DE1909854A1

DE1909854A1 - Isostatic press system

Info

Publication number: DE1909854A1
Application number: DE19691909854
Authority: DE
Inventors: Lohrengel Dipl-Ing Heinz
Original assignee: Lohrengel dipl-Ing Heinz
Current assignee: Lohrengel dipl-Ing Heinz
Priority date: 1969-02-27
Filing date: 1969-02-27
Publication date: 1970-09-17

Description

Isostatische Preßanlage Beim isostatischen Fressen können'Fulverwerkstoffe aller wart, zum Beispiel Polytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid, Aluminiumoxid Metallpulver oder andere pulverförmige Ausgangsmaterialien in der Weise verpreßt werden, daß das Pulver in einer mit einer elastischen oder plastischen Wand versehenen Preßmatrize einem allseitig gleiehmäßig wirkenden Preßdruck ausgesetzt wird. Der Druck wird dabei durch ein Preßmedium, beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit, auf die freie Oberfläche des pulverförmigen Ausgangsstoffs übertragen. Isostatic press system In isostatic milling, powder materials can be used everything was, for example polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride, aluminum oxide Metal powder or other powdery starting materials pressed in this way be that the powder in a provided with an elastic or plastic wall Press die is exposed to a uniformly acting pressing pressure on all sides. Of the Pressure is created by a pressing medium, for example a hydraulic fluid, transferred to the free surface of the powdery starting material.

Ein derartiges Formgebungsverfahren ist insofern ideal, als die her gestellten Formkörper vollkommen gleichmäßig verdichtet und frei von inneren Materialspannungen sind. Gleichzeitig werden hohe relative Dichten bei vergleichsweise geringen Formkosten erzielt Pur die Durchführung des isostatischen Preßverfahrens ist ein mit einem Preßmedium gefüllter Druckbehälter erforderlich, in den die puivergefüllte Preßmatrize eingesetzt und der dann mit einem selbstdichtenden Verschluß verschlossen wirdg Der Verschluß ist ei wichtiger Teil des Druckbehälters, dessen Konstruktion von besonderer Bedeutung ist.Such a molding process is ideal in that it is made provided molded body completely evenly compressed and free of internal material stresses are. At the same time, high relative densities are achieved with comparatively low molding costs Pur achieves the implementation of the isostatic pressing process is one with one Pressing medium-filled pressure vessel required into which the powder-filled press die used and which is then closed with a self-sealing closure g The closure is an important part of the pressure vessel, its construction from is of particular importance.

Bekannt ist (The Iron Age, August 24,1961), den Druckbehälter mit einem einschraubbaren Deckelstopfen -zu verschließen. Das hat jedoch den Nachteil, daß ein relativ hoher Zeitaufwand für das öffnen und Schließen erforderlich ist, und' daß insbesondere beim Schließen eine genaue Zentrierung des Deckelstopfens erfolgen muß, um eine Beschädigung eines oder mehrerer Gewindegänge zu vermeiden.Is known (The Iron Age, August 24,1961), the pressure vessel with to close with a screw-in cover plug. However, this has the disadvantage that a relatively large amount of time is required for opening and closing, and 'that, especially when closing, precise centering of the cover plug must be done to a Damage to one or more threads to avoid.

Diese Nachteile konnten durch die Verwendung eines bajonettartig wirkenden Schnellverschlusses unterbunden wsrdea, der in die Druckbehälteröffnung eingesetzt und durch eine kurze Drehung über entsprechende Widerlager verriegelt wird (Berichte der deutschen keramischen Gesellschaft 44,1967, Heft 3, 5.90-93).These disadvantages could be avoided by using a bayonet-like effect Quick release prevented wsrdea, which is inserted into the pressure vessel opening and is locked by a short turn via the corresponding abutment (reports of the German Ceramic Society 44, 1967, issue 3, 5.90-93).

