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EP 1 115 541 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.10.2003 Patentblatt 2003/40 |
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Anmeldetag: 08.07.2000 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE0002/237 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 0100/7223 (01.02.2001 Gazette 2001/05) |
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VERFAHREN ZUM PRESSEN ZYLINDRISCHER VERBUNDKÖRPER
METHOD FOR PRESSING CYLINDRICAL COMPOSITE BODIES
PROCEDE DE MOULAGE DE CORPS COMPOSITES CYLINDRIQUES
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR IT |
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Priorität: |
23.07.1999 DE 19934761
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.07.2001 Patentblatt 2001/29 |
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Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- AICHELE, Wilfried
D-71364 Winnenden (DE)
- DRESSLER, Wolfgang
D-71665 Vaihingen/Enz (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 19 857 958 GB-A- 1 383 395 US-A- 3 794 458
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GB-A- 472 110 US-A- 2 627 765 US-A- 4 009 977
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] 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.
[0002] 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 Rundschleifen derselben aufwendig und teuer. Auf die DE-A-3
519 437 wird auch verwiesen.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
[0003] 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 Verbunde nur aus der abgekühlten Pressform erfolgen sollte, da
die heißen zylindrischen Verbundkörper unter dem Einfluss von Entformungskräften deformiert
oder gar beschädigt werden.
[0004] Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
[0005] 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 Pressplatten 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. Dadurch 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.
[0006] Eine solche für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren 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.
[0007] Die obigen und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden,
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläuternden, Beschreibung noch deutlicher,
wenn diese Beschreibung bezogen auf die beiliegenden Figuren gelesen wird.
Figuren:
[0008]
Figur 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß verwendete
Formhülse, die die zur Verpressung vorgesehenen kalt vorgeformten Einzelteile aus
Bindemittel und Keramikpulver zwischen zwei eingepassten Druckstempeln aufnimmt.
Figur 2 zeigt schematisch und im Querschnitt einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen
Pressvorrichtung mit Mehrfachnutzen mit eingelegten Formhülsen.
Ausführungsbeispiel
[0009] 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 Trägerplatte eingedrückt werden.
[0010] Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Trägerplatte 27, die beidseitig
an die Trägerplatte aus Stahl angelegten Pressplatten 17, die miteinander verschraubten,
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.
[0011] Bei der 3efüllung 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 Stahlträgerplatte 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 Spiegelebene der gesamten
Pressvorrichtung darstellt.
[0012] Die Beheizung der Trägerplatte 27 und der Pressplatten 17 erfolgt über die Bohrungen
16 entweder durch eine strömende Wärmeträgerflüssigkeit oder über eingeschobene Heizpatronen.
[0013] Neben der halben Trägerplatte 27 ist in Figur 2 von der Pressvorrichtung nur die
eine Seite mit der Pressplatte 17, zwei gefederten Druckstiften 13, der Federmechanismus,
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
Druckstange 33, die untere Anschlagplatte 30 bzw. obere Anschlagplatte 32 und die
Isolierplatte 15, welche die Pressplatte 17 vom übrigen Bereich der Pressvorrichtung
thermisch isoliert.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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 der 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 Fcrmhülsen 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.
[0017] 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 preisgünstigen 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 Glühstiftkerzen
erreicht.
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 wird und der Formkörper
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.
1. Process for producing composite bodies, in particular cylindrical ceramic bodies for
sheathed-element glow plugs, in which the individual parts of the composite bodies
which are to be connected are pre-shaped by cold-pressing, are joined 'together in
a joining step and connected in a hot-pressing operation, and then the composite body
acquires its shape in a finishing operation,
characterized in that
A: the joining step includes a step in which the individual parts (1, 2, 3) are placed
into a moulding sleeve (10), and the moulding sleeve (10) is closed off on both end
sides by means of in each case one axially moveable ram (11, 12),
B: at least one moulding sleeve (10) which has been prepared in this way is then placed
into a bore in an insulating plate (15) and, from there, is forced into a first bore
(20) in a heated carrier plate (27) which lies parallel to the insulating plate (15)
and adjoins the latter;
C: the heated carrier plate (27) together with the moulding sleeve (10) is clamped
between two heated pressure plates (17) in a press device, and then the individual
parts (1, 2, 3) inside the moulding sleeve (10) are pressed by means of pressure pins
(13) which exert an axial pressure on the moveable rams (11, 12) on both sides of
the moulding sleeve (10) and which pass through the heated pressure plates (17);
D: the pressed individual parts (1, 2, 3) remain under pressure in the moulding sleeve
(10) and the moulding sleeve (10) remains in the hot carrier plate (27) between the
hot pressure plates (17) for a required pressure-holding time;
E: the pressure pins (13) are then retracted, the press device is opened, the carrier
plate (27) is retracted from the pressure plates (17) and the material which has been
pressed in the moulding sleeve (10) is hardened in the carrier plate (27);
F: the moulding sleeve (10) is ejected from the carrier plate (27) and the shaped
body is demoulded from the moulding sleeve.
