DE1604463A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pressen von pulverfoermigem Material - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Pressen von pulverförmigem Material Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor. richtung zum Pressen oder Formen von pulverförmigen Materialien in Formteile. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Pressform zum Pressen von pulverförmigem oder körnigem Gut in jeweils wenigstens einen durchgehenden Draht umschliessende Formteile sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Pormteile. In einer besonderen Ausführunjr##vForm bezieht sich die- Erfindung; auf ein Verfahren und eine Pressform zum Pressen von pulverisiertem Material, betspielsweise gepulverten Glases oder einer gepulverten Glasfritte zur Herstellung von Isolierteilen- mit wenigstens einem durchgehenden Draht, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Elektronen- oder Vakuumröhren und dergl. =Verwendung finden. Das Pressen von Gegenständen aus körnigem oder gepulvertem l##Iaterial unter Verwendung von Pressformen ist selbstverständlich bereits seit langer Zeit bekannt. Jedoch ist das Pressen gepulverter Materialien. zu isolierenden Gegenständen' mit einem oder mehreren durchgehenden Drähten vor der Formgebung dieser Gegenstände, wobei diese Drähte anschließend einen Teil des Gegenstandes bilden, eine neue Entwicklung.
• Die Erfindung erstrebt deshalb eine neue Pressform zum Pressen von Gegenständen der oben gekennzeichneten Art. Weiter richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Pressen von Gegenständen, durch-die sich wenigstens ein Draht erstreckt.
• Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
• Die Zeichnungen zeigen in Figur 1 eile teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Pressform gemäß der Erfindung; Figur 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der Pressform nach Figur 1 im wesentlichen längs der Linie 2-2 der Figur 1; und in den Figur 3-- 9 die verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Pressform nach den Figuren 1 und 2 bei der Herstellung eines Gegenstandes mit einem durchgehenden Draht- oder Drahtstück.
• In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichnen gleiche Teile.
• In den Figuren 1 und 2 ist eine horizontale Grundplatte 11 mit einer Öffnung wiedergegeben, die einen ersten Teil 12 aufweist, der sich nach unten bis zu einer Schulter 15 in der Grundplatte erstreckt. Ferner besitzt diese Öffnung einen zweiten kleineren Teil 109 der sich nach unten durch die Schulter 15 und durch den Bodender Grundplatte 11 erstreckt. Eine Matrize 13 einer Pressform ist im ersten Teil 12 der Öffnung in der Grundplatte 11 gelagert, wobei die Bodenfläche dieser Matrize 13 auf der Schulter 15 ruht. Die Matrize 13 enthält eine Öffnung 19, die sich in senkrechter Richtung und vollständig durch die Matrize 13 erstreckt und eine Formkammer bildet, in welcher die Gegenstände, wie später noch näher zu erläutern sein wird, geformt werden. Die Öffnung 9 durch die Matrize 13 entspricht dem Teil 10 der Üffnung durch die Grundplatte 11, wie man leicht aus Figur 1 erkennen kann Die Pressform enthält ferner einen ersten Unterstempel 14 mit einer sich durch ihn in Längsrichtung erstreckenden Öffnung 16, die beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel konzentrisch zum ersten Unterstempel 14 verläuft. Ein zweiter Unterstempel 17 passt eng aber gleitend in die Öffnung 16 im Unterstempel 14 und ist mit einer Öffnung 18 versehen, die sich in Längsrichtung durch den' Unterstempel 17 erstreckt und beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel zu ihm konzentrisch verläuft. Ein Kernstift 19 passt eng aber gleitend in die Öffnung 18 im Unterstempel 17. Die konzentrische Anordnung des ersten und zweiten Unterstempels 14 bzw. 17 und des Kernstiftes 19 lässt sich leicht aus Figur 2 der Zeichnungen erkennen. Im Normalzustand der Pressform nach Figur 1 erstrecken sich die Unterstempel und der Kernstift nach oben durch den Teil 10 der Öffnung in der Grundplatte 11 und der Öffnung 9 in der Matrize 13, wobei der Unterstempel 14 eng aber verschiebbar in diese Öffnungen eingepasst ist.
