DE2430972A1

DE2430972A1 - Vorrichtung zur herstellung von gegenstaenden aus teilchenmaterial

Info

Publication number: DE2430972A1
Application number: DE2430972A
Authority: DE
Inventors: Arthur Reeves Cox; Paul Roland Holiday
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1975-01-16
Also published as: IL45010A0; US3832107A; JPS5053208A; SE7408383L; IT1015467B; AU7002974A; FR2234947B3; FR2234947A1

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Teilchenmaterial

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Blöcken -oder Rohlingen oder anderen brauchbaren Gegenständen durch die Verfestigung von Teilchenmaterial. Es wird hier davon ausgegangen, daß die Verwendung von lcaltverf ormtem Teilchenmaterial gegenüber der Pulvermetallurgie einen Vorteil erbringt (vgl.. "Verfahren zum reproduzierbaren Formen von homogenen Gegenständen" gemäß der deutschen Patentanmeldung P 24 26 922-,% 4. Juni 1974 bzw. gemäß der US-Patentanmeldung S.U. 367 601 vom 6. Juni 1973).

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung zum Herstellen von aus "Teilchenmaterial gepreßten Gegenständen geschaf-

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fen werden.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die Teilchenmaterial aufnimmt und dieses so behandelt, daß jegliches lose Wasser und unerwünschte Gase daraus entfernt werden. Es sind Transporteinrichtungen vorgesehen, die das Material.zu einer Preßvorrichtung transportieren, wodurch das Teilchenmaterial bereits aufgeheizt und entgast worden ist. Die Preßvorrichtung enthält einen beheizten Behälter zum Aufnehmen des Teilchenmaterials, während ein Stempel mit einem beheizten Kopf das Teilchenmaterial während der Bildung des Blockes verdichtet. Es sind Einrichtungen vorgesehen, mittels welchen der Behälter und das verdichtete Teilchenmaterial aus der Preßvorrichtung entfernt und zu einem

Ort gebracht werden, an welchem auf den Behälter, während er sich im Vakuum befindet, ein Deckel aufgebracht und an demselben dicht befestigt wird. Weiter sind Einrichtungen vorgesehen zum Entnehmen des fertiggestellten Blockes und des Deckels bei Atmosphärenbedingungen, ohne dabei die gewünschten Wärme- und Druckzustände um die Preßvorrichtung und die Transporteinrichtung herum zu verlieren.

Weiter bezweckt die Erfindung, einen Bunker zum Aufnehmen des Teilchenmaterials zu schaffen, der mit Einrichtungen zum kontinuierlichen Abführen des Teilchenmaterials aus dem Bunker versehen ist. Der Bunker hat einen Einlaß zum Hinwegleiten von trockener Luft, Stickstoff oder anderem Inertgas über das Teilchenmaterial und einen Auslaß zum Abführen jeglichen unerwünschten Wassers. Eine Ventileinrichtung dient zum Öffnen und Schließen des Einlasses und Auslasses. Zur Ausbildung eines Vakuums in dem Bunker für das Entgasen sind Vakuumeinrichtungen vorgesehen. Die Erfindung bezweckt außerdem, eine Vorrichtung zum Erzielen einer gewünschten homogenen Temperatur und eines gewünschten homogenen Druckes für das Teilchenmaterial in einer

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eingeschlossenen Füllung vor dem Verdichten zu schaffen.

Außerdem ist es Ziel der Erfindung, eine Transporteinrichtung zu schaffen, die das Teilchenmaterial aus dem Bunker in einen beheizten Behälter in einer Preßvorrichtung transportiert. Diese Einrichtung umfaßt eine unter einem Winkel angeordnete Fördereinrichtung, deren oberes Ende das Teilchenmaterial aus.dem Bunker aufnimmt und deren unteres Ende in einen Behälter gerichtet ist. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die Fördereinrichtung so betätigen·, daß das Teilchenmaterial mit einer gewünschten Geschwindigkeit von dem oberen Ende der Fördereinrichtung zu dem unteren Ende transportiert v/ird.

Weiter ist es Ziel der Erfindung, das längs der Fördereinrichtung transportierte Teilchenmaterial zu beheizen. Eine Auslaßöffnung ist an fünf Stellen entlang der Seite der Fördereinrichtung vorgesehen, so daß das Teilchenmaterial entgast v/erden kann, wenn es längs seines Vfeges zu dem Behälter der Preßvorrichtung'hin erwärmt wird.

