DE3820411C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gewöhnlich werden Trockenverfahren und Naßverfahren bei der Herstellung der obenerwähnten gesinterten Grundplatten verwendet. Granulat oder das durch Naßverfahren hergestellte, getrocknete Material wird durch Erwärmen auf eine hohe Temperatur über eine längere Zeitdauer gesintert. Der gesinterte Block wird dann mit einem Diamantschneider in dünne Scheiben geschnitten, und diese werden dann zum Endprodukt geschliffen.

Die bekannten Verfahren können derartige Grundplatten nicht ohne eine Reihe schwieriger Behandlungsschritte erzeugen, die sehr viel Fachwissen erfordern und sehr energie- und zeitaufwendig sind. Weiter liegt bei den bekannten Verfahren der Verlust an Rohpulver im allgemeinen über 50%. Dieser Verlust wird hauptsächlich durch das Inscheibenschneiden, das Zerschneiden und das Schleifen hervorgerufen, Verfahrensschritte, die bei den bekannten Methoden unbedingt erforderlich sind.

Andererseits ist es bekannt, daß man feste Keramikplatten bestimmter Form und Größe aus Keramikpulver durch bekannte Formpressen für Pulver, wie z. B. Tablettiermaschinen, herstellen kann. Wenn eine derartige feste Keramikplatte jedoch auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, wird sie notwendigerweise wesentlich verformt. Entsprechend kann eine derartige Keramikplatte, die mittels einer bekannten Pulverformpresse geformt wurde, nicht einer Sinterung unterworfen werden, die für die Herstellung der obenerwähnten Grundplatten für elektronische Teile und Anordnungen erforderlich ist. Es wird angenommen, daß die obenerwähnte Verformung der auf bekannte Weise geformten Keramikplatten aufgrund der Nichtgleichförmigkeit der Dichte im geformten Körper bewirkt wird und daß eine derartige nicht vorhandene Gleichförmigkeit der Dichte in erster Linie durch die Ungleichförmigkeit der Pulverpartikel hervorgerufen wird, die in die Formpresse eingegeben werden.

Aus der DE-PS 1 90 355 ist eine Formpresse für Pulver zur Ausbildung von Formkörpern bzw. eine Pastillenpresse bekannt, bei der rings um den oberen Preßkolben und relativ zu diesem in Richtung der auf dem Arbeitstisch befindlichen Pulvermenge verschiebbar eine Hülse angeordnet ist. Dabei durchdringt die vordere abgeschrägte Kante das Pulver von oben zur Abtrennung einer bestimmten Pulvermenge. Hierbei kann der Fall auftreten, daß Pulverkörner zwischen der vorderen Kante und dem Arbeitstisch eingeklemmt werden, wodurch keine saubere Abtrennung der für den Formkörper bestimmten Pulvermenge von der übrigen Pulvermenge gewährleistet ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formpresse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine saubere Abtrennung einer für den Formkörper bestimmten Pulvermenge von der übrigen Pulvermenge gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Aus der DE-PS 34 19 057 ist es bekannt, bei einer Formpresse einen in axialer Richtung feststehenden Gegenstempel vorzusehen. Die erfindungsgemäße Anordnung von Hülse und Preßstempel ist dieser Druckschrift nicht entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Diagramme der einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer geformten dünnen Keramikplatte gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 1, gemäß einer zweiten Ausführungsform; und

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der von Fig. 1 und 2, gemäß einer dritten Ausführungsform.

In den Figuren ist mit (a) die Art der Vorbereitung einer Formpresse dargestellt, wobei in den Figuren (a) als der erste Schritt bezeichnet wird.

