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DE2631441A1 - Vorrichtung zum pressen von koerpern mit komplizierter oberflaeche, insbesondere elektrischen schirmisolatoren - Google Patents

Vorrichtung zum pressen von koerpern mit komplizierter oberflaeche, insbesondere elektrischen schirmisolatoren

Info

Publication number
DE2631441A1
DE2631441A1 DE19762631441 DE2631441A DE2631441A1 DE 2631441 A1 DE2631441 A1 DE 2631441A1 DE 19762631441 DE19762631441 DE 19762631441 DE 2631441 A DE2631441 A DE 2631441A DE 2631441 A1 DE2631441 A1 DE 2631441A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure vessel
flexible
mold
mould
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19762631441
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Dieter Dipl Ing Kraemer
Dieter Dipl Ing Pelikan
Hans-Ulrich Dipl Ing Rauscher
Rudolf Wasner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HERMSDORF KERAMIK VEB
Keramische Werke Hermsdorf VEB
Original Assignee
HERMSDORF KERAMIK VEB
Keramische Werke Hermsdorf VEB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HERMSDORF KERAMIK VEB, Keramische Werke Hermsdorf VEB filed Critical HERMSDORF KERAMIK VEB
Publication of DE2631441A1 publication Critical patent/DE2631441A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/008Applying a magnetic field to the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/003Pressing by means acting upon the material via flexible mould wall parts, e.g. by means of inflatable cores, isostatic presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Pressen von Körpern mit komplizierter Oberfläche, insbesondere elektrischen Schirmisolatoren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, im wesentlichen bestehend aus Druckbehälter und flexibler Preßform mit Stützgerüst, zum isostatischen Pressen von Körpern mit komplizierter Oberfläche, insbesondere elektrischen Schirmisolatoren, aus pulverförmigem Material unter Anwendung des sogenannten Trockenmatrizenverfahrens.
  • Für das Pressen bzw, Formen von metallischem oder keramischem pulverförmigen Material wird in immer größerem Umfang das isostatische Preßverfahren angewandt. Hierbei beschränkt sich die Anwendung vorwiegend auf Erzeugnisse mit relativ einfacher Oberfläche, wie Rohre, Kugeln, Hubel u. ä. Körper. Erzeugnisse mit komplizierten Konturen, beispielsweise elektische Schirmisolatoren, insbesondere solche mit einer großen Schirmausladung und einem hohen Hohe/Durchmesser-Verhältnis, noch dazu mit einem möglichst tlundertprozentigen Ausformungs grad, werden in produktionsreifen Verfahren noch nicht hergestellt.
  • Der Grund hierfür liegt darin, daß beim P-rEssen solcher Eörper einige Probleme auftreten, die bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst werden konnten.
  • Flexible Preßformen mit hohem Schlankheitsgrad und komplizierter Kontur haben naturgemäß keine ausreichende Stand und Formfestigkeit. Wählt man, um diese Schwierigkeit zu umgehen, ein festeres Material und eine größere Wandstärke für die flexible Preßform, so ist es andererseits praktisch unmöglich, diese Form nach dem Preßvorgang von dem Preßling abzuziehen, ohne denselben zu beschädigen. Auch ist es schwierig, bei solchen Formen die erforderliche Fülldichte zu erreichen.
  • Man hat versucht, diese Probleme dadurch zu lösen, daß man eine Form relativ geringer Wandstärke und mittlerer Shorehärte wählte, die in axialer Richtung durch feste Stützen, und in radialer Richtung durch zwei gegenüberliegende Stützkörper, die gleichzeitig, um die notwendige Fülldichte zu erreichen, als Vibratoren fungieren, abgestützt werden. Durch Einblasen von Luft in die flexible Form nach dem Preßvorgang oder durch Einsetzen der Form mit dem Preßling in einen unter Vakuum stehenden Behälter oder durch Absaugen der Preßflüssigkeit aus dem Druckbehälter kann der Preßling der Form entnommen werden.
  • Diese Arbeitsgänge, Vorverdichten, Entlüften und Entformen, werden nach dem bekannten Stand der Technik meist außerhalb des Druckbehälters durchgeführt und nehmen innerhalb eines Arbeitszyklus viel Zeit in Anspruch, so daß sie das Verfahren unökonomisch gestalten.
