EP1115541A1 - Verfahren zum pressen zylindrischer verbundkörper - Google Patents

Verfahren zum pressen zylindrischer verbundkörper

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EP1115541A1
EP1115541A1 EP00956076A EP00956076A EP1115541A1 EP 1115541 A1 EP1115541 A1 EP 1115541A1 EP 00956076 A EP00956076 A EP 00956076A EP 00956076 A EP00956076 A EP 00956076A EP 1115541 A1 EP1115541 A1 EP 1115541A1
Authority
EP
European Patent Office
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carrier plate
press
sleeve
plates
plate
Prior art date
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EP00956076A
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English (en)
French (fr)
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EP1115541B1 (de
Inventor
Wilfried Aichele
Wolfgang Dressler
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP1115541B1 publication Critical patent/EP1115541B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/008—Producing shaped prefabricated articles from the material made from two or more materials having different characteristics or properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/025—Hot pressing, e.g. of ceramic materials

Definitions

  • the invention relates to a method for producing composite bodies and in particular cylindrical ceramic composite bodies of glow plugs, in which the individual parts to be connected are each pre-formed from different materials by cold pressing, joined in a joining step, connected in a hot pressing process and then in their final form in a finishing process brought, as well as a pressing device, which is set up as a multiple use and is used to manufacture the composite body.
  • a ceramic insulating layer is first of all produced using a cold pressing process and the conductive layers lying on both sides of the insulating layer are produced separately. Then the insulating layer is placed between the conductive layers and first connected with a cold pressing step. Then the resin is crosslinked and the composite is formed in a hot pressing process. Finally, the composite panels are sawn into square bars and profile ground for their assembly. Because of the two pressing steps required to produce a composite body, namely cold pressing and hot pressing, different types of molds and the change from one mold to another are necessary. Furthermore, the division of the hardened composite panels into square bars and the subsequent round grinding of the same is complex and expensive.
  • Some special properties of the resin used to bind the ceramic powder must be taken into account. B. that the hot-pressed composites should only be demolded from the cooled mold, since the hot cylindrical composite bodies are deformed or even damaged under the influence of demolding forces.
  • the task is solved according to the requirements.
  • the joining step comprises a step in which the individual parts are placed in a molded sleeve and the molded sleeve is closed on both sides with an axially movable stamp
  • B At least one shaped sleeve prepared in this way is then placed in a corresponding hole in an insulating plate and from there is pressed into a hole in alignment with this in a hot steel carrier plate, which for this purpose lies briefly in parallel on the insulating plate;
  • C The heated carrier plate with the molded sleeve is clamped between two press plates of a pressing device and then the individual parts located in the molded sleeve are pressed on both sides using the spring-loaded pressure pins that axially engage in the end stamps of the molded sleeve and pass through the two heated press plates; D: The pressed individual parts under pressure in the mold sleeve and these remain in the hot carrier plate between the hot press plates during a necessary pressure maintenance period;
  • Such a pressing device which is suitable for the production method according to the invention and is designed as a multiple-use device, is characterized in that a carrier plate, the thickness of which preferably corresponds to the length of the shaped sleeves, is carried out with parallel and regularly spaced bores perpendicularly through the carrier plate with a diameter adapted to accommodate the shaped sleeves and in the center plane of the support plate there are second bores for flowing through with a heating medium or for receiving heating cartridges, that this support plate is clamped between two press plates by using centering elements in such a way that individually sprung press pins with the bores are arranged displaceably in corresponding bores of the press plate in the carrier plate for receiving the press sleeves and that the guide sleeves of the individually sprung press pins, each with a movable pressure plate on the carrier plate, face away side of the press plates are connected.
  • FIG. 1 schematically shows a longitudinal section through a molded sleeve used according to the invention, which receives the cold preformed individual parts made of binder and ceramic powder between two fitted pressure stamps.
  • FIG. 2 shows schematically and in cross section a section of a pressing device according to the invention with multiple uses with inserted molded sleeves.
