DE2318557B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Naßpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Naßpressen von magnetisierbaren FerritformkörpernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Naßpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von maenetisierbaren Ferriiiormkörpern werden die Ferrit
massen in entsprechenden Mühlen auf Teilchengrößen von etwa Ιμητι vermählen. Beim Vermählen wird Wasser
zugesetzt, so daß eine wäßrige Suspension der Teilchen vorliegt Diese wäßrige Suspension wird dann in die
Matrizen von Pressen eingefüllt, wobei die Ferritteilchen durch magnetische Felder gerichtet werden. Das
Wasser wird dabei durch das in diesen Pressen vorgesehene Filter herausgedrückt, und dabei werden
die orientierten Teilchen im Preßkörper mechanisch fixiert Nach der endgültigen Trocknung der noch etwa
6 bis 10 % Wasser enthaltenden Preßkörper werden diese bei Temperaturen von etwa 1200° C gesintert und
nach dem Abkühlen auf das Fertigmaß geschliffen.
Da durch das Ausfiltern des Wassers während des Preßvorganges erhebliche Zeit benötigt wird und die
Pressen und Werkzeuge teuere und komplizierte Präzisionsmaschinen darstellen, war es immer schon das
Bestreben, sowohl die Pressen als auch den Preßvorgang zu vereinfachen, um solche Formkörper wirtschaftlicher
herstellen zu können. Einen Weg dazu zeigt die zum Stande der Technik gehörende Vorrichtung
nach der DE-OS 15 33 026 auf, wonach zur beschleunigten Abführung der Suspensionsflüssigkeit im Ober- und
Unterstempel gleichzeitig Filterscheiben und Abführungskanäle angeordnet sind. Da auch hier der
Preßvorgang nicht in ausreichendem Maße abgekürzt werden kann, ist man zur Herstellung solcher
Preßkörper auf das sogenannte Trockenpreßverfahren übergegangen. Bei diesem Verfahren läßt sich die
Herstellungsgeschwindigkeit erhöhen, jedoch werden die magnetischen Werte im Vergleich zu Formkörpern,
die nach dem Naßpreßverfahren hergestellt werden, wesentlich schlechter.
Da in jüngerer Zeit hohe Anforderungen an die magnetische Qualität solcher Formkörper gestellt
werden, mußte man zwangsläufig zum Naßpreßverfahren zurückkehren, das mit dem bereits erwähnten
nachteiligen langen Filterzeiten verbunden ist.
Um auch beim Naßpreßverfahren zu höheren Preßgeschwindigkeiten zu kommen, ist man bereits
dazu übergegangen, die Matrize bei offenem Oberstempel von oben her zu füllen, den Oberstempel gegen die
Matrize zu fahren und durch Herunterdrücken der Matrize durch den Oberstempel gegen einen feststehenden
Unterstempel das Wasser durch ein im Oberstempel eingebautes Filter herauszudrücken. Damit lassen
sich die Teilchen im Preßkörper bei etwa 8 % Restwasser mechanisch in ihrer Orientierung fixieren.
Auch dieses Verfahren arbeitet jedoch noch zu langsam und man versuchte deshalb eine Verbesserung
durch Einführen von Mehrfachwerkzeugen. Die Einsparung an Arbeitszeit durch gleichzeitiges Pressen
mehrerer Formkörper führte jedoch zu wesentlichen Schwierigkeiten wegen der dadurch notwendig gewordenen
Abdichtung von mehreren Stempeln gegen die Matrize.
Die erforderlichen hohen Preßdrücke in der Größenordnung von etwa 400 kg/cm2 führten zu erheblichen
Schwierigkeiten bei der Instandhaltung der Dichtungen, da bet auch nur einer defekten Dichtung automatisch
auch alle anderen Preßnester während der Reparatur stillgelegt wurden.
