DE4330344A1

DE4330344A1 - Presse für pulverförmige Preßmassen

Info

Publication number: DE4330344A1
Application number: DE19934330344
Authority: DE
Inventors: Reinhard Gabriel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2013-09-09
Also published as: DE4330344C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Verdichten von pulverförmigem, insbesondere feindispersem, z. B. keramischem Preßmaterial zu Formköpern, wobei der Stempelkopf bzw. die Stempelköpfe mit nach der Druckfläche verlaufenden an eine Entlüftungseinrichtung angeschlossenen Kanälen versehen und der Druckfläche eine lösbare das Formwerkzeug abgebende Abscheideplatte vorgelagert ist.

Bei Pulvermaterial wird nicht wie bei breiartigen Preßmassen durch Druck allein eine gleichmäßige Dichte erzeugt. Daher sind zur Erzeugung hier besondere Preßverfahren und somit Sonderausführungen der Pressen erforderlich. Voraussetzung für die Gleichmäßigkeit und Haltbarkeit von Formteilen aus Pulvern und Pulvermischungen kommt dem Abführen der in dem Preßmaterial und der sich zwischen dem Preßwerkzeug und dem Preßmaterial befindlichen Luft im Hinblick auf die Güte der Formteile und der Verarbeitsgeschwindigkeit eine ganz besondere Bedeutung zu.

Die gebräuchlichen dem Stempelkopf zum Entlüften und Zurückhalten des Preßmaterials vorgeschalteten Abscheideplatten hinterlassen bei den verpreßten Formkörpern Einprägungen. An Hand dieser kann auch ohne Kenntnis der jeweiligen Fertigungsvorrichtung auf die Art und Struktur der dabei verwendeten der Entlüftung und dem Zurückhalten des Preßmaterials dienenden Abscheider geschlossen werden. Danach bestehen die gebräuchlichen Abscheider aus Filterpatronen, welche aus losem kugeligem bzw. körnigem Material durch Verdichten bzw. Sintern hergestellt sind. Der Luftdurchtritt erfolgt hierbei durch verwinkelte Spalte.

In diesen lagern sich leicht Preßmaterialteilchen ab, so daß die Patronen öfters ausgebaut und gewöhnlich in Flüssigkeiten gereinigt werden müssen, was Standzeiten der Presse verursacht. Bei Verwendung von Patronen mit einem größeren Durchtrittsquerschnitt der Spalte und entsprechend schnellerem Abtransport der Luft bei relativ gleicher Preßgeschwindigkeit, können sich das Preßmaterial erfassende Luftwirbel bilden, wodurch einerseits die Patrone mit einem größeren die Gefahr einer Verlegung der Spalte mit sich bringendem Pulveranteil beaufschlagt und andererseits eine ungleiche Verteilung des Preßmaterials verursacht wird. Letzteres verursacht eine ungleiche Dichte der Formkörper und Ausschuß. Will man dieses vermeiden, muß der Stempel langsam aufgefahren werden, was eine Verringerung des Ausstoßes zur Folge hat.

Durch das mögliche Verbacken der abgeschiedenen Teilchen in den Spalten der Filterpatronen sind diese nicht mehr brauchbar und müssen ersetzt werden.

Auch können beim Freilegen des Preßlings während des Rückhubs des Kolbens besonders bei mit Preßmaterial verlegten Spalten der Patronen Oberschichten des Preßlings mitgerissen werden, so daß das Formteil unbrauchbar ist.

