamiten Ofengattung vorgenommen werden, vorausgesetzt, daß. darin die erforderliche Wärmebehandlung möglich ist. Man kann Tunnelöfen mit stehgen Durchsatz oder Öfen mit absatzweiser Beschickung verwenden; es können Öfen mit unmittelbarer Befeuerung oder auch Muffelöfen sein.
  • Die Brennzeit, die Geschwindigkeit der Heizung und Abkühlung der - Ware muß natürlich, wenn man die besten Ergebnisse erzielen will, nach der besonderen Körperzusammensetzung gewählt «-erden, entsprechend den in der Keramik üblichen Regeln.
  • Die Brenntemperatur bestimmt sich nach den Eigenschaften des urplastischen Stoffs. Bei Tonerde sind Temperaturen von rund i75o''C erforderlich, um die Stoffe in eine zusammenhängendeMasseumzukristallisieten. Lange beN-or dieser Zustand erreicht *ird, haben sich Harz- und Schmiermittel. verflüchtigt- und/oder oxydiert und sind: so durch die Hitze ausgetrieben. Eine sorgfältige petrographische Untersuchung des gebrannten Körpers läßt keine Spuren dieser Stoffe erkennen. Das Brennen ruft eine erhebliche Schrumpfung hervor. Gewisse Körper schrumpfen i5,5o/o an Länge und i.I.5o/o an Durchmesser. jedoch wahren die Körper innerhalb sehr enger Grenzen ihre Form.
  • Fig.8 ist eine vergrößerte Ansicht eines gebrannten Isolators, wie er im Zusammenhang der Zündkerze erscheint. Der wirkliche Isolator ist weit kleiner als der ungebrannte Formling nach Fig. 7.
  • Das Verfahren ist für Massenfabrikation geeignet. Die Vorformlinge- lassen sich mit großer Geschwindigkeit in Halbautomaten herstellen und ertragen rohe Behandlung. Die Endpressung läßt sich in Vielfachformen aufs schnellste durchführen. Der Ausschuß infolge unvollkommen geformter Stücke ist im Vergleich - mit anderen Verfahren - ganz gering.
  • Die Vorbereitung des Rohstoffs ist weit einfacher als bei gewöhnlichen keramischen Verfahren. Weder der urplastische Stoff noch (las Harz, noch das Schmiermittel bedürfen chemischer Behandlung beim Gießen oder :fahlen (Füllen oder Pressen usw.), um plastische Eigenschaften zu entwickeln, wie es hei anderen Herstellungsverfahren erforderlich ist. Der Isolatorformling ist unmittelbar nach den Pressen fertig zum Brennen. Mangels Glasur bedarf man nicht der hierfür nötigen Arbeitsgänge.
  • Zündkerzenisolatoren, die nach dem obigen Verfahren mit Tonerde als urplastischem Stoff hergestellt werden, zeichnen sich durch eine dichte gleichförmige Struktur aus. Einzelkristalle der Tonerde in der Natur haben zur kleine Linker oder Löcher in sich. Isola-Loren, die durch dieses Verfahren aus Tonerde [ hergestellt sind, kennzeichnen sich durch größere Lunker, die sich offenbar beim Zusammenfließen von Einzelkristallen bilden. Isolatoren,die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt sind, haben ein spezifisches Gewicht von 3.85, während gegossene Ton-; erdeisolatoren Werte von 3,65 oder 3.73 aufweisen.
  • Der neue Isolator kennzeichnet sich durch eine glänzende, gleichmäßige Oberfläche. wa.. anscheinend darauf beruht, daß die feineren Tonerdeteilchen infolge des Pressens an die Oberfläche treten. Es scheint, daß das durch . den -schweren Druck an die Oberfläche gequetschte Schmiermittel das Bestreben hat. die feinen Teilchen urplastischen Stoffs mit sich zu führen ünd so die glänzende -Oberfläche hervorzurufen.
