DE2828053A1

DE2828053A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung aktivierter gemische aus vorzugsweise pulverfoermigen komponenten, welche zur weiterbearbeitung durch pressen und nachfolgendes sintern bestimmt ist

Info

Publication number: DE2828053A1
Application number: DE19782828053
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Dr Tech Entzmann
Original assignee: Simmering Graz Pauker AG
Current assignee: Simmering Graz Pauker AG
Priority date: 1977-10-13
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB2006736A; GB2006736B; FR2405750B1; FR2405750A1; ATA733877A; AT362289B

Description

Patentanwalt

pi. Ing. E. Günter Ottens

β München MO

Joeef-Rape-Str. St .

- T- 13 530

P 28 28 ~^M " ~"

Simmering-Graz-Pauker Aktiengesellschaft für Maschinen-, Kessel- und Waggonbau, 1071 Wien, Mariahilferstr. 32, ( Österreich )

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung aktivierter Gemische aus vorzugsweise pulverförmigen Komponenten, welche zur V/eiterbearbeitung durch Pressen und nachfolgendes Sintern

bestimmt sind.

Um einem Produkt eine vorbestimmte, gewünschte form zu geben, sind je nach dem Material, aus dem dieses Produkt bestehen soll, sehr unterschiedliche Verfahren in Verwendung. Plastisch verformbare Materialien werden durch Schmieden, Tiefziehen, Strangpressen, Pressen usw. verformt. Plastisch nicht oder nur ungenügend verformbare Materialien werden verformt durch Schneiden, Sägen, Hobeln, Schleifen, Stanzen usw. Materialien, welche ohne Gefahr der Zersetzung geschmolzen werden können, werden durch Schmelzen und Gießen verformt. Es gibt jedoch auch Materialien, welche sich all den vorgenannten Methoden aus irgendwelchen Gründen widersetzen, sei es, daß sie nicht plastisch genug für eine plastische Verformung sind, sei es, daß sie zu hart für eine schneidende oder schleifende Bearbeitung sind, sei es, daß sie einen für das Gießen zu hohen Schmelzpunkt aufweisen, sich beim vollen Aufschmelzen zersetzen oder in unerwünschter V/eise verändern würden oder daß sie aus Komponenten bestehen, deren SchmelzpunKte für ein gemeinsames Schmelzen und Gießen zu sehr voneinander abweichen. In den letzteren Fällen wird oft eine Formgebung angewendet, die im wesentlichen darin besteht, die Komponenten, aus welchen das gewünschte Produkt bestehen soll, in Pulverform zu bringen, in solcher zu vermischen,

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allenfalls unter Zugabe eines zeitweilig wirksamen Bindemittels, und sie anschließend einer Wärmebehandlung auszusetzen, durch welche eine Verbindung der Einzelteilchen mit ausreichender Festigkeit, sei es durch Schmelzen einer oder mehrerer Komponenten, sei es durch Sintern der Teilchenoberflächen und durch von diesen Oberflächen ausgehende Diffus ionsvorgänge, erreicht wird. Beispiele solcher Formgebung sind in großer Zahl aus der Keramik, der Metallkeramik und der Pulvermetallurgie bekannt geworden. Sinterung zielt aber nicht nur auf die Stabilisierung einer wohl definierten Form, sondern ganz allgemein auf das erreichen einer ausreichenden mechanischen Festigkeit von Agglomeraten, wobei jedenfalls eine weitestmögliche Senkung des Energieaufwandes, in vielen Fällen überdies eine nicht unwesentliche Porosität des agglomerierten Stoffes, bzw. Stoffgemisches anzustreben sein wird, ßs ist allerdings in derartigen Fällen die mechanische Festigkeit sowie allenfalls die nicht unerhebliche Porosität der Agglomerate das angestrebte Ziel der Sinterbehandlung, wohingegen die Maßhaltigkeit irgendwelcher Formen, vielfach sogar deren Verwirklichung überhaupt bedeutungslos bleiben. Vielmehr begnügt man sich damit, entweder Agglomerate zu gewinnen, welche z.B. von rundlicher Form sind und ihrer Größenverteilung nach in einen ungefähr vorgegebenen Bereich fallen, oder aber man strebt z.B. die Gewinnung größerer Agglomerate von weitgehend gleicher Form und Größe an, toleriert aber Abweichungen von der Standardform durch Bruch, unregelmäßige Oberfläche usw., sowie nicht unwesentliche Unterschiede in den Festigkeiten verschiedener Einzelagglomerate. Entsprechend diesen Zielsetzungen, welche auf DeckungE gleichheit von Form, Festigkeit usw. keinen sehr großen Wert legt, sondern nur wünschenswerte Bereiche dafür festlegt, können Pressvorgänge unter Verwendung nicht besonders