Dem Abführen der in dem Preßmaterial selbst befindlichen Luft ist bisher noch nicht die diesem Problem zukommende Bedeutung gewidmet worden. Besonders bei napfförmigen einen Rand aufweisenden Unterwerkzeugen, wie z. B. aus der DD-PS 18 916 ersichtlich, und insbesondere auch bei Auffangschalen, wie sie bei Kochplatten beispielsweise Verwendung finden, kann ebenso wie in größeren Platten die in dem Preßmaterial eingeschlossene Luft schlecht entweichen. Bei Verwendung der Formkörper in hitztechnischen Einrichtungen und Geräten z. B. kann die bei der Erwärmung austreibende Luft die Formteile zerstören. Die beschriebenen Nachteile treten beim Verdichten von in Unterschalen und insbesondere in solche mit einem Rand eingefüllten Preßmassen in verstärktem Maße auf.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, eine eingangs beschriebene Abscheideplatte zu schaffen, bei welcher sich vom Luftstrom mitgerissene Materialteilchen nicht so leicht festsetzen können und eine ungleiche Materialverteilung verursachende Luftumwirbelung auch bei schneller Arbeitsweise vermieden wird und bei welcher auch die in dem Preßmaterial enthaltene Luft weitgehend abgeführt wird und ein Freilegen des Preßlings ohne Beschädigungen erfolgt.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 18 sind Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes aufgeführt.

Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes bestehen im wesentlichen in Folgendem:

- Schnelle Arbeitsweise der Presse;
- Vermeidung größerer Luftumwirbelungen und Verlegung des Durchtrittsquerschnitts;
- Gleichmäßige Dichte der Formteile;
- Leichte Reinigung durch Ausblasen der Abscheider ohne zeitraubenden Ausbau;
- Keine Standzeiten der Presse zum Ausbau und Reinigen bzw. Ersatz des Abscheiders;
- Praktisch unbegrenzte Standzeit der Abscheideplatte;
- Störungsfreies Freilegen des Preßlings beim Kolbenrückhub;
- leichte Anpassung an verschiedene Preßmaterialien;
- Mögliche Ausführung mit formgebenden Arbeitsflächen und
- größtmögliche Abfuhr der in dem Preßmaterial eingeschlossenen Luft und damit Vermeidung einer Zerstörung der Formteile z. B. beim Erwärmen.

Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Zeichnungsbeschreibung

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ober- und Unterwerkzeug einer Presse zum Verdichten einer hochdispersen keramischen Pulvermasse;

Fig. 2 das Schema eines aufgebrochen dargestellten Stempelkopfes gemäß Fig. 1 mit einem vorgelagerten erfindungsgemäßen Abscheider;

Fig. 3 ein Schnittbildschema durch das Oberwerkzeug gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 bis 6 abgewandelte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

In Fig. 1 ist ein bei einer Presse aus einer Mantelmatrize 1 und einer in einer Haltevorrichtung 2 eines Werkzeugtisches eingepaßten Auffangschale 3 für Kochplatten bestehendes Unterwerkzeug zu sehen, in welches ein aus einem Stempelkopf 5 und einer daran austauschbar angeordneten Abscheideplatte 6 bestehendes Oberwerkzeug eintaucht. In dem Stempel 4 sind, wie angedeutet, mit einer nicht dargestellten Luftevakuierungseinrichtung verbundene Entlüftungskanäle 8 angeordnet. 7 ist eine in die Mantelmatrize und Auffangschale eingefüllte Mischung aus feinporösem keramischem Material. Dieses kann z. B. bestehen aus

62,5 Gew.% hochdisperser pyrogen erzeugter Kieselsäure
32,5 Gew.% Eisentitanoxid
5 Gew.% Aluminiumsilikatfasern.

Wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen, besteht der hier schematisch dargestellte Abscheider 6 aus zwei dünnwandigen Feinsiebplatten 9 und 10 mit eingestanzten Sieblöchern 11, die z. B. gleiche Lochabmessungen aufweisen, und einer dickwandigen Grobsiebplatte 12 mit gebohrten Sieblöchern 13. Je nach den gegebenen Randbedingungen wie Beschaffenheit der Preßmassen, Formteilgrößen usf. kann man durch entsprechende Anordnung der Sieblöcher und/oder einer Abstufung der Sieblochabmessungen und/oder durch deren Verdrehen gegeneinander mit entsprechender Überlappung der Sieblöcher einen größeren oder kleineren Luftdurchtrittsquerschnitt freigeben. Letzteres kann vor Verschweißen der Siebplatten zu einem Verbund oder durch Lösen vorgesehener Halterungen erfolgen. Letztere können z. B. aus einer zentral angeordneten Verschraubung bestehen. Der so ausgebildete Abscheider ist durch eine nicht dargestellte Verschraubung lösbar an dem Stempelkopf 5 befestigt, der wiederum an dem Stempel 4 gehalten ist. Auf die Darstellung der hier üblichen Halterungen darf verzichtet werden. Wie in Fig. 2 zu sehen, ist der z. B. aus Aluminiumgußteilen bestehende Stempelkopf 5 hinsichtlich der Formen und Abmessungen der aus Bohrungen 14 und/oder Rinnen 15 bestehenden Lüftungskanäle so gestaffelt, daß er den Preßdrücken standhält. Die gerippten Kanäle 15 sind mit den Lüftungskanälen 8a des Stempels 4 verbunden.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist bei der z. B. für runde Kochplattenträger und dgl. gemäß Fig. 1 bestimmten Presse der Abscheiderplattenverbund 9-10-12 eine zentrale eingepreßte Entlüftungsauswölbung 16 auf. Durch deren Sieblöcher 11, 13 kann die in dem Preßmaterial enthaltene Luft von den Randzonen nach der Mitte entweichen. Von Vorteil ist gerade auch bei Kochplatten - wie hier - die durch dieses vorragende Werkzeugteil erzeugte größere Dichte des Formkörpers im Zentrum. Hierbei erhält der hier üblicherweise angeordnete Temperaturregler einen besseren Halt. Des weiteren sind gleichzeitig, wie zu sehen, kreisrunde positive ebenfalls nach der Arbeitsseite vorspringende Preßformen 25 in den Plattenverbund eingepreßt, welche bei Kochplatten als Halterillen für deren Heizwendeln dienen.

In der Ausführungsart gemäß Fig. 5 ist an der vorbeschriebenen Auswölbung 16 ein Kegelstumpfstift 17 befestigt, dem an der Auffangschale 3 eine Öffnung 18 zugeordnet ist, aus welcher bis zum Ende des Preßvorgangs die Luft entweichen kann.

Ein Entweichen der Luft aus dem Preßling wird bei der Ausführungsart gemäß Fig. 6 durch einen Sieblöcher 11 aufweisenden Kegelstumpfkörper 23 erreicht. Dieser ist mit dem Rand 19 eines zentral in der Feinsiebplatte 9 ausgestanzten Loches 20 verschweißt.

Der Kegelstumpfkörper kann unten oben oder offen sein. Im Letzteren Fall ist ihm ein Entlüftungslochloch 21 in der Auffangschale zugeordnet. Die Abmessung dieser Einrichtungen und damit die Eindringtiefe richtet sich nach der Dicke der zu erzeugenden Formkörper.

Bezugszeichenliste

1 Mantelmatrize
2 Haltevorrichtung an dem Pressentisch
3 Auffangschale
4 Stempel
5 Stempelkopf
6 Abscheideplatte
7 Preßmaterial
8 Entlüftungskanäle im Kolben
9 Feinsiebplatte, äußere
10 Feinsiebplatte, innere
11 Sieblöcher der äußere
12 Grobsiebplatte
13 Sieblöcher der innere
14 Bohrungen im Stempelkopf
15 Rinnen im Stempelkopf
16 Entlüftungsauswölbung in dem Siebplattenverbund
17 Kegelstumpfstift
18 Loch in der Auffangwanne
19 Rand am Feinsiebloch
20 Loch im Feinsieb
21 Loch an der Auffangschale
22 Rand des Loches
23 Kegelstumpfkörper
24
25 Preßformen, Wülste