Man hat deshalb eim Naßpressen von Ferritformkörpern
diese Verfahren verlassen und ist dazu übergegangen, eine Suspension von Masseteilchen unter Druck in
einen Füllraum einzufüllen und danach die Flüssigkeit über ein von einer mit Filteröffnungen versehenen
Kammerwand gebildetes Filter abzuführen. Weil durch
lange Füllkanäle das einzelne Preßnest in direktem Druckausgleich mit der geschlossenen Kammer steht,
ist eine Einzelabdichtung der Unterkolben nicht mehr notwendig, sondern nur noch eine gemeinsam s und stets
rund ausführbare Dichtung der Zentralsäuie gegenüber
der Kammer.
Auch bei diesem Kammerfüllverfahren sind jedoch noch bestimmte Füllzeiten erforderlich, und das
Entwässern wird im allgemeinen erst nach Abschluß der Füllung und erst im eigentlichen Preßvorgang durchgeführt
Ein weiterer Fortschritt wird erzielt, wenn man die Füllung unter erhöhtem Druck mittels Zylinder-Dosierpumpen
vornimmt Man kann bei diesem Verfahren bereits ein Magnetfeld einschalten und damit die
eingespritzten Ferritteilchen orientieren. Der beim Einspritzen vorhandene Druck ermöglicht ferner
bereits während des Füllens eine zunehmende teilweise Entwässerung und damit eine Verkürzung des Preßvorganges.
Es ist aber auch ohne weiteres erkennbar, daß bei einer solchen Verfahrensführung insbesondere die
Einführvorrichtung in Form der Pumpen erheblicher Beanspruchung unterliegt und damit sehr rasch
.verschleißt
Außerdem sind komplizierte hydraulische Steuervorgänge
erforderlich, wenn das Ausfiltern des Wassers während des Füllvorganges bis zu einem wirtschaftlichen
Grad vorangetrieben werden soll. Das Füllen muß unter einem Druck von etwa 40 bis 80 atü vorgenommen
werden, was den Einsatz komplizierter Absperrorgane bedingt Ferner erscheint es technisch zu
aufwendig, wenn man die teueren Preßorgane und Steuerungen praktisch nur noch zum Zuhalten, Fertigpressen
und Ausstoßen verwendet.
Außerdem ändert sich bei der Durchführung dieses bekannten Verfahrens während des Preßvorganges das
Volumen des Preßkörpers, was zu Schwierigkeiten bei der Magnetisierung führt
Magnetisierte Ferritformkörper finden hauptsächlich als magnetisch orientierte Schalen für Statoren von
Gleichstrommotoren unter 1 kW Leistung, beispielsweise als Scheibenwischermotoren oder Gebläsemotoren,
aber auch bei Haushaltsgeräten, z. B. als Antriebsmotoren für Mischgeräte, Rasierapparate u.dgl. Verwendung.
Sie müssen deshalb in erheblichen Stückzahlen hergestellt werden. Dabei fordert die Industrie beste
radiale magnetische Orientierung, größtmöglichsten Umfassungswinkel und außerdem gute mechanische
Eigenschaften.
Die geforderten Werte sind aber mit den bisherigen Verfahren, auch mit dem Kammerfüllverfahren, nicht
erreichbar. Der Grund dafür liegt darin, daß sich beim Pressen zum Endformkörper das Volumen der Preßkammer
ändert und damit die Richtung der magnetischen Feldlinien beim Preßvorgang, d.h. bei der
Annäherung zwischen Ober- und Unterstempel kontinuierlich verändert wird. Da die Ferritteilchen nach
Erreichen eines bestimmten Entwässerungsgrades sich nicht mehr bewegen können, können sie sich dem sich
ändernden Magnetfeld nicht mehr anpassen und verbleiben schließlich in einer Orientierung, die nicht die
optimale Orientierung darstellt.
Da der Schwund beim Sintern abhängig von der Orientierung der Teilchen ist, kann es bei nicht
gleichmäßiger Orientierung zu mechanischen Spannun- 6 >
gen und Rissen kommen, was zu einem erhöhten Ausschuß bei der Herstellung solcher magnetischer
Halbschalen führt
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung vorzuschlagen, mit denen es möglich ist, bei solchen naßgepreßten Ferritformkörpern eine günstigere
Orientierung der Ferritmagnetteilchen zu erhalten und solche Ferritformkörper mit wesentlich kleinerem
technischem Aufwand und unter erheblicher Beschleunigung der Verdichtungsvorgänge zu erzeugen und
damit auch zu einer wesentlich wirtschaftlicheren Herstellungsmöglichkeit für solche Ferritformkörper zu
kommen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß unter Verwendung einer in ihren Abmessungen
dem fertig verdichteten Formkörper entsprechenden Formkammer die Zuführung der Suspension nach
Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Einfülldrukkes unter Abschluß der Zuführungsleitung beendet und
das Volumen des aus Formkammer, abgeschlossener Zuführungsleitung und einem Raum mit verformbarer
Begrenzungswand bestehenden Systems verkleinert und dieses System dadurch auf den Enddruck gebrach!
wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahren? mit einer Formkammer, bei der wenigstens eine
Kammerwand Filteröffnungen aufweist, und mit einer die Formkammer mit einer Suspension von Masseteilchen
über eine Zuführungsleitung unter Druck füllenden Pumpe kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch,
daß die Formkammer die Abmessungen des fertig verdichteten Formkörpers aufweist, die Zuführungsleitung
mit einem willkürlich betätigbaren Verschlußorgan versehen und eine Druckverstärkervorrichtung vorgesehen
ist, mit welcher nach dem Schließen des Verschlußorgans bei Erreichen eines vorbestimmten
Zuführungsdruckes der Inhalt des Systems aus Formkammer, abgeschlossener Zuführungsleitung und einem
Raum mit verformbarer Begrenzungswand unter den Enddruck setzbar ist.
Vorzugsweise weist die Druckverstärkervorrichtung eine in einer Wandung des Systems aus Formkammer
und Zuführungsleitung vorgesehene Membran auf, die von außen unter Druck setzbar ist. Die Membran kann
dabei zweckmäßig in einem Hochdruckkörper untergebracht sein, der mit einer mit Druckmittel beaufschlagbaren
Zylinder-Kolben-Einheit in Verbindung steht, die es ermöglicht, die Membran nach dem Schließen des
Verschlußorgans von außen unter Druck zu setzen und damit den Inhalt des Systems aus Formkammer, nach
außen abgeschlossener Zuführungsleitung und dem Raum mit verformbarer Begrenzungswand unter den
Enddruck zu setzen.
Die mit Filteröffnungen versehene Wand der Formkammer ist zweckmäßig in einem auf die
Formkammer aufsetzbaren verriegelbaren Deckel vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich selbstverständlich in weiterer Ausbildung der Erfindung auch
mit mehreren, an die Zuführungsleitung und den Druckverstärker gemeinsam angeschlossenen Formkammern
versehen. Will man magnetisierte Ferrit formkörper herstellen, so wird man dabei zweckmäßig
unterhalb der Formkammer bzw. der Formkammer die Magnetspulen, und zwar in solcher Weise anordnen, daß
im Bereich der Formkammer die Magnetisierungsorientierung vorherrscht, die für den betreffenden Formkörper
die optimale Orientierung darstellt.
Die Zeichnung zeigt in einer Figur eine schematische Darstellung einer einfachen Ausführungsform einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Auf dem Maschinenrahmenteil 1 ist eine magnetische Grundplatte 2 montiert, auf der sich gegebenenfalls
einstückig ein Magnetmantel 3 erhebt. Auf der magnetischen Grundplatte 2 sind ferner Unterformen 4
und 5 befestigt, auf denen die Magnetspulen 6 und 7 s montiert sind. Am Maschinenteil 8 ist mit Hilfe des
Scharniers 9 der Verschlußteil 10 gelenkig gelagert, an welchem der obere Formteil 11 montiert ist. Der
Verschlußteil 10 läßt sich dabei durch den Riegel 12 am Maschinenrahmenteil 13 in seiner Verschlußstellung
verriegeln. Zwischen den Formteilen 4 und 5 und der Oberform 11 verbleiben Formkammern von denen die
beiden Formkammern 14 und 15 aus der Zeichnung entnehmbar sind. Zwischen Oberform 11 und dem
Mantel 3 ist eine nichtmagnetische Abdeckplatte 16 vorgesehen. Die obere Wand der Formkammern 14,15
ist beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel durch Anordnung entsprechender Öffnungen als Filter ausgebildet,
das mit den Abzugsleitungen 17 bzw. 18 in Verbindung steht, deren Austrittsöffnungen aus dem
oberen Formteil 11 aus der Zeichnung nicht ersichtlich
sind.