Die mit den vorstehend genannten Deckelstopfenbanarten ausgerüsteten isostatischen Preßanlagen haben die folgenden Nachteiles a) Ein Teil der Bauhöhe des Druckbehälters wird von den Deckelstopfen eingenommen, so daß dieser Teil des Druckbehälters für den eigentlichen Preßraum ungenützt bleibt.Those equipped with the above-mentioned cover stopper strips Isostatic press systems have the following disadvantages a) Part of the overall height of the pressure vessel is occupied by the cover plug, so that this part of the Pressure vessel remains unused for the actual press room.

b) Das Einfüllen der pulverförmigen Stoffe in die im Druckbehälter angeordnete Preßmatrize ist nicht kontrollierbar.b) The filling of the powdery substances into the pressure vessel arranged press die is not controllable.

c) Im Verschlußbereich des Deckelstopfens kann sich pulverförmiges Material niederschlagen, was insbesondere ao abdichtenden Teil des Deckelstopfens zu Riefenbildungen führt, wodurch sich im Laufe der Zeit ein größerer Verschleiß ii zylindrischen Teil der Abdichtungszone des Druckbehälters einstellt.c) In the closure area of the cover plug, powdery material can build up Precipitate material, which is particularly ao sealing part of the cover plug leads to scoring, which leads to greater wear and tear over time ii adjusting the cylindrical part of the sealing zone of the pressure vessel.

d) Das in die Preßmatrize eingefüllte pulverförmige Material kann nicht selbsttätig entlüftet werden.d) The powdery material filled into the press die can are not automatically vented.

e) Beide Deckelstopfenbauarten verhindern die Durchführung eines vollautomatisierten Preßbetriebes.e) Both cover plug types prevent the implementation of a fully automated Press shop.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine isostatische Preßanlage zu entwickeln, die die vorstehend aufgeführten Nachteile weitgehend vermeidet.The invention is now based on the object of an isostatic press system to develop that largely avoids the disadvantages listed above.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf de. Außenmantel des Druckbehälters in zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen je ein Widerlager angeordnet ist, unter das in Schließstellung, d.h. wenn sich der Deckelverschluß über der Einfüllöffnung des Druckbehälters befindet, Jeweils eine nit den DeckelverschluB verbundene Zugplatte nit den auf ihrer Innenwange vorgesetzten Teil greift und sich an den Widerlager während des eigentlichen Preßvorganges kraftschlüssig abstützt. Der Deckelversehlnß ist nit einer zentralen Bohrung versehen, in der ein in axialer Richtung verstellbares Druckstü#k eingesetzt ist, das auf seiner der Einfüllöffnung des Druckbehälters angewandten Seite den Verschlußdeckel für die jeweilige in den Preßraum eingesetzte Preßmatrize trägt, die rit ihrer oberen Band in einem am Umfang des Preßraums anliegenden Führungs- und Dichtungsring gelagert ist.This object is achieved in that on de. Outer jacket of the pressure vessel in two diametrically opposite areas each an abutment is arranged, under the in the closed position, i.e. when the lid lock located above the filling opening of the pressure vessel, one each with the cap connected tension plate nit grips the part in front of its inner cheek and itself non-positively supported on the abutment during the actual pressing process. The Deckelversehlnß is provided with a central bore in which an axial Direction adjustable pressure piece is used, which is on its the filler opening of the pressure vessel applied side the cap for the respective in the Press room used press die carries, which rit its upper band in a circumference of the press chamber adjacent guide and sealing ring is mounted.

Die Einfüllöffnung der Preßmatrize wird durch Absenken des Druckstücks verschlossen bzw. durch dessen Anheben wieder geöffnet. Während des Preßvorgangs verschließt der unter Drucke#nwirkung gegen die Unterseite des Druckstücks geschobene Führungs- und Dichtun#sring den zwischen der Unterseite des Deckelverschlusses und der Oberseite des Druckbehälters bestehenden Spalt mediumdicht.The filling opening of the press die is opened by lowering the pressure piece closed or opened again by lifting it. During the pressing process closes the one pushed against the underside of the pressure piece under pressure Guide and sealing rings between the underside of the lid fastener and the top of the pressure vessel existing gap medium-tight.