• Ein Oberstempel 21 sitzt normalerweise im Abstand oberhalb der Öffnung 9 in der Matrize 13 und lässt sich, wie später noch näher erläutert werden soll, eng aber verschiebbar in diese Öffnung vorschieben. Der Oberstempel 21 weist eine Öffnung 22 auf, die sich im wesentlichen in Längsrichtung durch den Oberstempel erstreckt und beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel mit ihm konzentrisch ist. Diese Öffnung 22 stimmt mit der öffnung 18 im zweiten oder inneren Unterstempel 17 überein. Ein Draht oder ein Drahtstück 23 lässt sich nach unten durch die Öffnung 22 im Oberstempel 21 schieben, wobei das untere Ende dieses Drahtes normalerweise etwas über die untere Oberfläche dieses Stempels vorsteht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Querschnitte der Öffnungen 18 und 22 in dem Stempeln 17 bzw.o 21 dem Querschnitt des Drahtes 23 entsprechen, der sieh somit leicht durch diese Öffnungen hin durchschieben läßt.
• Auf der Oberfläche der Grundplatte 11 ruht ein nach unten offener Behälter 24, dem Absatzweise eine Menge gepulverten Materials 26 zugeführt wird, das beim Pressen eines Presslings 26a (Figur 7) mit einem durchlaufenden eingeformten Draht 23a (Figur 8:) Verwendung findet. Wie man aus der weiteren Beschreibung des gewählten Ausführun gsbeispieles erkennt, besteht der Draht 23a aus einer abgeschnittenen Länge des Drahtes 23 und der Gegenstand 26a aus einem aus dem gepulverten Material 26 hergestellten Gegenstand, wobei das gepulverte Material 26 dem Behälter 24 anfänglich zugeführt worden war und anschließend in die Formkammer 9 in der Matrize 13 aufgegeben wurde.
• Die Stempel 14, 17 und 21 und der Kernstift 19 lassen sich in senkrechter Richtung getrennt in und durch die Öffnung 9 in der Matrize 13 bewegen, um eine Menge des gepulverten Materials 26 zusammenzupressen, die dieser Öffnung aufgegeben worden war. Die Einrichtungen zur Betätigung der Stempel und des Kernstiftes bilden jedoch für sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung und sind deshalb in den Zeichnungen zu deren Vereinfachung nicht wiedergegebene Einrichtungen zur Betätigung dieser Glieder zum Pressen eines Gegenstandes 26a aus dem gepulverten Material 26 sind dem Fachmann an sich bekannt und können beispielsweise aus druckmittelbetätigten Zylindern mit zugeordneten Kolben ,bestehen, die einzeln an die Stempel bzw. an den Kernstift angeschlossen sind.
• Im folgenden sollen nunmehr anhand. der Figuren 1 und 3-9 die Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Pressen eines Gegenstandes aus dem gepulverten Material näher erläutert werden.
• Es soll angenommen werden, daß sich die Teile der erfindungsgemäßen Pressform in ihrer Normalstellung nach Figur 1 befinden und *eine Charge aus gepulverten Material 26 dem Behälter 24 in üblicher Weise zugeführt worden ist. Dieses gepulverte Material kann beispielsweise ein Gemisch aus gepulvertem Glas oder Glasfritte und einem Bindemittel oder Klebemittel sein, das normalerweise bei Zimmertemperatur fest. ist, jedoch unter Druck fliesst und später ausgetrieben oder durch Wärme verflüchtigt werden kann. Beispiele für solche Binde- oder Klebemittel sind Bienenwachs, Gummiarabikum, Paraffin oder dergleichen.
• Nach Figur 3 wird der Stempel 14 teilweise von der Formkammer 9 in der Matrize abgezogen, um diese Kamer für die Aufnahme einer gewissen Menge des Gemisches 26 im Behälter 24 freizumachen. Vorher, gleichzeitig damit oder anschließend an das Abziehen des Stempels 14 wird der Behälter 24 über das obere Ende der Formkammer 9 geschoben und somit die teilweise freigelegte Formkammer mit dem Material 26 gefüllt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Verwendung eines Behälters, wie des Behälters 24, für die Zuführung des Materials 26 zur Formkammer für die Erfindung nicht kritisch ist, sondern dieses Haterial auch in verschiedener anderer Weise zugeführt werden kann. -Nach dem Füllen der teilweise freigelegten Formkammer 9 wird -der Behälter 24 in seine Ausgangsstellung nach Figur 1 zurückbewegt und der Kernstift 19 teilweise aus der durch den Stempel 17 verlaufenden Öffnung18 zurückgezogen, wie es in Figur 4 dargestellt ist. Vorher, gleichzeitig damit oder anschließend an das Abziehen deolKernstiftes 19 wird der Oberstempel 21 abgesenkt, so daß seine untere Fläche in der Nähe des oberen Endes der Öffnung 9 zu liegen kommt. Der Draht 23 wird nach unten durch die Öffnung. 22 im Stempel 21 und in den Raum im Stempel 17 vorgeschoben, der durch das Abziehen des Kernstiftes 19 freigeworden ist (Figur 5). Wie man aus Figur 6 erkennt, wird nunmehr der Stempel 17 teilweise aus der Formkammer 9 in der Matrize 13 abgezogen und man lässt das Material 26 sich um den Teil des Drahtes 23- absetzen, der durch das Abziehen des Stempels 17 freigeworden ist. Der Stempel 21 wird nunmehr nach unten in das obere Ende der Formkammer 9 bewegt, während sich die Stempel 14 und 17 erneut innerhalb dieser Formkammer nach oben bewegen. Die Betätigungseinrichtungen für diese Stempel sind so ausgewählt, daß sie einen beträchtlichen Druck auf das Material 26 in der Formkammer 9 ausüben und dabei dieses Material so zusammenpressen, bzw. verdichten können, daß die Körner des Gemisches, aus denen dieses Material sich zusammensetzt, in einer verhältnismäßig festen Masse aneinander haften und den Gegenstand 26a innerhalb der Formkammer 9 und um den sich durch sie hindurcherstreckenden Draht 23 bilden.
