<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formlingen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formlingen, insbesondere aus keramischem Material, welches es ermöglicht, keramische Werkstoffe so aufzubereiten und das aufbereitete Gut in solcher Weise zu verformen, dass ein Formling von vollkommen gleichmässiger Beschaffenheit sowohl in bezug auf seine Zusammensetzung als auch in physikalischer Hinsicht erzeugt wird.
Gemäss der Erfindung werden zunächst aus einer einen festen Bestandteil, vorzugsweise eine keramische Masse, in Suspension oder Lösung enthaltende Flüssigkeit durch Versprühen derselben unter gleichzeitiger Trocknung die festen Bestandteile in Form von kleinen runden Kügelchen gewonnen, welche die Eigenschaft besitzen, leicht aus Behälteröffnungen von kleinem Querschnitt auslaufen zu können.
Das auf die beschriebene Weise gewonnene und in einen solchen Zustand gebrachte Material, d. h. diese kleinen runden Kügelchen, lässt man in Formen einlaufen, so dass die einzelnen Masseteilchen innerhalb der Form miteinander vereinigt werden und einen sich selbst tragenden Gegenstand bilden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Einführung des pulverförmigen Materials in eine Form mit Hilfe eines Differentialgasdruckes, der es ermöglicht, zu verhindern, dass das Material sich in der Einlauföffnung der Form zusammenballt und dies verstopft.
Weiter bildet ein Kennzeichen der Erfindung die Verwendung einer elastischen Form sowie ein besonderes Verfahren zur Füllung und Komprimierung einer solchen Form, welche es ermöglicht, Gegenstände von bestimmter gewünschter Gestalt aus pulverförmiger Masse herzustellen, die im wesentlichen gleichmässig zusammengepresst sind.
Andere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden an den entsprechenden Stellen der nachfolgenden Beschreibung noch erwähnt.
Auf der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dienenden Sprühtrockenapparat, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausbildungsform der Vorrichtung zur Einfüllung des Massepulvers in die Formen und Fig. 3 die Darstellung einer Einzelheit der Fig. 2 in grösserem Massstabe.
Die Fig. 4,5 und 6 dienen zur Erläuterung des Böschungswinkels verschiedener Materialien ; Fig. 7 zeigt einen etwas schematisierten Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Einfüllen der Masse in die Form. Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch die Form, die in Fig. 7 dargestellt ist, mit darin befindlichem komprimiertem Material, Fig. 9 stellt einen Längsschnitt durch eine etwas anders ausgebildete Form zur Herstellung eines Porzellankernes für Zündkerzen dar.
Zunächst sollen das Verfahren und die Vorrichtung, auf die sich die Fig. 1 bis 6 beziehen, erläutert werden.
Der Sprühtrockenapparat gemäss Fig. 1 eignet sich zwar zur Verarbeitung verschiedener Arten von Werkstoffen ; er soll jedoch nachstehend im Zusammenhange mit seiner Verwendung zur Trocknung eines keramischen Schlickers beschrieben werden. Ein derartiger Schlicker kann in der gleichen Weise aufbereitet werden, wie dies bei dem zur Durchführung des bekannten Giessverfahrens verwendeten Schlickern erfolgt u. zw. so, dass die keramischen Rohstoffe zunächst fein gemahlen und dann mit Wasser gemischt werden, wobei die Mischung so lange fortgesetzt wird, bis die ganze Masse im wesentlichen gleichmässig sowohl in bezug auf ihre Konsistenz sowie auf ihre stoffliche Zusammensetzung ist.
Die Zusammensetzung der Masse kann beispielsweise im wesentlichen die gleiche sein wie die der üblicherweise zur Herstellung von Porzellankernen von Zündkerzen verwendeten. Es ist hiebei zweckmässig den Wassergehalt der Masse, welche versprüht werden soll, so niedrig als möglich zu halten, derart, dass er nicht wesentlich höher liegt als der Fliessbarkeitsgrenze entspricht, wobei aber verhindert werden muss, dass das Material zu steif wird.
<Desc/Clms Page number 2>
Aus diesem Grunde ist die Benutzung eines dispergierend wirkenden Zusatzes zweckmässig. Besonders geeignet für diesen Zweck ist Natronwasserglas, jedoch bewirkt dieses Agens unter Umständen eine Herabsetzung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit des hergestellten Körpers. Aus diesem Grunde ist es insbesondere bei der Aufbereitung von Massen, die für die Herstellung von Zündkerzenkernen für hohe elektrische Beanspruchungen bestimmt sind, vorzuziehen, als Dispersionsmittel Kaliumsilikat oder ein anderes Dispersionsmittel zu verwenden, das die Durchschlagsfestigkeit des Erzeugnisses nicht herabsetzt.