Entsprechend einen weiteren Merkmal der Erfindung ist auf der Außenseite einer jeden Zugplatte eine auf Bollen verschiebbar gelagerte Führungsschiene angebracht, mit deren Hilfe der Deckelverschluß nach dem Einfüllen des zu verpressenden Pulvermaterials in einfacher Weise über die obere Öffnung des Druck,gefäßes gefahren bzw. nach dem Preßvorgang von dort wieder entfernt werden kann, ohne daß dazu ein beanderer regeltechnischer Aufwand notwendig wäre.Corresponding to another feature of the invention is on the outside a guide rail mounted so that it can slide on bolts is attached to each tension plate, with the help of which the lid closure after filling in the powder material to be pressed simply moved over the upper opening of the pressure, vessel or after Pressing process can be removed from there again without the need for a different control technology Effort would be necessary.

Die am Außenmantel des Druckbehälters angebrachten Widerlager für die Zugplatten werden zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß der untere Teil des Druckgefäßes gegenüber den oberen Teil in den entsprechenden diametral gegenüberliegenden Bereichen oder auch auf dem gesamten Unfang unter einen beetimaten, vorzugsweise einem rechten Winkel zureckgesetzt ist.The abutment for the tension plates are expediently designed so that the lower part of the Pressure vessel opposite the upper part in the corresponding diametrically opposite Areas or even on the entire circumference under a beetimat, preferably is set back at a right angle.

Eine ausgesprochen vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der obere Teil des Druckbehälters sowie der verschiebbar gelagerte Deckelrerschleß einen rechteckigen und der untere Teil einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, wobei der untere Teil des Druckbehälters über ein rohrförmiges Verbindungsstück mit den vorderen Ende eines Hydraulikzylinders kraftschlüssig verbunden list, dessen hydraulisch gesteuerter, den Druckaufbau im Druckbehälter bewirkender Druckstempel in die untere Öffnung des Bruckgefäßes hineingefahren ist und diese mediumdicht verschließt.A very advantageous further embodiment of the invention is that the upper part of the pressure vessel and the slidably mounted Lid has a rectangular cross section and the lower part has a circular cross section have, the lower part of the pressure vessel via a tubular connector with the front end of a hydraulic cylinder positively connected list, whose hydraulically controlled pressure ram that causes the pressure to build up in the pressure vessel has moved into the lower opening of the Bruck vessel and this is medium-tight locks.

Gegebenenfalle besteht auch die Möglichkeit, anstelle des rohrförmigen Verbindungsstückes Flansche zu verwenden.If necessary, there is also the possibility of replacing the tubular To use the connecting piece flanges.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal ist darin zu sehen, daß auf der Unterseite der Preßmatrize eine mit dem vorderen Ende des hydraulischen Druckstempels verbundene Distansfeder befestigt ist, die es ermöglicht, daß mit Beginn des Preßvorgangs, d.h. beim Einfahren des Druckstempels in den Preßraum die Preßmatrize zusammen mit dem F&hrungs- und Dichtungsring gegen den auf der Unterseite des Druckstückes befestigten Verschlußdeckel geschoben wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß das Druckstück bewegt werden muß. Beim Entspannen, d.h.Another inventive feature can be seen in the fact that on the underside of the press die one with the front end of the hydraulic pressure ram connected distans spring is attached, which makes it possible that at the beginning of the pressing process, i.e. when the pressure ram moves into the press chamber, the press die together with the guide and sealing ring against the one on the underside of the pressure piece attached cap is pushed. In this way it is avoided that the pressure piece must be moved. When relaxing, i.e.