Die erfindungsgemäße Formpresse umfaßt einen Preßkolben 1, der vertikal auf- und abbewegbar ist, wobei seine aktive Fläche 11 eine der ebenen Form des Formkörpers A (siehe Fig. (e), (f) und (g)) entsprechende Form und Größe hat. Es bedarf keiner Erwähnung, daß der Preßkolben 1 entweder durch einen Hydraulikantrieb oder durch irgendeinen geeigneten Motor über ein mechanisches Getriebe angetrieben werden kann. Ein weiterer Preßkolben 2 mit einer passiven Fläche 21 ist der aktiven Fläche 11 des Preßkolbens 1 koaxial gegenüberliegend angeordnet. Eine Pulverzuführung 3, die mit einer Zuführöffnung 31 versehen ist, kann seitlich mit einer konstanten Geschwindigkeit zwischen der aktiven Fläche 11 und der passiven Fläche 21 hin- und herbewegt werden. Die Zuführöffnung 31 ist in einem Abstand von der Pulveraufnahmefläche C angeordnet. Eine vertikale Hülse 4 ist mit einer axialen Bohrung versehen, die koaxial zur aktiven Fläche 11 und zur passiven Fläche 21 angeordnet ist. Die axiale Bohrung hat einen Querschnitt, der in Form und Größe jenem der Flächen 11 und 21 gleich ist. Eine der Flächen 11 oder 21, die unterhalb der anderen angeordnet ist, bildet die Pulveraufnahmefläche C. Die vertikale Hülse 4 weist eine Einrichtung zur vertikalen Bewegung auf, so daß ihre Endkante das Niveau der Pulveraufnahmefläche C durchqueren kann.

Die Formpresse umfaßt einen festen Tisch 5, dessen Oberfläche im Niveau der obenerwähnten Pulveraufnahmefläche C fest eingestellt ist, damit ein bequemes Arbeiten der Formpresse möglich ist. Die Pulverzuführung 3 weist einen Gleitverschluß 33 für die Öffnung 31 auf, wobei weiter ein Ansatzrohr 32 zur Zuführung einer bestimmten Menge des Pulvers in einen Vorratsbehälter 34 der Pulverzuführung 3 vorgesehen ist. Weiter dient bei den dargestellten Ausführungsformen die untere Kante der vorderen Wand 35 des Vorratsbehälters 34 der Pulverzuführung 3 als Schiebeplatte zur Ausgabe der Formkörper.

Es ist hinsichtlich der relativ vertikalen Stellung des Preßkolbens 1 und des Preßkolbens 2 festzustellen, daß der Preßkolben 1 unterhalb des Preßkolbens 2 bei der ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform und bei der dritten in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform liegt, wohingegen der Preßkolben 1 bei der zweiten in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform oberhalb des Preßkolbens 2 liegt. Es soll diesbezüglich besonders darauf hingewiesen werden, daß die obenerwähnte Pulveraufnahmefläche C bei der ersten und dritten Ausführungsform der aktiven Fläche 11 des Preßkolbens 1 entspricht, wohingegen die Pulveraufnahmefläche C bei der zweiten Ausführungsform der passiven Fläche 21 des Preßkolbens 2 entspricht. Entsprechend ist die vertikale Hülse 4 bei der ersten und dritten Ausführungsform auf der Seite des Preßkolbens 1 und bei der zweiten Ausführungsform auf der Seite des Preßkolbens 2 angeordnet. Bei der dritten in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist eine Nut 22 zur Aufnahme der Endkante 41 der vertikalen Hülse 4 in der Endfläche des oberen Preßkolbens 2 vorgesehen, so daß ein Austreten des Pulvers beim Zusammendrücken des zugeführten Pulvers B verhindert wird.

Die Zuführöffnung 31 wird zuerst zu einer Stellung über der Pulveraufnahmefläche C hinaus vorbewegt. An dieser Stelle der Zuführöffnung 31 wird die Zuführung des Pulvers, wie in Fig. (b) dargestellt, eingeleitet, woraufhin dann die Zuführöffnung 31 zurückgezogen wird, bis sie ihre Ausgangsposition wieder erreicht. Da die Zuführöffnung 31 im Abstand oberhalb der Pulveraufnahmefläche C gehalten wird und mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird, sammelt sich das durch die Zuführöffnung 31 so zugeführte Pulver B in einer Schicht gleichförmiger Dicke an (siehe Fig. (c)).