Claims

1. Presse zum Verdichten von pulverförmigen, insbesondere feindispersen Preßmaterial zu Formköpern, wobei der Stempelkopf bzw. die Stempelköpfe mit nach der Druckfläche verlaufenden an eine Entlüftungseinrichtung angeschlossenen Kanälen versehen und der Druckfläche eine lösbare das Formwerkzeug abgebende Abscheideplatte vorgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheideplatte (6) aus einem Verbund wenigstens einer dünnwandigen, mindestens an der Preßseite polierten Feinsiebplatte (9, 10) aus vorzugsweise korrosionsbeständigem Stahl und einer dickwandigen Grobsiebplatte (12) besteht, wobei die Anordnung und der Durchmesser der Sieblöcher (11, 13) der Platten (9, 10, 12) den jeweiligen Verhältnissen entsprechend so getroffen bzw. bemessen ist, daß die Sieblöcher (13) der Grobsiebplatte mit einer vorgegebenen Anzahl der Sieblöcher (11, 12) der Feinsiebplatte in Deckung sind, so daß der Luftdurchtritt im Sinne der Vermeidung eines Ausfließens bzw. einer Umwirbelung der Preßmasse beim Preßvorgang mehr oder weniger gebremst wird.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Feinsiebplatten (9, 10) vorgesehen sind, deren Sieblöcher (11, 12) einander so zugeordnet sind, daß die Sieblöcher der ersten Feinsiebplatte (9) je nach Verdrehung der Siebplatten mehr oder weniger abgedeckt sind bzw. ein unterschiedlich großer Durchtrittquerschnitt hierdurch eingestellt wird.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochabmessungen der Sieblöcher (11) der Feinsiebplatten (9, 10) gleich oder unterschiedlich groß sind.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieblöcher (13) der Grobsiebplatte (12) etwa zwei bis sechs Sieblöcher der Feinsiebplatte (n) (9, 10) umfassen.

5. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und der Durchmesser der Sieblöcher (11) der Feinsiebplatte(n) (9, 10) 0,6 mm beträgt.

6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochabstand der Sieblöcher (11) der Feinsiebplatte(n) (9, 10) voneinander von Lochmitte zu Lochmitte 1,25 mm beträgt.

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Grobsiebplatte (12) mindestens etwa 2 mm und deren Sieblochdurchmesser etwa 3,5 mm beträgt.

8. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochabstand der Sieblöcher (13) der Grobsiebplatte (12) von Lochmitte zu Lochmitte etwa 3,75 mm beträgt.

9. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebplatten (9, 12 bzw. 9, 10, 12) miteinander verschweißt sind.

10. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Siebplatten oder alle (9, 10, 12) in einer gegeneinander verdrehbaren Weise miteinander verbunden sind.

11. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobsiebplatte (12) aus Stahl oder Stahlguß besteht und eine Dicke von etwa 2 bis 20 mm aufweist.

12. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grobsiebplatte (12) durch eine Verschraubung mit dem Stempelkopf (5) verbunden ist.

13. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebplatten (9, 10, 12), mindestens jedoch die Feinsiebplatten (9, 10), wenigstens eine positive in das Material eindringende Entlüftungsauswölbung (16) aufweist.

14. Presse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an der äußeren Feinsiebplatte (9) an wenigstens einer Entlüftungsauswölbung (16) ein mit seinem Mantel nach der Spitze zu geneigter hohler Kegelstumpfstift (17) vorgesehen ist, der in seiner Länge so bemessen ist, daß er den Preßling bis zu einem Loch (18) in der Auffangschale (3) nahezu durchdringt.

15. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die äußere Feinsiebplatte (9) im Zentrum eine Öffnung (20) aufweist und an deren Rand (19) ein mit Entlüftungsbohrungen (24) versehener mit seinem Mantel nach seiner Spitze zu geneigter hohler unten geschlossener Kegelstumpfkörper (23) befestigt ist, der in seiner Länge so bemessen ist, daß er in den Preßling tief eindringt.

16. Presse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpfkörper unten offen ist und der in seiner Länge so bemessen ist, daß er in den Preßling etwa bis zu dem Rand (22) eines Loches (21) in der Auffangsschale (3) vordringt.

17. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinsiebplatte(n) (9, 10) oder der Plattenverbund (9, 10, 12) positive oder negative eingeprägte Formen (25) zum Herstellen geformter Oberflächen der Formkörper enthalten.

18. Presse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die postiven Formen (25) aus kreisrunden Wülsten zum Herstellen von Halterillen für Heizwendeln in Kochplatten-Trägerplatten bestehen.