V/eiter bezweckt die Erfindung, die richtigen Wärme- und Druckgradienten entlang der Länge der Fördereinrichtung zu schaffen, wodurch adsorbierte Spezies auf dem Teilchenmaterial durch die kombinierte Wirkung der Heizeinrichtung und der Vakuumeinrichtung zusammen mit den ihnen zugeordneten Vakuumkanälen oder -öffnungen, Strömungssteuerventilen, Leitungen und Verteilrohren derart desorbiert und vergast werden können, daß die gasförmigen Spezien, die an irgend einer bestimmten Stelle entlang der Länge der Fördereinrichtung gebildet werden, nicht in schädlicher Weise mit Teilchenmaterial an irgend einer anderen Stelle entlang der Länge der Fördereinrichtung reagieren, wodurch der Desorptionsprozeß seine Wirksamkeit verlieren würde.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, Vakuum-Drucküber-

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waehungsinstrumente an den stromauf- und stromabgelegenen Seiten vorzusehen, und zwar neben und in gleichem Abstand von jedem der Vakuumströmungssteuerventile. Diese überwaehungsinstrumente werden dazu verwendet, Informationen zu liefern, wie etwa die Mengenstromgeschwindigkeit durch jede der fünf Vakuumöffnungen neben der Fördereinrichtung, um sicherzustellen, daß der desorbierte Gasstrom so groß ist, daß das Auftreten der vorgenannten schädlichen gegenseitigen Einwirkungen zwischen Gas und festem Material verhindert wird.

Y/eiter wird durch die Erfindung eine Preßvorrichtung geschaffen, die eine Preßform hat, in deren Mitte eine große zylindrische Öffnung zum Aufnehmen eines Behälters angeordnet ist. Das aufgeheizte Teilchenmaterial wird von dem Ende der Fördereinrichtung aus in den Behälter eingeleitet. Der Behälter wird durch eine um ihn herum angeordnete Heizeinrichtung beheizt.

Schließlich schafft die Erfindung eine Einrichtung zum Befestigen eines Deckels auf dem Behälter, wenn dieser mit verdichtetem Seilchenmaterial im wesentlichen gefüllt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung

zur Herstellung von Gegenständen aus metallischem Teilchenmaterial,

Fig. 2 eine Ansicht auf der Linie 2-2 von Fig. 1, und

Fig. 3 eine Ansicht auf der linie 3-3 von Fig. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist die Vorrichtung zum

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Herstellen von Gegenständen aus metallischem Teilchenmaterial vier Hauptt.eile auf: 1) eine Einrichtung 1 zum Aufnehmen und Verteilen von metallischem Teilchenmaterial; 2) eine Preßvorrichtung 2 zum Pressen des metallischen Teilchenmaterials; 3) eine Transport-, Beheizungs- und Entgasungseinrichtung 3 zum Transportieren des metallischen Teilchenmaterials aus der Aufnahme- und-Verteileinrichtung 1 zu der Preßvorrichtung 2, während auf das metallische Teilchenmaterial eingewirkt wird; und 4) eine Austragseinrichtung 4 zum Austragen des gepreßten metallischen Teilchenmaterials zur weiteren Verwendung.

,Die Einrichtung 1 zum Aufnehmen des metallischen Teilehenmaterials und Einwirken auf dasselbe enthält einen Bunker 5. Der Bunker. 5 hat einen oberen Deckel 6, der in geschlossenem Zustand den Bunker vakuumdicht abschließt. Der untere Teil des Bunkers 5 hat die Form eines Trichterteils 8 mit einer langgestreckten Öffnung 10 an der Unterseite desselben. Ein Schieber 12 ist auf einer Seite des Trichterteils 8 angeordnet und steuert die Größe der Öffnung 10. Der Schieber 12 erstreckt sich in eine abgedichtete Kammer 13» so daß ein abgedichtetes Gehäuse aufrecht erhalten wird. Die Betätigungseinrichtung 30 für den Schieber 12 und ein Betätigungsgestänge 32 können innerhalb der Kammer 13 angeordnet sein und fernbetätigt werden oder außerhalb der Vorrichtung angebracht sein, wobei eine Vakuumabdichtung um Jeden sich durch das mit Wänden versehene Gehäuse hindurch erstreckende Teil aufrecht erhalten wird. Eine Drehfördereinrichtung 14 ist neben der Öffnung 10 angeordnet, um den Strom von Teilchenmaterial aus dem Bunker 5 weiter zu steuern. Ein Elektromotor ist mit der. Antriebswelle 16 verbunden und steuert die_v Drehzahl der Drehfördereinrichtung 14. Die Drehfördereinrichtung hat Schaufeln 1L₉ die die Steuerung.des Metallteilchen-

stroms unterstützen.

Teilehenmaterial aus der Öffnung 10 und der. Fördereinrichtung 14 gelangt in einen geschlossenen Bunkerauslauf 18, der einen mit Bezug auf den Bunker festgelegten oberen Abschnitt 20 und einen unteren Abschnitt 22 hat, welcher so positioniert ist, daß er das Teilchenmaterial auf oder.in eine Fördereinrichtung 52 leitet. In dem geschlossenem Bunkerauslauf 18 ist eine Ventileinrichtung 24 angeordnet, die einen Vakuumversehluß schafft. Eine Vakuumbildungseinrichtung 26 ist mit dem Bunker 5 durch ein Ventil 28 verbunden, damit in dem Bunker 5 und bei Bedarf in mit demselben zusammenwirkenden Bereichen ein Vakuum geschaffen und aufrecht erhalten wird.

