EP0956918A1 - Verfahren zur Herstellung eines spritzgussfähigen Zwischenprodukts - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines spritzgussfähigen Zwischenprodukts Download PDF

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EP0956918A1
EP0956918A1 EP99109012A EP99109012A EP0956918A1 EP 0956918 A1 EP0956918 A1 EP 0956918A1 EP 99109012 A EP99109012 A EP 99109012A EP 99109012 A EP99109012 A EP 99109012A EP 0956918 A1 EP0956918 A1 EP 0956918A1
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binder
mixing
paste
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Hans-Dieter Hullmann
Ulrich Schär
Ludger Schürmann
Burkhard Wulf
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Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
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Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F25/80—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
    • B01F25/90—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis with moving or vibrating means, e.g. stirrers, for enhancing the mixing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/70—Mixers specially adapted for working at sub- or super-atmospheric pressure, e.g. combined with de-foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/92—Heating or cooling systems for heating the outside of the receptacle, e.g. heated jackets or burners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/148—Agglomerating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an injection-moldable intermediate product from dry, pasty or liquid raw materials and at least one Binder.
  • the raw materials are combined with the binder within the device (kneader) Treated with the help of kneading elements by a separate heating device warmed and after melting the binder kneaded into a paste. Then the paste be removed from the device to be obtained from the "Feedstock” designated intermediate product (paste) to be produced Splash object. This still means Firing processes or sintering object to be cured Called "green body”. If necessary, the intermediate be further treated before injection molding. This further treatment can be in a granulation or a grinding the cooled paste exist.
  • the raw materials must be used to manufacture the intermediate and the binder disadvantageously between 2 and Kneaded for 20 hours.
  • the produced paste only little homogeneity. This minor or lack of homogeneity also affects the recycling process or the use of injection molding Waste products from the device again be fed. It shows that there is a big difference in the flow behavior between pure raw materials and recycled Product waste is present.
  • the insufficient homogeneity of the Paste also means that the paste may be in an extruder or has to be treated on a roller mill.
  • Carrying out the kneading treatment of a mixture of raw materials and at least one binder is dependent of the mixture used only possible if a corresponding one Mixture is selected. Not every type of kneader is suitable for any mixture, so that the mixture under Circumstances must be changed.
  • the object of the present invention is to provide a method for production of a high quality, to develop injection-moldable intermediate.
  • This task is solved by a process using raw materials and at least one binder in a mixing container using rapidly rotating mixing elements to one Powder mixture processed and then with the help of mechanical processing of the powder mixture by the mixing elements and / or other internals (digestion tools, rod-shaped elements, knives, etc.) heated and to the intermediate product are processed.
  • the mixing elements are said to be one Have circumferential speed> 20 m per second.
  • the components of the mixture are either simultaneous or added to the mixing container one after the other.
  • the heating process can in exceptional cases still supported by wall heating of the mixing container or be started. In this stage of the process there is an intensive premixing of the raw materials with each other and with the binder. There is one mostly free-flowing powder mixture of high mixing quality.
  • agglomerate or a paste as an intermediate arise that are sprayed in a form into an object can be. Both the agglomerate and the paste show great homogeneity. This mix quality also has an effect quality enhancing on the end product, which from the intermediate product can be produced.
  • the attached to a fast rotating mixing shaft Mixing elements enable the duration of the process in the limit most cases to 10 to 20 minutes.
  • Processing of raw materials and binders in the Device with the help of the rapidly rotating mixing elements can be independent of the mixture fed to the device of raw materials and binders.
  • One on the mixture adjusted speed of the mixing shaft can by a control of the device can be set so that the desired premixing and heating of the mixture entry.
  • the mixing elements can still be rigid or movable Work internals in the mixing room so that the Mixing and / or digestion and heating times can be shortened can.
  • the method according to the invention advantageously leads to a reduction in investment and operating costs and works also the service life of a device to perform the procedure positively.
  • the mixture is made of the raw materials and the at least one binder mechanical processing to below the binder melting point warmed and agglomerated.
  • the frictional heat generated by the mixing elements occurs to melt the surface of the binder particles, which can then adhere to the raw material particles and which Can cause the formation of agglomerates.
  • the agglomerate can already be injection molded Intermediate product of the device can be removed.
  • the binder is passed through the mechanical processing melted in the mixing container, whereby from the mixture of raw materials and at least a paste a paste is produced.