• Wie man aus Figur 8 erkennt, wird nach dem Pressen des Gegenstandes 26a der Stempel 21 aus der Formkammer 9 abgezogen und die Stempel 14 und 17 sowie der Kernstift 19 werden erneut nach oben durch die Formkammer bewegt, um den Gegenstand 26a und den darin befindlichen Draht aus der Öffnung oder Formkammer auszustoßen- Der Draht 23 wird dann, wie aus Figur 8 ersichtlich, abgeschnitten, so daß eine Länge des Drahtes 23a im geformten Gegenstand verbleibt und sich durch ihn hin durcherstreckt. Anschließend werden der Stempel 21 und der verbleibende Draht 23 wieder in ihre Normalstellungen zurückgezogen. Es ist im Zusammenhang damit darauf hinzuweisen, daß die Stufe des Abschneidens des Drahtes 23 um die Drahtlänge 23a herauszuschneiden nicht kritisch ist, da man eine Reihe von Drahtlängen entsprechend der Drahtlänge 23a anstelle eines im wesentlichen kontinuierlichen Drahtes von einer Spule zuführen oder durch die Öffnung 22 im Stempel 21 vorschieben kann.
• Anschließend an das Abschneiden des Drahtes 23 und des weiteren Rückzuges des Stempels 21 und 23 wird der Kernstift 19 weiter durch die Öffnung 1$ im Stempel 17 vorgesto£en, wie man aus Figur 9 erkennt, und dabei der untere Teil des eingeformten Drahtstückes 23a aus dieser Öffnung ausgestoßen. Die einzelnen Pressformteile und die zugehörige Apparatur befinden sich nunmehr wiederum in ihrem Normalzustand nach Figur 1 und der Behälter 24 kann erneut über die Oberfläche der Grundplatte 11 verschoben werden, um eine andere Materialeharge 26 in die Formkammer 9 als Vorbereitung für die Formung eines anderes Presslings 26 zuzuführen. Durch diese Bewegung des Behälters 24 kann auch der vorher geformte Pressling 26a zur Freigabe der Pressformglieder und der zugeordneten Apparatur weggestoßen: werden. Man erkennt ohne Schwierigkeiten, daß eine neue Menge des Materials 26 dem Behälter 24 zu jeder Zeit in der Aufeinanderfolge der vorhergehenden Verformungsvorgänge nach dem Rückzug des Behälters in seine Normalstellung nach Figur 4 aufgegeben werden kann, d.h. zu jedem Zeitpunkt während der .Stufen, die im Zusammenhang mit den Figuren 4-9 erörtert worden ein d.