  • Figure shows in longitudinal section a cylindrical shaped sleeve 10 and the individual parts of a preform inserted into this shaped sleeve 10, the latter on the left side also in cross section.
  • the preform consisting of an insulation preform 1 and two preforms 2 enclosing the insulation preform 1 on both sides is covered by a cap 3 made of prepressed conductive material.
  • these individual parts 1 to 3 consist of ceramic powders bonded in a solid resin.
  • the shaped sleeve 10 is closed off by a movable stamp 11 and 12.
  • the shaped sleeve 10 forms a cylindrical sleeve, several of which are pressed simultaneously into the corresponding bores in the carrier plate.
  • FIG. 2 schematically shows a cross section through the carrier plate 27, the press plates 17 placed on both sides of the steel carrier plate, the screwed together, pressure plates 31a and 31b movable over the rod 33 and the movable in the press plates 17, via plate springs 19 and clamping bolts 22 clamped pressure pins 13. It can be seen that FIG. 2 does not show the entire pressing device with multiple uses, but only a section thereof with the central plane SS of the carrier plate 27 as a mirror plane.
  • the molded sleeves 10 prepared according to FIG. 1 are first inserted into bores in an insulating plate (not shown here), which has the same hole pattern as the carrier plate 27, as in a bottle rack. Then the insulating plate is pressed from one side against the heated steel carrier plate 27 in such a way that the corresponding bores of the insulating plate and carrier plate are aligned, and the shaped sleeves 10 are simultaneously moved from the bores of the insulating plate into the corresponding bores 20 of the heated carrier plate by means of a device (not shown) 27 transferred, the carrier plate 27 inserted into the pressing device between the two pressing plates 17 and the pressing device locked mechanically or hydraulically, conical centering pins 21 ensuring that the pressing pins 13 inserted into the pressing plates 17 and the sleeves 10 in the carrier plate are axially aligned.
  • Figure 2 shows only two holes 20 in the carrier plate and pressed into it two form sleeves 10 with pressure stamps 11 and that the line SS represents both the central plane
  • the carrier plate 27 and the press plates 17 are heated via the bores 16 either by a flowing heat transfer fluid or by inserted heating cartridges.
  • the pressure plates 31a, 31b are moved back to the lower stop plates 30 on both sides via the pressure rods 33.
  • the heads of the pressure pins 13 lie against the shoulders in the guide sleeves 23. The pressure pins are thus pulled out of the shaped sleeves 10 and are then again flush with the surfaces of the press plates 17.
  • the carrier plate 27 can be extended between the two pressing plates 17.
  • the compressed mass then cures without pressure in the shaped sleeves 10, which are still in the bores of the heated carrier plate.
  • the shaped sleeves 10 are ejected from the hot carrier plate 27, cooled in air, and the pressed glow plugs together with the movable stamps 11 and 12 are pressed out of the shaped sleeves 10.
  • the molded sleeves and pressure stamps are cleaned and the molded sleeves are filled again with preforms and sealed with the pressure stamps.
  • the cooled glow plug blanks are ground to their final shape on a grinding machine.
  • the pressing device schematically shown in Figure 2 with multiple benefits which e.g. a 100-fold benefit can replace the multiple molds required in the known method for changing and reduce the effort required for grinding, since the carrier plate 27 is kept at a constant hardening temperature during the entire curing process with and without pressing pressure.
  • the pressure-free curing time following the hot pressing suggests the use of several of the inexpensive carrier plates for each pressing device in order to operate the pressing devices, which are considerably more expensive than the carrier plates, without downtimes.