Eine nicht dargestellte Gasquelle ist vorgesehen, die das Entfernen von losem Wasser und anderen unerwünschten Spezies aus dem Teilchenmaterial in dem Bunker 5 unterstützt. Diese Gasquelle ist mit dem tinteren Teil des Bunkers 5 über eine Leitung 34 mit einem Absperrorgan verbunden. Eine Heizvorrichtung 38 ist vorgesehen, damit die richtige Gastemperatur für das verwendete Teilchenmaterial erreicht wird. Damit das Gas durch das Teilchenmaterial hindurch und um dasselbe herum strömen kann, ist eine Auslaßöffnung 40.vorgesehen, die ein Absperrorgan oder Schaltventil 42 hat. Dieses Absperrorgan kann außerdem dazu verwendet werden, den Bunker 5 zu entlasten, wenn in ihm ein Vakuum vorhanden ist. Das dem Bunker zum Entgasen zugeführte Gas kann trockene Luft, Stickstoff, oder irgendein Inertgas sein. Luft könnte mit ungefähr 94° C (2000 Fahrenheit) und Stickstoff mit etwa 206» G (4000 Fahrenheit) hindurchgeleitet werden. Die Sasaufheizeinrichtung 38 kann mit Steuereinrichtungen zum Aufheizen des Gases auf jede gewünschte Temperatur versehen sein.

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Die Transport-, Beheizungs- und Entgasungseinrichtung 3 zum Transportieren des metallischen Teilchenmaterials aus der Eingabeeinrichtung 1 zu der Preßvorrichtung 2, während dem auf das metallische Teilchenmaterial eingewirkt wird, enthält ein Gehäuse 50, welches mit dem Bunker 5 und einem Gehäuse 70 der Preßvorrichtung 2 verbunden ist. Die Transporteinrichtung 3 enthält eine Fördereinrichtung 52 zum Fördern des metallischen Teilchenmaterials durch das Gehäuse 50 hindurch von dem Auslaß des unteren Abschnitts 22 des geschlossenen Bunkerausläufs 18 in das Gehäuse 70 und zu der Preßvorrichtung 2 zu einem Zweck, der weiter unten beschrieben ist. Die Fördereinrichtung 52 ist als Trog mit Seiten 54 ausgebildet, der das metallische Teilehemnaterial aufnimmt. Auf jeder Seite sind Laufbahnen 56 gebildet, die auf leitrollen 58 laufen, welche auf jeder Seite des JIehäuses 50 befestigt sind; der Zweck ist weiter unten beschrieben. Die Fördereinrichtung 52 ist zwar als ein Trog dargestellt, es könnte jedoch ebensogut ein Förderband oder eine andere Fördervorrichtung sein.

Der untere Anschnitt 22 des Bunkerauslaufe 18 hat eine Weite an seinem Auslaß, die geringfügig kleiner ist als die Weite des Trogs oder der Mulde der Fördereinrichtung 52 zwischen den Seiten 5-41 so daß er zwischen dieselben paßt. Die Metallteilchen werden auf die Fördereinrichtung · 52 in der EFähe von dessen oberem Ende aufgebracht. Eine Ausbreitungswalze 60 ist mit der Innenseite des Gehäuses 50 bei 62 verbunden und unmittelbar stromabwärts des Auslasses angeordnet. Sie wird durch eine Feder in dem Gehäuse 62 zu der Mulde hingedrückt, wobei ein kleiner Spalt freigelassen wird. Die Walze 60 breitet das Teilchenmaterial am Anfang der Fördereinrichtung 52 aus, so daß das Teilchenmaterial so gleichmäßig wie möglich die Fördereinrichtung hinabgelangt.

Fünf Heizeinheiten 66 sind an der Oberseite der Förderein-

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richtung 52 und weitere fünf Heizeinheiten 68 sind an der Unterseite der Fördereinrichtung 52 zum Beheizen des den Förderer hinabgelangenden Teilchenmaterials vorgesehen. Steuereinrichtungen sind vorgesehen, damit jede gewünschte Kombination der einzelnen Heizeinheiten 66 oder 68 aufgeheizt werden kann. Zwei Beispiele sind: 1) sämtliche zehn Heizeinheiten 66 und 68 können auf die selbe Temperatur aufgeheizt werden, um eine gleichmäßige Beheizung auf der gesamten Lange der Fördereinrichtung 52 zu bewirken, oder 2) jedes Paar Heizeinheiten 66 und 68, die übereinander angeordnet sind, kann von einer niedrigen Temperatur an dem stromauf gelegenen Ende der Fördereinrichtung 52 auf eine hohe Temperatur an dem Auslaßende der Fördereinrichtung 52 aufgeheizt werden. Die Heizeinheiten 66 und 68 sind in dem Gehäuse 50 mit herkömmlichen Befestigungsvorrichtungen montiert und Steuerleitungen führen zu einer Steuereinrichtung 71 auf der Außenseite des Gehäuses. In einer ausgeführten Vorrichtung hatten die Heizeinheiten Widerstandselemente.