beim Ausfahren des Druckstempels aus dem Preßraum, wird die Preßmatrize über die Distanzfeder wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen. Der mit der Preßmatrize hochgesehobene Führungs- und Dichtungsring verschließt während des Preßvorgangs den zwischen der Unterseite des Deckelverschlusses und der Oberseite des Druckbehälters bestehenden Spalt mediumdicht.when the ram is moved out of the press room, the press die pulled back into its original position via the spacer spring. The one with the Pressing die lifted guide and sealing ring closes during the pressing process between the underside of the lid closure and the top of the pressure vessel existing gap medium-tight.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Das Druckgefäß 1 besitzt auf seinem Außenmantel in zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen je ein Widerlager 2, 2', unter das jeweils eine fest mit dem über die Einfüllöffnung 3 des Druckbehälters 1 geschobenen Deckelverschluß 4 verbundene Zugplatte 5, 5' mit dem vorgesetzten Teil 6, 6' ihrer Innenwange greift. Auf der Außenseite der Zugplatte 5, 5' ist jeweils eine Führungsschiene 7, 7 angebracht, die auf an einem Gerüst 9 befestigten Rollen 8, 8' verschiebbar gelagert ist. In der zentralen Bohrung 10 des Deckelverschlusses 4 ist ein in axialer Richtung verstellbares Druckstück 11 eingesetzt, das auf seiner Unterseite den Verschlußdeckel 12 für die Einfüllöffnung der Preßmatrize 13 trägt, die mit ihrem oberen nutenringförmigen Rand in einer Nut 14 des Führunge- und Dichtungsrings 15, der im Preßraum 16 beweglich angeordnet ist, gelagert ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The pressure vessel 1 has on its outer jacket in two diametrically opposite areas each an abutment 2, 2 ', under the each one fixed to the one pushed over the filling opening 3 of the pressure vessel 1 Lid closure 4 connected tension plate 5, 5 'with the front part 6, 6' of their Inner cheek engages. On the outside of the tension plate 5, 5 'there is in each case a guide rail 7, 7 attached, the rollers 8, 8 'attached to a frame 9 can be displaced is stored. In the central bore 10 of the cover closure 4 is an axial Direction adjustable pressure piece 11 used, which on its underside the closure cover 12 for the filling opening of the press die 13 carries with its upper grooved ring-shaped Edge in a groove 14 of the guide and sealing ring 15, which is movable in the press chamber 16 is arranged, is stored.

Der untere Teil des Druckbehälters 1 ist über das rohrförmige Verbidungsstück 17 kraftschlüssig mit dem vorderen Teil des Hydraulikzylinders 18 verbunden, dessen den Druckauibau bewirkender Druckstempel 19 in die untere Öffnung des Preßraums 16 hineingefahren ist und diese nedlumdicht verschließt. Im oder am vorderen Ende des Druckstempels 19 ist die Distanzfeder 20 mit ihrem einen Ende über eine Klemmscheibe 22 befestigt, während das andere Ende mit der Unterseite des Stahlmantels 21 der Preßmatrize 13 über die Klemmscheibe 23 verbunden ist.The lower part of the pressure vessel 1 is via the tubular connector 17 positively connected to the front part of the hydraulic cylinder 18, the the pressure build-up causing plunger 19 into the lower opening of the press chamber 16 is driven in and this closes nedlumtight. In or at the front end of the plunger 19 is the spacer spring 20 with its one end over a clamping disc 22 attached, while the other end to the underside of the steel jacket 21 of the Press die 13 is connected via the clamping disk 23.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die kurzen Verschluß- und Öffnungszeiten die erfindungsgenäße isostatische Preßanlage vor allem für die Massenproduktion bestens geeignet ist. In vorteilhafter Weise kann die Bauhöhe des Druckbehälters relativ klein gehalten werden, da die Widerlager für den Deckelverschluß auf dem Außeumautel des Druckbehälters angebracht sind.The advantages achieved with the invention are in particular: that due to the short closure and opening times, the isostatic according to the invention Pressing system is especially suitable for mass production. In advantageous Way, the height of the pressure vessel can be kept relatively small, since the Abutment for the lid lock is attached to the outer casing of the pressure vessel are.

