DE1579016C3

DE1579016C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Körpern mit wabenartiger Struktur

Info

Publication number: DE1579016C3
Application number: DE19641579016
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Lausanne Dietzsch (Schweiz)
Original assignee: Annawerk Keramische Betriebe GmbH, 8633 Rödental
Priority date: 1964-08-21
Filing date: 1964-08-21
Publication date: 1976-05-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Körpern mit wabenartiger Struktur aus einem verformbaren Werkstoff, bei der im Mundstück einer Preßvorrichtung ein wabenartiges Stützgerüst aus parallelen, aneinander unmittelbar oder mittelbar anliegenden Hülsen eingebaut ist, durch die der Werkstoff in Form paralleler Einzelstränge unter Druck fließt und die gegen Deformation gesichert zu einem Bündel zusammengefaßt sind, wobei am Ende einer jeden Hülse mit seitlichen öffnungen versehene, unten verschlossene Hülsenfortsätze angebracht sind, die um ihren Umfang gegenüber den benachbarten Hülsenfortsätzen Zwischenräume belassen, bzw. bei der ein wabenartiges Stützgerüst aus sich rostartig kreuzenden Metailplatten eingebaut ist und unter den freien Austrittsquerschnitten Ablenkplatten aufgehängt sind, die zwischen sich Zwischenräume belassen, durch die der im Stützgerüst in Form paralleler Einzelstränge fließende Werkstoff zu einem zusammenhängenden Körper mit wabenartiger Struktur umgeformt wird, nach Anspruch 2 oder 3 des Patents 15 79011.

Solche Vorrichtungen eignen sich gut für die Herstellung von Körpern mit wabenartiger Struktur, wenn als Werkstoff Materialien mit gutem Knetvermögen und einheitlichem Viskositätsgrad verwendet werden. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei Verwendung von Substanzen mit weniger gutem Knetvermögen und mit schwankendem Fließvermögen, d. h. mit schwankendem Viskositätsgraden innerhalb einer Charge.

Außerdem wurde festgestellt, daß bei hohen Drükken bis zu etwa 1000 atm, die nur an ihren äußeren Umfangsflächen gehaltenen bienenwabenförmigen Stützgerüstplatten sich durchbiegen, so daß die hergestellten Körper mit wabenartiger Struktur keine gleichmäßige Beschaffenheit zeigen und infolge der Wölbung nicht völlig parallelliegende Hohlkapillaren aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für die Vorrichtungen nach dem Hauptpatent ein Stützgerüst zu schaffen, das auch bei hohen Drücken verwendet werden kann, ohne

ίο daß dabei ein Durchbiegen auftritt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der obere Bereich des wabenartigen Stützgerüstes, den der Werkstoff beim Durchpressen durch das Stützgerüst zuerst durchströmt, wenigstens lOmal so lang wie die lichte Weite der Hohlräume in diesem Bereich des Stützgerüstes ist und eine an seiner unteren Fläche befestigte Blende den aus dem Stützgerüst austretenden endlosen Strang mit wabenartiger Struktur begrenzt.

Als weicher, härtbarer Werkstoff kann beispielsweise eine keramische Masse, wie Ton, verwendet werden, die nach der Formgebung gebrannt wird. Als weiteres Beispiel eines solchen Werkstoffs sei ein Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsharz (Duroplast) genannt, das durch Füllmittel, wie z. B. Kreide und Wasser, in eine vorübergehend weiche, knetbare Form gebracht wird und nach der Formgebung durch bekannte chemische Prozesse und gegebenenfalls zusätzliche Wärmeeinwirkung zur chemischen Aushärtung gebracht wird.

Die Vorrichtung zum Einpressen des Werkstoffstranges in das wabenartige Stützgerüst kann beispielsweise ein kontinuierlich arbeitender Extruder oder ein diskontinuierlich arbeitender, hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Stempel sein, der innerhalb eines Zylinders wirkt, weicher den verformbaren, hart baren Werkstoff enthält. Der Ausgang des Extruder: oder Zylinders ist direkt oder indirekt an die Stützge rüstplatte mit wabenartiger Struktur angeschlossen Diese besteht beispielsweise aus einem mit paralleler Bohrungen runden oder umranden Querschnitts verse henen Metallblock, wobei die zwischen den Bohrunger liegenden Materialstege vorzugsweise extrem dünn ge halten sind. Diese Stege bilden die Wabenwände.

Auch kann die Stützgerüstplatte aus parallel anein anderliegenden dünnwandigen Hülsen bestehen, dit untereinander durch Verlöten oder Verschweißen ver bunden sind. Derartige Hülsen können etwa in de Weise hergestellt werden, daß man auf Aluminiumker nen mit für die Hohlräume in dem Stützgerüst er wünschtem Querschnitt und Durchmesser z. B. elektro lytisch Hartnickel oder ein anderes in Laufen nicht lös liches Metall abscheidet und danach den Aluminium kern mit Hilfe einer Lauge, wie Natronlauge, heraus löst. Die so erhaltenen Hülsen werden anschließenc miteinander verlötet oder verschweißt.