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maßhaltiger Formen und ohne ausdrückliche Kontrolle der stets gleichen Formerfüllung Anwendung finden, ebenso aber auch Formung durch an sich bekannte Pelletierverfahren, aber auch Sinterung z.B. auf Sinterbändern ohne jedwede Vorformung wird in vielen Fallen ausreichend sein.

Ungeachtet der Verarbeitungsvorgänge, welche vor Beginn der Wärmebehandlung durchlaufen werden müssen, ist diese letztere üblicherweise jene, die den größten Einfluß auf den Energieverbrauch des gesamten Verfahrens hat, bzw. entscheidensten Einfluß auf die Eigenschaften des Produktes, sei es Maßhaltigkeit, Gleichmäßigkeit, durchschnittliche oder mindeste Festigkeit, Porosität, usw., hat. Es herrschte und herrscht darum größtes Interesse daran, ein Verfahren zu finden, welches es ermöglicht, die Ziele der Wärmebehandlung auf möglichst wirtschaftliche und effektive v/eise zu erreichen, sowohl hinsichtlich des Energieverbrauches, als auch hinsichtlich des Produktes. Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Schon vor geraumer Zeit ist die Vermutung geäußert worden, es müsse durch Zufuhr entsprechend großer mechanischer Energie möglich sein, die Feinstruktur von Substanzen so zu verändern, daß auch die chemischen Eigenschaften, wie z.B. die Reaktionsfähigkeit, eine Änderung im Sinne einer Erhöhung erfahren, mit anderen Worten, der Energieinhalt der Substanzen erhöht wird, sie selbst aber "Aktiviert" werden. Für den Fall der vorbeschriebenen Verformung, Formgebung bzw. Verfestigung würde dies bedeuten, daß etwa die Sintertemperaturen, bzw. die Diffusionstemperaturen herabgesetzt werden könnten, was andererseits auch zu einer Verminderung der thermischen Beanspruchung etwa

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zu behandelnder Formstücke führen würde. Die Sorge, eine Herabsetzung der Sintertemperatur könne etwa bei hochtemperaturbeständigen werkstoffen wie Feuerfeststeinen oder hoch beanspruchten Schneidwerkzeugen zu einer Verminderung der Heißfestigkeiten führen, er\eLst sich bei näherer Überlegung als unbegründet. Die mechanisch eingebrachte chemische Energie wird ja durch den Sintervorgang und die damit eventuell verbundenen Diffusionsvorgänge verbraucht, bzw. umgeformt, sodaß das Reaktionsprodukt, aas gesinterte Material nämlich, nach Ablauf des Sintervorganges und Erstarrung der gesinterten Zonen, sich ebenso verhält, als ob es ohne mechanochemische Aktivierung hergestellt und bei unverändert hoher Temperatur gesindert worden sei.

Änderungen gegenüber diesem Umstand sind nur dort zu erwarten, wo bei niedrigerer Temperatur zwar die gewünschte Sinterung einsetzt und zu Ende verläuft, Reaktionen in den Sinterzonen oder an diese angrenzenden Zonen aber anders verlaufen als sie bei nicht erniedrigter Sintertemperatur verlaufen werden. Soferne solche Erscheinungen auftreten, und soferne sie in Bezug auf die gewünschten Eigenschaften des Produktes sich negativ auswirken, besteht jedoch die Möglichkeit, ihnen durch Änderung der Materialzusammensetzung zu begegnen. Sollten solche Erscheinungen aber in Bezug auf die Eigenschaften des EndproduKtee positive Auswirkungen haben, müssen sie als begrüßenswert angesehen werden.

