DE3805569C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Strang­ pressen einer keramischen Charge nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE-Gebrauchmusterschrift 17 16 764 ist eine gat­ tungsgemäße Vorrichtung bekanntgeworden, bei der zu verpres­ sendes Material über eine Öffnung einer ersten Schnecken­ presse oder -mühle zugeführt und durch ein Mundstück zu einem Strang verformt wird. Dieser Strang wird durch einen an das Mundstück anschließenden Schnitzelkopf zerkleinert, wobei im Interesse einer einwandfreien Evakuierung in einer Vakuumkammer die Größe der anfallenden Schnitzel möglichst klein sein soll. An die Vakuumkammer schließt eine zweite Preßschnecke an, durch die das zerschnitzelte Material dann in einem Preßkopf zu dem gewünschten Erzeug­ nis gepreßt wird.

Bei bisher zur Anwendung gelangenden Strangpreßverfahren bzw. -vorrichtungen werden von der Vakuum-Schneckenpresse erhal­ tene Keramikchargen unmittelbar extrudiert und durch die Strangpreßmaschine zu gewünschten Gestalten ausgebildet. Das bedeutet, daß selbst dann, wenn Schichten in den Kera­ mikchargen, die von den Schnecken überführt werden, auf­ treten, diese die Schichten enthaltenden Keramikchargen extrudiert und ausgeformt werden, ohne als Ausschuß verwor­ fen zu werden. Wenn die geformten stabförmigen Körper der Keramikchargen, die solche Schichten enthalten, unmittel­ bar durch die Spritzpreßmaschine extrudiert werden, um geformte Körper von gewünschten Ausgestaltungen zu erhal­ ten, so treten als Ergebnis dessen örtliche Verformungen als Fehler in den Körpern nach ihrer Formung durch die Spritzpreßmaschine oder nach dem Brennen der geformten Körper auf. Diese Fehler sind insbesondere schwerwiegend, wenn es sich um das Formen von keramischen Wabenstrukturen handelt, deren Gitter örtlich verformt werden, beispiels­ weise in Längsrichtungen von Durchgangsöffnungen gewellt oder als von beispielsweise quadratischen Zellen abweichen­ de trapezförmige Zellen geformt werden. Als Ergebnis des­ sen werden, wenn z. B. ein Katalysator von einer solchen Wabenstruktur, die Fehler aufweist, getragen wird, die Durchgangsöffnungen der Struktur im Gebrauch oftmals ver­ stopft.

Bei der gattungsbildenden Vorrichtung ist keinerlei Vorkeh­ rung getroffen, um das von der zweiten Preßschnecke dem Preßkopf zugeführte Material in irgendeiner Weise in sei­ ner inneren Struktur zu beeinflussen. Die vom Preßkopf zu dem gewünschten Erzeugnis (Endprodukt) gepreßten Körper werden folglich Schichtenausbildungen einschließen, die zu Fehlern in diesen Körpern führen, d. h. die Vorrichtung nach dem DE-GM 17 16 764 ist mit den vorstehend geschil­ derten Nachteilen behaftet.

Durch den Erfindungsgegenstand soll die Aufgabe gelöst werden, die bekannte Vorrichtung derart weiterzubilden, daß jegliche Schichtenbildungen in einem von einem Preß­ kopf einer Spritzpreßmaschine, die ein Endprodukt extru­ diert, zugeführten Säulenkörper und damit durch die Schich­ tenbildungen im Endprodukt hervorgerufene Verformungen oder Fehler vermieden werden, und zwar insbesondere bei Endprodukten, die eine Wabenstruktur in ihrem Inneren zur Bildung von Durchgangsöffnungen aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.

Durch die Gittertrommel wird die von der Transportschnecke dem Preßkopf zugeführte Keramikcharge aufgelockert, wobei bis dorthin vorhandene Schichtenstrukturen in der Charge weitestgehend beseitigt werden. Der durch den Preßkopf erzeugte Säulenkörper, der einen Durchmesser und eine Län­ ge hat, die seine Aufnahme in einer anschließenden Spritz­ preßmaschine zulassen, ist foIglich durchaus homogen, so daß auch im von der Spritzpreßmaschine geformten Endpro­ dukt diese Homogenität vorhanden ist, was durch Verformun­ gen hervorgerufene Fehler im Endprodukt ausschließt. Da Schichtenstrukturen in erster Linie im Zentrum der Keramik­ chargen auftreten, wird durch die Ausbildung der Gitter­ trommel mit einem zum Zentrum hin dichteren Gitter eine erhöhte Auflösung der dort in der Transportschnecke zuge­ führten Charge erreicht. Das Beseitigen der Schichten­ strukturen im Inneren der Charge ist insbesondere dann von wesentIicher Bedeutung, wenn das Endprodukt eine Wa­ benstruktur aufweisen soll, d. h., ein Hohlkörper mit läng­ lichen Durchgangsöffnungen ist. Bei Vollkörpern, wie z. B. Tellern, oder solchen Körpern, die nur eine Vertiefung oder einen einzigen Durchgang haben, wie z. B. Teile von Isolatoren, tritt das durch die Schichtenstrukturen her­ vorgerufene Problem weniger oder nicht in Erscheinung. Bei Körpern mit Wabenstrukuren, also vielen Durchgängen, wobei diese durch dünne Wände begrenzt werden, führen sol­ che Schichtenstrukturen zu Fehlern im Endprodukt, die ent­ weder Ausschuß oder Mängel im späteren Gebrauch dieses Produkts zum Ergebnis haben.