Nachdem der Schlicker fertig aufbereitet ist, wird er einer Versprühvorrichtung aufgegeben. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer solchen Vorrichtung wird der Schlicker zunächst in ein festes Rohr 10 eingeleitet. Dieses Rohr ist von einer rotierenden Muffe 11 umgeben, an deren unterem Ende zwei in Abständen voneinander befindliche Scheiben 12, 13 angeordnet sind. Das untere Ende der Muffe ist bei 14 geschlossen und nimmt den durch das Rohr 10 eingeleiteten Sehlieker auf. Durch die Einführung des Schlickers in die rotierende Muffe mit Hilfe eines festen Rohres wird ein Absetzen desselben, bevor er die Sprühscheiben erreicht, vermieden.
Wenn das Rohr 10 ebenfalls rotieren würde, so würde die Gefahr bestehen, dass durch die Zentrifugalkraft die festen Bestandteile des Schlickers sich absetzten, bevor er die eigentliche Versprühvorrichtung erreicht.
Öffnungen in dem Muffenteile 11 dienen dazu, den Austritt des Schlickers durch den Raum zwischen den Scheiben zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Scheiben mit Wellen 16 versehen, wie in der Zeichnung dargestellt ist, durch welche der Schlicker zwischen den Scheiben ausgebreitet wird und anschliessend in fein verteiltem und ziemlich gleichmässigem Sprühregen von den Kanten der Scheiben weg versprüht wird. Die Abnutzung der Scheiben kann dadurch verringert werden, dass man sie an denjenigen Stellen, die in Berührung mit dem Schlicker kommen, mit Gummi belegt.
Der Sprühregen wird von den Scheiben ausgetragen und in der durch 17 dargestellten Weise weggeschleudert. Er erreicht hiebei jedoch zweckmässig nicht die die ganze Sprühvorrichtung umgebende Wand 18. Unmittelbar über den Scheiben ist an dem Zwischenbehälter 11 ein Ventilator 19 angeordnet, welcher dazu dient, einen Luft-oder Gasstrom zu erzeugen, der unmittelbar entlang den Kanten der
EMI2.1
auch die Scheiben werden in Rotation versetzt und bewirken so das Versprühen in der gewünschten Weise, gleichzeitig aber auch einen Luftzug nach unten mit Hilfe des Ventilators.
Bei der dargestellten Ausführungsform der Versprühvorrichtung ist ferner ein ringförmiger Brenner 25 vorgesehen, der rund um die Wandung 18 verläuft. Seine Verbrennungsprodukte ebenso wie die Luft, die durch eine Öffnung 26 zutritt, strömen vom Brenner aufwärts durch den ringförmigen Zwischenraum 27 zwischen den Wänden 18 und 28 und passieren eine Öffnung 29 in der Wand 18, von wo sie durch die Einwirkung des Ventilators nach dem Mittelpunkt der Kammer gesaugt und von hier nach unten geblasen werden. Im Anschluss daran strömen diese Gase in der durch Pfeile 30 angezeigten Richtung nach einem Punkt, der der äusseren niedrigeren Wand der Kammer benachbart liegt. Von hier gelangt ein Teil der Luft durch Öffnungen 31 in eine ringförmige Kammer 32, welche unterhalb des Brenners 25 liegt.
Aus der Kammer 32 können die Gase durch ein Exhaustorrohr 33 mit Hilfe eines Ventilators 34 oder einer andern Vorrichtung abgezogen werden. Jedoch ist die Leistung des Ventilators 19 hinreichend, um eine grössere Menge der Gase, als durch das Exhaustorrohr abgezogen wird, in der Mitte der Kammer nach unten zu treiben. Aus diesem Grunde strömt ein beträchtlicher Teil der Gase entlang der Wand 18, wie dies durch Pfeile 35 angedeutet ist, nach oben und trifft so wieder mit den Gasen zusammen, die vom Brenner kommen und zu dem Ventilator im Mittelpunkt zurückkehren.
Selbstverständlich können als heisse Troekengase auch die Abgase eines Brennofens oder einer andern Wärmequelle in gleicher Weise wie die durch eine Brenneranordnung der beschriebenen Art erzeugten Verwendung finden.
Die Bauart und die Geschwindigkeit der Scheiben 12 und 13 ist eine solche und die Zufuhrung des Schlickers in den Scheiben geschieht in derartiger Weise, dass der Sprühregen 17 die Form feiner Tropfen aufweist. Alle Bedingungen hiefür, u. zw. sowohl die Kraft, mit der die Teilchen geschleudert werden, wie der Durchmesser des Gehäuses und die Temperatur sowie die Menge und der Feuchtigkeitsgehalt der Luft bzw. der Gase, die zu Trockenzweeken eingeführt werden, sind so reguliert, dass aus den einzelnen Tropfen des Sprühregens durch die beschriebene Art der Trocknung sich selbst zusammenhaltende nicht aneinanderklebende Kügelchen gebildet werden, bevor die Tropfen mit der Wandung 18 in Berührung kommen oder auf den Boden 37 der Vorrichtung herunterfallen und bevor sie in nennenswertem Umfange miteinander in Kontakt kommen und aneinander kleben können.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte Massepulver ist sehr lose und besitzt eine hohe Gas- permeabilität infolge seiner Zusammensetzung aus winzigen Kügelchen. Ein derartiges Pulver lässt sich leicht'in Formen einfüllen.