Im Verlaufe langer Versuchsreihen und Entwicklungsarbeiten hat es sich erwiesen, daß mechanochemische Aktivierung im angegebenen Sinn tatsächlich möglich ist. Als Aktivierungsenergie wird in der Hauptsache mechanische Stofi-

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energie verwendet. Ein geeignetes Gerät, solche Stoßenergien aufzubringen, ist eine modifizierte Stiftmühle mit vorzugsv/eise gegenläufig angetriebenen Mahlscheiben, bzw. eine Resonanzschwingmühle mit hoher Arbeitsfrequenz^ Unter Ausnutzung der Fähigkeit solcher Maschinen, mechanochemische Aktivierungen zu bewirken, wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt:

Die zur Herstellung von Formkörpern, bzw. von Sinteraggregaten benötigten Einzelkomponenten werden einzeln gelagert und dosiert. Die dosierten Mengen werden nach Bedarf vorgemischt, und, je nach Erfordernis, in Mischung oder auch einzeln, der homogenisierenden und aktivierenden Zerkleinerung in einer der dafür geeigneten, vorgenannten Vorrichtung unterworfen. Die.aktivierte Substanz wird sodann gelagert, erforderlichenfalls noch unvermischt. Vor einer Formgebung durch Pressen wird sie endgültig vermischt und der Pressform mit der erforderlichen und gewünschten Genauigkeit zudosiert, verpresst und erforderlichenfalls einer Trocknung oder einer Wärmebehandlung bei niederen Temperaturen unterzogen. Falls eine genaue formgebung nicht erforderlich ist, bzw. unterbleiben kann, ist eine Zwischenlagerung nicht unbedingt erforderlich, erfüllt aber zumindest die Rolle eines Puffers. Deiters ist eine genaue Zudosierung in solchem Falle meist auch nicht erforderlich, und auch allfällige Trocknungen, bzw. Wärmebehandlungen bei niederen Temperaturen können meist unterbleiben. Falls erforderlich, kgnnen einzelne Ausgangskomponenten vorgetrocknet v/erden. Es ist übrigens nicht erforderlich, mehr als eine einzige Komponente zu verwenden, dies richtet sich vielmehr nach den an das Produkt gestellten Ansprüchen. Es kann auch zielführend sein, chemisch

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einheitliche Produkte aus aktivierter und nicht aktivierter Materie herzustellen statt nur aktivierte Materie zu verwenden. All dies trifft natürlich auch für Mehrkomponentengemische zu, d.h. es muß nicht notwendigerweise jede Komponente zur Gänze aktiviert werden, vielmehr kann von jeder einzelnen Komponente stattdessen nur ein Bruchteil aktiviert werden, und dieser Bruchteil kann von Komponente zu Komponente verschieden sein. Der jeweils nicht aktivierte Bruchteil kann allenfalls unaktiviert, bzw. auch in einem geringerem Maße aktiviert zugemischt und mit verarbeitet werden. Die so vorbereitete Substanz, maßhaltig oder nur grob gepreßt, pelletiert oder einfach geschüttet, wird schließlich durch eine Wärmebehandlung bei ausreichender Temperatur gesintert und, im Falle der Sinterung gescnüttet auf Band, erforderlichenfalls gebrochen, gesiebt, entstaubt, usw.. Die sonstigen Nachbehandlungen richten sich ganz nach dem weiteren Verarbeitungsvorgang, der auch ohne Anwendung einer aktivierenden Vorbehandlung eingehalten worden wäre.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Ziel der Herstellung streng maßhaltiger Presskörper wird im folgenden an Hand von Zeichnungen beschrieben.

Hiebei zeigt

Fig. 1 eine Anlage gemäß der Erfindung und die

Fig. 2 und 3 zeigen eine Mischvorrichtung besonderer Art im Schnitt bzw. in Seitenansicht, die

Fig. k und 5 zwei Ausführungsformen von Schwingmühlen.

In Fig. 1 sind mit 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Vorratsund Meßbehälter für die einzelnen Komponenten der herzustellenden Mischung bezeichnet. Ihre Anzahl richtet sich nach der Anzahl der zu verwendenden Komponenten,

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Jeder dieser Behälter ist mit einer eigenen Dosiervorrichtung 2a bis 2f versehen.

Es können die Austräge aller Behälter auf einer gemein samen Fördervorrichtung 3 oder aber auch auf zwei (3a und 3fc ebenso aber auch auf mehreren Fördervorrichtungen aufgenommen und weiter befördert werden. Die in Fig. 1 gezeigte Form mit zwei Fördereinrichtungen, welche jeweils drei dosierte Komponenten zusimmenfaßt, ist also nur beispielhaft.