Eine Öffnung 72 ist in der Seite des Gehäuses 50 in der Nähe des Bereiches zwischen jedem Paar von oberen und unteren Heizeinheiten 66 und 68 gebildet. Das bedeutet, daß fünf Öffnungen vorgesehen sind. Die Öffnungen 72 sind jeweils durch eine Leitung 74» welche eine Strömungssteuerklappe 75 und eine Klappensteuereinrichtung enthält, mit einem größeren Verteilrohr 76 verbunden, das seinerseits durch eine Leitung 78 mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung 79 verbunden ist. Entlastungsventileinrichtungen sind zum Ausgleichen des Druckes in den Gehäusen 50 und 70 mit dem Druck außerhalb derselben vorgesehen.

Neben und in gleichem Abstand von jeder der Vakuumströmungssteuer klappen 75 ist ein Paar Vakuum-Drucküberwachungsinstrumente angeordnet, nämlich ein Instrument stromauf und ein Instrument 138 stromab.

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Betätigungseinrichttmgen 80 sind vorgesehen, ubi die Fördereinrichtung 52 zvd.sch.en ihrer Transferstellung, dj e in fig. T dargestellt ist, in eine zurückgezogene Stellung zu verschieben, in welcher sie in Mg. 1 nach links "bewegt ist, so daß das Auslaßende 69 sich in einer lage befindet, in welcher es die Preßvorrichtung 2 nicht stört. Bei den Betätigungseinrichtungen 80 kann es sich um jede herkömmliehe Einheit handeln, die für eine Verschiebung sorgt, beispielsweise eine Zylinderuiid -Kolben-Einheit oder eine Zahnstange- und -Ritzel-Einheit. Eine. Schwingeinrichtung 82 ist mit der Unterseite der Fördereinrichtung 52 verbunden, so daß dieselbe in Schwingung versetzt wird, wenn das metallische Teilchenmaterial auf dieselbe aufgebracht ist, um zu der Preßvorrichtung 2 transportiert zu werden. Die Steuereinrichtung 83 für die Schwingeinrichtung ist außerhalb des Gehäuses 50 angeordnet und eine Verbindung ist durch das Gehäuse hindurch zu der Schwingeinrichtung 82 geführt. Die Schwingeinrichtung 82 kann aus einem einzelnen Vibrator bestehen, der an einer Stelle angeordnet ist, oder aus mehreren Vibratoren, die an verschiedenen Stellen angeordnet sind, um die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit längs der Fördereinrichtung 52 zu erzielen. Außerdem kann der Yfinkel der Fördereinrichtung 52 verschiedene Werte haben, um das Erzielen der gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit zu unterstützen.· Selbstverständlich können andere besondere Fördereinrichtungen dazu verwendet werden, das metallische Teilchemater: zu der Preßvorrichtung 2 zu fördern.

werden, das metallische Teilchematerial von dem Bunker

Die Preßvorrichtung 2 zum Pressen des metallischen Teilchenmaterials enthält das obengenannte Gehäuse 70, welches mit dem Gehäuse 50 der Transport- und Heizeinrichtung 3 verbunden ist. Das freie Ende 69 der Fördereinrichtung 52' ist in das Gehäuse 70 hineinbewegbar und aus demselben so weit hinausbewegbar, daß es die bewegten Teile der Preßvorrichtung 2 nicht stört.

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Eine Behältereinspanneinrichtung 88, welche in dem Gehäuse 70 fest positioniert ist, empfängt und trägt einen Behälter 91 für das von dem freien Ende 69 der Fördereinrichtung 52 kommende metallische Teilchenmaterial, wenn die Fördereinrichtung 52 in der Stellung ist, in welcher sie Teilchenmaterial zu dem Behälter weiterleitet. Die Behältereinspanneinrichtung 88 ruht auf einem Fundament- 92. Ein Aushebstift 94 ist durch den Boden der Behältereinspanneinrichtung 88 und durch das Fundament 92 hindurchgeführt, damit er von unterhalb der Preßvorrichtung 2 aus betätigt v/erden kann. Die Betätigungseinrichtung kann ein Hydraulikkolben oder eine andere mechanische Einrichtung sein, die zum Verschieben des Aushebstiftes 94 in einer axialen Richtung dient. Bei einer ausgeführten Konstruktion bestand die Behältereinspanneinrichtung 88 aus einem dicken Molybdänbehälter, welcher als ein Aufnehmer dientj andere geeignete Materialien können verwendet werden. Heizspulen 89 sind um die Behältereinspanneinrichtung 88 herum vorgesehen, um den Behälter 91 vorzuheizen und um die Wärme in dem in den Behälter 91 eingebrachten .Teilchenmaterial aufrechtzuerhalten. Bei Bedarf kann um den Bunker 5, das Gehäuse 50 und das Gehäuse 70 herum eine Isolation vorgesehen sein. Bei einer ausgeführten Konstruktion wurden Kupferinduktionsheizspulen verwendet, durch welche ein Kühlmittel hindurchströmte, und eine Isolationsschicht war um den Molybdänbehälter 88 herum angebracht.