• Anschließend an das Pressen der Presslinge 26a ..kann jeder dieser Formlinge gebrannt werden und zwar einzeln oder in größeren Gruppen, um das verwendete Bindemittel l auszubrennen oder auszutreiben und das verbleibende zusammengepreßte, gepulverte Material zu einem im wesentlichen homogenen Gegenstand zu verschmelzen, der eine Form aufweist, die der Gestalt der Formkammer entspricht, in der er gepresst worden ist. Er weilt dann wenigstens einen durch ihn verlaufenden Draht 23a auf. Obwohl die Formkammer 9 in der Matrize 1:1 in den Figuren 1 und 2 mit kreisförmiger Gestalt wiedergegeben ist, ergibt sich für des Fachmann von selbst, daß diese Formkammer auch dreieckigen, quadratischen oder andenseitig mehrseitigen Querschnitt aufwäisen kann, um Presslinge 26a mit anderer als kreisförmiger Form herzustellen, die jedoch einen durchlaufenden Draht aufweisen. Darüberhinaus liegt es selbstverständlich im «Rahmen der Erfindung mehr als einen Draht durch die Presslinge 26a verlaufen 2u lassen. Dies erreicht man ohne Schwierigkeiten durch zusätzliche Drahtaufnahme-Öffnungen in den oberen und unteren Stempeln der Pressform und einen Kernstift für jede dieser Öffnungen in den unteren Stempeln. Obwohl im Vorhergehenden nur eine Ausführungsform. einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Durchführung der Erfindung wiedergegeben worden sind ist es selbstverständlich, daß sich verschiedene Abänderungen im Rahmen der Erfindung ohne weiteres vornehmen lassen. Patentansprüche:

Claims (3)

1. PATEN T A N SPRÜCHE 10.1 ormt tur Herstellung von Formteilen mit jeweils wenigstens einem durchgehenden Draht, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Matrize (13) mit durchgehender Öffnung (9) ; durch einen ersten, auf ein Ende der Öffnung (9) weisenden Stempel (21), der durch wenigstens einen Teil der Tiefe dieser Öffnung (9) gleitend verschiebbar ist und eine in Längsrichtung verlaufende Öffnung (22) aufweist, die in radialer Richtung jedem Draht (23) derart entspricht, daß er sich jeweils durch die geformten Teile (26a) erstreckt; durch einen zweiten, auf das andere Ende der Öffnung (10) weisenden Stempel (14), der eng jedoch gleitend durch wenigstens einen Teil der Tiefe dieser Öffnung (9, 10) verschiebbar ist und eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende Öffnung (16) aufweist; durch einen dritten, sich eng jedoch verschiebbar durch die Öffnung (16) im zweiten Stempel (14) erstreckenden dritten Stempel (17) mit einer sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Öffnung (18), die ebenfalls in radialer Richtung mit jedem Draht (23) übereinstimmt; und durch einen Kernstift (19), der eng und verschiebbar sich durch die Öffnung (18) im dritten Stempel (17) erstreckt.
2. 2. Pressform nach Anspruch 1, dga d u r c h g ek e n n z e i ahn e t , daß die Öffnungen (22, 16, .18)- fü.r jeden' Stempel (21, 149 17) aus einer Öffnung bestehen, die mit dem in Richtung der Matrizenöffnung (9, 10) weisenden entsprechenden Ende des entsprechenden Stempels konzentrisch ist.
3. 3. Verfahren zur Verformung von pulverförmigem Material zu einem einen durchgehenden Draht umschließenden Formteil mit Hilfe einer Pressform mit einer eine Formkammer aufweisenden Matrize, einem der Formkammer gegenüberstehenden Oberstempel und einem der Formkammer auf der anderen Seite gegenüberstehenden zweiteiligen Unterstempel, von denen der Oberstempel und der zweite Unterstempel sich durch sie hindurcherstreckende identische Öffnungen aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Kernstift (19) durch die Öffnung (18) im zweiten Unterstempel (17) zur Ausfüllung dieser. Öffnung (18) hindurchgesteckt wird; der zweiteilige Unterstempel (14, 17) durch die Formkammer (9) deren Ausfüllung vorgeschoben wird; der erste Unterstempel (14) aus der Formkammer (9) und von dem zweiten Unter-Stempel (17) zurückgezogen und der dabei entstehende Hohlraum mit pulverförmigem Material (26) gefüllt wird; der Kernstift (19) aus der Öffnung (18) im zweiten Unterstempel (17) teilweise abgezogen und eine Drahtlänge (23) durch die Öffnung (22) im Oberstempel (21) und den von Kernstift (19) frei gemachten Teil der Öffnung (18) im zweiten Unterstempel (1.7 geschoben wird; der zweite Unterstempel (17) teilweise aus der Formkammer (9) , und von der Drahtlänge (23) abgezogen wird, um das pulverförmige Material (26) um-den Draht (23) abzusetzen; der Oberstempel (21) in das-eine Ende der Formkammer (9) eingeführt wird und der Oberstempel (21) sowie der zweiteilige Unterstempel (14, 17) in der Formkammer (9) aufeinander zubewegt werden, um das pulverförmige