Die Formkammern 14 und 15 werden über Zuleitungskanäle 19, 20 mit der Suspension aus den
Formkörpermasseteilchen gespeist. Die beiden Leitungen 19, 20 münden in die Formkammern 14, 15 durch
zwei Leitungen aus und stehen am anderen Ende mit einer zentralen Leitung 21 in Verbindung, die von einer
Zuführungsleitung 22 gespeist wird. In dieser Zuführungsleitung 22 befindet sich ein Verschlußorgan 23.
Außerdem steht die Leitung 21 mit einem Membrankörper 24 in Verbindung, welcher in einem unteren
Rahmenteil 25 der Vorrichtung angeordnet ist. Dieser
Membrankörper 24 läßt sich allseitig aus einem Druckmittelraum 26 eines Druckverstärkers 27 beaufschlagen,
der einen Zweistufenkolben 28 aufweist, dessen Kolben mit größerer Querschnittsfläche über die
Zuleitung 29 in Richtung auf den Membrankörper 24 zu mit Druckmitteln beaufschlagt werden kann.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Über das Ventil 23 und die Zuführungsleitung 22 wird die Suspension in das System aus Membrankörper 24,
Leitungen 22, 21, 20, 19 und Formkammern 14, 15 mit Hilfe einer nicht gezeichneten Hochdruckpumpe so
lange aufgegeben, bis die Hochdruckpumpe praktisch nicht mehr fördert. Dann wird das Verschlußorgan 23
geschlossen. Bei der Einförderung der Suspension füllen sich nicht nur die angegebenen Räume, sondern es tritt
bereits eine erhebliche Menge der Suspensionsflüssigkeit über den sich in den Formkammern 14, 15 aus den
■Masseteilchen bildenden Filterkuchen in die Ableitungen 17 bzw. 18 aus. Es erfolgt also bereits in den
Formkammern 14 und 15 durch die Zuführung der Suspension unter hohem Druck eine gewisse Verfestigung.
Da die Formkammern 14,15 das Volumen und die Form der fertigen Formkörper aufweisen, lassen sich
die Magnetspulen 6, 7 so anordnen und einrichten, daß bis zum längstens möglichen Zeitpunkt die in der
Suspension beweglichen magnetisierbaren Teilchen sich entsprechend den von den Magnetspulen 6,7 erzeugten
Feldlinien ausrichten. Die endgültige Verdichtung erfolgt nach dem Schließen des Verschlußorgans 23
dadurch, daß das ebenfalls mit der Suspension gefüllte Membranorgan 24 allseitig aus dem Raum 26 durch
Verschieben des Doppelkolbens 28 allseitig mit Druck beaufschlagt wird, sich dadurch das Volumen des eben
beschriebenen Hohlkörpersystems verkleinert und damit die noch verdrängbaren Flüssigkeitsmengen über
die sich in den Formkammern 14, 15 ausbildenden Formkörper abgepreßt wird. Mit diesem Prinzip lassen
sich Prozentsätze an Feuchtigkeit in der Größenordnung von 8 % und geringer erzielen, wobei die
Orientierung der einzelnen Teilchen immer der Orientierung der Feldlinien der Magnetspulen 6, 7
entspricht und durch den Verdichtungsvorgang nicht geändert wird.
Am Ende des Vorganges läßt sich nach Ablassen des Druckes aus dem Druckübersetzer 27 das System
praktisch drucklos machen, so daß nunmehr der obere Formteil 1 !.durch Entriegeln des Verschlußteiles 10 und
Anheben desselben entfernt werden kann, wodurch die in den Formkammern 14, 15 befindlichen fertigen
Formkörper freiliegen und abgenommen oder ausgestoßen werden können. Letzteres kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß man die unteren Formkörper 4,5 in nicht dargestellter Weise anhebbar macht.