  • Zweck der Erfindung ist, das isostatische Formen von Schirmisolatoren ökonomisch günstiger zu gestalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es ermöglicht, Preßlinge mit komplizierter Oberfläche, insbesondere Schirmisolatoren, ohne Beschädigung derselben in einfacher Weise zu entformen, wobei die Preßform im Druckbehälter verbleibt, ebenso wie bei der Durcbfübrung der weiteren Nebenarbeiten, wie Füllen und Entlüften der Form sowie Vorverdichten des pulverförmigen Preßmaterials in der Preßform.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer aus Druckbehälter und flexibler dünnwandiger Preßform mit porösem elastischem Stützgerüst, in dem feste senkrechte Streben eingebettet sind, sich an deren Außenkanten mehrere aus dem elastischen Stützgerüst herausragende Eisenzapfen befinden, denen gegenüber je ein Elektrotopfmagnet zur Erzeugung eines elektro-magnetischen Feldes angeordnet ist. Die mit dem porösem Stützgerüst ummantelte flexible Preßform ist in einem mit Bohrungen für den Durchtritt der Druckflüssigkeit versehnen Stahlrohr untergebracht, dessen unteres Ende durch einen Flansch und dessen oberes Sunde durch den Verschlußflansch des Druckbehälters abgeschlossen ist, wobei die Wandung des oberen Endes des Stahlrohres nach außen eine konische Verstärkung aufweist, die in das entsprechende konisch erweiterte obere Ende des Druckbehälters paßt. In der Wandung des Stahirohres sind die Topfmagneten befestigt; ggf. auch an der Innenwandung des Druckbehälters. Für das Formen von kleineren Körpern, beispielsweise Postisolatoren, ist die Vorrichtung in den Druckbehälter einsetzbar. In diesem Fall weisen die Enden des Stahlrohres einen äußeren, ringförmigen Flansch auf, mit dem Je ein kreisförmiger Verschlußdeckel zur oberen-und unteren Abdichtung der flexiblen Preßform verschraubt ist. Die Enden der felxiblen Preßform ragen, zwecks Befestigung derselben, über den ringförmigen Flansch. Zwischen Verschlußdeckel und Flansch befindet sich eine Dichtung.
  • Durch entsprechende elektrische Schaltung erzeugen die Topfmagnete ein elektro-magnetisches Wechselfeld, wodurch die senkrechten Streben als Vibrator fungieren.
  • Bei genügender Dicke der sich an der Innenseite des Schwammgummistützgerüstes während des Vulkanisierend bildende Preßheut kann diese die Funktion der flexiblen Preßform übernehmen.
  • Di. Vorrichtung ermöglicht ein leichtes Entformen des Preßlings ohne denselben zu beschädigen. Selbst Schirmisolatoren mit einem hohen 8chlankheitsgrad und einer großen Schirmausladung* z. B. Hochspannungs-Langstabisolatoren für Verschmutzungs- und Nebelgebiete, lassen sich nach dem Preßvorgang ohne Schwierigkeit und in kurzer Zeit aus der flexiblen Preßform entnehmen, und zwar ohne vorheriges Absaugen der Preßflüssigkeit und ohne Anlegen eines. Vakuums. -Durch die hohe Standfestigkeit der Form und durch die Vorverdichtung der in die Form' gefüllten granulat- oder pulverförmigen Masse mittels der als Vibratoren fungierenden Stützstreben wird eine hohe Fülldichte und damit eine hundertprozentige Ausformung erreicht.
  • Zwei Ausführungsbeispiele sollen die Vorrichtung und deren Funktion näher erläutern. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt Fig. 1 die Vorderansicht der Vorrichtung im Schnitt A und B, Fig. 2 die Draufsicht der Vorrichtung im Schnitt A und B, Fig. 3 die Vorderansicht einer weiteren Ausführung der Vorrichtung im schnitt D und C, Fig. 4 die Draufsicht der weiteren Ausführung der Vorrichtung im Schnitt D und C.
  • 1. Beispiel: Die aus Gummi mittlerer Shorehärte bestehende flexible Preßform, deren innere Kontur der Außenkontur des Preßlings entspricht, mit einer Wandstärke von etwa 3 mm ist mit ihrer äußeren Mantelfläche mit dem aus Schwammgummi bestehenden Stützgerüst 5 umgeben, wobei die Verbindung beider Körper mittels Vulkanisation erfolgte. In dieses poröse Stützgerüst sind die aus Eisen bestehenden senkrechten Streben 6 einvulkanisiert. Um die Haftung zwischen Schwammgummi und Streben zu erhöhen, sind dieselben mit Bohrungen 6a versehen, die außerdem der Gewichtserleichterung dienen. Die Anzahl und Länge der Streben richtet sich nach Durchmesser und Länge des Preßlings 13. In der beispielhaften Vorrichtung sind vier Streben vorgesehen. An den Außenkanten der Streben 6, auf die Länge gleichmäßig verteilt, sind Je zwei eiserne Zapfen vorhanden. Das poröse Stützgerüst ist in einem Abstand von etwa 40 mm von einem Stahlrohr 8 umgeben. Länge und Wandstärke richtet sich nach der Größe des Preßlings. In Aussparungen der Stahlrohrwandung, gegenüber den an den Streben befindlichen Zapfen 7, ist Je ein Elektro-Topfmagnet 11 angeordnet.
