DE2329219A1

DE2329219A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung keramischer formkoerper, insbes. magnetisierter ferritformkoerper

Info

Publication number: DE2329219A1
Application number: DE2329219A
Authority: DE
Inventors: Rolf Schubart
Original assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 1973-06-07
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1974-12-12
Also published as: FR2232416A1; DE2329219B2; BE815669A; IT1014138B; ES427028A1; FR2232416B1; GB1469859A; JPS5033206A; BR7404708D0; US3958908A; JPS556041B2

Description

8000 München 40,

Η·ΠΙ·, m#»£ l_n«DUn_a%* Elsenacher Straße 17

Freiligrathstrae· 19 LM ρ f. - I Π Q , M. Π. U β Π r Pat.-Anw. Betzler

¹; »τ**«. Dlpl-Phys. Eduard Betzier —,..«

Femsprecher: sie« Dlpl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl

⁵¹⁰¹⁴ Telegrammanschrift:

Telegrammanschrift: PATENTANWÄLTE 3abetzpat München Bahrpatente Herne Telex 5215360

Telex 08 229 853

~1 Bankkonten:

Bayerische Vereinsbank München 952 Dresdner Bank AQ Heme 7-520 489 Postscheckkonto Dortmund 55β 6β-4β7

R.f, MO 4139 B/ks

In der Antwort bitte angeben Zuschritt bitte nach:

München 6. Juni 1973

Dorst-Keramikmaschinen-Bau, Tnh. Otto Dorst und Dipl.-In». Walter Schlegel, 8113 Kochel a. See, Mittenvralder Straße

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung keramischer Formkörper, insbes. magnetisierter Ferritformkörper.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung keramischer Formkörper und richtet sich insbes. auf die Herstellung magnetisierter Ferritformkörper.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von magnetisierten Ferritformkörpern werden die Ferritmassen in entsprechenden Mtihlen auf Teilchengrößen von etwa 1 Mikron vermählen. Beim Vermählen wird Wasser zugesetzt, so daß eine wässrige Suspension der Teilchen vorliegt. Diese wässrl-gig/Suspension wird dann in die Matrizen von Pressen eingefüllt, wobei die Ferritteilchen durch marnetische Felder gerichtet werden. Das Wasser wird dabei durch das

409850/0218

in diesen Pressen vorgesehene Filter herausgedrückt und dadurch werden cl.ie orientierten Teilchen im Grünpreßling mechanisch fixiert. Nach der endgültigen Trocknung der noch etwa 6 bis 10% Wasser enthaltenden Grünpreßlinge werden diese bei Temperaturen von ca. 1200 ° C gesintert und nach dem Abkühlen auf das Fertigmaß geschliffen.

Da durch das Vorausfiltern des Wassers während des Preßvorganges erhebliche Zeit benötigt wird und außerdem die Pressen und Werkzeuge teuere und komplizierte Präzisionsmaschinen darstellen, war es schon immer das Bestreben, sowohl die Pressen als auch den Preßvorgang zu vereinfachen, um derart solche Formkörper wirtschaftlicher herstellen zu können. Ein Weg dazu ist zweifellos die Herstellung solcher Preßlinge im sogenannten Trockenpreßverfahren. 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 j.n jüngerer Zeit hohe Anforderungen an die magnetische Qualität solcher Formkörper gestellt werden, mußte man zwangsläufig zum Naßureßverfahren zurückkehren, das mit den bereits erwähnten nachteilig langen Filterzeiten verbunden ist.

Um auch beim Naßpreßverfahren zu höheren Preßreschwindigkeiten 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 Grünpreßling bei ca 896 Restwasser

409850/0218

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 ca. 400 kg/cm führten zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Instandhaltung der Dichtungen, da bei auch nur einer defekten Dichtung automatisch auch alle anderen Preßnester während der Reparatur stillgelegt werden müssen.

Man hat deshalb bei der Herstellung keram?scher Formkörper, insbes. magnet!sierter Ferritformkörper, diese Verfahren verlassen und ist dazu übergegangen, ei. ^e Suspension von Formkörpermasseteilchen unter Druck in einen Füllraum einzufüllen und dabei 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 U^terkolben nicht mehr notwendig, sondern nur noch eine gemeinsame und stets rund ausführbar Dichtung der Zentralsäule gegenüber der Kammer.

Auch bei diesem Kammerfüllverfahren sind jedoch noch bestimmte FUllzeiten 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-Dosieroumpen vornimmt.