In Fig. 2 ist ein Behälter 40 für das Pulver 41 dargestellt. Der Behälter ist im wesentlichen luftdicht und durch ein Rohr 42 mit einem nicht dargestellten Ventil verbunden, durch welches Luft unter Druck in den Oberteil der Kammer eingepresst werden oder in die freie Luft ausströmen kann.
Der Boden des Behälters ist mit durchlochten Erhöhungen 43, 44 versehen, die von Ringen 45, 46 'umgeben werden, Rohre 47, 48 führen nach unten durch die Bohrungen der entsprechenden Erhöhungen.
<Desc/Clms Page number 3>
Unmittelbar über den Rohren 47, 48 sind Ablenkplatten 49, 50 angeordnet, so dass das Massepulver, um in die Rohre gelangen zu können, einen gewundenen Weg zurücklegen muss.
Ein Formenträger 51 kann in Arbeitsstellung zu dem Behälter gebracht werden, so dass die Rohre 47 und 48 nach unten in Formen, die auf dem Formenträger befestigt sind, hineinreichen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jede Einzelform aus einem unteren Teile 52 und einem oberen Teile 53 zusammengesetzt. Der obere Teil ist teleskopähnlich über den unteren Teil geschoben, so dass die Trennebene der beiden Teile sich an der Stelle des grössten Durchmessers 54 des Hohlraumes befindet, welcher entsprechend dem Zündkerzenkern ausgebildet ist, der geformt werden soll. An der Mündung des Hohlraumes des Teiles 53 ist ein Metallkragen 55 rund um das Füllrohr angeordnet. In dem unteren Teile
EMI3.1
mantel aus elastischem Material 57 vorgesehen, der die Form umgibt und seinerseits von einer perforierten Wand 58 umschlossen wird.
Wenn die Form nicht gefüllt wird, dann setzt sich das Massepulver im Auslass fest, wie dies auf der linken Seite der Fig. 2 in Verbindung mit dem Rohr 48 dargestellt ist. Wenn die Formen gefüllt werden, wird Gas unter Druck durch das Rohr 42 in den Raum über dem Massepulver eingeführt. Hiedurch wird ein Druck auf das Material ausgeübt, der das Massepulver nach dem Auslass hin drängt. Diese den Vorratsbehälter entleerende Wirkung wird noch dadurch verbessert, dass das Massepulver eine hohe Gaspermeabilität besitzt, so dass die Luft, die durch das Massepulver hindurchgepresst wird, die Austrag- öffnung erreicht, hiebei die Massekügelchen mit sich reisst, die unmittelbar am Auslass lagern und so ein Strömen des Massepulvers in die Form bewirkt.
Während die Form gefüllt wird, strömt die Luft aus ihrem oberen Teile um das Rohr 48 herum aus, wo ein Luftdurchgang freigelassen ist, wie dies bei 59 in Fig. 3 dargestellt ist. Im Auslass kann, wenn dies zweckmässig ist, ein mechanisches Ventil vorgesehen werden.
Die Verwendung eines gasförmigen Fördermittels unter verhältnismässig hohem Druck, welches das Massepulver, bzw. den Teil desselben, welcher unmittelbar an der Auslassöffnung liegt, durchdringt, ist von Wichtigkeit, weil hiedurch ein Einblasen der in unmittelbarer Nähe der Formmündung liegenden Teilchen des Massepulvers in die Form bewirkt wird. Diese Wirkung überträgt sich anschliessend weiter auf die Teilchen, die sich dann wieder am nächsten am Formeinlass befinden. Hiedurch wird eine Verstopfung des Formeinlasses durch das Massepulver wirksam verhindert. Bei manchen Materialien ist es auch zweckmässig, an Stelle von Luft als Fördermittel ein anderes Gas, z. B. Kohlensäure, zu verwenden.
Nachdem die Form in der beschriebenen Weise zusammen mit dem Rohr 47 mit Massepulver gefüllt worden ist, wird die Druckluft abgestellt und hierauf der Formträger und der Behälter voneinander getrennt. Während dieses Vorganges läuft auch das Massepulver, welches sich in dem Rohr 47 befindet, in die Form hinein und füllt so die Form vollständig, während ein weiteres Auslaufen von Massepulver aus dem Behälter dadurch verhindert wird, dass sich dasselbe unter den Ablenkplatten zusammenballt.
Wenn die Form gefüllt ist, wird sie durch eine Deckplatte verschlossen und nunmehr ein flüssiges Medium unter Druck durch das Rohr 60 eingeführt, aus welchem es durch den perforierten Mantel 58 hindurchtritt und nunmehr einen Druck auf die Formwandung ausübt. Die Formwandungen bestehen zweckmässig aus Gummi und sind dick genug, um ihre Gestalt auch unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Kräfte, die durch den Füllvorgang ausgeübt werden, beizubehalten, so dass der Formhohlraum während der Füllung seine Gestalt bewahrt. Der für die Form verwendete hochwertige Gummi ermöglicht es, dass, wenn ein hoher Druck auf die Aussenseite der Form ausgeübt wird, dieser durch die Wände der Form auf ihren Inhalt übertragen wird, ebenso als wenn die Formwandungen aus einer Flüssigkeit beständen.