Ein Kolben oder Stempel 100 ist oberhalb und fluchtend mit der Behältereinspanneinrichtung 88 angebracht und hat einen Stempelkopf 102, der in satte Anlage an dem Behälter 91 kommt. Der Stempel 100 ist axial verschiebbar, um die Metallteilchen in dem Behälter 91> immer wenn es erwünscht ist, zusammenzudrücken, wenn die Fördereinrichtung 52 nach links verschoben ist, so daß sie nicht stört. Es kann eine beliebige Stempelbetätigungseinriehtung verwendet

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werden, die die gewünschte Kraft erzetigt. Eine Stempelheizeinrichtung 104 ist in einem oberen Teil des Gehäuses 70 angeordnet und ist zusammen mit dem Stempelkopf 102 auf dem größeren Teil seines Hubes verschiebbar, und zwar von dem oberen Teil des Gehäuses 70 aus in eine Stellung unmittelbar oberhalb der Behältereinspanneinrichtung 88. An dieser Stelle wird sie gegen eine weitere Abwärtsbewegung arretiert. Die Stempelheizeinrichtung 104 hat auf Jeder Seite Ansätze 106, die in einem axialen Führungsschlitz 108 geführt sind. Die Ansätze. 106 haben ebene Seiten, die an den Seiten der Führungsschlitze 108 anliegen, um eine Schwenkbewegung zu verhindern. Die Heizspule 110 hat Einlaß- und Auslaßverbindungen, die sich durch das Gehäuse 70 hindurch zu einer äußeren Steuereinrichtung erstrecken.

Greifeinrichtungen 112 ergreifen einen in der Behältereinspanneinrichtung 88 geformten Gegenstand, nachdem er durch den-Aushebstift 94 ausgehoben worden ist, um ihn in eine andere Kammer 114 zu bringen. Für die Greifeinrichtungen 112 steht eine Anzahl bekannter Vorrichtungen zur Verfügung. Diese können aus einem· Teil bestehen, welches entweder innerhalb des Gehäuses 70 montiert ist, wobei Fernsteuerungen verwendet werden, oder aus einem Greif- oder Klemmkopf 116, der durch eine Stange und andere Steuereinrichtungen in derselben gesteuert wird, die durch eine Öffnung in dem Gehäuse 70 hindurchgeführt ist, welche abgedichtet ist, um den Verlust von gewünschten Bedingungen innerhalb des Gehäuses 70 zu verhindern. Ein Glasfenster 118 ist vorgesehen, so daß die Betätigung der Greifeinrichtung 112 erleichtert wer-■ den kann.

Die Kammer 114 ist in einem Gehäuse 120 gebildet, welches an einer Seite des Gehäuses 70 befestigt ist. Eine Schiebetür 122 ist zwischen der Kammer 114 und dem Gehäuse-70 und eine weitere Schiebetür 124 ist auf der anderen Seite

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des Gehäuses 120 angeordnet, damit die Kammer 114 zugänglich ist. Die Türen 122 und 124 sind so ausgebildet, daß sie in geschlossenem Zustand an ihrem zugeordneten Gehäuse dicht anliegen, wobei die Dichtung so gewählt ist, daß ein Vakuum aufrechterhalten wird.

Eine Vakuumerzeugungseinrichtung 115 ist mit der Kammer 114 durch ein Ventil 113 verbunden, damit darin ein Vakuum geschaffen und aufrechterhalten wird. Ein Entlastungsventil 111 schafft einen Ausgleich zwischen dem Druck in der Kammer 114 und dem Druck außerhalb derselben.

Die Kammer 114 hat einen Drehtisch 126, der an der Unterseite derselben mit Steuereinrichtungen 128 zum Drehen des Tisches angebracht ist. An der Oberseite der Kammer 114 sind Einrichtungen zum Aufbringen eines Deckels 125 auf einen Behälter 91 vorgesehen, in welchem Teilchenmaterial zusammengedrückt worden ist. Außerdem sind Einrichtungen vorgesehen, um den Deckel Ϊ25 auf den Behälter 91 aufzuschweißen, damit die Vakuumumgebung aufrechterhalten wird. Die Einrichtungen zum Aufbringen des Deckels 125 auf den Behälter 91 können aus einer einfachen Greifvorrichtung 130 bestehen, die von außen bei 131 so gesteuert werden kann, daß der Deckel 125 ausgerichtet und zum Schweißen positioniert wird.