  • the raw material particles can be a viscous with the binder particles Form a mass of doughy consistency.
  • the connection the raw material particles and binder particles leads to a flowable intermediate.
  • the moldable paste is through their processing using the mixing elements as well highly homogenized.
  • the paste can be cooled and agglomerated again to further process an agglomerate with an injection molding machine.
  • Bulk, solid and also fluid can be used as raw materials Various types of raw materials are used.
  • the process is also based on metal powder or ceramic powder Raw materials applicable. Therefore, the manufacturing process of intermediates used for the Powder Injection Molding (PIM) technology are suitable.
  • PIM Powder Injection Molding
  • Here is a modified plastic injection molding machine from a raw material powder-binder mixture the so-called Grünling here. The sprayed and hardened green body can then be processed in different ways become.
  • An organic binder can preferably be used as at least one Binders are used. Binders are coming into consideration, which react with the raw materials and / or which Accelerate the connection between the raw material particles can.
  • the organic binder can be sufficient Ensure fluidity in the injection molding machine and that sprayed and hardened blank (green body) a large Give form stability.
  • the binder can come from the green compact can be removed by burning or sintering.
  • the inventive method is equally for MIM (Metal Injection Molding) and CIM (Ceramic Injection Molding) usable.
  • a device 1 has for carrying out a method for the production of an injection-moldable intermediate product Raw materials and at least one binder one vertically arranged, a feed direction 2 and a removal direction 3 having mixing container 4.
  • the mixing container 4 can the raw materials and the at least one binder be introduced in the feed direction 2.
  • the generated Intermediate product can the mixing container 4 in the removal direction 3 leave.
  • the raw materials can be in the mixing container 4 be stored before processing begins. At high Part of the binder is recharged.
  • the raw materials can also be refilled, to influence the mixture of raw materials and binders.
  • the mixing container 4 has a bottom 5 and a lid 6 on.
  • a rotatable shaft 7 is arranged in the mixing container 4, which penetrates a bearing 8 in the floor area.
  • the Bearing 8 is on the one hand on the mixing container 4 and on the other hand flanged to the machine frame 9.
  • the gas and product tight lockable cover 6 can be pivoted in the direction of arrow 10.
  • On the cover 6 there is a product entry nozzle 11, a gas discharge port 12 and a liquid addition port 13 provided.
  • the mixing container 4 has also via a double jacket 15, which in connection with Stub 16, 17 stands and the side walls of the mixing container 4 surrounds.
  • the double jacket 15 can optionally for Temperature control of the mixing room or for cooling the manufactured one Find intermediate product by using fluids over the nozzle 16, 17 can flow into the double jacket 15.
  • Mixing elements 18 to 18 '' 'on shaft 6 are exemplary attached to a located in the mixing container 4 Process multi-component mixture of raw materials and binders to be able to.
  • the shaft 7 by a motor 20, preferably one Electric motor, which is driven, is the mixture of raw materials and premixed at least one binder and homogenized.
  • the one located in the mixing container 4 Is good when the shaft 7 rotates in the direction of arrow 19 forcibly moved.
  • the shaft 7 rotates at a high speed, so that the mixture within the mixing container 4 is a material flow or can form a mix ring.
  • surfaces binder particles can be melted, so that they form an agglomerate together with the raw material particles form.
  • the agglomerate can be used as an injection-molded intermediate can be removed from the mixing container 4.
  • the binder can be processed in the mixing container 4 also heated in such a way with the mixing elements 18 to 18 '' ' be that it will reach the binder melting point can come. In this case, it is created in the mixing container 4 a flowable paste through an intimate connection the raw material particles with each other and with the binder particles. Due to the rotary movement of the shaft 7, an amount of energy from 0.5 to 1.5 [KW / (kg of mixed material)] become. The speed of the shaft 7 can be controlled of the motor 20 continuously adjustable. Even the manufactured one Paste can over the product discharge nozzle 14 in the removal direction 3 are removed from the mixing container 4.
  • the paste produced can also be in the mixing container 4 with the help of the double jacket 15 designed as a cooling jacket be cooled so that an agglomerate again from the paste can be won.
  • the agglomerate can then be used accordingly removed from the mixing container 4 and processed further become.
  • a process for making an injection moldable intermediate from dry, pasty or liquid raw materials and at least one binder is in one Mixing container 4 feasible.
