NO136016B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til pressing av kornformede seige plastiske masser.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til formgivning av kornformede seige

plastiske masser, f. eks. for frembringelsen av store legemer av kunstkartaon og lig-nende som vanligvis i tilknytning under-kastes en brenningsprosess, og hvor det stilles høye krav til homogenitet, tetthet og feilfrihet av produktene. Slike masser føles før formgivningen sandaktig og seigt klebrige, er imidlertid ennu ikke plastiske. Først ved formgivningen får de plastisk karakter.

De kjente fremgangsmåter for formgivning av slike masser til formlegemer med mer enn 20 dm<3> vanligvis ca. 300— 1000 dm<3> innhold, er pressingen og stampingen. Fremstillingen av større legemer på blokkpresser støter på vanskeligheter fordi pressingstrykket ikke utbrer seg i massen som i en væske, men er mindre i presslege-mets midte enn ved de flater hvorpå pressingstrykket virker. På grunn av dette er legemene som er fremstilt på denne måten tross det anvendte høye pressingstrykk på ca. 600—1000 kg/cm<2> ikke av jevn tetthet. For pressing med strengpresse egner seg bare legemer med enkle tverrsnitt, best rundlegemer. Også ved strengpressing hvorved det anvendes .et spesifikt pressingstrykk på ca. 100—400 kg/cm<2> alt etter massens temperatur og tverrsnittsavsmal-ingen i munnstykket, finnes det tetthets-forskj eller, nemlig legemene er tettere utenpå enn inni.

Legemer med vanskelige utmålinger,

men også slike hvor det på grunn av det

nødvendige lille stykkantall ikke lønner seg med fremstillingen av dyre pressformer, stampes for det meste. Herved stampes legemene i enkle former til å ta fra hverandre som f. eks. er fremstilt av tre, for

hånden ved hjelp av pressluftstampere i lagvis dvs. den stampemasse som er nød-vendig for fremstillingen av et legeme, fylles ikke med en gang i formen men tilset-tes porsjonsvis idet hver porsjon for seg stampes. Denne lagvise fremstilling av formlegemer er f. eks. ved pressing ikke mulig fordi legemene da etterpå spalter seg i lageneslagplan.

Da imidlertid pressluftstamperne bare har en meget liten stampeflate på ca. 20 cm<2> kan ved denne arbeidsmåte disse feil ikke opptre fordi det da ikke kommer til dannelse av lagplan. Pressluftstamperne har en slaglengde på ca. 150 mm og et

slagtall på ca. 600 pr./min. Stampingen for hånden ved hjelp av pressluftstampere krever megen evne, erfaring og omhygge-lighet. De oppnåelige resultater er meget gode. Man har allerede erstattet håndar-beidet ved stampingen ved hjelp av maski-nelle innretninger som etteraper hånd-stampingen.

Slike stampemaskiner benyttes f. eks. til innstamping av pressmassen i streng-pressenes resipienter og til fremstilling av konverter-bunner også store elektroder for elektriske ovner er allerede stampet med dem. Slike maskiners stempel har ca. 300 mm slaglengde og et slagantall på ca. 200 pr./min. Håndstampede legemers kvalitet oppnås imidlertid ikke med de kjente stampemaskiner. Ved fremstillingen av støpe-former av formsand, bygningsstener av be-tongblandinger e. 1., er det også allerede blitt kjent et stort antall andre fremgangsmåter, således eksempelvis rystingen f. eks. ved vedvarende påslagning av formbordet på en såkalt ambolt, vibreringen ved hjelp av f. eks. roterende ubalanserte masser som innvirker på formen eller også på innholdet osv. Eventuelt anvendes også dessuten et ekstra trekk f. eks. ,ved hjelp av påkjen-ningsplater som legges på massen som befinner seg i formen.

Disse fremgangsmåter er imidlertid som bekjent ikke anvendbare for fremstillingen av høyverdige formlegemer av kornformede seige plastiske masser, da de ikke gir noen legemer av tilstrekkelig tetthet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen beror på en videre-utvikling av blokkpressingen. Ved blokkpressingen måtte man hittil f. eks. ved kunstkarbonfabrikasjonen anvende spesifikke trykk i størrelsesorden på 600—1000 kg/cm<2> for å oppnå tette formlegemer. Følgelig er pressene og også pressformene overordentlig tunge og dyre. Det ble nu overraskende funnet at man kan få presslegemer med de samme og sogar med ennu større tettheter ved anvendelsen

1 1

av en brøkdel på ca. 500 til 1000 av det vanlige presstrykk, idet man arbeider med en form som på den ene siden er åpen og f orm verktøyet med stemplene virker gjennom den åpne side på den massen som befinner seg i formen, når stemplet praktisk talt helt dekker formens tverrsnitt, og presses kraftoverførende mot den masse som befinner seg i formen, og derved vedvarende blir i kontakt med massen mens stemplet samtidig utfører stampebevegelser i pressningsretningen.