Für die Greifeinrichtung 130 eteht eine Anzahl von bekannten Vorrichtungen zur Verfügung. Eine Schweißvorrichtung 132 ist in der Kammer 114 angeordnet und kann von einer äußeren Position aus so betätigt werden, daß ein Schweißvorgang ausgeführt wird. Die Schweißvorrichtung 132 ist neben dem Rand des Deckels und Behälters positioniert, damit dieselben zusammengeschweißt werden; der Behälter 91 kann durch die Steuereinrichtung 128 gedreht werden.

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Eine weitere Vakuumerzeugungseinrichtung kann an dem Gehäuse 70 vorgesehen aein, falls es erforderlich ist.

Im Betrieb wird die Drehfördereinrichtung 14 so eingestellt, daß eine Schaufel den benachbarten Rand des Schiebers 12 berührt, damit das Ausströmen von Teilchenmaterial aus dem Bunker 5 verhindert wird. Anschließend wird, der Bunker 5 bis zu der gewünschten Höhe mit dem metallischen Teilchenmaterial gefüllt. Das Absperrorgan 24 wird geschlossen, der obere Deckel 6 wird geschlossen und abgedichtet und das Absperrorgan 28 wird ebenfalls geschlossen. Die Absperrorgane 36 und 42 werden geöffnet, so daß über das Teilchenmaterial ein Gas hinweggeleitet werden kann, welches das Austreiben von losem T/asser und weiteren^unerwünschten. Verunreinigungen unterstützt. Die Y/ärme dieses Gases kann durch die Heizeinrichtung 38 gesteuert werden. Die Temperatur ändert sich in Abhängigkeit von dem verwendeten Teilchenmaterial und der Art des verwendeten Gases. Wenn festgestellt worden ist, daß eine ausreichende Gasmenge über das Teilchenmaterial hinweggeleitet worden ist, wird das Absperrorgan 36 zusammen mit dem Absperrorgan 42 geschlossen· Die Vakuumbildungseinrichtung 26 wird eingeschaltet und das Absperrorgan 28.wird zum Entgasen und Erreichen eines gewünschten Vakuumzustandes geöffnet.

Die Schiebetüren 122 und 124 werden geöffnet und ein Behälter 91 wird in die Behältereinspann- und-aufnahmeeinrichtung 88 eingebracht, damit er Teilchenmaterial aufnehmen kann. Das kann unter Verwendung der Greifeinrichtung 112 und des Aushebstiftes 94 durchgeführt werden. Ein Deckel oder eine Kappe 125 ist in die Kammer 114 an eine Stelle eingebracht worden, an welcher er bzw. sie durch die Greifeinrichtung 130 festgehalten wird. Danach wird die Schiebetür 124 geschlossen. Die Vakuumerzeugungseinrich-"bungen 79 und 115 werden eingeschaltet, damit ein Vakuumzustand von ungefähr 10~4 Torr in dem Gehäuse 50, dem

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Gehäuse 70 und der Kammer 114 erreicht wird. Die Heizeinheiten 66 und 68 werden dann eingeschaltet, um die gewünschte Heizeinwirkung auf das die Fördereinrichtung 52 hinabgelangende Teilchenmaterial zu erreichen. Die Heizspulen 89 und 110, die um die Behältereinspann- und Aufnahmeeinrichtung 88 bzw. den Stempelkopf 102 herum angeordnet sind, .werden eingeschaltet, damit die richtige Aufheizung geschaffen wird, die "bei dem Pressen des aufgeheizten Teilchenmaterials verwendet wird, welches in den Behälter 91 eingebracht ist. Die Heizspule 89 kann so ausgeführt sein, daß sie das Teilchenmaterial in dem Behälter 91 auf der gewünschten Temperatur bein Verlassen der Fördereinrichtung 52 hält. Die Fördereinrichtung 52 wird· ausgefahren, so daß das Teilchenmaterial von dem Ende 69 aus geradewegs in den Behälter 91 fällt, wodurch ein Minimum an ¥ärmeverlust erreicht wird.