  • the pressing times are reduced by not having to cool and heat the carrier plate, in contrast to the previous plate pressing process. This significantly reduces the manufacturing costs of ceramic glow plugs.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Verbundkörpern, insbesondere von zylindrischen keramischen Körpern für Glühstiftkerzen, bei dem mehrere Formhülsen (10), welche durch Kaltpressen vorgeformte Einzelteile aufnehmen, in die entsprechenden Bohrungen (20) einer vertikal stehenden, über weitere Bohrungen (16) mit Hilfe von Heizpatronen oder einer Wärmeträgerflüssigkeit beheizten Trägerplatte (27) eingesetzt und dann die vertikal stehende Trägerplatte mit den Formhülsen (10) zwischen zwei Pressplatten (17) einer Presse eingespannt wird und bei dem dann mit durch die Pressplatten in die Formhülsen (10) beidseitig eingreifenden Druckstiften (13) die darin befindlichen Einzelteile verpresst werden. Nach Ablauf der notwendigen Druckhaltezeit kann die verpresste Masse nach dem Zurückfahren der Druckstifte und dem Öffnen der Presse in den in der ausgefahrenen, weiter beheizten Trägerplatte (27) befindlichen Formhülsen (10) drucklos aushärten und schliesslich nach dem Abkühlen der Formhülsen (10) an Luft aus diesen entformt und mittels einer Schleifmaschine in die endgültige Form geschliffen werden.

Description

VERFAHREN ZUM PRESSEN ZYLINDRISCHER VERBUNDKÖRPER
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern und insbesondere von zylindrischen keramischen Verbundkörpern von Glühstiftkerzen, bei dem die zu verbindenden Einzelteile jeweils aus verschiedenem Material durch Kaltpressen vorgeformt, in einem Fügeschritt zusammengefügt, in einem Warmpressvorgang verbunden und anschließend in einem Konfektioniervorgang in ihre endgültige Form gebracht werden, sowie eine Pressvorrichtung, die als Mehrfachnutzen eingerichtet ist und zur Herstellung der Verbundkörper dient.
Bei einem solchen, von der Robert Bosch GmbH ausgeführten, bekannten Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Keramikkörpern von Glühstiftkerzen wird zunächst mit einem Kaltpressverfahren eine Keramikisolierschicht und separat davon werden die zu beiden Seiten der Isolierschicht liegenden Leitschichten hergestellt. Dann wird die Isolierschicht zwischen die Leitschichten eingelegt und zunächst mit einem Kaltpressschritt verbunden. Dann erfolgt in einem Warmpressverfahren die Vernetzung des Harzes und die Ausbildung des Verbundes. Schließlich werden die Verbundplatten in Vierkantstäbe gesägt und zu ihrer Konfektionierung profilgeschliffen. Aufgrund der beiden zur Herstellung eines Verbundkörpers notwendigen Pressschritte, nämlich dem Kaltpressen und dem Warmpressen, werden verschiedenartige Pressformen und auch der Wechsel von einer Pressform zur anderen nötig. Ferner ist die Zerteilung der ausgehärteten Verbundplatten in Vierkantstäbe und das anschließende Rund- schleifen derselben aufwendig und teuer.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für zylindrische Verbundkörper aus vorher kaltgepressten Einzelteilen, welche sich zur Herstellung keramischer Glühstiftkerzen eignen, sowie eine als Mehrfachnutzen eingerichtete Pressvorrichtung anzugeben, die bei diesem Verfahren verwendbar ist und die Herstellungskosten stark absenken kann. Dabei ist einigen besonderen Eigenschaften des zur Bindung der Keramikpulver eingesetzten Harzes Rechnung zu tragen, so z. B. dass ein Entformen der heiß verpressten Verbünde nur aus der abgekühlten Pressform erfolgen sollte, da die heißen zylindrischen Verbundkörper unter dem Einfluss von Entformungskräften deformiert oder gar beschädigt werden.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Dadurch, dass erfindungsgemäß
A: Der Fügeschritt einen Schritt aufweist, bei dem die Einzelteile in eine Formhülse eingelegt werden und die Formhülse stirnseitig beiderseits mit je einem axial beweglichen Stempel verschlossen wird, B: Wenigstens eine so vorbereitete Formhülse dann in eine entsprechende Bohrung einer Isolierplatte gelegt und von dort in eine mit dieser fluchtenden Bohrung einer heißen Trägerplatte aus Stahl gedrückt wird, die zu diesem Zweck kurzzeitig parallel an der Isolierplatte anliegt;