Auf diese Weise wird das Massepulver in der Form von allen Seiten mit einem im wesentlichen gleichmässigen Druck zusammengepresst.
Bei einigen Formen von Werkstücken ist es vorzuziehen, die Form so zu konstruieren, dass die Kontraktion der Formwandung sich in allen Richtungen des Formhohlraumes vollzieht. Bei der Herstellung von Kernstücken für Zündkerzen ist es jedoch ausreichend befunden worden, dass lediglich der Querschnitt senkrecht zur Achse zusammengepresst wird, ohne die Längsachse des Kernstückes durch den Pressvorgang zu verkürzen. Die Verdickungen des Kernstückes werden sowohl einer Längs-wie einer Radialpressung unterworfen. Aus diesem Grunde ist der Hohlraum der Form, in welchen das Massepulver eingefüllt wird, im normalen Zustande nicht nur grösser, sondern er besitzt auch eine etwas andere Gestalt als die des endgültigen Formlings, weil ein gewisses Spiel für den Zusammenpressvorgang an jedem Punkte der Oberfläche des Formlings vorhanden sein muss.
Nachdem die Form und das Massepulver einem genügend hohen Druck unterworfen sind, um einen ausreichend verfestigten, sich selbst stützenden Formling zu erzeugen, wird der Druck abgestellt und die Deckplatte von der Form abgehoben. Nunmehr kann der untere Formteil 52, in welchem sich das gepresste
Kernstück befindet, von dem oberen Teil 53 abgenommen und darauf die Kernstück aus den unteren
Formteilen 52 herausgehoben werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind in dem Formhohlraum kleine Rillen 65 vorgesehen, die mit entsprechenden Rippen auf dem fertigen Kernstück korrespondieren. Es sei darauf hingewiesen,
EMI3.2
<Desc/Clms Page number 4>
der Form während des Pressvorganges bewegt werden. Aus diesem Grunde können, sobald der Druck abgestellt ist und die Formen sich wieder auf ihre normale Grösse ausdehnen, die Kernstücke leicht aus den Teilen 52 herausgehoben werden.
Es ist bekannt, ein keramisches Massepulver in eine Form zu füllen und durch Ausübung eines Pressdruckes auf das Pulver einen sich selbst tragenden Formling zu erzeugen. Hiebei wurde aber bisher in der Weise gearbeitet, dass das Massepulver durch Trocknung und anschliessende Vermahlung und Zerkleinerung eines Masseklumpens gewünschter Zusammensetzung gewonnen wurde. Ein auf diese Weise hergestelltes Massepulver besitzt eine mehlähnliche Beschaffenheit. Wenn ein solches Pulver in einen Behälter geschüttet und anschliessend eine Seitenwandung des Behälters entfernt wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, fällt nur eine geringe Menge des Pulvers 66 an der offenen Stelle heraus, wie bei 67 angedeutet ist, während die Oberfläche 68 des zurückbleibenden Körpers die in der Zeichnung dargestellte unregelmässige Gestalt besitzt.
Ein derartiges Material besitzt keinen regelrechten Böschungswinkel, sondern es stürzt unregelmässig herunter, wenn es gelöscht wird.
Keramisches Material jedoch, welches dadurch aufbereitet wird, dass man den Schlicker versprüht und in der beschriebenen Weise trocknet, ergibt ein Erzeugnis, wie dies mit 70 in Fig. 5 dargestellt ist.
Wenn ein solches Material in einen Behälter gefüllt und dann eine Seite des Behälters geöffnet wird, so fliesst das Material herunter, bis es eine gleichmässige Fläche 71 hinterlässt, die den Böschungswinkel des Materials darstellt. Durch Verwendung eines Dispersionsmittels, wie Natronwasserglas, welches die Trocknung erleichtert und ausserdem Kügelchen mit härterer Oberfläche bildet, kann das Material noch leichter fliessbar gemacht werden. Dies ist schematisch in Fig. 6 dargestellt, wo das Material 72, wie durch 73 gezeigt, einen Böschungswinkel von weniger'als 450 besitzt.
Dieses nach dem Sprühverfahren getrocknete Material ist besonders geeignet zur Füllung von Formen für die Trockenpressung, u. zw. aus einer ganzen Anzahl von Gründen. Es ist aus dem Vorhergehenden leicht ersichtlich, dass ein solches Material in Formen mit Hilfe von Vorrichtungen eingefüllt werden kann, welche vollkommen unbrauchbar wären, wenn man gemahlenes Massepulver verwenden würde. Auch ist, da das Massepulver nach der Erfindung im wesentlichen aus sich selbst in ihrer Form haltenden Kügelchen besteht, die Grösse der nach dem Einfüllen des Pulvers in die Form verbleibenden
EMI4.1
des Materials unter gleichmässigen Bedingungen erfolgt, so ergeben sich auch Kügelchen von praktisch immer derselben Grösse und infolgedessen auch Hohlräume von gleichbleibender Grösse für jedes gleiche
Quantum an getrocknetem Material.