Die dosierten Komponenten können, wie in Fig. 1 dargestellt, zwei Vorrichtungen. 4a und 4b für aktivierende Homogenisierung zugeführt werden. Dieser „eg wird etwa gewählt werden, wenn ein Teil der Komponenten, hier dargestellt drei, eine höhere Aktivierungsarbeit erfordert als der andere Teil, hier dargestellt wiederum drei. Falls alle Komponenten den für die spätere Veiterverarbeitung optimalen Aktivierungszustand mit annähernd gleicher Aktivierungsarbeit erreichen (d.h. bei gleicher Schlaggeschwindigkeit etwa des Desintegrators, bzw. bei gleicher Schwingungsenergie der Schwingmühle), dann können alle Komponenten gemeinsam einer einzigen aktivierenden Vorrichtung zugeführt werden. Erreichen die verschiedenen Komponenten die gewünschten Eigenschaften optimal aber bei unterschiedlichen Aktivierungsarbeiten, dann können auch mehr als zwei aktivierende Vorrichtungen verwendet werden, die dann mit je nach den Erfordernissen der individuell behandelten Einzelkomponenten unterschiedlichen Schlaggeschwindigkeiten arbeiten.

In der Vorrichtung nach 3g. 1 ist vorgesehen, daß eine Komponente nicht aktiviert zu werden braucht. DIe₅₆ wird aus dem Behälter 5 mit der Dosiervorrichtung 6 abgezogen und mit einer Fördereinrichtung 7 weiterbefordert. Um eine

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Mischung aller Komponenten herzustellen, werden die Austräge der aktivierenden Vorrichtung(en) 4 und die nicht aktivierte^) Komponente(n) schließlich in einer geeigneten Mischvorrichtung 8 zusammengemischt. Diese Mischvorrichtung kann eine Mischtrommel sein, ebenso aber auch eine Vorrichtung gleich den aktivierenden Vorrichtungen 4a und 4b, wobei diese aber vorzugsweise mit geringerer Schlaggeschwindigkeit, arbeitet, um im wesentlichen zu mischen und zu homogenisieren statt zu aktivieren, bzw. umzu^aktivieren.

Die schließlich gewonnene Mischung wird in einem Behälter 10 gespeichert, zu welchem sie mit einer Fördereinrichtung 9 verbrecht wurde. Eine Abnahme- und Dosiervorrichtung 11 entnimmt fertiges Gemisch und gibt es einer Presse 12 auf, welche Presskörper 14 herstellt und auf eine Fördervorrichtung 13 abgibt. Diese Presskörper können dann je nach den Erfordernissen des Herstellverfahrens einer geeigneten thermischen Behandlung unterzogen werden, durch welche vermittels Sinterung Körper von gewünschter Größe, Form, Dichte, Härte usw. erhalten werden.

Soferne nur eine ungefähre Maßhaltigkeit und keine hohe Gleichmäßigkeit in Bezug auf sonstige Eigenschaften gefordert wird, sind an die Presse 12 entsprechend verminderte Forderungen zu stellen, ebenso an die Dosiervorrichtung 11. Falls Pellets gesintert werden sollen, tritt an die Stelle der Presse 12 eine Pelletiervorrichtung. Für Sinterung auf Band ohne Vorformung fällt Pos. 12 ganz weg. Entsprechend den Anforderungen an die Vorbereitung der Mischung kann die beschriebene Vorrichtung erweitert, aber auch vereinfacht werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es ohne Bedeutung, ob die Einzelkomponenten Metalle oder mineralische Stoffe sind. Das Verfahren bezweckt einzig, die Komponenten in eine aktivierte Form zu überführen, in welcher sie bei der späteren Sinterung Produkte mit besseren Eigenschaften liefern als solche aus nicht aktivierten Komponenten.

..'eser.tl ichfites Merkmal dieser Vorrichtung ist die Anordnung einer mischvorrichtung 6 besonderer Art, Diese besondere Hischvorrichtung ist vor allem dadurch ausgezeichnet, daß damit dem aufgegebenen Material auf mechanischem .vege eine vergleichsweise hohe Energie zugeführt v/erden kann, durch welche einerseits ein Zerkleinerungsvorgang in an sich bekannter V/eise ausgelöst und bewirkt vird, andererseits aber eine Energiezufuhr auf mechanischem Wege erfolgt, derart, daß durch Zusammentreffen geeigneter resonanz; rtiger Erscheinungen Veränderungen zeitstabiler Natur im submikroskopischen Gefüge der so behandelten Substanz eintreten, welche ein verändertes Verhalten eben dieser Substanz bei nachfolgenden Reaktionen zur Folge hat. Solche Vorgänge und Erscheinungen sind bereits verschiedentlich festgestellt und untersucht worden und haben unter den Bezeichnungen "mechanochemische Aktivierung", "Energie-Infusion" usw. Eingang in die Fachliteratur gefunden.