Die während des Preßvorgangs auftretenden Kräfte greifen über die Zugplatten am Außenmantel des Druckbehälters an, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die einzelnen Konstruktionsteile nicht gegeneinander verschoben werden können. Das Einfüllen des zu verpressenden pulverförmigen Materials sowie das Entnehmen des gepreßten Körpers aus der Preßmatrize kann in einfacher Weise und ohne besonderen Aufwand- in einen automatischen Verfahrensablauf einbezogen werden. Da das Einsetzen des Verschlußdeckels in die Einfüliöffnung der Preßmatrize unabhängig von der Subjektivität des Bedisnungspersonals erfolgt, ist die Preßaatrize stets vollkommen abgedichtet.The forces occurring during the pressing process take effect on the Tension plates on the outer jacket of the pressure vessel, which has the advantage of that the individual construction parts can not be shifted against each other. The filling in of the powdered material to be compressed and the removal of the pressed body from the press die can be easily and without special Effort - be included in an automatic process flow. Since the onset of the closure cap into the filling opening of the press die regardless of subjectivity by the operator, the press die is always completely sealed.

Durch die Preßmatrize sowie durch den mit dieser verbundenem Führungs-und Dichtungsring wird das Preßmedium von der Einfüllöffnung der Preßpatrize fern gehalten, so daß keine Pulverpartikel in das Preßuediuti gelangen können und somit jede Zerstörung der nachgeschalteten Druckerzeugungsaggregate vermieden wird.Through the press die as well as through the guide and associated with this Sealing ring, the press medium is kept away from the filling opening of the press die, so that no powder particles can get into the Preßuediuti and thus any destruction the downstream pressure generating units is avoided.

Als wichtigster Vorteil ist jedoch anzusehen, daß es nit Hilfe der erfindungsgemäßen isostatischen Preßanlage gelingt, den Verfahrensab lauf un das Fiinf- bis Sechsfache gegenüber den bekannten isostatisch@n Preßanlagen Zu beschleunigen, so daß denentaprechend nit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine vergleichsweise sehr viel größere Produktionsziffer erzielt werden kann.The most important advantage, however, is that with the help of the Isostatic press according to the invention succeeds in the process run un that Five to six times faster than the known isostatic press systems, so that denentaprechend with the device according to the invention a comparatively a much larger production figure can be achieved.

Claims

Claims to fatigue

1) sostatic Pyeßanlage, characterized in that on the outer jacket of the pressure vessel (1) one abutment each in two diametrically opposite areas (2, 22) is arranged, under each one with the one above the filling opening (3) the pressure vessel (1) driven cover lock (4) connected tension plate (5, 5 ') with the part (6, 6t) set on its inner cheek engages positively, and that in the central bore (10) of the cover closure (4) one in the axial direction adjustable pressure piece (11) on its the filling opening (3) of the pressure vessel (1) the side facing the closure cover (12) for the one in the press chamber (16) Press die (13) carries, is used, the press die (13) with its upper Edge in a guide and sealing ring attached to the circumference of the press chamber (16) (15) is stored.

2) Isostatic press according to claim 1, characterized in that that on the outside of each pulling plate (5, 5 ') one on rollers (8, 8') is displaceable mounted guide rail (7, 7 ') is attached.

3) Isostatic press according to claims 1 and 2, characterized in that that the lower part of the pressure vessel (1) to form the abutments (2, 2 ') opposite the upper part in corresponding diametrically opposite areas or over its entire scope under a certain one, preferably a right one Angle is reset.

4) Isostatic press according to claims 1 to 3, characterized in that that the upper part of the pressure vessel (1) and the lid closure (4) are rectangular and the lower part have a circular cross-section.

5) Isostatic feeding system according to claims 1 to 4, characterized in that that the lower part of the pressure vessel (1) via a tubular connector (17) is non-positively connected to an hydraulic cylinder (18) whose pressure build-up in the pressure vessel (1) causing the pressure ram (19) into the lower opening of the pressure vessel (1) is retracted and closes it in a medium-tight manner.

6) Isostatic press according to Änsprich 5, characterized in that that the lower part of the pressure vessel (1) via flanges frictionally with the Hydraulic cylinder (18) is connected.

7) Isostatic press according to claims 5 and 6, characterized in that that on the underside of the Freßmatrize (13) one in or at the front end of the hydraulic controlled plunger (19) attached spacer spring (20) is attached.

L e r s e i t e