  • Die Magnete sind durch elektrische Leitungen miteinander verbunden. Die eiektrische Zuleitung von außen erfolgt durch die Wandung des Druckbehälters 1 in üblicher Weise mittels einer Durchführung, die auf der Innenseite mit einer Lippendichtung abgedichtet ist. Ein mit dem unteren Ende des Stahlrohres 8 verschraubter Flansch 10 dichtet die flexible Preßform 4 nach unten ab. Das obere Ende des Stahlrohres 8 weist nach außen eine konische Verdichtung 9 auf, die in eine entsprechende konische Ausweitung der Druckbehälterwandung paßt. Ben oberen Abschluß der Vorrichtung sowie die Abdichtung des Druckraumes 12 bildet der Verschlußflansch 2 des Druckbehälters 1 zusammen mit der Dichtung 14. Die flexible Form 4 wird nach oben durch den in die Einfüllöffnung 3 bzw. in den Verschlußflansch 2 einsetzbaren Schnellverschluß 15 abgedichtet. Die Verbindung zwischen dem inneren und dem äußeren Flüssigkeitsraum 12; 12a wird durch mehrere Bohrungen 16 in der Wandung des Stahlrohres 8 hergestellt.
  • Ein Arbeitszyklus läuft folgendermaßen ab: Die durch Entfernen des Schnellverschlusses 15 geöffnete Form 4 wird durch die Einfüllöffnung 3 mit pulver- oder granulatförmigem Material 17 gefüllt, wobei die Topfmagnete 11 so geschaltet sind, daß sie ein elektro-magnetisches Wechselfeld erzeugen und dadurch die Streben 6 in Vibration versetzen.
  • Durch diese Vorverdichtung in Verbindung mit der Formhaltung durch das poröse Stützgerüst 5 mit den eingebetteten Streben 6 wird das vorgegebene Füllvolumen erreicht. Dabei wird die Masse über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Ventil im Schnellverschluß 15 entlüftet. Hierdurch wird eine hundertprozentige Ausformung durch den Preßvorgang erzielt.
  • Beim Pressen durchdringt die Druckflüssigkeit 24 das poröse Stützgerüst aus Schwammgummi 5, dessen Poren miteinander verbunden sind, und leitet den isostatischen druck auf die äußere Mantelfläche der flexiblen Form 4.
  • Nach dem Preßvorgang wird der Druck der in den Druckräumen 12; 12a befindlichen Flüssigkeit abgebaut und der Druckbehälter 1 bzw. die flexible Form 4 geöffnet. Durch Einschalten des Stromflusses wird in den Topfmagneten 11 ein elektromagnetisches Feld aufgebaut, das fast schlagartig die Zapfen 7 und damit die Stützstreben 6 anzieht und so ein Aufweiten der flexiblen Form 4 verursacht. Die Größe des Aufweitens ist so ausgelegt, daß in Verbindung mit dem Schwindungsmaß des Preßlings 13 dieser ohne Schwierigkeit der Form 4 entnommen werden kann (Schnitt B). Die durch die Aufweitung der flexi; blen Form verdrängte Flüssigkeitsmenge entweicht über die Zuleitung 18 in einen zeichnerisch nicht dargestellten, mit einem Ventil versehenen, Ausgleichsbehälter. Es ist auch möglich, beim Druckabbau nach dem Preßvorgang den Kolben der-Hochdruckpumpe über den Nullpunkt hinaus zurückzubewegen, um damit einen Teil der Druckflüssigkeit abzusaugen, der etwa der Aufweitung der Preßform entspricht. In diesem Fall kann auf den Ausgleichsbehälter verzichtet werden.
  • Bei einem Bahnstabisolator von 500 mm Länge und 200 mm Durchmesser erzeugen die Magnete eine Zugkraft von etwa 200 kp bei einem Hub von 35 mm.
  • Nach Herausnahme des Preßlings wird der Stromfluß abgeschaltet, und die aufgeweitete Form geht auf Grund ihrer Elastizität in ihre Ausgangsform zurück.
  • Die Vorrichtung ist für einen neuen Arbeitszyklus bereit.
  • 2. BeispielS Für das Formen kleinerer Isolatoren, beispielsweise Postisolatoren, unter Anwendung des isostatischen Preßverfahrens, ist es technologisch mitunter zweckmäßig, zumal nur ein größerer Druckbehälter zur Verfügung steht, mehrere Formen in denselben unterzubringen oder einen kleineren Druckbehälter abwichselnd mit einer Preßform zu beschicken. Hierbei kann ein gewisser kontinuierlicher Arbeitsablauf erreicht werden, indem während des Beschickens, Pressens und tiadens der Vorrichtung bereits geformte Preßlinge außerhalb des Druckbehälters entformt werden können und die Preßform wieder gefüllt werden kann unter gleichzeitiger Vorverdichtung der pulver- oder granulatförmigen Masse.
  • Diese Mobilität der Preßform erfordert neben der geringeren Größe eine etwas andere konstruktive Ausführung.
  • Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, besteht der Unterschied dieser Preßform gegenüber der gemäß Fig. 1 und 2 darin, daß das Stahlrohr 19 an beiden Enden einen ringförmigen Flansch 20 hat, auf den Je ein Verschlußdeckel 21 aufschraubbar ist.
  • Diese Verschlußdeckel 21 schließen die flexible Form 22 nach oben und unten ab. Die Enden der flexiblen Preßform 22 sind scheibenförmig erweitert und ragen über den Flansch 20, den sie zweckmäßigerweise auf seiner ganzen Fläche bedecken und bilden mit der Dichtung 23 die Abdichtung zwischen Flansch 20 und Verschlußdeckel 21. Ansonsten sind die konstruktiven Hauptmerkmale die gleichen, wie die der Ausführung gemäß Fig. 1 und 2.