Daher ist die von jeder Form aufgenommene Menge an Material immer die gleiche, ohne dass man auf etwas anderes zu achten hat als darauf, die Form vollständig zu füllen ; ein Ergebnis, das ganz unmöglich mit gemahlenem, also mehlartigem Rohmaterial zu erzielen wäre. Ausserdem ist der aus solchem Material hergestellte Formling, weil die Masse in sich selbst stützenden Kügelchen eingebunden ist, von denen jedes aus einem Tropfen einer im wesentlichen gleichen Mischung gebildet wird, von vollkommen gleichmässiger Zusammensetzung.
Da die Form mit einem Material gefüllt ist, das sowohl gleichmässig zusammengesetzt ist als auch eine gleichmässige Verteilung und Anzahl der darin enthaltenen Hohlräume aufweist, ergibt ein gleichmässiger darauf ausgeübter Druck offensichtlich einen entsprechend gleichmässigen Formling, sowohl was seine Struktur als auch seine Zusammensetzung anbelangt. Ausserdem ermöglichen es die beim Füllen der Form entsprechenden gleichmässigen Hohlräume zwischen den einzelnen Kügelchen der Luft, während des Zusammenpressens des Formlings zu entweichen, bis die Hohlräume dadurch, dass die einzelnen Kügelchen unter dem Einflusse des Druckes zerquetscht werden, im wesentlichen zerstört worden sind.
Es ergibt sich hieraus, dass im Inneren des Formlings verhältnismässig wenig Luft zurückbleibt und dass auf diese Weise ein zusammengepresstes Kernstück erzeugt wird, das dichter ist, als es unter der Einwirkung des gleichen Druckes aus einem gemahlenen Massepulver hergestellt werden könnte. Praktisch hat sich herausgestellt, dass die nach dem neuen Verfahren hergestellten Produkte nach dem Brennen dichter sind als solche gleicher Zusammensetzung und gleicher Brennbedingungen, die auf irgendeinem andern Wege hergestellt werden. Die sehr gleichmässige Zusammensetzung und Struktur des Formlings erleichtert ferner auch das Brennen.
Der Druck, der bei der Herstellung eines Formlings ausgeübt werden muss, um einen sieh selbst tragenden Körper zu erzeugen, braucht praktisch nicht so gross zu sein, dass unter seinem Einfluss alle Massekügelchen zerstört werden. Es verbleiben in diesem Falle gewisse Hohlräume im Innern des Formlings, welche aber gleichmässig über den ganzen Körper verteilt sind und den Eintritt und Austritt von Gasen insbesondere während der ersten Stufen des Brennens erleichtern. Auch hiedurch wird die Möglichkeit der Innehaltung genau kontrollierbarer Brennbedingungen gesichert.
Obwohl es empfehlenswert ist, bei der Aufbereitung des Schlickers ein Dispersionsmittel zuzusetzen, weil schon ein Zusatz von nur 1% Natronwasserglas beispielsweise den Böschungswinkel des hergestellten Massepulvers beträchtlich verringert, die Füllung der Formen erleichtert und eine grössere Gleichförmigkeit der Produkte erzielen lässt, so sei doch bemerkt, dass die Erfindung in ihrem weiteren Sinne nicht den Gebrauch eines derartigen Zusatzes bedingt, sondern sich vielmehr auf die Verwendung eines Schlickers von beliebiger-zweckmässig erscheinender Zusammensetzung bezieht, der auf die beschriebene Weise mit günstigem Erfolge getrocknet werden kann.
<Desc/Clms Page number 5>
Das Trockenverfahren mit Einschluss des Versprühvorganges kann so durchgeführt werden, dass sich hiebei die Grösse bzw. die Grössen der Kügelchen innerhalb beträchtlicher Grenzen regeln lässt. Durch entsprechende Gestaltung des Versprühvorganges können die Kügelchen grösser oder kleiner gemacht, ferner auch so gestaltet werden, dass sie entweder im wesentlichen gleichmässige Grösse besitzen oder auch absichtlich in verschiedenen Grössen hergestellt werden. Beispielsweise können beim Versprühen grössere oder kleinere Tropfen in der gleichen Vorrichtung lediglich dadurch erzeugt werden, dass man die Materialzufuhr zu den Sprühscheiben oder die Umdrehungsgeschwindigkeit derselben regelt.
Andere Möglichkeiten, die Grösse der Kügelchen und das Verhältnis der Menge von Kügelchen verschiedener Grösse zueinander zu beeinflussen, beziehen sich eher auf den Vorgang des Trocknens der versprühten Teilchen als auf das allgemeine Verfahren und brauchen daher an dieser Stelle nicht erörtert zu werden. Es sei lediglich darauf hingewiesen, dass durch die beschriebene Regelung der Grösse der Massekügelehen bzw. die Erzeugung abgestufter Grössen die Struktur des Formlings beeinflusst werden kann.