Die Beseitigung der Schichtenstrukturen wird noch dadurch verbessert, daß die Stege der Gittertrommel einen längli­ chen Querschnitt haben, also die vorbeifließende Masse auf größerer Länge beeinflussen, und stromlinienförmig ausgebildet sind, um den Strömungswiderstand gegenüber der fließenden Masse zu verringern.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zum großen Teil geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Strangpressen von Keramik­ material gemäß der Erfindung;

Fig. 2a und 2b DarsteIlungen einer Gittertrommel.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Vakuum- Knetsektion, die aus einer Schrauben- oder Schneckenmühle 1 und einer Vakuumkammer 2 besteht, um ein Keramikmaterial zu kneten, so daß eine Keramikcharge zum Formen eines keramischen Körper erhalten wird, und eine Formsektion, die eine Transportschnecke 3 zur Überführung der in der Vakuumkammer 2 befindlichen Keramikcharge und einen Preß­ kopf 4 zur Ausbildung der von der Schnecke in einen kreis­ förmigen Zylinder oder Säulenkörper überführten Keramik­ charge enthält. Die Vakuum-Knetsektion und die Säulenkör­ per-Formsektion sind auf einem Maschinengestell 5 angeordnet.

Die Schneckenmühle 1 dient der Überführung eines durch eine Materialzuführöffnung 6 eingebrachten keramischen Materials in die Vakuumkammer 2, wobei das Material gekne­ tet wird. Luftblasen in der gekneteten und in die Vakuum­ kammer eingeführten Keramikcharge werden in der Vakuumkam­ mer 2 entfernt. Die Keramikcharge fällt in der Vakuumkam­ mer unter der Schwerkraft auf den Boden eines Schachts am Einlauf der Schnecke, um aufgelockert und in die Form­ sektion eingebracht zu werden.

Die in die Formsektion eingebrachte Keramikcharge wird durch die Schnecke 3 weitertransportiert, wobei sie kom­ primiert wird. Dann tritt die Charge durch eine Gitter­ trommel 7, die an der Austrittsseite der Formsektion ange­ ordnet ist, wodurch die Charge fein aufgelockert sowie aufgebrochen wird und jegliche Schichten beseitigt werden. Anschließend wird die von Schichten freie Keramikcharge im Preßkopf 4 zu einem zylindrischen oder säulenförmigen Körper von kreisförmiger Gestalt geformt. Mit Hilfe einer an der Austrittsstelle des Preßkopfes 4 angeordneten Schneid- oder Trennvorrichtung 8 wird der erhaltene säu­ lenförmige Körper in Stücke von vorbestimmter Länge ge­ schnitten. Der abgeschnittene, säulenförmige Körper wird in eine (nicht gezeigte) Spritzpreßmaschine für einen nächsten Verfahrensschritt eingebracht. In diesem Fall ist es nötig, daß der säulenförmige Körper einen Durchmes­ ser und eine Länge hat, die es ermöglichen, ihn in den Zylinder der Spritzpreßmaschine einzuführen.

Gemäß den Fig. 2a und 2b besteht das Gitter 9 der Gitter­ trommel 7 aus konzentrischen kreisförmigen und aus radia­ len Gitterstegen, wobei erfindungsgemäß diese Stege im Zentrum des Gitters 9 mit größerer Dichte als im Außen­ umfangsbereich angeordnet sind. Der Querschnitt der Git­ terstege ist vom Preßkopf 4 zur Seite der Schnecke 3 hin stromlinienförmig ausgebildet, wobei die Stromlinienform ihre Spitze an der Anlaufseite des Keramikmaterials hat und sich zur stromabwärtigen Seite hin verbreitert. Anstel­ le der konzentrischen kreisförmigen und radialen Gitter­ stege können diese auch eine Wabenstruktur mit größerer Dichte der Stege im Zentrum als im Außenumfangsbereich der Gittertrommel bilden. In jedem Fall werden durch die dichtere Anordnung der Gitterstege im Zentrum Schichten, die vor allem im Zentrum einer Keramikcharge auftreten, wirksam beseitigt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Strangpressen einer keramischen Charge mit einer eine Schneckenmühle (1) und eine daran an­ schließende Vakuumkammer (2) umfassenden Knetsektion sowie einer an diese sich anschließenden, eine Trans­ portschnecke (3) enthaltenden Formsektion mit einem einen zylindrischen Formkörper ausbildenden Preßkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trans­ portschnecke (3) und dem Preßkopf (4) eine Gittertrom­ stege im Zentrum der Gittertrommel mit größerer Dichte als in deren Außenumfangsberich angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstege der Gittertrommel (7) eine Waben­ struktur bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittertrommel (7) konzentrische kreisförmige und radiale Gitterstege umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Gitterstege in Fließrichtung des Keramikmaterials stromlinienför­ mig ausgebildet ist und die Stromlinienform ihre Spitze an der Anlaufseite des Materials hat und sich zur strom­ abwärtigen Seite hin verbreitert.