kls geeignete Vorrichtungen für derartige mechanochemiscne Aktivierungen haben sich Schwingmühlen hoher Frequenz und modifizierte otixtmühlen, vorzugsweise mit gegenläufig angetriebenen Rotoren, erwiesen. Letztere Gerate, bekannt unter der Bezeichnung "Desintegratoren", haben gegenüber den Schwingmühlen den Vorteil der regelbaren Drehzahl und damit Stobgeschwindigkeit, sodaß eine Anpassung der Stoßenergien und 3toßzeiten an die spezifischen Charakteristiken des zu behandelnden Materials möglich gemacht sind. Schwingmühlen, auch geringe Stundenleistung, dagegen bleiben wegen des engen, energetisch hochwirksamen Resonanzbereiches unelastischer gegenüber wechselnden Anforderungen des Rohmaterials und haben demgemäß einen engeren, materialspezifischeren Einsatzbereich, allerdings bei verschleißgemäß günstigerem Verhalten im Falle hoher Eigen-

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härten des Aufgabegutes und dadurch bedingter hoher Abrasivität. Den prinzipiellen Aufbau eines Desintegrators zeigen die Fig. 2 und 3.

Bei dieser Mischvorrichtung sind auf zwei ',/eilen 27 und 28 mit fluchtenden Achsen je eine Mahlscheibe 29 und endständig befestigt.

Eine dieser Mahlscheiben ist nahe der Scheibenmitte mit Durchtrittsöffiiungen 34 für das zu behandelnde Material versehen. Den Durchtrittsöffnungen ist eine Prall- und Leitplatte 39 vorgesetzt. Vor den Durchtrittsöffnungen 34 befindet sich der Raum 35, durch den das zu behandelnde Material aufgegeben wird. Dichtringe 36 verhindern, daß dieses Material an der Außenseite der Mahlscheibe 29 unter Umgehung der Mahl- und Schlagstifte in den Reihen 31, 32 und 33 in den Austragsraum. 38 durch die Austragsöffnung 37 gelangt.

Die Mahlscheiben sind von einem Gehäuse 40 umgeben, welches entlang dem Flansch 40' geöffnet werden kann.

In der Zeichnung ist erkennbar gemacht, daß die Sehlagstifte abwechselnd gegenläufig bewegt werden. Dadurch ergeben sich sehr hohe Schlaggeschwindigüeiten.

Vorrichtungen der beschriebenen Art sind seit langem bekannt. Ss ist ihnen meist gemeinsam, daß die Schlagstifte" zylindrischen Querschnitt aufweisen, wodurch sich in Bezug auf die damit beschleunigten Teilchen eine starke Richtungsstreuung ergibt. Für den erfindungsgemäßen Zweck eignet sich dagegen eine Vorrichtung, mit nicht zylindrischen Schlagelementen, welche den Teilchen eine gerichtete Beschleunigung zu erteilen in der Lage ist.

Das Aufgabegut wird zentral-axial zugegeben und vom Sog der durchströmenden Luft bzw. des Schutzgases und der Zentrifugalkraft erfaßt und nach außen geschleudert. Hiebei

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gerät es in den Schlagbereich der innersten Stiftreihe und erfährt eine nahezu tangentiale Beschleunigung, die von der nächatäußeren, gegenläufigen Stiftreihe in eine entgegengesetzte, ebenfalls nahezu tangentiale Beschleunigung umgewandelt wird. Dies wiederholt sich von Stiftreihe zu Stiftreihe, bis die Teilchen den Bereich der Rotoren verlassen. Durch die Drehzahl der Scheiben und die Radien der Stiftreihen bedingt werden Stoßgescheindigkeiten von 50 bis über 300 ra/sek. erreicht. Die Stoßenergien der Teilchen richten sich hierbei nach deren Masse und nach dem V/iderstand, den das umgebende Ga* ihrer Bewegung entgegensetzt. Durch Variation der Drehzahlen kann auf den Effekt der Zerkleinerung" ebenso wie auf den der mechanochemischen Aktivierung und der von den Teilchen zu speichernden Energie Einfluß genommen werden. In Bezug auf äußerlich wahrnehmbare Auswirkungen so gespeicherter Energien können gewünschte Eigenschaften verfahrensgemäß optimiert werden, indem ein gewünschter Parameter laufend kontrolliert und das Kontrollergebnis zur Steuerung der Drehzahl und damit der Teilchenbesuhleunigung bzw, deren Endgeschwindigkeit herangezogen wird. Für den Sonderfall der Behandlung von Spülschlämmen wurde dies im ÖP 334 848 bereits beschrieben. Auch Schwingmühlen können verwendet werden u.zw. vorzugsweise Resonanzschwingraühlen mit doppeltem Mahlraum, welcher mit Mahlkörpern geeigneter Form, Größe, Dichte, Härte und Elastizität gefüllt ist.