Eksempelvis gåes det frem således at man lar stemplet ved et pressningstrykk på inntil ca. 10 fortrinnsvis 0,5—3 kg pr./cm<2 >referert til formtverrsnittet, utføre stampebevegelser i størrelsesorden inntil ca. 50 fortrinnsvis 10—3Q slag pr./sek. og inntil ca. 15 fortrinnsvis 2—8 mm slaglengde i pressretningen, således at man til det jevnt formede pressingstrykk dessuten overleirer stampenevegelsen. Det jevntformede pressingstrykk som presstemplet stadig trykker på den masse som befinner seg i formen, kan frembringes på vilkårlig måte, f. eks. ved hjelp av skruespindler eller slag- og trykksylindre som drives med pressluft, vann eller olje.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnel-

sen har det vist seg som fordelaktig å dele presstemplet i flere ved siden av hverandre anordnet fra hverandre uavhengige stempler. Disse deler kan overfor hverandre og overfor formlegemene la det være fri en mest mulig liten spalte som kan utgjøre ca. 0,1—20, fortrinnsvis 0,1—10 mm, alt etter massens plastisitet og korning. Fordelaktig utfører de enkelte stempler deres slag

ikke samtidig, men beveger seg for å unngå svingninger i forskjellige takter. Utøvel-sen av det jevnt formede trykk av stemplene på massen som befinner seg i press-formen, har til forutsetning at formens bunn som ligger rett overfor presstemplene står i kraftoverførende forbindelse med

presstemplene. Herunder er pressretningen

fortrinnsvis loddrett. Stampebevegelsene kan påtvinges stemplene med mekaniske eller elektriske midler, f. eks. ved hjelp av kromtapper, eksentre, kammer, hydrauliske eller elektromagnetiske midler.

Ved fremstillingen av store formlegemer med høyder over 200 mm, er den allerede ovenfor nevnte lagvise stampningen å anbefale, idet før hver arbeidsprosess bare en del av den tilsammen nødvendige masse fylles i formen. Lagene kan være ca. 150— 300 mm høye. Stempelflaten som virker på massen som befinner seg i formen utstyres med fordel med et relé, for ved pressingen å begunstige forbindelsen av lagene med hverandre, og å unngå en lagdannelse.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tillater dessuten ytterligere kompletterin-ger. Således er det f. eks. hensiktsmessig under formgivningsprosessen å måle ytel-sen som er anvendt for presstemplets stampebevegelse, ved uforandret konstant presstrykk. Mot prosessens slutt dvs. når presslegemene når sin optimale tetthet, faller denne ytelse til en konstant verdi. Fra ytel-seskurven kan man derfor ta ut det tids-punkt hvor prosessen er avsluttet, og det er mulig f. eks. automatisk å stoppe stemplene ved hjelp av egnet styring og. å heve dem fra formen således at denne bringes ut av stemplets område, og det ferdige legeme deretter kan fjernes.

Fremgangsmåtens varianter fremgår av muligheten for under formgivningsprosessen, og for det andre ved konstant press-trykks høyde så vel som stemplenes slagantall og/eller slaglengde.

Da det nødvendige trykk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bare utgjør en meget liten brøkdel av de hittil nødven-dige trykk, kan de nødvendige innretninger bygges vesentlig enklere og lettere. En blokkpresse for formlegemer med en vekt på f. eks. 50 kg veier 80 000 kg, mens en maskin bygget på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for formlegemer på 1000 kg bare veier 9 800 kg. Disse tall viser en-tydig det oppnådde tekniske fremskritt.

Ikke bare pressene kan bygges lettere, men også pressformene. Blokkpressene iføl-ge de tidligere kjente fremgangsmåter krevde tunge stålformer fra hvilke formlegemene etter pressingene måtte trykkes ut ved hjelp av spesielle innretninger. Formene for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan bygges lettere og til å ta fra hverandre, således at etter pressingen kan formene f. eks. slås opp for å ta ut presslegemene.

Fremgangsmåten omfatter alle de ovenfor angitte muligheter som alt etter massenes art, etter legemenes form og etter de resultater som tilstrebes i de enkelte til-feller kan anvendes. Den er også anvend-bar i den kjeramiske industri til fremstilling av større legemer av masser som hittil vanligvis er stampet med pressluftstampere for hånden.

Et eksempel viser den overraskende virkning av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Med de samme pressmasser ble det under ellers like betingelser fremstilt et antall kunstkarbonlegemer i utmålingene 235 x 340 mm tverrsnitt, og 500 mm høyde, nemlig: 1) Ved hjelp av blokkpressing med et spe-sifik trykk på 800 kg/cm<2>. 2) Ved stamping for hånd ved hjelp av en handelsvanlig pressluftstamper med 140 mm slaglengde og 600 slag pr./ min., drevet med et lufttrykk på 600 ato. 3) Ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med en 1,14 kg pr./cm<2> jevnt formet trykk referert til formtverrsnittet, og dessuten stampebevegelse på 15 slag pr./sek. og 4 mm slaglengde.