Selbstverständlich ist das wiedergegebene blasenförmige
Membranorgan 24 nur ein Ausführungsbeispiel. Es ist auch denkbar, lediglich das Leitungssystem 21,22 mit
einer einfachen ebenen Membran an geeigneter Stelle abzuschließen und diese Membran über einen Druckverstärker
27 am Ende des Hochdruckeinfüllvorganges unter den letzten Verdichtungsdruck zu setzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zum Naßpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern, bei dem eine Suspension von
Masseteilchen unter Druck in eine Formkammer eingefüllt und dabei die Flüssigkeit über ein von
einer mit Filteröffnungen versehenen Kammerwand gebildetes Filter abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß unter Verwendung einer in ihren Abmessungen dem fertig verdichteten Formkörper
entsprechenden Formkammer die Zuführung der Suspension nach Erreichen eines vorbestimmten
Wertes des Einfülldruckes unter Abschluß der Zuführungsleitung beendet und das Volumen des aus
Formkammer, abgeschlossener Zuführungsleitung is und einem Raum mit verformbarer Begrenzungswand bestehenden Systems verkleinert und dieses
System dadurch auf Enddruck gebracht wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Formkammer, bei der M
wenigstens eine Kammerwand Filteröffnungen aufweist, und mit einer die Formkammer mit einer
Suspension von Masseteilchen über eine Zuführungsleitung unter Druck füllenden Pumpe, dadurch
gekennzeichnet, daß die Formkammer (14, 15) die Abmessungen des fertig verdichteten Formkörpers
aufweist, die Zuführungsleitung mit einem willkürlich betätigbaren Verschlußorgan versehen und eine
Druckverstärkervorrichtung (27) vorgesehen ist, mit welcher nach dem Schließen des Verschlußorgans
(23) bei Erreichen eines vorbestimmten Zuführungsdruckes der Inhalt des Systems aus Formkammer
(14, IS), abgeschlossener Zuführungsleitung (22, 21,
20, 19) und einem Raum mit verformbarer Begrenzungswand (24) unter Enddruck setzbar ist. -15
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverstärkervorrichtung (27)
eine in einer Wandung des Systems aus Formkammer (14, 15) und Zuführungsleitung (22, 21, 20, 19)
vorgesehene Membran (24) aufweist, die von außen (durch 27) unter Druck setzbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (24) in einem Hochdruckkörper
(25) untergebracht ist, der mit einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder-Kolben- «
Einheit (27) in Verbindung steht.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit Filteröffnungen versehene Wand der Formkammer (14,15) in einem verriegelbaren Deckel (10,11) so
vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere an
die Zuführungsleitung (22) und die Druckverstärkervorrichtung (27) gemeinsam angeschlossene Formkammern
(14,15).
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
unterhalb der Formkammer(n) (14, 15) Magnetspulen (6,7) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732318557 DE2318557C3 (de) | 1973-04-12 | 1973-04-12 | Verfahren und Vorrichtung zum NaBpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732318557 DE2318557C3 (de) | 1973-04-12 | 1973-04-12 | Verfahren und Vorrichtung zum NaBpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2318557A1 DE2318557A1 (de) | 1974-11-07 |
DE2318557B2 true DE2318557B2 (de) | 1978-04-20 |
DE2318557C3 DE2318557C3 (de) | 1978-12-07 |
Family
ID=5877899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732318557 Expired DE2318557C3 (de) | 1973-04-12 | 1973-04-12 | Verfahren und Vorrichtung zum NaBpressen von magnetisierbaren Ferritformkörpern |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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FR2226735A1 (en) * | 1973-04-20 | 1974-11-15 | Ferodo Sa | Moulding ring magnets, esp. by isostatic pressing - by simultaneous radial pressing and magnetisation |
DE2527461C2 (de) * | 1975-06-20 | 1987-01-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung von anisotropen Segmentmagneten für elektrische Maschinen |
FR2394350A1 (fr) * | 1977-06-15 | 1979-01-12 | Nat Res Dev | Perfectionnements a la production de composants moules en materiaux pouvant etre rendus compacts |
-
1973
- 1973-04-12 DE DE19732318557 patent/DE2318557C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2318557A1 (de) | 1974-11-07 |
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