Beispielsweise ist es möglich, dadurch, dass man abgestufte Grössen herstellt, die sich dicht aneinander lagern, den Porenraum erheblich zu verringern und anderseits durch Kügelchen von unten sich gleicher, insbesondere solcher von relativ erheblicher Grösse einen verhältnismässig grossen Porenraum im Erzeugnis zu erzielen.
EMI5.1
<Desc/Clms Page number 6>
ratsbehälters befindet sich ein Schieber S3, um den Durchtritt des Materials in einen Aufgabebehälter zu regeln, der wieder aus einem oberen Teile 86 und einem unteren Teile 87 besteht, die teleskopartig miteinander verbunden sind. Zwischen dem Teile 87 dieses Aufgabebehälters und der Führung 83 befindet sich ein Schieber 88. Das Fassungsvermögen dieses Aufgabebehälters kann dadurch reguliert werden, dass man den Teil 87 innerhalb des Teiles 86. verschiebt.
Um den Teil 87 herum ist unmittelbar oberhalb des Schiebers 88 ein hohler Ring 89 angeordnet, welcher in geeigneter, in der Zeichnung nicht dargestellter Weise an einen Drucklufterzeuger angeschlossen ist. Eine Anzahl von Öffnungen 90 verbinden das Innere des Ringes 89 mit dem unteren Teile der Kammer.
Diese Öffnungen sind zweckmässig nach innen und gleichzeitig abwärts gerichtet.
Ein hohler Ring 91 ähnlich dem Ringe 89 kann an der Verbindungsstelle, an der der sich erweiternde Teil 82 mit dem röhrenförmigen Teil 81 des Führungsrohres zusammentrifft, vorgesehen werden. Auch das Innere dieses Ringes ist durch Öffnungen 92 mit dem Inneren dieses Führungsrohres verbunden.
Der Ring 91 ist ferner ebenfalls in in der Zeichnung nicht dargestellter Weise mit einer Pressluftleitung verbunden. Über der Deckplatte 78 befindet sich ein kragenförmiger Teil 93, durch welchen ein ringförmiger Hohlraum 94 gebildet wird, der mit dem Inneren der Kammer mittels Bohrungen 95 durch die Platte 78 verbunden ist. Ein rohrförmiges Stück oder ein Schlauch 96 verbindet die Kammer 94 mit einer oder mehreren Bohrungen 97, die in der Wandung des Teiles 86 des Aufgabebehälters unmittelbar unterhalb des Schiebers 85 angeordnet sind und abwärts gerichtet sind.
Wenn eine Form gefüllt werden soll, befinden sich die einzelnen Teile der Vorrichtung in der Stellung, welche in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die Kammer zwischen den Schiebern 85 und 88 mit Massepulver aus dem Vorratsbehälter 84 gefüllt ist. Das Material in dieser Kammer muss völlig von Pressluft durchdrungen sein, bevor der Schieber 88 geöffnet wird. Dies geschieht entweder dadurch, dass man Luft durch den Ring 89 eintreten lässt oder dass man bereits das in dem Vorratsbehälter befindliche Material unter Pressluftdmck hält, oder in irgendeiner andern sonst zweckmässigen Weise.
Wenn der Schieber 88 geöffnet wird, kann zusätzliche Luft in den Hohlring 89 und auch in den Ringkanal91 oder auch an sonstige Stellen, an denen die Gefahr einer Verstopfung bestehen könnte, eingelassen werden. Die innerhalb des Materials befindliche komprimierte Luft bläst nun den unteren Teil bzw. die unterste Lage des Massepulvers nach unten und im Anschluss daran ebenfalls die aufeinanderfolgenden Lagen des darüber liegenden Massepulvers, wobei auf dieses Material die gleiche Wirkung ausgeübt wird, als wenn die Form unter Vakuum stände. Diese Wirkung kann, falls erforderlich, noch verstärkt werden durch von denRingkanälen her in der Richtung nach innen und nach unten eingeblasene Luft.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass eine ähnliche Wirkung erreicht werden kann, indem man zwar das Massepulver in dem Vorratsbehälter und in der darunter befindlichen Messkammer unter atmosphärischem Druck belässt, dass man aber den Forminnenraum durch ein Rohr ähnlich dem mit 96 bezeichneten an ein Vakuum anschliesst. Unter diesen Umständen ist es im allgemeinen notwendig, ausserdem das Gehäuse 75 in etwas höherem Grade zu evakuieren als die Form selbst, um zu bewirken, dass die elastische Form 79 sich an die feste Form 76 anschmiegt.
Die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung ist geeignet für die Formgebung von Hochspannungisolatoren oder ähnlichen Werkstücken. Diese Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 75 und einen Träger 98, der auf einem Packungsring 99 aufruht. Die äussere Form 76 wird durch Schrauben 100 an dem unteren Teil eines Ringes 101 befestigt, der einerseits durch dieselben Schrauben an dem Träger befestigt ist. Die obere Kante 102 der aus Gummi bestehenden Form 79 ist zwischen dem Ring 101 und einem Flansch des Trägers 98 eingeklemmt. Der feste Formteil 76 ist mit Bohrungen 103 versehen. Ein Austrittskanal j ! M durch den Boden des Gehäuses 75 ist mit einem Rohr 105 verbunden. Wenn das Rohr 105 an ein Vakuum angeschlossen wird, dehnt sich die elastische Form 79 aus und legt sieh gegen die Wandungen der festen Form 76.