  • Mixing elements 18 to 18 '' ' are the raw materials and the least a binder first to a free-flowing Powder mixture processed, which is then processed using the mechanical processing of the powder mixture by the mixing elements 18 to 18 '' 'and / or other internals heated and is processed into the intermediate product.
  • the process enables the most effective possible production of a qualitative high-quality, injection-moldable intermediate product in one significantly reduced working hours.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts aus trockenen, pastösen oder flüssigen Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel, ist in einem Mischbehälter (4) durchführbar. Mittels schnell rotierender Mischelemente (18, 18', 18'', 18''') werden die Rohstoffe und das mindestens eine Bindemittel zunächst zu einer rieselfähigen Pulvermischung verarbeitet, die anschließend mit Hilfe der mechanischen Bearbeitung der Pulvermischung durch die Mischelemente (18 bis 18''') und/oder weitere Einbauten erwärmt und zu dem Zwischenprodukt verarbeitet wird. Das Verfahren ermöglicht eine möglichst effektive Herstellung eines qualitativ hochwertigen, spritzgußfähigen Zwischenprodukts in einer erheblich verkürzten Arbeitszeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts aus trockenen, pastösen oder flüssigen Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel.
Es ist bekannt, spritzgußfähige Zwischenprodukte durch Kneten von Rohstoffen und einem Bindemittel in einer Vorrichtung herzustellen.
Bei dem bekannten Verfahren werden die Rohstoffe zusammen mit dem Bindemittel innerhalb der Vorrichtung (Kneter) mit Hilfe von Knetelementen behandelt, durch eine separate Heizeinrichtung erwärmt und nach dem Aufschmelzen des Bindemittels zu einer Paste verknetet. Anschließend kann die Paste der Vorrichtung entnommen werden, um aus dem gewonnenen, als "Feedstock" bezeichneten Zwischenprodukt (Paste) einen herzustellenden Gegenstand zu spritzen. Dieser noch mittels Brennprozessen oder Sintern auszuhärtende Gegenstand wird "Grünling" genannt. Gegebenenfalls muß das Zwischenprodukt vor dem Spritzgießen noch weiterbehandelt werden. Diese Weiterbehandlung kann in einer Granulation oder einem Vermahlen der abgekühlten Paste bestehen.
Zur Herstellung des Zwischenprodukts müssen die Rohstoffe und das Bindemittel nachteiligerweise zwischen 2 und 20 Stunden geknetet werden.
Aufgrund der geringen Mischwirkung des Kneters besitzt die hergestellte Paste nur eine geringe Homogenität. Diese geringe bzw. fehlende Homogenität wirkt sich auch auf den Recyclingprozeß bzw. die Verwendung von beim Spritzgießen entstehenden Abfallprodukten aus, die erneut der Vorrichtung zugeführt werden. Es zeigt sich, daß ein starker Unterschied im Fließverhalten zwischen reinen Rohstoffen und recycelten Produktabfällen vorliegt. Die ungenügende Homogenität der Paste führt auch dazu, daß die Paste ggf. in einem Extruder oder auf einem Walzenstuhl nachbehandelt werden muß.
Die Durchführung der Knetbehandlung einer Mischung aus Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel ist in Abhängigkeit von der verwendeten Mischung nur möglich, wenn eine entsprechende Mischung gewählt wird. Nicht jede Bauart eines Kneters ist für jede Mischung geeignet, so daß die Mischung unter Umständen geändert werden muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur möglichst effektiven Herstellung eines qualitativ hochwertigen, spritzgußfähigen Zwischenprodukts zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem Rohstoffe und mindestens ein Bindemittel in einem Mischbehälter mittels schnell rotierender Mischelemente zunächst zu einer Pulvermischung verarbeitet und anschließend mit Hilfe der mechanischen Bearbeitung der Pulvermischung durch die Mischelemente und/oder weiterer Einbauten (Aufschlußwerkzeuge, stabförmige Elemente, Messer, etc.) erwärmt und zu dem Zwischenprodukt verarbeitet werden.
Unter schnell rotierenden Mischelementen wird eine derartige Bewegung der Mischelemente verstanden, daß innerhalb der Vorrichtung eine Mischtrombe oder ein umlaufender Mischgutring, erzeugt werden kann. Die Mischelemente sollen eine Umfangsgeschwindigkeit > 20 m pro Sekunde aufweisen.