Tettheten av presslegemene fremstilt ifølge de 3 fremgangsmåter utgjorde:

Presslegemene fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen viste ikke bare meget tilfredsstillende tettheter men var også i det indre meget jevnt tett, og ga etter en etterfølgende brenningsprosess u-klanderlige produkter av høy fasthet.

Tegningen viser skjematisk en mulig innretning til utføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Stampemaskinen har et åpent ramme-stativ 1 som også kan være lukket. Stati-vet 1 opptar stampeinnretningen og stampeformen 2, og forbinder disse kraftover-førende med hverandre således at det kan oppta reaksjonskreftene. Stampeinnretningen består av stampeverket 3 og skruespindelen 5 med drev 51 hvormed stampeverket kan heves og senkes.

Stampeformen 2 består av en ramme 21 som kan tas fra hverandre og som ligger på bunnplaten 22. Denne hviler på bordet 11 av rammestativet 1. Det er tilstede innretninger (ikke vist på tegningen) for å fastholde rammen 21 og bunnplaten 22 således på bordet 11 at stampeverket 3 med sitt stempel 31 ved hjelp av skruespindelen 5 helt nøyaktig kan senkes ned i stampeformen 2. Ved betjeningen av skruespindelen 5 kan stampeverket 3 beveges opp og ned. Det støtter seg da ved hjelp av glideskoen 32 på glide- og føringsbanen 12. Stampeverket 3 består av huset 33 hvori veivakselen 34 så vel som skaftene av stemplene 31 er lagret. Stemplene betjenes ved hjelp av veivstang 35. Da stampeverket 3 under drift heves og senkes, må det mel-lom drivinnretningen og veivakselen inn-koples et bevegelig lett f. eks. en kardang-aksel. Det ikke viste drev virker på aksel-stumpen 36.

Stampingen av presslegemet i stampeformen 2 foregår lagvis: pr. 150—300 mm formhøyde regner man vanligvis et lag. Etter at stampeverket ved hjelp av skruespindelen 5 er blitt bragt i høyeste stilling som vist på tegningen, fylles den stampemasse som er nødvendig for første lag i stampeformen 2, og stampeverket 3 senkes ned til massen. Samtidig settes stemplene 31 i drift ved hjelp av starting av veivakselen 34. Stemplene 31 har bare en liten slaglengde på 3 mm og et slagtall på 15 pr./sek. og stempel. De enkelte stemplers slag er tidsmessig forskjøvet overfor hverandre hvilket kan oppnås på kjent måte ved til-svarende fordeling av veivene på omdrei-ningskretsen av veivakselen 34. Under stampeprosessen trykkes stampeverket 3 ved betjening av skruespindelen 5 på den stampemasse som befinner seg i stampeformen 2 og da med et spesifikk flatetrykk på ca. 2 kg/cm<2>.

Så snart det første lag er fortettet bringes stampeverket 3 igjen i sin høyeste stilling, den stampemasse som er nødvendig for det annet stampelag fylles i stampeformen 2 og stampeprosessen gjentas. Like-ledes gåes det frem ved de følgende lag

inntil formen er fylt med fortettet stampemasse. For at de enkelte stampelag senere

ikke igjen kan skilles fra hverandre er den

nedre flate av stemplene 31 utstyrt med

pyramideformede forhøyninger 37. Det ferdige stampelegeme kan eventuelt etter av-skjæring av det øvre ca. 50 mm tykke lag

for fremstilling av en glatt overflate fjernes fra stampeformen 2, idet rammen 21

tas fra hverandre og fjernes. Stampelege-met forblir da inntil fastgjøring ved

hjelp av tørking resp. avkjøling alt etter

stampemassens art på bunnplaten 22.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til pressing av kornformede seige plastiske masser spesielt for kunstkarbonfremstilling i en eneste åpen form, idet et press-stempel som er oppdelt i flere fra hverandre uavhengige delstemp-ler virker på massen som befinner seg i formen gjennom dennes øvre, åpne side, karakterisert ved at stemplet som helt dekker formens tverrsnitt presses kraftoverførende på massen som befinner seg i formen, mens delstemplene samtidig utfører stampebevegelser i forskjellig takt i pressretningen, idet hver av disse kontinuerlig forblir i berøring med massen.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at ved et presstrykk på inntil ca. 10 kg/cm<2>, fortrinnsvis 0,5—3,0 kg/cm<2> referert til formtverrsnittet, utfører stemplet i pressretningen stampebevegelser i et antall inntil ca. 50 fortrinnsvis 10—30 slag/sek. under overhold-else av en slaghøyde inntil ca. 15, fortrinnsvis 2—8 mm.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—2, karakterisert ved at massens de-formeringsmotstand under formingsproses-sen måles kontinuerlig og benyttes til prosessens styring.

4. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1—3, karakterisert ved at under formgivningsprosessen forandres press-trykket og/eller slagantallet og/eller slag-høyden ved stemplet.