C: Die beheizte Trägerplatte mit der Formhülse zwischen zwei Pressplatten einer Pressvorrichtung eingespannt und dann die in der Formhülse befindlichen Einzelteile beiderseits an den mit einem in die stirnseitigen Stempeln der Formhülse axial eingreifenden gefederten Druckstiften verpresst werden, die durch die beiden ebenfalls beheizten Pressplatten gehen; D: Die verpressten Einzelteile unter Druck in der Formhülse und diese in der heißen Trägerplatte zwischen den heißen Pressplatten während einer notwendigen Druckhaltezeit verbleiben;
E: Dann die Druckstifte zurückgefahren, die Pressvorrichtung geöffnet, die Trägerplatte aus den Press- platten ausgefahren und die in der Formhülse verpresste Masse drucklos in der heißen Trägerplatte weiter aushärtet;
F: Die Formhülse aus der heißen Trägerplatte ausgestoßen und abgekühlt wird und anschließend der abgekühlte zylindrische Formkörper aus der Formhülse entformt wird, wird das aufwendige Rundschleifen von Vierkantstäben vermieden. Da sich die verwendete Pressvorrichtung z.B. als 100-fach Nutzen einrichten lässt, wird die Herstellung solcher zylindrischer Keramikverbundkörper für keramische Glühstiftkerzen wesentlich vereinfacht und durch die damit erreichte Erhöhung des Durchsatzes wesentlich verbilligt.
Eine solche für das erfindungsgemäße Herstellungs- verfahren geeignete als Mehrfachnutzen ausgebildete Pressvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerplatte, deren Dicke bevorzugt der Länge der Formhülsen entspricht, mit parallelen und regelmäßig beabstandeten Bohrungen senkrecht durch die Trägerplatte mit einem zur Aufnahme der Formhülsen angepassten Durchmesser ausgeführt wird und in der Mittenebene der Trägerplatte liegende zweite Bohrungen zum Durchströmen mit einem Heizmedium oder zur Aufnahme von Heizpatronen angebracht sind, dass diese Trägerplatte durch Verwendung von Zentrierelementen derart zwischen zwei Pressplatten eingespannt wird, dass in entsprechenden Bohrungen der Pressplatte verschiebbar angeordnete einzeln gefederte Pressstifte mit den Bohrungen in der Trägerplatte zur Aufnahme der Presshülsen fluchten und dass die Führungshülsen der einzeln gefederten Pressstifte mit je einer beweglichen Druckplatte auf der der Trägerplatte abgewandten Seite der Pressplatten verbunden sind.
Die obigen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfin- düng werden in der nachfolgenden, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläuternden, Beschreibung noch deutlicher, wenn diese Beschreibung bezogen auf die beiliegenden Figuren gelesen wird. Figuren :
Figur 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß verwendete Formhülse, die die zur Ver- pressung vorgesehenen kalt vorgeformten Einzelteile aus Bindemittel und Keramikpulver zwischen zwei eingepassten Druckstempeln aufnimmt.
Figur 2 zeigt schematisch und im Querschnitt einen Ab- schnitt einer erfindungsgemäßen Pressvorrichtung mit Mehrfachnutzen mit eingelegten Formhülsen.
Ausführungsbeispiel
Figur zeigt im Längsschnitt eine zylindrische Formhülse 10 und die Einzelteile eines in diese Formhülse 10 eingelegten Vorpresslings, letztere auf der linken Seite auch im Querschnitt. Der aus einem Isolationsvorpressling 1 und zwei den Isolationsvorpressling 1 zu beiden Seiten einschließenden Leitvorpresslingen 2 bestehende Vorpressling ist von einer Kappe 3 aus vorgepresstem Leitmaterial abgedeckt. Zur Herstellung von Glühstiftkerzen bestehen diese Einzelteile 1 bis 3 aus in einem Festharz gebundenen Keramikpulvern. An ihren Stirnseiten ist die Formhülse 10 jeweils von einem beweglichen Stempel 11 und 12 abgeschlossen. Die Formhülse 10 bildet für die bevorzugte Verwendung zur Herstellung von Glühstiftkerzen eine Zylinderhülse, von der mehrere gleichzeitig in die entsprechenden Bohrungen der Träger- platte eingedrückt werden. Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Trägerplatte 27, die beidseitig an die Trägerplatte aus Stahl angelegten Pressplatten 17, die miteinander ver- schraubten, über die Stange 33 beweglichen Druckplatten 31a und 31b und die in den Pressplatten 17 beweglichen, über Tellerfedern 19 und Spannbolzen 22 vergespannten Druckstifte 13. Es ist ersichtlich, dass Figur 2 nicht die gesamte Pressvorrichtung mit Mehrfachnutzen, sondern nur einen Abschnitt derselben mit der Mittenebene S-S der Trägerplatte 27 als Spiegelebene zeigt.