Dann wird das Material in die Form eingefüllt, u. zw. wie im Zusammenhang mit Fig. 7 besehrieben wurde. Unter Umständen kann man die pulverförmige Masse auch ohne sonstige Massnahmen lediglich in den Hohlraum der Form einlaufen lassen, wenn sie genügend leicht beweglich ist. Nachdem die Form mit dem Material gefüllt ist, wird ein Deekelstück 106 in den oberen Teil des Gehäuses eingeführt und auf den Träger 98 aufgesetzt. Dieses VerschlussstÜck wird in seiner Lage durch Ansätze 107 gehalten, die unter Ansätze 108 im oberen Teile des Gehäuses greifen. An der unteren Seite des Verschlussteiles
EMI6.1
bestehendes Rohr 112 eingelegt ist, das eine Einlassöffnung 113 besitzt, an welche ein Rohr 114 ange- schlossen ist, das'durch den Teil 106 nach oben hindurchgeführt ist.
Das Gummirohr 112 kann durch komprimierte Luft, die durch die Röhre 114 eingeleitet wird, ausgedehnt werden und bildet dann einen . vakuumdichten Abschluss. Die Platte 109 ist mit Öffnungen 115 : versehen, ferner mit einem porösen Überzug 116 auf der Innenseite der diese Öffnungen bedeckenden Platte. Auf diese Weise ist der Durchtritt von Luft aus dem Forminnenraum durch die Platte 116, die Öffnungen 115, die Platte 110 und durch
EMI6.2
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
verwendet wird, das nach dem Sprühverfahren getrocknet worden ist, strömt die Luft leicht genug aus dem Forminhalt aus, so dass die Anwendung von Vakuum durch das Rohr 118 nicht so wichtig bzw. notwendig ist, als wenn ein Massepulver von mehr mehlartiger Beschaffenheit verwendet wird.
Die in Fig. 9 dargestellte Vorrichtung ist besonders ausgebildet für die Herstellung von Zündkerzenkernteilen. Diese Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 120, in dessen Innenraum sich eine Ausfütterung 221 befindet. Ein Deckel 122 besitzt flanschartige Vorsprünge 123, die entsprechende flanschartige Vorsprünge 129 am oberen Teile des Gehäuses 22C untergreifen. Das Deckelstüek wird zweckmässig auf dem Gehäuse mit Hilfe von Schrauben 125 festgehalten. Ein Paekungsring 126 aus Gummi umgibt das Gehäuse unterhalb des Deckels und schliesst es vakuumdicht ab. Ein die Form haltender Ring 127 ist in den Deckel eingepasst und wird durch diesen gegen einen Packungsring 128 am Oberteile des Gehäuses angedrückt.
Der Ring 127 ist mit einem Flanschansatz 129 versehen, zwischen welchem und dem oberen Teile der AusfÜhrung 121 der oberste Teil 130 der Gummiform 131 festgehalten wird. Das untere Ende 132 der Form 131 wird mit Hilfe eines Flansches 134, der am Kopfe eines Kolbens 133 sitzt, an diesem festgeklemmt. Die Kolbenstange 135 reicht nach unten durch den Bodenteil 136 der Ausfütterung 121 bis in einen am Boden des Gehäuses befestigten Ansatz 137, durch welchen ein Hohlraum 138 gebildet wird. Ein Führungsansatz 139 ist am unteren Ende der Kolbenstange 135 vorgesehen, ferner eine Buchse 140 zwischen den beiden Gliedern 136 und 139 sowie eine weitere Buchse 141 zwischen dem Teile 136 und dem Kopfe des Kolbens. Die beiden Buchsen sind so ausgebildet, dass sie dem Kolben bzw. dem Kolbenkopf eine gewisse beschränkte Längsbewegung ermöglichen.
Das Gehäuse 121 ist mit Öffnungen 142 und eingefrästen Durchtrittskanälen 14. 3 versehen, die zu einer Öffnung 144 durch das andere Gehäuse führen, an welche ein Rohr angeschlossen werden kann. Wenn durch diese Öffnung 144 ein Vakuum zur Wirkung kommt, wird das Futterstück 131 bis zu der durch eine punktierte Linie angedeuteten Stellung ausgedehnt. Während es sich in dieser Stellung befindet und während der Kolben so weit heruntergesenkt ist, als es die Buchse 141 gestattet, wird ein Rohr zur Einführung des Massepulvers an das Deckelstück 122 angeschlossen. Ein anderes Rohr, das mit einer Öffnung 146 im Deckel in Verbindung steht, kann an ein Vakuum angeschlossen werden. Hiedurch wird die Füllung der ausgedehnten Gummiform 131 mit Massepulver in der beschriebenen Weise ermöglicht.