Darauf wird, wie in dem Bild (d) in allen Figuren dargestellt, die vertikale Hülse 4 so bewegt, daß die Endkante 41 derselben das Niveau der Pulveraufnahmefläche C durchquert, wie dies in Bild (d) dargestellt ist, so daß eine genau bestimmte Pulvermenge mit der zugeschärften Kante abgegrenzt wird während das sich außerhalb der Zone der Pulveraufnahmefläche C befindliche Pulver B durch die Bewegung der vertikalen Hülse 4 zur Seite verschoben wird.

Beim Zustand, bei dem die Endkante 41 der vertikalen Hülse 4 das Niveau der Pulveraufnahmefläche C durchquert hat (siehe Bild (d)), wird der Preßkolben 1 gegen den Preßkolben 2 bewegt, wodurch die auf der Pulveraufnahmefläche C ausgebildete Pulverschicht zwischen den Flächen 11 und 21 zusammengedrückt wird. Darauf bewegt sich die Endkante 41 der vertikalen Hülse 4, die das Niveau der Pulveraufnahmefläche C durchquert hat, weiter, so daß das zusammengedrückte Pulver nicht aus der Seitenwand der vertikalen Hülse 4 austreten kann, und das Pulver, das zwischen den Flächen 11 und 21 und der axialen Bohrungsfläche der Hülse 4 eingeschlossen ist, wird zur Ausbildung des beabsichtigten Formkörpers A zusammengedrückt.

Darauf werden der Preßkolben 1 und die Hülse 4 abwärts bewegt, so daß sie wieder ihre Ausgangsstellungen einnehmen, wie dies im Bild (a) in allen Figuren dargestellt ist. Der Formkörper A verbleibt frei auf der Fläche C, so daß man ihn als Produkt herausnehmen kann.

Weiter dient gemäß jeder Ausführungsform die vordere Wand 35 des Vorratsbehälters 34 der Pulverzuführung 3 als eine Ausgabekante zur Ausgabe der Formkörper, wobei die Pulverzuführung 3 bei der Ausgabe abgesenkt wird, so daß die untere Kante der vorderen Wand 35 mit der Fläche C in Eingriff treten kann. Die Pulverzuführung 3 wird dann nach vorne bewegt, wodurch der Formkörper A automatisch weggedrückt und ausgegeben wird.

Claims (3)

1. Formpresse für Pulver zur Herstellung von dünnen Plättchen, insbesondere für nachfolgend zu sinternde Keramikplatten für Elektronikplatten und -teile, mit einem mit konstanter Geschwindigkeit horizontal bewegbaren Pulveraustraggerät, aus dem das Pulver gleichmäßig nach unten austritt, und mit einem unteren Preßkolben und einem oberen Preßkolben sowie mit einer die Außenkontur eines Preßkolbens umgebenden, gegen den letzteren verschiebbaren Hülse mit zugeschärfter Innenkante an ihrer Stirnseite zum Abtrennen und Umgrenzen einer bestimmten Pulvermenge, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeschärfte Kante (41) der den unteren Preßkolben (1 bzw. 2) umgebenden Hülse (4) und die Stirnfläche (11, 21) des unteren Preßkolbens (1 bzw. 2) mit der Tischfläche (C) bündig bringbar sind, daß das Pulveraustraggerät (3) in einem bestimmten Höhenabstand von der Tischfläche (C) hin- und herbewegbar ist und daher eine gleich dicke Schicht Pulvers (B) dort ablegt, und daß nach Heben der Hülse (4) die bestimmte Menge des in der Hülse (4) umschlossenen Pulvers durch die Preßkolben (1, 2) verpreßbar ist.

2. Formpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Preßkolben (1 bzw. 2) und der obere Preßkolben (1 bzw. 2) den gleichen Durchmesser aufweisen und zum Verpressen des Pulvers beide innerhalb der Hülse (4) relativ zueinander bewegbar sind.

3. Formpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Preßkolben (2) einen größeren Durchmesser als der untere Preßkolben (1) aufweist und daß in der Preßfläche (21) des oberen Preßkolbens (2) eine Ringnut (22) zur Aufnahme der abgeschrägten Kante (41) der Hülse (4) vorgesehen ist.