409850/0218

Man kann bei diesem Verfahren bei der Herstellung von magnetisieren Ferritformkörpern bereits das Magnetfeld einschalten und damit die eingeführten Ferritteilchen orientieren. Der beim Einführen vorhandene Druck ermöglicht ferner bereits während des Füllens eine zumindest teilweise Entwässerung und damit eine Verkürzung des Preßvorganges. Es ist aber ohne weiteres erkennbar, daß bei einer solchen Verfahrensführung insbes. die Einführvorrichtungen in Form der Pumpen erheblicher Beanspruchung unterliegen und damit sehr rasch verschleißen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzugschlagen, bei denen das Füllen unter erhöhtem Druck ohne Verwendung von verschleißempfindlichen Zylinder-Dosier- und anderen Pumpen vorgenommen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen keramischer Formkörper, insbes. magnetisierter Ferritformkörper, bei dem eine Suspension von Formkörpermasseteilchen in einen zwischen zwei relativ aufeinanderzu beweglichen Stempeln gebildeten Füllraum eingefüllt und die Flüssigkeit über ein in einem mit Filteröffnungen versehenen Stempel gebildetes Filter abgeführt wird, vor, die Zuführung der Suspension nach Füllung des Füllraumes unter Abschluß der Zuführungsleitung zu beenden, das Volumen des aus Füllraum, nach außen abgeschlossener Zuführungsleitung und einem Raum mit verformbarer Begrenzungswand bestehenden Systems unter entsprechendem Druckanstieg in diesem System zu verkleinern und dann in an sich bekannter Weise den Enddruck durch Relativbewegung der Stempel herzustellen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene enthält in an sich bekannter Weise einen zwischen zwei reitiv auf-

409850/0218

einanderzu beweglichen Stempeln gebildeten Füllrmim, wenigstens in einem Stempel Filteröffnungen und eine den FUllraum mit einer Suspension von Formkört>ermasseteilchen über eine Zuführungsleitung füllenden Pumne und kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Füllraum mit einem wenigstens eine verformbar»= Begrenzungswand aufweisenden Raum in Verbindung steht, die Zuführungsleitung mit einem willkürlich betätigbaren Verschlußorgan versehen und eine Druckverstärkervorrichtung vorgesehen ist, mit welcher nach dem Schließen des Verschlußorganes der Tnhalt des Systems aus dem FUllraum, der nach außen abgeschlossenen Zuführungsleitung und dem Raum mit wenigstens einer verformbaren Begrenzungswand über die verformbare Begrenzungswand unter Druck setzbar ist.

Vorzugsweise ist die verformbare Begrenzungswand in einem Hochdruckkörper untergebracht, der mit einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Einheit in Verbindung steht, die es ermöglicht, die verformbare Begrenzungswand nach dem Schließen des Verschlußorganes und damit den Tnhalt des Systems aus FUllraum und nach außen abgeschlossener Zuführungsleitung ^v°ⁿ außen unter Druck zu setzen.

Die Einmündung der Zuführungsleitung in den Füllraum wird in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig so angeordnet, daß der sich zur Herstellung des Enddruckes bewegende Stempel bei dieser Bewegung die EinmUndunp überführt und damit gegen den Enddruck abschließt. Somit werden die FUllpumpe, die Abschlußventile und auch das Druckübersetzungssystem vor Schädigungen durch diesen Enddruck geschützt.

Will man magnetisierte Ferritformkörper herstellen, so

409850/0218

wird man zweckmäßig die Magnetspulen um den Füllraum in solcher Weise anordnen, daß im Bereich des Füllraumes die Magnetisierungsorientierung vorherrscht, die für den betreffenden Formkörper die optimale Orientierung darstellt.

Die Zeichnung zeigt in einer einzigen Figur eine schematische Darstellung einer einfachen AusfUhrungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

In dem Maschinenrahmen 1 ist der bewegliche Unterstempel 2 geführt, der über den Kolben 3 auf den auf die Matrize 4 aufsetzbaren Oberstempel 5 zu bewegbar ist. Unterstempel 2 und Oberstempel 5 schließen zusammen mit der Matrize 4 einen FUllraum K ein, um den die Magnetspule 6/7 gelegt ist. Im Oberstempel 5 ist ein System 8 aus Bohrungen und Kanälen vorgesehen, über das der flüssige Anteil der in den Füllraum K eingefüllten Suspension aus dem Füllraum austreten kann. Die Suspension wird in den Füllraum K über die Leitung 9, das Verschlußorgan 10 und die Leitung 11 mittels einer nicht gezeichneten Pumpe eingefüllt. Die Leitung 11 mündet in einen Zweig 12, der zum Füllraum K führt, und in einen Zweig 13, der mit einem Raum 14 in Verbindung steht.

Dieser Raum 14 ist auf der einen Seite durch die feste Wandung 15 begrenzt, in den der Leitungszweig 13 einmündet, und auf der anderen Seite durch eine Membran 16, die von außen her über die feinen öffnungen 17 unter Druck gesetzt werden kann. Dieses Unterdrucksetzen erfolgt mittels eines Druckmittels, das sich oberhalb des Kolbens 18 einer Zylinder-Kolbeneinheit 19 befindet, die von außen her unter Druck gesetzt werden kann.