  • Gleich den gegossenen Tonerdeisolatoren sind auch die neuen Isolatoren praktisch imzerbrechlich, außerordentlich wärmefest, stark wärmeleitfähig und von vorzüglichem elektrischen Widerstand. Die neuen Isolatoren haben jedoch alle diese Eigenschaften in verstärktem Maße bei großer Gleichförmigkeit über den ganzen Einsatz hin, ein Vorzug, der sich bei den gegossenen Körpern durchaus nicht immer erreichen läßt.
  • Das neue Herstellungsverfahren bietet die Möglichkeit, den Isolator aus mehreren Abschnitten aus verschiedenen unplastisehen Stoffen herzustellen. Auf diese Weise läßt sich jeder Abschnitt des Isolators aus einem Stoff herstellen, der gerade dafür-am besten paßt. Beispielsweise kann die Spitze aus Tonerde und das dicke Ende aus lfullit und Glas hergestellt werden, damit man eine Spitze von hohem elektrischen Widerstand auch hei Hitze- und von guter Wärmeleitfähigkeit erhält, während das dicke Ende bei seiner schlechteren Wärmeleitfähigkeit ja nur geringere Temperaturen auszuhalten hat. Es versteht sich, daß bei solchen Körpern die Aufgab dichter Verbindung zwischen den verschiedenen Abschnitten, die in der Verbrennungskammer den verdichteten Gasei ausgesetzt werden, Aufmerksamkeit erfordert.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE- i. Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände, z. B. Zündkerzensteine, aus einem Gemisch von feingepulvertem keramischen Stoff und einem organischen Bindemittel durch Pressen in Formen und anschließendes Brennen der Formlinge bei so hoher Temperatur, daß (las Bindemittel ausgetrieben und die keramischen Teilchen zu einer zusammenhängenden Masse vereinigt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung eines organischen thermoplastischen Stoffes, z.13. eines Kunstharzes, als Bindemittel und eine so starke Erwärmung während des Pressens, daß das Bindemittel fließend wird zwecks gleichmäßiger Druckverteilung über den ganzen Körper. 2.. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeicllnet durch die Verwendung von lrei stärkerer Erwärmung erhärtenden organischen Stoffen, z. B. der unter dem Warenzeichen Bakelit lekaluiten Pllellol-Formaldelivd-Harze, als Bindemittel. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zunächst in einer -Mehrzahl getrennter Stücke vorgeformt wird, die nach Bedarf aus untereinander verschiedenen Stoffen bestehen, und daß dann die vorgeformten Stücke in einem abschließenden Formvorgang unter Druck zu dem Gesamtgegenstand vereinigt werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die heim Vorformen gebildeten mehrfachen Rohstücke mit Üffnungen versehen sind, welche dazu dienen, daß die Rohstücke auf einem ihre Üffnungen durchsetzenden Mittelstück vereinigt und auf ihm zu einem zusammenhängenden Körper gepreßt werden, wonach der Körper zum Brennen von dem Mittelstück abgenommen wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Anwendung eines niedrigeren Druckes; -z. B. 700 kg/c1Ii2, beim Vorformen und eines höheren Druckes, z. B. 17,90 bis 7 ooo kg/cm2, beim abschließenden Formvorgang. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines bei Wärme erhärtenden Bindemittels die V orformarheit bei einer Temperatur erfolgt, die unterhalb der zum Pxllürten erforderlichen Temperatur liegt. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein unbildsamer keramischer Stoff als Grundstoff, vorzugsweise eine gleichförmige chemische Verbindung, z. B. Tonerde, verwendet wird, die auf eine Korngröße von 5 Mikron und darunter zerkleinert ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Ertei:lttngsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Britische Patentschriften Nr. 339 726, 113 199, 193 520, 281 711, 316 189, 3-17 577# 251 992 schweizerische Patentschrift Ur. 15.11o6; deutsche Patentschriften \Tr. .+81 387, 382 558, 6o-1 69i USA.-Patentscllrift \'r. I 450 40; Kerl, »Handbuch cler gesamten fonwarenindustrie«,. 1907, S.536# 563 bis 568; Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 193o, Bd. ioo, S. 182.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1148477B (de) * 1959-01-16 1963-05-09 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Porzellanformkoerpern
DE977500C (de) * 1953-06-27 1966-09-15 Carborundum Werke G M B H Deut Verfahren zur Herstellung keramischer Bindungen fuer Schleifscheiben und Schleifkoerper
DE1244637B (de) * 1962-06-16 1967-07-13 Didier Werke Ag Verfahren zur Herstellung von kleinen Koerpern aus Sintermagnesia

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB339726A (de) * 1900-01-01
GB251982A (de) * 1900-01-01
GB113199A (en) * 1917-05-03 1918-02-14 Arthur Rollason Improvements relating to the Manufacture of Bricks, Blocks and the like from Dolomite.