Die Komponenten der Mischung werden entweder gleichzeitig oder nacheinander in den Mischbehälter gegeben. Infolge der Bearbeitung der Mischkomponenten mit Hilfe der Mischelemente entsteht Reibungswärme, die zum Aufheizen der Mischkomponenten benutzt wird. Der Aufheizvorgang kann in Ausnahmefällen noch durch eine Wandbeheizung des Mischbehälters unterstützt oder in Gang gesetzt werden. In diesem Verfahrensabschnitt kommt es zu einer intensiven Vorvermischung der Rohstoffe untereinander und mit dem Bindemittel. Es entsteht eine meist rieselfähige Pulvermischung hoher Mischgüte.
Aus der Pulvermischung kann in demselben Mischbehälter entweder ein Agglomerat oder eine Paste als Zwischenprodukt entstehen, das in einer Form zu einem Gegenstand gespritzt werden kann. Sowohl das Agglomerat als auch die Paste weisen eine große Homogenität auf. Diese Mischgüte wirkt sich auch qualitätssteigernd auf das Endprodukt aus, das aus dem Zwischenprodukt herstellbar ist.
Die an einer schnell drehenden Mischwelle angebrachten Mischelemente ermöglichen es, die Verfahrensdauer in den meisten Fällen auf 10 bis 20 Minuten zu beschränken.
Die Bearbeitung der Rohstoffe und des Bindemittels in der Vorrichtung mit Hilfe der schnell rotierenden Mischelemente kann unabhängig von der der Vorrichtung zugeführten Mischung von Rohstoffen und Bindemittel durchgeführt werden. Eine auf die Mischung angepaßte Drehzahl der Mischwelle kann durch eine Steuerung der Vorrichtung so eingestellt werden, daß die gewünschte Vorvermischung und Aufheizung der Mischung eintritt. Die Mischelemente können noch mit starren oder beweglichen Einbauten im Mischraum zusammenarbeiten, damit die Misch- und/oder Aufschluß- und Erwärmungszeit verkürzt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt vorteilhafterweise zu einer Senkung der Investitions- und Betriebskosten und wirkt sich auch auf die Standzeiten des Betriebs einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens positiv aus.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mischung aus den Rohstoffen und dem mindestens einen Bindemittel durch mechanische Bearbeitung bis unterhalb des Bindemittelschmelzpunktes erwärmt und agglomeriert. Durch die im Bereich der Mischelemente entstehende Friktionswärme kommt es zu einem Anschmelzen der Oberfläche der Bindemittelteilchen, die dann an den Rohstoffpartikeln anhaften können und die Entstehung der Agglomerate bewirken können. Je nach Mischungsverhältnis kann das Agglomerat bereits als spritzgußfähiges Zwischenprodukt der Vorrichtung entnommen werden.
Bei einer anderen Ausführungsform wird das Bindemittel durch die mechanische Bearbeitung in dem Mischbehälter aufgeschmolzen, wobei aus der Mischung der Rohstoffe und des mindestens einen Bindemittels eine Paste erzeugt wird. Die Rohstoffpartikel können mit den Bindemittelteilchen eine zähflüssige Masse von teigiger Konsistenz bilden. Die Verbindung der Rohstoffpartikel und Bindemittelteilchen führt zu einem fließfähigen Zwischenprodukt. Die formbare Paste ist durch ihre Bearbeitung mittels der Mischelemente ebenfalls hochgradig homogenisiert.
Die Paste kann abgekühlt und dabei wiederum agglomeriert werden, um ein Agglomerat mit einer Spritzgußmaschine weiterzuverarbeiten.
Als Rohstoffe können schüttgutfähige, feste und auch fluide Rohstoffe unterschiedlichster Art eingesetzt werden. Das Verfahren ist auch auf Metallpulver oder Keramikpulver als Rohstoffe anwendbar. Daher kann das Verfahren zur Herstellung von Zwischenprodukten verwendet werden, die für die Powder Injection Moulding (PIM) -Technologie geeignet sind. Hierbei stellt eine modifizierte Kunststoff-Spritzgußmaschine aus einem Rohstoffpulver-Bindemittelgemisch den sogenannten Grünling her. Der gespritzte und ausgehärtete Grünling kann dann anschließend auf unterschiedliche Weise weiterverarbeitet werden.