Sodann wird das Absperrorgan 24 geöffnet und die Drehfördereinrichtung 14 wird in Gang gesetzt, um den Teilchenmaterialstrom den Bunkerauslauf 18 hinunter zu der Fördereinrichtung 52 genau stromauf der Walze 60 einzuleiten. Die Schv/ingeinrichtungssteuerung 83 wird so eingestellt, daß die Sehwingeinriehtung 82 in G-ang gesetzt wird, um die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit des Teilchenmaterials längs der Fördereinrichtung 52 zu erzielen. Strömungssteuerklappen 75 werden mittels der Ventilsteuerung 77 so eingestellt, daß die gasförmigen Produkte des Desorptionsprozesses, welcher in dem Gehäuse 50 stattfindet, derart abgeführt werden, daß die Reaktionsprodukte nicht mit dem Teilchenmaterial an irgendeiner Stelle längs des Förderers 52 reagieren. Eine Information zur Festlegung der optimalen Einstellung der Strömungssteuerklappen 75 wird von den stromauf angeordneten Druckmeßinstrumenten 137 und den stromab angeordneten Druckmeßinstrunenten 138 geliefert, die dadurch

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den Gasstrom anzeigen. Die Strömungssteuerklappen 75 sind so angeordnet, daß die stromauf gelegenen Druckmeßinstrumente 137 in jeder der mit den Öffnungen 72 verbundenen fünf leitungen 74 einen zunehmenden Druckgradienten längs der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung 52 anzeigen. Wenn eine Stromaufdruckablesung größer wird als eine Stromabdruckablesung, werden die Strömungssteuerklappen 75 so -verstellt, daß wieder ein zunehmender Druckgradient erreicht wird, wie oben dargelegt. Dieses Verfahren wird solange fortgesetzt, bis der Behälter 91 mit Teilchenmaterial bis zu der Stelle gefüllt ist, bei welcher es zusammengepreßt v/erden soll.

Die Drehfördereinrichtung 14 und der Schieber 12 werden so eingestellt, daß ein Strom von Teilchenmaterial aus dem Bunker 5 verhindert wird. Dann wird die Fördereinrichtung 52 zurückgezogen, so daß das Ende 69 den Preßvorgang nicht stört. Der Stempel 100 wird danach abwärts "bewegt, wobei der Stempelkopf 102 die Stempelheizeinrichtung 104 verläßt und an die Öffnung des Behälters 91 gebracht wird, an welcher er in den Behälter 91 hineingleitet, bis er das Teilchenmaterial berührt. Der Stempel 100 verdichtet dieses Teilchenmaterial oder drückt es dann zusammen, um Platz für mehr loses Teilchenmaterial zu schaffen. Der Stempel 100 wird zurückgezogen und die Fördereinrichtung 52 wird in ihre Betriebsstellung ausgefahren. Dann wird die Vorrichtung wieder in Betrieb gesetzt, wobei das Teilchenmaterial in den Behälter 91 gefördert wird. Wenn das Teilchenmaterial wieder die Oberseite des Behälters 91 erreicht, wird die Stempelbetätigung wiederholt, um weiteren Raum für loses Teilchenmaterial zu schaffen. Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis sich die gewünschte Menge an Teilchenmaterial in dem Behälter 91 befindet und in dem gewünschten Ausmaß zusammengedrückt ist. Bei der Erzeugung eines Blockes oder Rohlings ist eine gewünschte Dichte die, welche

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ein anschließendes Aufheizen durch Wärmeleitung ermöglicht. Wenn das erfolgt ist, wird der Stempel 100 in seine obere Stellung zurückgezogen, in welcher sich der Stempelkopf 102 und die Heizeinrichtung 104 neben der Oberseite des Gehäuses 70 befinden. Der Aushebstift 94 hebt sodann das verdichtete Teilehenmaterial und den Behälter 91 aus der Behältereinspann— und Aufnahmeeinrichtung 88 in eine Stellung in dem oberen Teil des Gehäuses 70, wo der Behälter durch die Greifeinrichtung 112 ergriffen werden kann. Die Greifeinrichtung 112 ergreift den Gegenstand mittels des Klemm- oder Greifkopfes 116 und, nachdem die Schiebetür 122 geöffnet worden ist, bringt die Bedienungsperson den Gegenstand auf den Drehtisch 126 in der Kammer 114.

Der Deckel 125 wird auf die Oberseite des Behälters 91 über dem verdichteten Teilchenmaterial aufgesetzt und danach wird die Greifeinrichtung 130 in eine Position zurückgezogen, in welcher sie nicht im Wege ist. Die Schweißvorrichtung 132 wird sodann neben dem Rand des Deckels 125 und des Behälters 91 positioniert, um dieselben zusammenzuschweißen. Der Behälter wird auf seinem Drehtisch 126 durch die Steuereinrichtung 128 gedreht, damit eine 36O°-Schweißung erzielt wird. Nachdem die Schiebetür 122 geschlossen worden ist, ist der Druck im Inneren der Kammer 114 durch das Absperrorgan 11 1 an den Atmosphärendruck angeglichen worden und die Schiebetür 124 wird danach geöffnet, damit der fertige Gegenstand zugänglich ist.