GB193520A (en) * 1921-11-29 1923-02-28 Hermann Plauson Process for the production of plastic masses from mica, asbestos or similar silicates
US1450140A (en) * 1922-05-15 1923-03-27 Rosstacony Crucible Company Refractory article and method of making the same
DE382558C (de) * 1922-03-29 1923-10-04 Max Platsch Dr Verfahren zur Herstellung von heiss gepressten Schleifkoerpern
GB281711A (en) * 1926-12-03 1928-11-22 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to abradant material and process of its manufacture
DE481387C (de) * 1924-06-12 1929-08-20 Schumacher Sche Fabrik G M B H Verfahren zur Herstellung poroeser elektrizitaetnichtleitender Formlinge fuer Diffusions-, Filter- u. dgl. Zwecke
GB316189A (en) * 1928-07-24 1930-10-23 Carborundum Co Improvements in or relating to abrasive articles
GB347577A (en) * 1928-11-24 1931-04-20 Bakelite Corp Improvements in or relating to bonded articles embodying synthetic resins
CH154106A (de) * 1929-12-23 1932-04-30 Porzellanfabrik Kahla Zweignie Verfahren zur Herstellung von Körpern durch Trockenpressen.
DE604691C (de) * 1932-04-27 1934-10-26 Champion Spark Plug Co Verfahren zur Herstellung von Formlingen, insbesondere aus keramischem Stoff

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB339726A (de) * 1900-01-01
GB251982A (de) * 1900-01-01
GB113199A (en) * 1917-05-03 1918-02-14 Arthur Rollason Improvements relating to the Manufacture of Bricks, Blocks and the like from Dolomite.
GB193520A (en) * 1921-11-29 1923-02-28 Hermann Plauson Process for the production of plastic masses from mica, asbestos or similar silicates
DE382558C (de) * 1922-03-29 1923-10-04 Max Platsch Dr Verfahren zur Herstellung von heiss gepressten Schleifkoerpern
US1450140A (en) * 1922-05-15 1923-03-27 Rosstacony Crucible Company Refractory article and method of making the same
DE481387C (de) * 1924-06-12 1929-08-20 Schumacher Sche Fabrik G M B H Verfahren zur Herstellung poroeser elektrizitaetnichtleitender Formlinge fuer Diffusions-, Filter- u. dgl. Zwecke
GB281711A (en) * 1926-12-03 1928-11-22 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to abradant material and process of its manufacture
GB316189A (en) * 1928-07-24 1930-10-23 Carborundum Co Improvements in or relating to abrasive articles
GB347577A (en) * 1928-11-24 1931-04-20 Bakelite Corp Improvements in or relating to bonded articles embodying synthetic resins
CH154106A (de) * 1929-12-23 1932-04-30 Porzellanfabrik Kahla Zweignie Verfahren zur Herstellung von Körpern durch Trockenpressen.
DE604691C (de) * 1932-04-27 1934-10-26 Champion Spark Plug Co Verfahren zur Herstellung von Formlingen, insbesondere aus keramischem Stoff

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE977500C (de) * 1953-06-27 1966-09-15 Carborundum Werke G M B H Deut Verfahren zur Herstellung keramischer Bindungen fuer Schleifscheiben und Schleifkoerper
DE1148477B (de) * 1959-01-16 1963-05-09 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Porzellanformkoerpern
DE1244637B (de) * 1962-06-16 1967-07-13 Didier Werke Ag Verfahren zur Herstellung von kleinen Koerpern aus Sintermagnesia

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