Bei der Befüllung der in Figur 2 abschnittsweise gezeigten Pressvorrichtung werden zunächst die gemäß Figur 1 vorbereiteten Formhülsen 10 in Bohrungen einer hier nicht gezeigten Isolierplatte, welche dasselbe Bohrungsbild wie die Trägerplatte 27 aufweist, wie in ein Flaschenregal eingelegt. Dann wird die Isolierplatte von einer Seite aus derart gegen die beheizte Stahlträger- platte 27 gedrückt, dass die entsprechenden Bohrungen von Isolierplatte und Trägerplatte fluchten, die Formhülsen 10 gleichzeitig mittels einer nicht gezeigten Vorrichtung von den Bohrungen der Isolierplatte in die entsprechenden Bohrungen 20 der beheizten Trägerplatte 27 überführt, die Trägerplatte 27 in die Pressvorrichtung zwischen die beiden Pressplatten 17 eingefahren und die Pressvorrichtung mechanisch oder hydraulisch verriegelt, wobei konische Zentrierstifte 21 gewährleisten, dass die in die Pressplatten 17 eingefahrenen Druckstifte 13 und die Hülsen 10 in der Trägerplatte axial fluchten. Zu erkennen ist, dass Figur 2 nur zwei Bohrungen 20 in der Trägerplatte und in diese eingedrückt zwei Formhülsen 10 mit Druckstempeln 11 zeigt und dass die Linie S-S sowohl die Mittelebene der Trägerplatte als auch die Spiegel- ebene der gesamten Pressvorrichtung darstellt.
Die Beheizung der Trägerplatte 27 und der Pressplatten 17 erfolgt über die Bohrungen 16 entweder durch eine strömende Wärmeträgerflüssigkeit oder über eingeschobene Heizpatronen.
Neben der halben Trägerplatte 27 ist in Figur 2 von der Prεssvorrichtung nur die eine Seite mit der Pressplatte 17, zwei gefederten Druckstiften 13, der Federmecha- nismus, bestehend aus den Tellerfedern 19, den Spannbolzen 22 für die Tellerfedern 19 und den Führungshülsen 23, welche mit der zweiteiligen Druckplatte 31a und 31b fest verbunden sind, dargestellt, sowie die mit der zweiteiligen Druckplatte 31a und 31b verbundene Druck- stange 33, die untere Anschlagplatte 30 bzw. obere Anschlagplatte 32 und die Isolierplatte 15, welche die Pressplatte 17 vom übrigen Bereich der Pressvorrichtung thermisch isoliert.
Beim Anlegen der Pressplatten 17 an die Trägerplatte 27 sind die zweiteiligen Druckplatten 31a und 31b auf beiden Seiten bis auf die jeweilige untere Anschlagplatte 30 zurückgefahren. In dieser Position der Druckplatten schließen die Druckstifte 13 mit der Oberfläche der Pressplatten 17 bündig ab. Beim Pressvorgang bewegt man die zweiteilige Druckplatte 31a, 31b von beiden Seiten gegen die zwischen den Pressplatten 17 eingespannte Trägerplatte 27. Dadurch drücken die Druckstifte 13 gegen die Druckstempel 11 bzw. 12 in den Formhülsen 10, und der Vorformling wird über beide Stirnflächen mit derselben Druckkraft beaufschlagt. Die über die vorgespannten Tellerfedern 19 einzeln gefederten Druckstifte 13 üben über die Druckstempel 11 und 12 auch auf etwas unterschiedlich lange Formkörper in den Formhülsen 10 annähernd gleiche Druckkräfte aus. Man erhält dadurch Formkörper, die während der Härtung dasselbe Temperatur- Druck-Profil durchlaufen haben und nimmt dafür geringfügig unterschiedliche Längen in Kauf. Die Federhülsen 23 können in Richtung der Trägerplatte 27 maximal bis zum Anschlag der Druckplatten 31b an die oberen Anschlagplatten 32 bewegt werden.