Eine Schwingmühle ist in Fig. 4 gezeigt. Sie besteht aus zwei Kammern (Mahlräumen) 41, 42, die über insgesamt vier Hebel 43 gehalten und miteinander auf gegenläufige Bewegung gekuppelt sind. Bei 44 sind diese Hebel um horizontale, ortsfeste Achsen schwenkbar gelagert. Mittels Balgen

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45 sind die beiden Kammern untereinander verbunden. Zwischen den beiden Kammern erstreckt sich eine Feder 46, die auf Zug und auf Druck beansprucht ist. Eine Antriebsvorrichtung 47 - meist ein Unwuchtantrieb - vermag die beiden Kammern in gegenläufig-schwingende Bewegung zu versetzen, wobei die Drehzahl der Antriebsvorrichtung der Resonanzfrequenz des Systems entspricht, welches von den Massen der beiden Kammern samt Inhalt sowie von der Rückstellkraft der Feder 46 gebildet ist.

Das zu zerkleinernde Gut wird durch den ßalgen 48 in die obere Kammer 41 eingebracht, durch die in dieser Kammer enthaltenen Mahlkörper bei der Hin- und Herbewegung der Kammer zerkleinert und durch die Balgen 45 in die untere Kammer 42 gebracht'j wo es durch die dort vorhandenen Mahlkörper weiter zerkleinert wird. Das zerkleinerte Gut wird mittels Druckluft durch den Balgen 49 entnommen.

Bei einer anderen Form solcher Schwingmühlen kann z.B. die untere Kammer 42 durch eine Masse (Gegengewicht) ersetzt sein.

Fig. 5 zeigt eine einfachere Schwingmühlenart. Die die Mahlkörper enthaltende Kammer 41 ist mittels Federn in Böcken 51 allseitig bewegbar gehalten. Zwei gleichlaufende Unwuchtantriebe 52 vermögen die Kammer 41 in Resonanzschwingung zu versetzen. Das Gut wird, v/ie zuvor beschrieben, durch den Balgen 48 eingegeben und nach Zerkleinerung mittels Druckluft durch den Balgen 49 entnommen.

Da das Gerät seinen höchsten mechanischen './irkungsgrad im engen Resonanzbereich entfaltet, ist eine Anpassung im vorstehenden beschriebenen Sinne schwer möglich. Sie kann durch Wahl der Chargierung erfolgen und durch Wahl der Federkennlinien der Aufhängung und gegenseitigen Abstützung sowie durch Anbringen von Ballast an den beiden Mehlkaminern.

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Eine kontinuierliche Anpassung ist aber nicht möglich. Für Zwecke des Einsatzes unter langzeitig konstanten Betriebsverhältnissen aber können sich Vorteile ergeben. Für die gegenständliche Erfindung jedenfalls ist es, abgesehen von dem Grad der Regelbarkeit und den Regelzeiten ohne Bedeutung, v/elche Art Aktivierungsvorrichtung Anwendung findet.