Claims (5)

PatentansPrüche:
1. Vorrichtung zum isostatischen Pressen von Körpern mit komplizierter Oberfläche, insbesondere elektrischen Schirmisolatoren aus pulver- oder granulatförmigem Material, unter Anwendung des sogenannten Trockenmatrizenverfahrens, im wesentlichen bestehend aus einem Druckbehälter, einer relativ dünnwandigen, mit einem aus porösem elastischem Material bestehenden Stützgerüst umgebenen flexiblen Preßform und mehreren im elastischen Stützgerüst eingebetteten, aus festem Material bestehenden senkrechten Streben, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Streben (6) an ihren Außenkanten mehrere aus der porösen ummantelung (5) herausragende Eisenzapfen (7) aufweisen, denen gegenüber Je ein Elektro-Topfmagnet (11), zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, angeordnet ist und daß die mit dem porösen Stützgerüst (5) ummantelte flexible Preßform (4) in einem mit Bohrungen (16) für den Durchtritt der Druckflüssigkeit (24) versehenen Stahlrohr (8) untergebracht ist, dessen unteres Ende durch einen Flansch (10) und dessen oberes Ende durch den Verschlußflansch (2) des Druckbehälters (1) abgeschlossen ist, wobei die Wandung des oberen Endes des Stahlrohres (8) nach außen eine konische Verstärkung (9) aufweist, die in das entsprechend konische erweiterte obere Ende des Druckbehälters (1) paß; und daß in der Wandung.des Stahlrohrs (8) die Topfmagneten (11) befestigt sind,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Topfmagneten (10) an der Innenwandung des Druckbehälters (1) befestigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in den Druckbehälter (1) einsetzbar ist, wozu die Enden des Stahlrohres (19) einen äußeren ringförmigen Flansch (20) aufweisen, mit dem Je ein kreisförmiger Verschlußdeckel (21) zur oberen und unteren Abdichtung der flexiblen Preßform (22) verschraubt ist, wobei die Enden der flexiblen Form (22), zwecks Befestigung derselben, über den ringförmigen Flansch (20) ragen und daß unter beiden Verschlußdeckeln (21) äe eine Dichtung (23) liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende elektrische Schaltung die Topfmagneten (11) ein elektro-magnetisches Wechselfeld erzeugen, wodruch die senkrechten Streben (6) als Vibrator fungieren,
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an der Innenseite des Schw'ammgummistützgerüstes (5) während des Vulkanisierens bildende Preßhaut die Funktion der flexiblen Form (4; 22) übernimmt.
DE19762631441 1975-07-15 1976-07-13 Vorrichtung zum pressen von koerpern mit komplizierter oberflaeche, insbesondere elektrischen schirmisolatoren Withdrawn DE2631441A1 (de)

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DD120615A1 (de) 1976-06-20

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