Nach dem Ende der Presszeit werden die Druckplatten 31a, 31b über die Druckstangen 33 auf beiden Seiten bis auf die unteren Anschlagplatten 30 zurückgefahren. Dadurch legen sich die Köpfe der Druckstifte 13 an die Absätze in den Führungshülsen 23 an. Die Druckstifte werden so aus den Formhülsen 10 herausgezogen und stehen dann wieder bündig mit den Oberflächen der Pressplatten 17.
Nach dem Öffnen der Pressvorrichtung läßt sich die Trägerplatte 27 zwischen den beiden Pressplatten 17 ausfahren. Dei verpresste Masse härtet dann drucklos in den Formhülsen 10, welche sich noch in den Bohrungen de beheizten Trägerplatte befinden, weiter. Nach dem Ende der Härtezeit werden die Formhülsen 10 aus der heißen Trägerplatte 27 ausgestoßen, an Luft abgekühlt und die gepressten Glühstifte zusammen mit den beweglichen Stempeln 11 und 12 aus den Formhülsen 10 herausgedrückt. Die Formhülsen und Druckstempel werden gereinigt und die Formhülsen erneut mit Vorformlingen gefüllt und mit den Druckstempeln verschlossen. Die abgekühlten Glühstiftkerzen-Rohlinge werden auf einer Schleifmaschine in ihre entgültige Form geschliffen.
Die schematisch in der Figur 2 dargestellte Pressvorrichtung mit Mehrfachnutzen, der z.B. ein 100-fach Nutzen sein kann, ersetzt die beim bekannten Verfahren zum Wechseln nötigen mehreren Pressformen und verringert den zum Schleifen notwendigen Aufwand, da die Trägerplatte 27, während des gesamten Aushärtevorgangs mit und ohne Pressdruck auf konstanter Härtetemperatur gehalten wird. Die an das Heißpressen sich anschließende drucklose Aushärtezeit legt die Verwendung mehrerer der preis- günstigen Trägerplatten für jede Pressvorrichtung nahe, um die im Vergleich zu den Trägerplatten wesentlich teureren Pressvorrichtungen ohne Stillstandszeiten zu betreiben. Außerdem wird eine Verkürzung der Presszeiten dadurch erreicht, dass die Trägerplatte nicht abgekühlt und aufgeheizt werden muss, im Gegensatz zum bisherigen Plattenpressprozess . Damit wird eine deutliche Verringerung der Herstellungskosten von keramischen Glüh- stiftkerzen erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern, insbesondere von zylindrischen keramischen Körpern für Glühstiftkerzen, bei dem die zu verbindenden Einzelteile der Verbundkörper durch Kaltpressen vorgeformt, in einem Fügeschritt zusammengefügt und in einem WarmpressVorgang verbunden werden und anschließend der Verbundkörper in einem Konfektioniervorgang seine Form erhält, dadurch gekennzeichnet, dass A: Der Fügeschritt einen Schritt aufweist, bei dem die Einzelteile (1, 2, 3) in eine Formhülse (10) eingelegt werden und die Formhülse (10) stirnseitig beiderseits mit je einem axial beweglichen Stempel (11, 12) verschlossen wird, B: Wenigstens eine so vorbereitete Formhülse (10) dann in eine Bohrung einer Isolierplatte (15) gelegt und von dort in eine erste Bohrung (20) einer beheizten Trägerplatte (27) gedrückt wird, die parallel zur Isolierplatte (15) liegt und an diese anschließt;
C: Die beheizte Trägerplatte (27) mit der Formhülse (10) in einer Pressvorrichtung zwischen zwei beheizten Pressplatten (17) eingespannt und dann die in der Formhülse (10) befindlichen Einzelteile (1, 2, 3) über auf die beweglichen Stempel (11, 12) der Formhülse (10) beiderseits axial drückende Druckstifte (13) verpresst werden, die durch die beheizten Pressplatten (17) gehen;
