Verfahren zur Herstellung von Formstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus feinpulverigen Stoffen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Isostatische Formgebung wird überall bevorzugt, wo Fertigprodukte mit hohem Gütegrad hinsichtlich Homogenität und Festigkeit benötigt werden. Bei der isostatischen Formgebung wird die Agglomeration des Pressgutes durch allseitig gleichmässigen Druck erreicht. Wird die Druckbelastung nur partiell ausgeführt, so spricht man von halbisostatischen Pressen.
Es ist bekannt, dass Tiegel, Rohre usw. aus wirtschaftlichen Gründen vorwiegend halbisostatisch geformt werden. Dabei wird oft die Innenwand der Schablone aus starrem Material, z.B. Metallen, hergestellt, und die Druckübertragung erfolgt von aussen über eine elastische Form, z.B. Gummi, welche den angesetzten Flüssigkeitsdruck gleichmässig auf die Pressmasse überträgt. In anderen Fällen kann ebenso das Pressgut von innen nach aussen gegen einen Metallmantel gepresst werden.
Die isostatische oder halbisostatische Formgebung wird vor allem bei relativ grossformatigen Gegenständen eingesetzt, bei denen günstige Stückgewichte vorliegen.
Das Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus feinpulverigen Stoffen ist dadurch gekennzeichnet, dass man das feinpulverige Ausgangsmaterial in die auf der Oberseite eines elastischen Pressbandes ausgesparten, der Form des herzustellenden Stückes entsprechenden Matritzen einfüllt und das Pressband zwischen mindestens einem Presswalzenpaar so führt, dass der Winkel des Pressbandes an der Berührungsstelle mit dem Presswalzenpaar grösser als 900 und kleiner als 1800 ist.
Das Pressband kann sowohl aus elastischem Material, z.B. Kunststoff, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Gummi, kunststoff- oder gummibeschichtetes Metall, als auch aus starrem Material, z.B. Metallen, bestehen. Im letzteren Falle muss das Band so ausgeführt sein, dass die Elastizität durch die Konstruktion erreicht wird. Dabei kommen vor allem Ketten, z.B. Zahnketten, Gelenkketten, zum Einsatz.
Nach dem Verfahren zur Erfindung lassen sich praktisch alle feinpulverigen Stoffe einsetzen. Sie können ferner durch geeignete organische oder anorganische Zusätze plastifiziert sein.
Die Feinheit des Ausgangsmaterials richtet sich vor allem nach den gewünschten Endeigenschaften. Man kann homogene Kornfraktionen oder Korngemische aufgeben. Im ersteren Fall können relativ grosse Porositätswerte (Katalysatorträger), im zweiten Fall höhere Dichten erreicht werden (Mahlkörper, Schleifmittel). Besonders gut verformbar sind Massen aus wenigen 11 feinen Pulvern.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem endlosen Pressband, mindestens einem Presswalzenpaar, mindestens zwei Laufrollen, einer Materialaufgabe und einer Abstreichvorrichtung. Sie kann ferner eine Vorverdichtungswalze, eine Trockenzone aufweisen.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Variante der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt.
Das Pressband 1 mit Matritzen 9 läuft über die Laufrollen 3. Das Material wird bei 4 aufgegeben; das überschüssige Ausgangsprodukt durch den Abstreifer 5 entfernt. Durch Rolle 6 wird vorverdichtet, ehe die Formgebung durch Führen des Pressbandes durch das Presswalzenpaar 2 durchgeführt wird. In der Trocknungszone 7 wird getrocknet, ehe die Formkörper in der Entspannungszone 8 aus der Matrize abgelöst und ausgestossen werden.
Beispiel Aluminiumoxid weniger als 2 u 94,8 % Polyvinylalkohol 0,7 01, Synthesewachs (Carbowachs) 0,5 % Druckausgleichsmittel (Polyelektrolyt) 0,5% Wasser 3,5%
100,0 % wurden zu einer homogenen, leicht rieselfähigen Masse verarbeitet. Die Masse wurde mit Hilfe einer Dosierrinne auf das laufende Pressband abgegeben. Eine Vorverdich tung wurde durch die Dosierwalze vorgenommen und danach das Band in einen kleinen Winkel gezwungen worden. Durch die Presswalze, Durchmesser 200 mm, wurde das Band in einen Winkel von ungefähr 1200 gezwungen, wodurch die Masse in prismatischen Einkerbungen (mit 2 mm Kantenlänge) einen Verdichtungsgrad von ungefähr 30% erreichte.
Durch die Geometrie des Bandsystems wurde die Volumenarbeit an der Breitenseite des Dreiecks, wo die höhere Verdichtungsarbeit zu leisten war, am grössten.