Als mindestens ein Bindemittel kann vorzugsweise ein organisches Bindemittel eingesetzt werden. Es kommen Bindemittel in Betracht, die mit den Rohstoffen reagieren und/oder die Verbindung der Rohstoffpartikel untereinander beschleunigen können. Das organische Bindemittel kann für eine ausreichende Fließfähigkeit in der Spritzgußmaschine sorgen und dem gespritzten und ausgehärteten Rohling (Grünling) eine große Formstabilität geben. Das Bindemittel kann aus dem Grünling durch Brennen oder Sintern entfernt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist gleichermaßen für MIM (Metal Injection Moulding) und CIM (Ceramic Injection Moulding) verwendbar.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
  • Die Figur zeigt eine Seitenansicht eines Mischbehälters mit schnell rotierenden Mischelementen zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts.
    • Die Erfindung ist in der Figur schematisch dargestellt, so daß die wesentlichen Merkmale der Erfindung gut zu erkennen sind. Die Darstellung ist nicht notwendigerweise maßstäblich zu verstehen.
    Eine Vorrichtung 1 weist zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts aus Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel einen vertikal angeordneten, eine Zuführrichtung 2 und eine Entnahmerichtung 3 aufweisenden Mischbehälter 4 auf. In den Mischbehälter 4 können die Rohstoffe und das mindestens eine Bindemittel in Zuführrichtung 2 eingeleitet werden. Das erzeugte Zwischenprodukt kann den Mischbehälter 4 in Entnahmerichtung 3 verlassen. Die Rohstoffe können in den Mischbehälter 4 vor Beginn der Bearbeitung eingelagert werden. Bei hohem Bindemittelanteil wird ein Teil des Bindemittels nachchargiert. Ebenso können auch die Rohstoffe nachgefüllt werden, um die Mischung aus Rohstoffen und Bindemittel zu beeinflussen.
    Der Mischbehälter 4 weist einen Boden 5 und einen Deckel 6 auf. In dem Mischbehälter 4 ist eine rotierbare Welle 7 angeordnet, die ein Lager 8 im Bodenbereich durchdringt. Das Lager 8 ist einerseits am Mischbehälter 4 und andererseits am Maschinengestell 9 angeflanscht. Der gas- und produktdicht verschließbare Deckel 6 ist in Pfeilrichtung 10 verschwenkbar. Am Deckel 6 ist ein Produkteintragsstutzen 11, ein Gasaustragsstutzen 12 und ein Flüssigkeitszugabestutzen 13 vorgesehen. Im Bereich des Bodens ist ein Produktaustragsstutzen 14 ausgebildet. Der Mischbehälter 4 verfügt ferner über einen Doppelmantel 15, der in Verbindung mit Stutzen 16, 17 steht und der Seitenwände des Mischbehälters 4 umgibt. Der Doppelmantel 15 kann gegebenenfalls zur Temperierung des Mischraums bzw. zur Kühlung des hergestellten Zwischenprodukts Verwendung finden, indem Fluide über die Stutzen 16, 17 in den Doppelmantel 15 einströmen können.
    An der Welle 6 sind Mischelemente 18 bis 18 ''' beispielhaft angebracht, um eine sich in dem Mischbehälter 4 befindliche Mehrkomponentenmischung aus Rohstoffen und Bindemitteln bearbeiten zu können.
    Wenn die Welle 7 durch einen Motor 20, vorzugsweise einen Elektromotor, angetrieben wird, wird die Mischung aus Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel zunächst vorgemischt und homogenisiert. Das im Mischbehälter 4 befindliche Gut wird bei Rotation der Welle 7 in Pfeilrichtung 19 zwangsbewegt. Die Welle 7 rotiert mit einer hohen Drehzahl, so daß die Mischung innerhalb des Mischbehälters 4 eine Materialtrombe oder einen Mischgutring ausbilden kann. Durch die schnelle Rotation der Welle 7 kann Reibungswärme zwischen den Mischelementen 18 bis 18''' und Rohstoffpartikeln und/oder Bindemittelteilchen übertragen werden. Oberflächen von Bindemittelteilchen können dabei angeschmolzen werden, so daß sie zusammen mit den Rohstoffpartikeln ein Agglomerat bilden. Das Agglomerat kann als spritzgußfähiges Zwischenprodukt dem Mischbehälter 4 entnommen werden.