Die Stützgerüste besitzen an ihrem unteren, also den Austrittsende für den Werkstoff als Formteile die Boh rungen oder Hülsen verschließende Böden sowie ober halb dieser Böden in den Hülsenmänteln oder Boh rungswänden befindliche Durchbrüche, die die Umfor mung des Werkstoffs von zueinander parallelliegendei Einzelsträngen in eine wabenförmige zusammenhän gende Struktur gestatten.

Zur Begrenzung des Körpers mit wabenartige Struktur an den im wesentlichen engsten Stellen zwi sehen den Hülsen dient vorzugsweise eine etwa mi Hilfe eines Dichtungsringes an das Austrittsende de Vorrichtung angepreßte Blende, die dem ausgepreßte:

wabenartig strukturierten Körper die erwünschte Umrißlinie erteilt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß Viskositätsunterschiede innerhalb einer Charge völlig ausgeglichen und Voreilungen einzelner Bereiche der durch das Stützgerüst gepreßte Masse vermieden werden. Außerdem erhält man nach der Erfindung eine Stützgerüstplatte mit erhöhter Stabilität, die auch bei hohen Drücken, bis zu etwa 1000 atm, verwendet werden kann, ohne daß dabei ein Durchbiegen des Stützgerüstes und damit eine unerwünschte Verformung des wabenartigen Körpers aus härtbarem Material befürchtet werden müßte.

Die Begrenzung des Körpers an den engsten Stellen zwischen den Hohlkapillaren bewirkt, daß eine geringstmögliche Außenfläche des ausgepreßten Körpers an den Innenwänden der Apparatur aufliegt, wodurch unerwünschte Verformungen durch Voreilung der mittleren Teile des wabenförmigen Körpers vermieden werden.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellen, näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in F i g. 1, wobei quadratische Formteile verwendet werden, und

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie II-II der F i g. 1, wobei an Stelle der quadratischen Formteile runde Formteile verwendet werden.

In einem Mantel 1 ist ein aus Hülsen 2 bestehendes Stützgerüst zur Herstellung von Körpern mit wabenartiger Struktur eingebaut. Diese Hülsen 2 besitzen einen oberen Bereich 3 mit undurchbrochenen Wänden und Hülsenfortsätze 4 mit geringerem Durchmesser als im Bereich 3 sowie mit einer Vielzahl runder seitlicher öffnungen 8. Die weiche, härtbare, zu pressende Masse 6 wird mit Hilfe des Stempels 5 in die Hülsen 3 gepreßt und gelangt nach Durchströmen des oberen Bereiches 3 in die verjüngten Hülsenfortsätze 4, die am Ende jeweils mit Hilfe eines Bodens 7 verschlossen sind. Durch die öffnungen 8 wird die zu pressende Masse in die Kanäle zwischen den Hülsenfortsätzen 4 gepreßt und bildet nach Passieren der öffnungen zwischen den Boden 7 die Wabenwandungen des Stranges von wabenartiger Gestalt 11. Dieser Strang wird in seinem Durchmesser durch die mit einem Dichtungsring 9 auf das Austrittsende aufgepreßte Blende 10 an den engsten Stellen zwischen den Hülsenfortsatzenden begrenzt.

Aus den F i g. 2 und 3 ist zu ersehen, welche Form die Blende 10 bei Herstellung quadratischer und runder Hohlkapillaren 12 in dem Strang 11 vorzugsweise besitzt. Die F i g. 2 und 3 zeigen jedoch nur Ausschnitte aus dem Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, da die Blende 10 in Wirklichkeit alle Seiten des austretenden Stranges 11 begrenzt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Herstellen von Körpern mit wabenartiger Struktur aus einem verformbaren Werkstoff, bei der im Mundstück einer Preßvorrichtung ein wabenartiges Stützgerüst aus parallelen, aneinander unmittelbar oder mittelbar anliegenden Hülsen eingebaut ist, durch die der Werkstoff in Form paralleler Einzelstränge unter Druck fließt und die gegen Deformation gesichert zu einem Bündel zusammengefaßt sind, wobei am Ende einer jeden Hülse mit seitlichen öffnungen versehene, unten verschlossene Hülsenfortsätze angebracht sind, die um ihren Umfang gegenüber dem benachbarten Hülsenfortsätzen Zwischenräume belassen, bzw. bei der ein wabenartiges Stützgerüst aus sich rostartig kreuzenden Metallplatten eingebaut ist und unter den freien Austrittsquerschnitten Ablenkplatten aufgehängt sind, die zwischen sich Zwischenräume belassen, durch die der im Stützgerüst in Form paralleler Einzelstränge fließende Werkstoff zu einem zusammenhängenden Körper mit wabenartiger Struktur umgeformt wird, nach Anspruch 2 oder 3 des Patents 15 79 011, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich (3) des wabenartigen Stützgerüstes, den der Werkstoff (6) beim Durchpressen durch das Stützgerüst zuerst durchströmt, wenigstens lOmal so lang wie die lichte Weite der Hohlräume in diesem Bereich des Stützgerüstes ist und eine an seiner unteren Fläche befestigte Blende (10) den aus dem Stützgerüst austretenden endlosen Strang mit wabenartiger Struktur (11) begrenzt.