Nachdem von der nicht gezeichneten Pumpe über die Leitung 9, das Abschlußorgan 10, die Leitung 11 mit ihren beiden Zweigen

409850/0218

12 und 13 das System aus Füllraum Y und Raum 14 mit der Suspension gefüllt ist, wird das Verschlußorgan 10 abgeschlossen und die Kolben-Zylindereinheit unter Druck gesetzt, so daß der Inhalt des Raumes 4 über die Leitungszweige 13, 12 in den Füllraum K verdrängt wird. Im Füllraum K entweicht nun der flüssige Anteil der Suspension über das System 8 aus Bohrungen und Kanälen in nicht gezeichnete Abführungsleitungen. Ist eine gewünschte ^nd-Vorverdichtung erreicht, dann wird der Unterstemnel 2 durch Beaufschlagung des Kolbens 3 nach oben in Richtung des Pfeiles A in Bewegung gesetzt. Er überführt dabei die Kinmündunp 20 des Zuleitungszweiges 12 und schließt somit zuerst ein und das gesamte FUllsystem vom Füllraum ab, so daß es beim Aufbieger« des Enddruckes nicht geschädigt werden kann. Dann wird bei der weiteren Bewegung des Unterstempels 2 die endgültige Verdichtung der Füllung des Füllraumes K vorgenommen. Die St)UIe 6/7 läßt sich dabei während des gesamten Vorganges unter Strom setzen, so daß während des gesamten Vorganges ein Magnetfeld existent ist, gemäß dem sich die in der Suspension enthaltenen megnetisierbaren Teilchpn ausrichten.

Man erkennt somit, daß durch die mit der Leitung 9 verbundene Förderpumpe die Suspension nur unter einem üblichen Fülldruck gefördert zu werden braucht, ohne daß dieser Fülldruck so hoch bemessen werden muß, daß durch ihn eine wenigstens teilweise Entwässerung erreichbar ist, Diese erfolgt vielmehr erst nach dem Abschließen des Verschlußorganes 10 und damit vollständiger Entlastxmg der Füllpumpe dadurch, daß der Raum 14 von außen her unter Druck gesetzt wird.

Die durch die Erfindung gestellte Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der wenig Verschleiß anfällige Einrichtungen zum Aufbringen eines für weitgehendste

409850/0218

Entwässerung ausreichenden Druckes zur Anwendung kommen, ist also in vollem Umfange gelöst.

Sollte es sich aus preßtechnischen Gründen für nützlich erweisen, im Abziehverfahren, also mit beweglicher Matrize und feststehendem Unterstempel zu arbeiten, so ändert sich am Prinzip des Einfüllvorganges nichts. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das Abschließen der Einfüllöffnung im Preßwerkzeug durch das Abwärtsfahren der Matrize unterhalb der Oberkante des feststehenden Unterstempels erfolgt.

Patentansprüche:

409850/0218

Claims

Patentansprüche ;

AJ Verfahren zum Herstellen keramischer Formkörper, Lnsbes. magnetisierter Ferritformkörper, bei dem eine Suspension von Formkörpermasseteilchen in einen zwischen zwei relativ aufeinanderzu beweglichen Stempeln gebildeten FUllraum eingefüllt und die Flüssigkeit über ein in einer mit Filteröffnungen versehenen Stempel gebildetes Filter abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Suspension nach Füllung des Füllraumes unter Abschluß der Zuführungsleitung beendet, das Volumen des aus Füllraum, nach außen abgeschlossener Zuführungsleitung und einem Raum mit verformbarer Begrenzungswand bestehenden Systems unter entsprechendem Druckanstieg in diesem System verkleinert und dann in an sich bekannter Weise der Enddruck durch Relativbewegung der Stempel hergestellt wird.

ΊΠ Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem zwischen zwei relativ aufeinanderzu beweglichen Stempeln gebildeten FUllraum, mit wenigstens in einem Stempel vorgesehenen Filteröffnungen und mit einer den FUllraum mit einer Suspension von Formkörpermasseteilchen über eine Zuführungsleitung füllenden Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllraum (K) mit einem wenigstens eine verformbare Begrenzungswand (16) aufweisenden Raum (14) in Verbindung steht, die Zuführungsleitung (9/11) mit einem willkürlich betätigbaren Verschlußorgan (10) versehen und eine Druckverstärkervorrichtung (18/19)

409850/0218

vorgesehen ist, mit welcher nach dem Schließen des Verechlußorganes (10) der Inhalt des Systems aus dem Füllraum (K), der nach außen abgeschlossenen Zuführungsleitung (9/11) und dem Raum (14) mit wenigstens einer verformbaren Begrenzungswand (16) über die verformbare Begrenzungswand (16) unter Druck setzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Begrenzungswand (16) in einem Hochdruckkörper untergebracht ist, der mit einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Einheit (19) in Verbindung steht, die es ermöglicht, die verformbare Begrenzungswand (16) nach dem Schließen des Verschlußorganes (10) und damit den Inhalt des Systems aus Füllraum (K) und nach außen abgeschlossener Zuführungsleitung (9/11) von außen unter Druck zu setzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (20) der Zuführungsleitung (11/12) in den FUllraum (K) so angeordnet ist, daß der sich zur Herstellung des Enddruckes bewegende Stempel (2) bei dieser Bewegung die Einmündung (20) überführt und damit gegen den Enddruck abschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4 zur Herstellung magnetisierter Ferritformkörper, bei der Magnetspulen um den FUllraum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des FUllraumes (K) die Magnetisierungaorientierung vorherrscht, die für den betreffenden Formkörper die optimale Orientierung darstellt.

409850/0218