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Claims

Patentanwalt -? <\ 3354 Dipl. Ing. E. Günter Ottens München H-O 1^ 530 Josef-Raps-Str. 9 P 28 28 O53.7 Aj/.τ, hL -f - 3 Simmering-Graz-Pauker Aktiengesellschaft für '.'iascxiinen-, Kessel- und Ivaggonbau, 1071 V/ien, Mariahilf 3-rstr.32, ( Österreich ) Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung aktivierter Gemische
aus feinzerkleinerten, vorzugsweise feinkörnigen bis
pulverförmigen Komponenten und bestehend aus wenigstens
einer solchen Komponente, ve lohe zur V/eiterverarbextung
durch Sintern bestimmt sind, und wobei die Komponenten
gegebenenfalls vorgeruischt, vorgetrocknet und bzw. oder
nachgetrocknet, verpreßt oder pelletiert oder einfach
geschüttet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten einer mechanischen Schlag- oder otoßwirkung solcher Intensität und einer Frequenz von vorzugsweise 3-8 Schlägen, bzw. Schlagimpulsen innerhalb eines Zeitraumes von

—° — ^

10 "~ bis 10 ^J Sekunden ausgesetzt werden, daß außer einer

Zerkleinerungs- und Homogenisierwirkung eir.e mit einer
mechanochemiüChen Aktivierung verbundene Änderung der Feinstruktur und damit der physikochemischen Eigenschaften der Teilchen, insbesondere eine Erhöhung der Reaktionsfähigkeit bzw. eine Verbesserung der Diffusions- und Sintercharakteristiken eintritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aktivierungsbehandlung unter Schutzgas und bzw. odei unter einem vom normalen Luftdruck abweichenden Druck erfolf

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeiclr net, daß bei der Herstellung eines Gemisches aus mehreren
Komponenten entweder nur eine bzw. einige Komponenten der Al· tivierungsbehandlung unterv/orfen werden, oder daß von einer

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ORK3INAL INSPECT!»

oder einigen Komponenten nur ein Teil aktiviert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dsß wenigstens eine Komponente des Gemisches vor der thermischen Hauptbehandlung einer thermischen Vor- bzw. Zwischenbehandlung unterworfen wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Geraisch vor der Haupt- und bzw. oder der Zv.-isciienwärmebehandlung verflüchtigbare Substanzen zur Erhaltung der Forstabilität zwischen dem Pressen und Sintern und bzw. oder zur Herbeiführung gewünschter chemischer Veränderungen an mindestens einer Komponente des Gemisches zugesetzt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-5, bestellend aus wenigstens einem Vorratsbehälter für Komponenten, wenigstens einer Dosiervorrichtung dazu, wenigstens einer Fördereinrichtung dazu, einer Aktivierungsvorrichtung und wenigstens einer Vorrichtung zur Aufnahme der aktivierten Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierun^svorrichtung eine zur Erzielung einer inechanoche.iiiscricn Aktivierung des damit behandelten Stoffes geeignete modifizierte Stiftmühle, vorzugsweise mit gegenläufigen Mahlscheiben, vorzugsweise in der unter der Bezeichnung "Desintegrator" bekannt gewordenen -Bauform, bzw. eine zu dem gleichen Zwecke geeignete Schwingmühle, vorzugsweise in der Ausführung als Resonanzschwingmühle mit Gegenmasse, versehen mit einer Füllung aus vorzugsweise kugel-, würfel- oder zylinderförmigen Mahlkörpern oder einer Mischung aus solchen, welche vorzugsweise aus Stahl sind, ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Stiftmühle regelbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Kennlinien, bzw. wirksame Härten der Federn, v;elche Mahlgehäuse und Gegenlasse der Schwingmühle abstützen, einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 3, d&durch gekennzeichnet, daß die Masse des Mahlgehäuses und die Gegenmasse der Schwingmühle durch Ballast veränderbar sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zusätzliche Mischeinrichtung vorgesehen ist, die nicht notwendigerweise das Mischgut mechanochemisch aktivieren muß.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6-10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Aktivierungseinrichtung unter Schutzgas arbeitet.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Aktivierungseinrichtung unter einem anderen als dem umgebenden Luftdruck arbeitet.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Aktivierungseinrichtung eine Vor« richtung zum Fernhalten von unerwünschten Fremdkörpern vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6-13, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgewählter Parameter des aktivierten Produktes, z.B. sein Sinterpunkt, bestimmt, und der gemessene Wert zur Steuerung der Aktivierungsvorrichtung, sei es durch Regelung der Drehzahl der Stiftmühle, sei es durch Regelung der Federkennungen, bzw. der Mahlgehäusegewichte und des Gegengewichtes der Schwingmühle, verwendet werden, derart, daß der Meßwert und der Betriebskennwert der Vorrichtung in einem bestimmten Zusammenhang stehen und dieser Zusammenhang über eine längere Betriebsdauer hinweg möglichst genau aufrecht erhalten wird.

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