Die heranfallenden Formlinge waren nach dieser Belastung von guter Kantenfestigkeit und wiesen sofort und auch nach einer Trocknung bei 1500C, nach 20fachem Fallen aus 1 m Höhe, keine Brüche auf.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus fein pulverigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man das feinpulverige Ausgangsmaterial in die auf der Oberseite eines elastischen Pressbandes ausgesparten, der Form des herzustellenden Stückes entsprechenden Matritzen einfüllt und das Pressband zwischen mindestens einem Presswalzenpaar so führt, dass der Winkel des Pressbandes an der Berührungsstelle mit den Presswalzenpaaren grösser als 900 und kleiner als 1800 ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Pressbänder verwendet, die aus elastischem Material bestehen.
2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Pressbänder verwendet, die aus starrem Material bestehen, deren Konstruktion aber dem Band eine Elastizität verleiht.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch ein endloses Pressband, mindestens einem Presswalzenpaar und mindestens zwei Laufrollen, eine Vorrichtung zur Ma terialaufgabe und eine Abstreifvorrichtung.
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Process for the production of fittings
The invention relates to a method for producing shaped pieces from finely powdered materials and to a device for carrying out the method.
Isostatic shaping is preferred wherever finished products with a high level of quality in terms of homogeneity and strength are required. With isostatic shaping, the agglomeration of the pressed material is achieved through uniform pressure on all sides. If the pressure load is only partially applied, one speaks of semi-isostatic presses.
It is known that crucibles, tubes, etc. are predominantly shaped semi-isostatically for economic reasons. The inner wall of the template is often made of a rigid material, e.g. Metals, and the pressure is transmitted from the outside via an elastic form, e.g. Rubber, which transfers the applied liquid pressure evenly to the molding compound. In other cases, the material to be pressed can also be pressed from the inside out against a metal jacket.
Isostatic or semi-isostatic shaping is used primarily for relatively large-sized objects for which the unit weights are favorable.
The process for the production of molded pieces from fine powdery materials is characterized in that the fine powdery starting material is filled into the matrices recessed on the top of an elastic press belt, the shape of the piece to be produced and the press belt is guided between at least one pair of press rollers so that the angle of the Press belt at the point of contact with the press roller pair is greater than 900 and less than 1800.
The press belt can be made of elastic material, e.g. Plastic, glass fiber reinforced plastics, rubber, plastic or rubber coated metal, as well as of rigid material, e.g. Metals. In the latter case, the tape must be designed in such a way that the elasticity is achieved through the construction. Mainly chains, e.g. Inverted tooth chains, articulated chains, are used.
Practically all finely powdered substances can be used according to the method of the invention. They can also be plasticized by suitable organic or inorganic additives.
The fineness of the starting material depends primarily on the desired end properties. You can give up homogeneous grain fractions or grain mixtures. In the first case, relatively high porosity values (catalyst carrier) can be achieved, in the second case higher densities (grinding media, abrasives). Masses made from a few 11 fine powders are particularly easy to shape.
The device for carrying out the method according to the invention essentially consists of an endless press belt, at least one pair of press rollers, at least two rollers, a material feed and a scraping device. It can also have a pre-compression roller, a drying zone.
In FIGS. 1 and 2, a variant of the device for performing the method is shown schematically.
The press belt 1 with matrices 9 runs over the rollers 3. The material is fed in at 4; the excess starting product is removed by the scraper 5. Pre-compression is carried out by roller 6 before shaping is carried out by guiding the press belt through the press roller pair 2. In the drying zone 7, drying takes place before the shaped bodies are detached from the die in the relaxation zone 8 and ejected.
Example aluminum oxide less than 2 u 94.8% polyvinyl alcohol 0.7 01, synthetic wax (carbow wax) 0.5% pressure equalizing agent (polyelectrolyte) 0.5% water 3.5%
100.0% was processed into a homogeneous, easily pourable mass. The mass was dispensed onto the moving press belt with the aid of a metering chute. A pre-compaction was carried out by the metering roller and then the tape was forced into a small angle. The band was forced through the press roll, diameter 200 mm, into an angle of approximately 1200, as a result of which the mass in prismatic notches (with an edge length of 2 mm) reached a degree of compression of approximately 30%.
Due to the geometry of the belt system, the volume work was greatest on the broad side of the triangle, where the higher compression work had to be done.
After this load, the falling briquettes had good edge strength and showed no breaks immediately or even after drying at 150 ° C. after falling 20 times from a height of 1 m.
PATENT CLAIM I
Process for the production of molded pieces from finely powdered materials, characterized in that the fine powdery starting material is filled into the matrices recessed on the top of an elastic press belt, the shape of the piece to be produced and the press belt is guided between at least one pair of press rollers so that the angle of the Press belt at the point of contact with the press roller pairs is greater than 900 and less than 1800.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim, characterized in that one uses press belts which are made of elastic material.
2. The method according to claim, characterized in that one uses press belts which consist of rigid material, but whose construction gives the belt elasticity.
PATENT CLAIM II
Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by an endless press belt, at least one pair of press rollers and at least two rollers, a device for material feeding and a stripping device.
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