Material (26) zusammenzupressen und in der Formkammer (9) deren Konturen und dem von ihm umgebenen Drahtteil (23a) anzupassen; der Oberstempel (21) aus der Formkammer (9) abgezogen wird; der zweiteilige Unterstempel (14, 17) in die Formkammer (9) eingeschoben und dadurch aus ihr der Pressling (26a) mit dem eingeformten Drahtstück (23a) teilweise ausgestoßen wird; und schließlich der Kernstift (19) weiter in den zweiten Unterstempel (17) eingestoßen und damit das Drahtstück (23a) vollständig aus der Öffnung (18) und aus der Formkammer (9) ausgestoßen und die Pressform für den nächsten Pressvorgang freigemacht wird. 4o Verfahren zur Verformung von pulverförmigem lraterial zur Herstellung von einem durchgehenden Draht umschließenden Formteilen, bei dem eine Matrize mit durchgehender Öffnung vorgesehen ist, ein erster-Stempel mit durchgehender Öffnung für ein Ende der Matrizenöffnung vorhanden ist, ein zweiter und dritter konzentrischer Stempel für das andere Ende der Matrizenöffnung vorhanden sind, der zweite und der dritte Stempel sich teilweise und vollständig durch die Matrizenöffnung erstrecken und der dritte Stempel eine durchlaufende Öffnung aufweist, sowie ein Kernstift vorhanden ist, der sich gleitend durch die Öffnug im dritten Stempel erstreckt, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h folgende Stufen: Fällen des Raumes innerhalb der Hatrizenöffnung und um den dritten Stempel mit dem gepulverten Material, Abziehen des Nernstftes aus der Öffnung im dritten Stempel zur Schaffung eines Aufnahmeraumes für den Draht, Vorschieben einer Länge des Drahtes durch die Öffnung durch den ersten Stempel und in den Raum, , der im dritten Stempel durch Abziehen des Kernstiftes entstanden ist,-Abziehen des dritten Stempels über einen Teil der eingeschobenen Drahtlänge zur Freigabe dieses Drahtteiles und zum Absetzen des Materials . um den freigegebenen Drahtteil, Vorschieben des ersten Stempels in die Matrizenöffnung und Bewegen dieses Stempels und des zweiten und dritten Stempels aufeinander zu durch die Öffnung zum Zusammenpressen und Formen des zugeführten gepulverten Materials zur Herstellung eines der Formteile, Abziehen des ersten Stempels aus der Matrizenöffnung und Vorschieben des zweiten und dritten Stempels durch die Öffnung zum Auswerfen des Formteiles und Vorschieben des Kernstiftes durch die Öffnung durch den dritten Stempel zum Auswerfen des Drahtes und damit zur Vervöllständigung des Auswurfes des Formteiles, wodurch die Form für eine weitere Reihe von Formstufen und die Bildung des nächsten Formteiles .vorbereitet wird. 5. Pressform zum Verformen von Material zu einem Gegenstand mit einem durchgehenden Draht g e k e n nz e i c h n e t d u r c h eine horizontal angeordnete Matrize mit einer vertikal verlaufenden Formkammer, durch einen in senkrechter Richtung beweglichen oberen Stempel oberhalb der Formkammer mit vertikal verlaufender Öffnung zur Aufnahme des Drahtes, durch ein haar konzentrisch angeordneter senkrecht bewegbarer unterer Stempel, die in den Boden der Form-. kammer hineinragen, wobei der innere Stempel dieses Paares im äußeren gleitend beweglich ist und eine mit der Öffnung im oberen Stempel ausgefluchtete Öffnung aufweist, und durch sich durch die Öffnung im inneren Stempel und gleitend darin geführte Einrichtungen zur Aufnahme des Drahtes vor der Verformung des Formgegenstandes und zum Auswerfen des Drahtes aus der Öffnung und aus der -Formkammer. nach der Verformung des Gegenstandes. 6. Pressform zur Formung von gapulvertem Material zu einem Gegenstand mit einem hindurchverlaufen- den Draht , g e k e n n z e i e h n e t d u r e h eine horizontale Matrize mit einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Formkammer, durch einen unteren, durch das untere Ende der Formkammer passenden und sich in Längsrichtung durch dieses Ende erstreckenden Stempel mit einem in senkrechter Richtung darin beweglichen Glied zur Freigabe eines Raumes für den Draht zu bestimmten Zeitpunkten; durch einen zu der Formkammer passenden sich durch das obere Ende der Formkammer erstreckenden oberen Stempels der mit dem unteren Stempel zum Pressen einer Charge gepulverten, in die Formkammer eingefüllten Materiale zusammenwirkt und eine Öffnung aufweist, durch die der Draht in den Raum in der Formkammer in eine Öffnung b zugeführt werden kann, welche sich durch das dieser Raum ßreigdbebde Glied erstreckte wobei diese Öffnung einen 'beweglichen Kernstift enthält, der die Charge gepulverten Materials darin hindert, in diese Öffnung während der Zuführung der Charge in die Formkammer einzudringen.