    Das Bindemittel kann in dem Mischbehälter 4 durch die Bearbeitung mit den Mischelementen 18 bis 18''' auch derart aufgeheizt werden, daß es zum Erreichen des Bindemittelschmelzpunktes kommen kann. In diesem Fall entsteht in dem Mischbehälter 4 eine fließfähige Paste durch eine innige Verbindung der Rohstoffpartikel untereinander und mit den Bindemittelteilchen. Durch die Drehbewegung der Welle 7 kann ein Energiebetrag von 0,5 bis 1,5 [KW / (Kg Mischgut)] übertragen werden. Die Drehzahl der Welle 7 läßt sich über eine Steuerung des Motors 20 stufenlos regeln. Auch die hergestellte Paste kann über den Produktaustragsstutzen 14 in Entnahmerichtung 3 dem Mischbehälter 4 entnommen werden.
    Die hergestellte Paste kann in dem Mischbehälter 4 aber auch mit Hilfe des als Kühlmantel ausgebildeten Doppelmantels 15 abgekühlt werden, so daß aus der Paste wiederum ein Agglomerat gewonnen werden kann. Das Agglomerat kann dann entsprechend dem Mischbehälter 4 entnommen und weiterverarbeitet werden.
    Im oberen Bereich des Mischbehälters können weitere Einbauten vorgesehen sein, die als zusätzliche Lüftungsstutzen, Zugabestutzen und/oder Einbauten genutzt werden können.
    Ein Verfahren zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts aus trockenen, pastösen oder flüssigen Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel, ist in einem Mischbehälter 4 durchführbar. Mittels schnell rotierender Mischelemente 18 bis 18''' werden die Rohstoffe und das mindestens eine Bindemittel zunächst zu einer rieselfähigen Pulvermischung verarbeitet, die anschließend mit Hilfe der mechanischen Bearbeitung der Pulvermischung durch die Mischelemente 18 bis 18''' und/oder weitere Einbauten erwärmt und zu dem Zwischenprodukt verarbeitet wird. Das Verfahren ermöglicht eine möglichst effektive Herstellung eines qualitativ hochwertigen, spritzgußfähigen Zwischenprodukts in einer erheblich verkürzten Arbeitszeit.

    Claims (6)

    1. Verfahren zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts aus trockenen, pastösen oder flüssigen Rohstoffen und mindestens einem Bindemittel,
      die in einem Mischbehälter (4) mittels schnell rotierender Mischelemente (18, 18', 18'', 18''') zunächst zu einer Pulvermischung verarbeitet und
      anschließend mit Hilfe der mechanischen Bearbeitung der Pulvermischung durch mindestens die Mischelemente (18 bis 18''') erwärmt und zu dem Zwischenprodukt verarbeitet werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus den Rohstoffen und dem mindestens einen Bindemittel durch mechanische Bearbeitung bis unterhalb des Bindemittelschmelzpunktes erwärmt und agglomeriert wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel durch die mechanische Bearbeitung in dem Mischbehälter (4) aufgeschmolzen wird, wobei aus der Mischung der Rohstoffe und des mindestens einen Bindemittels eine Paste erzeugt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Paste in dem Mischbehälter (4) abgekühlt und agglomeriert wird.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohstoffe Metallpulver oder Keramikpulver verwendet werden.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein organisches Bindemittel verwendet wird.
    EP99109012A 1998-05-12 1999-05-06 Verfahren zur Herstellung eines spritzgussfähigen Zwischenprodukts Expired - Lifetime EP0956918B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19821072A DE19821072C2 (de) 1998-05-12 1998-05-12 Verfahren zur Herstellung eines spritzgußfähigen Zwischenprodukts
    DE19821072 1998-05-12

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0956918A1 true EP0956918A1 (de) 1999-11-17
    EP0956918B1 EP0956918B1 (de) 2002-08-07

    Family

    ID=7867413

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99109012A Expired - Lifetime EP0956918B1 (de) 1998-05-12 1999-05-06 Verfahren zur Herstellung eines spritzgussfähigen Zwischenprodukts

    Country Status (5)

    Country Link
    US (1) US6234660B1 (de)
    EP (1) EP0956918B1 (de)
    DE (2) DE19821072C2 (de)
    ES (1) ES2181334T3 (de)
    IL (1) IL129822A0 (de)

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