D: Die verpressten Einzelteile (1, 2, 3) unter Druck in der Formhülse (10) und diese in der heißen Trägerplatte (27) zwischen den heißen Pressplatten (17) während einer notwendigen Druckhaltezeit verbleiben;
E: Dann die Druckstifte (13) zurückgefahren, die Pressvorrichtung geöffnet, die Trägerplatte (27) aus den Pressplatten (17) ausgefahren und die in der Formhülse (10) verpresste Masse in der Trägerplatte (27) aushärtet; F: Die Formhülse (10) aus der Trägerplatte (27) ausgestoßen und aus der Formhülse entformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass A: Der Fügeschritt einen Schritt aufweist, bei dem die Einzelteile (1, 2, 3) in eine Formhülse (10) eingelegt werden und die Formhülse (10) stirnseitig beiderseits mit je einem axial beweglichen Stempel (11, 12) verschlossen wird, B: Wenigstens eine so vorbereitete Formhülse (10) dann in eine entsprechende Bohrung (14) einer Isolierplatte (15) gelegt und von dort in eine mit dieser fluchtenden Bohrung (20) einer beheizten Trägerplatte (27) aus Stahl gedrückt wird, die parallel zur Isolierplatte (15) liegt und an diese kurzzeitig anschließt;
C: Die beheizte Trägerplatte (27) mit der Formhülse (10) in einer Pressvorrichtung zwischen zwei beheizten Pressplatten (17) eingespannt und dann die in der Formhülse (10) befindlichen Einzelteile (1, 2, 3) über auf die beweglichen Stempel (11, 12) der Formhülse (10) beiderseits axial drückende Druckstifte (13) verpresst werden, die durch die ebenfalls beheizten Pressplatten (17) gehen, wobei die Pressplatten (17) und die Trägerplatte (27) heiß bleiben;
D: Die verpressten Einzelteile (1, 2, 3) unter Druck in der Formhülse (10) und diese in der heißen Trägerplatte (27) zwischen den heißen Pressplatten (17) während einer notwendigen Druckhaltezeit verbleiben;
E: Dann die Druckstifte (13) zurückgefahren, die Pressvorrichtung geöffnet, die Trägerplatte (27) aus den Pressplatten (17) ausgefahren und die in der Formhülse (10) verpresste Masse drucklos in der heißen Trägerplatte (27) weiter aushärtet;
F: Die Formhülse (10) aus der heißen Trägerplatte (27) ausgestoßen und abgekühlt wird und anschließend der abgekühlte Formkörper aus der Formhülse entformt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerplatte (27) mehrere, insbesondere zylindrische Formhülsen (10) in paralleler Lage aufnimmt.
4. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Presse die Trägerplatte (27) zwischen den zwei Pressplatten (17) derart eingespannt wird, dass die durch die beiden Pressplatten (17) hindurchgreifenden Druckstifte
(13) mit den ersten Bohrungen (20) in der Trägerplatte (27) fluchten, so dass jeweils ein Druckstift (13) an den beweglichen Stempeln (11, 12) in den Formhülsen (10) angreift oder in die Formhülse (10) eingreift.
5. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Druckstift (13) in den Führungshülsen (23) über Spannbolzen (22) mit Tellerfedern (19) vorgespannt ist und die in den Pressplatten (17) verschiebbaren Führungshülsen
(23) mit zwei miteinander verschraubten, beweglichen Druckplatten (31a, 31b) starr verbunden sind.
6. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressplatten (17) und die Trägerplatte (27) vertikal ausgerichtet sind und die Formhülsen (10) in den ersten Bohrungen (20) der letzteren horizontal liegen.
7. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (27) als Vielfach-Nutzen, insbesondere als 100-fach Nutzen gestaltet ist.
8. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (27) und die Pressplatten (17) zweite Bohrungen (16) zur Aufnahme der Heizpatronen oder zum Durchströmen mit einem Temperiermedium aufweisen.
9. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Bohrungen (16) für die Heizpatronen oder für das Temperiermedium in der Trägerplatte (27) zwischen den die Formhülsen (10) aufnehmenden ersten Bohrungen (20) und in den Heizplatten (17) zwischen den die Führungshülsen (23) aufnehmenden Bohrungen liegen.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presszeit annähernd 15 Minuten beträgt .
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeformten Einzelteile (1, 2, 3) einen in der Formhülse (10) zentral und axial liegenden Isolationskern (1) und je einen zu beiden Seiten des Isolationskerns (1) innerhalb der Formhülse (10) axial liegenden Leitkörper (2) so aufweisen, dass der Isolationskörper (1) die beiden Leitkörper (2) voneinander isoliert und der Isolationskörper (1) an zwei einander in radialer Richtung gegenüberliegenden Seiten zur Innenwand der Formhülse (10) freiliegt und der so in die Formhülse (10) eingelegte
Vorpressling eine an die Innenwand der Formhülse (10) anliegende zylindrische Außenkontur hat, und dass eine der Stirnseiten dieser zylindrischen Außenkontur von einem zylindrischen Vorpressling in Form einer Kappe (3) gleichen Durchmessers abgeschlossen wird.
12. Pressvorrichtung, die zur Herstellung von Verbundkörpern, insbesondere zylindrischer Keramikkörper von Glühstiftkerzen, gemäß dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pressvorrichtung eine Trägerplatte (27) mit ersten Bohrungen (20) senkrecht durch die Trägerplatte mit einem zur Aufnahme der Formhülsen (10) angepassten Durchmesser zwischen zwei Pressplatten derart eingespannt ist, dass in den Pressplatten zurückgefahrene Druckstifte (13) mit den Formhülsen (10) in der Trägerplatte fluchten, so dass bei Bewegung der Druckstifte gegen die Trägerplatte (27) die zwischen den Stempeln (11, 12) der Formhülse (10) eingeschlossene Masse verpresst wird, wobei die Trägerplatte (27) und die Pressplatten (17) zweite Bohrungen (16) in der Plattenebene zwischen den ersten Bohrungen (20) zur Aufnahme von elektrischen Heizpatronen oder zum Durchströmen eines Wärmeträgermediums aufweisen.
13. Pressvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pressvorrichtung eine Trägerplatte (27) mit regelmäßig beabstandeten ersten Bohrungen (20) senkrecht durch die Trägerplatte mit einem zur Aufnahme der Formhülsen (10) angepassten Durchmesser unter Verwendung von Zentrierhilfen (21) zwischen zwei Pressplatten derart eingespannt ist, dass in den Pressplatten zurückgefahrene gefederte Druckstifte (13) mit den Formhülsen (10) in der Trägerplatte fluchten, so dass bei beidseitiger Bewegung der Druckstifte gegen die Trägerplatte (27) die zwischen den Stempeln (11, 12) der Formhülse (10) eingeschlossene Masse verpresst wird, wobei die Trägerplatte (27) und die Pressplatten (17) zweite Bohrungen (16) in der Plattenebene zwischen den voneinander beabstandeten ersten Bohrungen (20) zur Aufnahme von elektrischen Heizpatronen oder zum Durchströmen eines Wärmeträgermediums aufweisen.
14. Pressvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Isolierplatte (15) zwischen den Pressplatten (17) und oberen Anschlagplatten (32) vorgesehen ist .
15. Pressvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierplatte (15) die Trägerplatte (27) und die Pressplatte (17) thermisch gegen den Rest der Pressvorrichtung isoliert.
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