Nachdem die Form so mit Massepulver gefüllt worden ist, wird das Rohr entfernt und der Kolben 147 in Tätigkeit gesetzt. Dieser Kolben wird mit Hilfe eines Gummi- packungsringes 148, der auf dem oberen Teile des Deckelstückes 122 aufruht und flanschartige Vorsprünge 149, die in einer Aussparung 150 im Teile 127 unter dem oberen Teile des Deckelstückes eingreifen, in seiner Lage gehalten. Dieser obere Teil besitzt einen Ausschnitt, wie dies durch punktierte Linien bei 151 angedeutet ist, um die Einführung der vorspringenden Teile zu ermöglichen.
In den Kolben 147 ist ein muffenähnlicher Teil 152 eingeschraubt, innerhalb dessen sich ein Zapfen 153 befindet, der mit einem mit einem Gewinde versehenen Ende 154 in den Formhohlraum hineinragt. Eine Feststellschraube 155 im Muffenteile 152 reicht durch einen Schlitz 156 in den Zapfen 153 hinein. Dieser Schlitz 156 ist weit genug, um dem Zapfen 153 ein gewisses Spiel in der Längsrichtung des Teiles 152 zu ermöglichen. Innerhalb des Zapfens 153 befindet sich ferner ein Stab 157, der in seiner Normallage so weit nach unten reicht, dass er auf dem Kolbenkopf 133 aufruht. Dieser Stab wird unmittelbar, nachdem der Kolben 147 in seiner Lage festgelegt worden ist, durch das Massepulver hinuntergedrückt.
Im Anschlusse daran wird wieder Vakuum durch das Rohr 145 zur Wirkung gebracht, um
EMI7.2
gebracht, so dass das Material in der Form 232 zusammengepresst wird.
In dem in der Zeichnung dargestellten Falle besitzt der Formling einen vorspringenden Teil 158.
Der Teil 169 der Form, der diesem vorspringenden Teile entspricht, ist etwas dünner ausgebildet als die anderen Teile der Gummiform. Aus diesem Grunde dehnt er sich mehr aus als alle andern Teile der Form, wenn diese in der Richtung auf die Ausfütterung zu 121 ausgeweitet wird. Daher zieht sich auch, wenn die Form durch von innen wirkendes Vakuum und von aussen wirkenden Druck kontrahiert wird, der Teil 159 etwas mehr zusammen als die andern Teile der Form und presst so den vorspringenden Teil 158 des endgültigen Formlings. Nachdem der Formling gepresst worden ist, wird der durch die Öffnung 144 einwirkende Druck abgestellt und das durch das Rohr 145 wirkende Vakuum ebenfalls unterbrochen.
Obwohl die Luft und andere Gase in weitgehendem Masse aus dem zusammengepressten Massepulver- abgesaugt werden, bleibt doch unvermeidlicherweise eine gewisse Menge solcher Gase innerhalb des zusammengepressten Massepulvers zurück, so dass sich eine genügende Elastizität desselben ergibt, um eine geringe Ausdehnung des Körpers zu bewirken, wenn der Einfluss des Druckes aufhört. Wenn das mit einem Schraubengewinde versehene Ende 154 des Zapfens 153 fest am Ende des Kolbens 147 sitzen würde, würde diese Ausdehnung des Materials ein Abscheren der darin an der entsprechenden Stelle gebildeten Schraubengänge bewirken. Diese Gefahr wird dadurch vermieden, dass der Zapfen 153 genügend Spiel in seiner Längsrichtung besitzt, um diese geringe Wiederausdehnung des Materials nach dem Abstellen des Druckes zu berücksichtigen.
Die Buchse"152 wird zweckmässig im Kolben 147 mit Hilfe eines
<Desc/Clms Page number 8>
Schraubengewindes 160 befestigt, welches etwa dieselbe Ganghöhe besitzt als das Gewinde 154. Die
Buchse sowie der Zapfen können zusammen gedreht werden, um den Zapfen aus dem gepressten Gegen- stand zurückzuziehen und so eine Verletzung der verhältnismässig zerbrechlichen Schraubengänge, welche durch das Endstück 154 gebildet werden, zu vermeiden. Nachdem der Kolben entfernt worden ist, wird
Vakuum an die Öffnung 144 angeschlossen, um nunmehr die Form 131 auszudehnen und hiedurch vom fertigen Formling abzulösen, der dann herausgenommen werden kann. Die Vorrichtung ist dann bereit zur Aufnahme einer neuen Füllung aus dem Vorratsbehälter zwecks Herstellung eines neuen Formlings.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Formlingen, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer einen festen
Bestandteil, vorzugsweise eine keramische Masse in Suspension oder Lösung enthaltenden Flüssigkeit durch Versprühen derselben unter gleichzeitiger Trocknung die festen Bestandteile in Form von kleinen runden Kügelchen gewonnen werden, welche in Formen gefüllt und in diesen derart aneinander zum Anhaften gebracht werden, dass ein sich selbst tragender Formling entsteht.