DE19602536A1

DE19602536A1 - Verfahren zur Herstellung von Teilen aus Granulaten

Info

Publication number: DE19602536A1
Application number: DE1996102536
Authority: DE
Original assignee: GRAEFER ALBRECHT 34260 KAUFUNGEN DE
Current assignee: GRAEFER ALBRECHT 34260 KAUFUNGEN DE
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 1997-07-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Preßverfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Granulat, bei dem durch Verdichten von Granulaten Fertigungs-Zwischenstufen bzw. Grünlinge erzeugt werden.

Das vorzugsweise rieselfähige Granulat besteht meist aus keramischen und/oder metallischen Komponenten. Bei bisherigen Verfahren erfolgt das Verdichten und damit das Verfestigen des Granulates durch Einwirkung eines statischen Druckes. In Folge davon verhaken sich die Körner ineinander, so daß das nach dem Verdichten vorhandene Granulat-Volumen kleiner ist als das Schüttvolumen. Das Verdichtungsverhältnis, das heißt das Verhältnis vom Schüttvolumen zum Volumen nach dem Verdichten sowie die daraus resultierende Festigkeit des Grünlings sind abhängig von der Höhe des Preßdruckes und den Eigenschaften des Granulates. Diese können durch das Beimischen von viskosen Zuschlagstoffen beeinflußt werden. So wird z. B. durch Zugabe von Teer bewirkt, daß scharfkantige Körner besser aneinander vorbeigleiten und ein höherer Verdichtungsgrad erreicht werden kann.

Preßvorrichtungen des beschriebenen Funktionsprinzips arbeiten mit spezifischem Drücken bis 1000 bar und darüber. In Abhängigkeit von den verlangten Teile- Abmessungen sind sie entsprechend aufwendig und damit teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Preßverfahren zu schaffen, welches weniger aufwendig ist und mit einer kostengünstigeren Apparatur durchgeführt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß sich die scharfkantigen Körner nach Abschluß des Verdichtungsvorganges aufgrund ihrer Formelastizität wieder ausrichten.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein Preßverfahren der Eingangs genannten Art dahingehend zu vervollkommnen, daß auf den Formkörpern pulsierende Verdichtungskräfte aufgebracht werden.

Als weitere Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß einer geringen statischen Verdichtungskraft eine pulsierende Verdichtungskraft überlagert wird.

Unter einer pulsierenden Verdichtungskraft ist eine nicht konstante, sondern schwingende oder oszillierende Verdichtungskraft zu verstehen. Dabei tritt die maximale Verdichtungskraft in vorbestimmten, nicht notwendigerweise regelmäßigen Zeitabschnitten auf.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß sich scharfkantige Korner während des Druckabfalls im Millisekunden-Bereich gegeneinander ausrichten und bei erneutem Druckanstieg - ebenfalls im Millisekunden-Bereich in die entstandenen Lücken und Spalten einfallen und eingeschoben werden. Das Verdichten erfolgt somit mit einem wesentlich geringeren Kraftaufwand als bei statisch aufgebrachtem Druck. Das Verfahren wird um so besser funktionieren, je scharfkantiger das Granulat ist.

Die Zeitabschnitte, in denen die maximale Verdichtungskraft wirkt und die Höhe der Verdichtungskraft, bzw. das Verdichtungsverhältnis, wird in Abhängigkeit von den Granulateigenschaften (Korngröße, Korngrößenverteilung, Oberflächenstruktur der Körner, spezifisches Gewicht, Menge und Eigenschaften der Zuschlagstoffe usw.) festgelegt. Durch die pulsierende Verdichtungskraft kann die maximal benötigte Kraft, um eine bestimmte Verdichtung zu erreichen, stark gesenkt werden, so daß die zum Verdichten benötigte Apparatur entsprechend kleiner dimensioniert werden kann, was zu einer Kostensenkung führt.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung zur Herstellung blockförmiger Teile, wobei je von oben drückender Stempel vertikal schwingend auf das Granulat einwirkt;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung, wobei eine von unten drückende Form vertikal schwingend auf das Granulat einwirkt;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung zur Herstellung blockförmiger Teile, wobei je ein von rechts und von links drückender Stempel horizontal schwingend auf das Granulat einwirkt.