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Claims

Patentansprüche:

1 . j Vorriehfruig zur Herstellung von Segens t and en aus

iilchenmaterlal, gekennzeichnet durch einen Bunker (5) sum Aufnehmen von Teilehenmaterial, der so aufgetaut ist, daß in ihm ein Vakuum· erzeugt werden kann, durch eine Preßvorrichtung (2) zum. Verdieilten des Teilehenniaterlals, durch eine Transport einrichtung (3) zum Weiterleiten des Teilchenmaterials; aus dem Bunker zu der Preßvorrichtung, durch Gehäuse (50, 70), die die Preßvorrichtung und die Transporteur I clrfcung umschließen, und durch Einrichtungen (26, 79) zum Erzeugen des. Vakuums in dem Bunker und eines Vakuums in den Gehäusen.
2. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (3) einen Förderer (52) ent-. hält, mittels welchem das Teilchenmaterial mit kontrollierter Geschwindigkeit durch das Vakuum in dem Gehäuse (50) "bewegt' werden kann. . ■
,35· Vorrichtung nach Anspruch» 1 oder 2, gekennzeichnet durch erste Einriehtungen {66, 68) zum Aufheizen des Teilchenmaterials, wenn dasselbe sieh zu der Preßvorrichtung (2) "bewegt.
4» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung (2) eine Behältereinspaniieinrichtung (88) zum Festhalten eines Behälters (91) zum Aufnehmen von.Teilchenmaterial von der Transporteinrichtung (3) aufweist, und daß die Preßvorrichtung einen Stempel (100) enthält, der über der Behiiltereinspanneinrlehtung angeordnet und in dieselbe einfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Preßvorrichtung (2) eine weitere Einrichtung (89) zum Aufheizen des Teilchennaterials in der Behiiltereinsp3,nneinriehtung (88) enthält.
6. Torrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stenpel (100) eine Einrichtung (104) Aufheizen des Stempels hat.
7. Torrichtung nach einem der Ansprüche 4 his 6, gekennzeichnet durch einen in der Behältereinspanneinrichtung (88) angeordneten Behälter (91), durch eine Einrichtung (94) zum Ausheben des zusammengepreßten Teilchenmaterials und des Behälters (9-1} aus der Behältereinspanneinrichtung, durch Einrichtungen (130, 131) zum-Aufbringen eines Deckels (125) auf den Behälter, und durch eane Einrichtung (32) zum Befestigen des Deckels auf dem Behälter, wodurch das zusammengepreßte !Eeilehenmaterial in dem Behälter versiegelt wird,
8. Torrichtung -nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung (72) neben dem Förderer (52) zum Abziehen von.Gasen, die von dem Teilchenmaterial freigesetzt werden, um zu verhindern, daß diese Gase zu der Preßvorrichtung (2) geleitet werden.
9. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (72) durch einen Kanal (74) mit einer Takuumerzeugungseinrichtung (79) verbunden ist und daß die Öffnung neben dem stromauf gelegenen Ende des 3?8rder~ ers (52) angeordnet ist.
10. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere öffnungen {72) entlang der Länge des Förderers (52) vorgesehen sind und daß jede öffnung durch einen Kanal (74) mit einer Takuumerzeugungseinrichtung 79 ver-"bunden ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kanäle (74) eine Ströimingssteuerklappe (75) enthält xvaä. daß die Strömungssteuerklappen so positioniert sind, daß längs der Bewegungsrichtung des Förderers (52) in der !Transporteinrichtung (3) ein zunehmenderDruckgradient erzeugt wird.
12. Vorri chtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (74) jeweils ein Druckmeßinstrument (1.37) stromauf jeder St römungs st euerklappe (7.5) haben, welches den darin herrsehenden Druck ermittelt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bunker (5) eine Einlaß- und Ausiaßeinrichtung (34, 40) zum Hinwegleiten von Gas über das darin befindliche Teilehenmaterial hat.
14· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Aufheizeinrichtungen mehrere Heizeinheiten (66, 68) zum Verändern der Wärmeverteilung längs des Förderers (52) aiifweisen·.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Verschieben des Forderers (52) zwischen einer Stellung, in welcher er Teilchenmaterial zu der Preßvorrichtung (2) leitet, und einer Stellung, in welcher er von der Preßvorrichtung zurückgezogen ist und die Betätigung derselben ermöglicht.

16* Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Heizeinrichtungen (66, 68) zum Aufheizen des durch die Transporteinrichtung (;5) weitergeleiteten Teilchenraaterials neben der Transporteinrichtung angeordnet sind, daß die Transporteinrichtung (3) so angeordnet ist, daß auf ihr befindliches Teilehenmaterial in einen Behälter (91) in

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der Behältereinspanneinrichtung (88) hineinfällt, und daß die ersten Heizeinrichtungen und die weitere Heizeinrichtung das Teilchenmaterial auf eine im wesentlichen homogene gewünschte !Temperatur in dem Behälter (91) bringen und die Temperatur zum Zusammenpressen aufre cht erhalt en.

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