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung zur Herstellung z. B. kugelförmiger Teile, wobei das Granulat in eine gummielastische Masse eingebettet ist, die von einem vertikal schwingenden Stempel beaufschlagt wird;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung, wobei zwischen dem vertikal schwingenden Stempel und der gummielastischen Masse eine Flüssigkeit zwischengeschaltet ist;

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern, wobei das Granulat außerhalb eines starren Kornes angeordnet und von einer gummielastischen Trennwand abgedeckt ist. Die das Granulat umgebende Flüssigkeit wird von einem schwingenden Stempel beaufschlagt;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung, wobei das Granulat in einer starren Form angeordnet und von einer gummielastischen Trennwand abgedeckt ist. Die sich innerhalb der Trennwand befindende Flüssigkeit wird von dem schwingenden Stempel beaufschlagt.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Preßvorrichtung im wesentlichen aus der Form 1, die auf dem starren Boden 2 aufliegt und dem Stempel 3, der vertikal schwingend auf das Granulat 4 einwirkt und dieses verdichtet.

In Fig. 2 ist das Anordnungssystem nach Fig. 1 umgekehrt derart, daß die von unten nach oben wirkende, vertikal schwingende Form 5 das Granulat 6 gegen den starren Stempel 7 drückt und dieses verdichtet.

Zur Herstellung dickwandiger Teile ist es zweckmäßig, das Granulat 8 gemäß Fig. 3 beidseitig durch je einen vibrierenden Stempel 9 bzw. 9′ zu beaufschlagen. Die Form 10 muß dabei keine Axialkräfte aufnehmen. Diese Preßvorrichtung kann auch liegend angeordnet sind, was bezüglich Einfüllen des Granulates und Entnahme der Teile Vorteile hat.

Fig. 4 zeigt, wie ein in gummielastisches Material 11, 11′ eingefülltes Granulat 12 mittels des vertikal schwingenden Stempels 13 verdichtet wird. Das praktisch unkompressible Material 11, 11′ dient dabei als Druckübertragungsmedium. Auf diese Weise hergestellte Teile behalten ihre beim Einfüllen vorgegebene Form; das heißt: Kugel bleibt Kugel, Würfel bleibt Würfel usw. (siehe auch "Tonindustrie-Zeitung 92" (1968), Heft 3, S. 81-85).

Fig. 5 zeigt eine Preßvorrichtung ähnlich Fig. 4, wobei das gummielastische Material 14, 14′ von einer elastischen Trennwand 15 umgeben ist. Die Flüssigkeit 16 und das gummielastische Material 14, 14′ dienen, wie bereits beschrieben, als Druckübertragungsmedien.

Fig. 6 zeigt eine Preßvorrichtung, bei der ein starrer Kern 17 von Granulaten 18 umgeben ist, welches über die elastisch dichtende Trennwand 19 von der Flüssigkeit 20 getrennt ist. Diese wird von dem oszilierenden Stempel 21 beaufschlagt und verdichtet somit das Granulat 18.

In Umkehrung der Vorrichtung nach Fig. 6 zeigt Fig. 7 eine Preßvorrichtung, bei der das Granulat zwischen der starren Form 23 und der Folie 24 eingefüllt wurde. Auch hier wird die unkompressible Flüssigkeit 25 von dem oszilierenden Stempel 26 beaufschlagt.

Vorrichtungen, mit denen das oben beschriebene Preßverfahren durchgeführt wird, haben häufig einen hydraulisch oder pneumatisch angetriebene Stempel 3, 5, 9, 9′, 13, 21, 26. Um eine pulsierende Verdichtungskraft zu erhalten, ist es hierbei ausreichend, im Hydraulik- bzw. Pneumatiksystem einen entsprechend pulsierenden Druck zu erzeugen.

Claims

1. Preßverfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Granulat, gekennzeichnet durch pulsierendes aufbringen von Verdichtungskräften auf den Formkörper.

2. Preßverfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Granulat, bei dem eine statische Verdichtungskraft auf den Formkörpern einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der statischen Verdichtungskraft eine pulsierende Verdichtungskraft überlagert wird.

3. Preßverfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskräfte ein- oder zweiseitig auf den Formkörper aufgebracht werden.

4. Preßverfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskräfte von außen nach innen wirkend oder von innen nach außen wirkend auf den Formkörper aufgebracht werden.