2. Process according to Claim 1,
characterized in that
A: the joining step includes a step in which the individual parts (1, 2, 3) are placed
into a moulding sleeve (10), and the moulding sleeve (10) is closed off on both end
sides by means of in each case one axially moveable ram (11, 12),
B: at least one moulding sleeve (10) which has been prepared in this way is then plated
into a corresponding bore (14) in an insulating plate (15), and, from there, is forced
into a bore (20), which is flush with it, in a heated carrier plate (27) which is
made from steel, lies parallel to the insulating plate (15) and briefly adjoins the
latter;
C: the heated carrier plate (27) together with the moulding sleeve (10) is clamped
between two heated pressure plates (17) in a press device, and then the individual
parts (1, 2, 3) inside the moulding sleeve (10) are pressed by means of pressure pins
(13) which exert an axial pressure on the moveable rams (11, 12) on both sides of
the moulding sleeve (10) and which pass through the likewise heated pressure plates
(17), the pressure plates (17) and the carrier plate (27) remaining hot;
D: the pressed individual parts (1, 2, 3) remain under pressure in the moulding sleeve
(10) and the moulding sleeve (10) remains in the hot carrier plate (27) between the
hot pressure plates (17) for a required pressure-holding time;
E: the pressure pins (13) are then retracted, the press device is opened, the carrier
plate (27) is retracted from the pressure plates (17) and the material which has been
pressed in the moulding sleeve (10) is hardened further without pressure in the hot
carrier plate (27);
F: the moulding sleeve (10) is ejected from the hot carrier plate (27) and cooled,
and then the cooled shaped body is demoulded from the moulding sleeve.
3. Process for producing composite bodies according to Claim 1 or 2, characterized in that a carrier plate (27) accommodates a plurality of, in particular cylindrical, moulding
sleeves (10) in parallel positions.
4. Process for producing composite bodies according to one of the preceding claims, characterized in that in a press the carrier plate (27) is clamped between the two pressure plates (17)
in such a manner that the pressure pins (13) which pass through the two pressure plates
(17) are flush with the first bores (20) in the carrier plate (27), so that in each
case one pressure pin (13) engages on the moveable rams (11, 12) in the moulding sleeves
(10) or engages in the moulding sleeves (10).
5. Process for producing composite bodies according to one of the preceding claims, characterized in that each pressure pin (13) is prestressed in the guide sleeves (23) by means of clamping
bolts (22) with cup springs (19), and the guide sleeves (23), which can be displaced
inside the pressure plates (17), are rigidly connected to two moveable pressure plates
(31a, 31b) which are screwed together.
6. Process for producing composite bodies according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure plates (17) and the carrier plates (27) are vertically oriented, and
the moulding sleeves (10) lie horizontally in the first bores (20) in the latter.
7. Process for producing composite bodies according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier plate (27) is designed for multiple use, in particular to be used 100
times.
8. Process for producing composite bodies according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier plate (27) and the pressure plates (17) have second bores (16) for holding
the heater cartridges or for a temperature-control medium to flow through.
9. Process for producing composite bodies according to Claim 8, characterized in that the second bores (16) for the heater cartridges or for the temperature-control medium
the carrier plate (27) lie between the first bores (20) which hold the moulding sleeves
(10) and in the heating plates (17) lie between the bores which hold the guide sleeves
(23).
10. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing time is approximately 15 minutes.
11. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the preshaped individual parts (1, 2, 3) have an insulation core (1), which lies
centrally and axially in the moulding sleeve (10), and, on both sides of the insulation
core (1), in each case one conductive body (2) which lies axially inside the moulding
sleeve (10), in such a way that the insulation body (1) insulates the two conductive
bodies (2) from one another, and. the insulation body (1) is exposed with respect
to the inner wall of the moulding sleeve (10) on two radially opposite sides, and
the blank which is placed into the moulding sleeve (10) in this way has a cylindrical
outer contour which bears against the inner wall of the moulding sleeve (10), and
in that one of the end sides of this cylindrical outer contour is closed off by a cylindrical
blank in the form of a cap (3) of the same diameter.
12. Press device which is designed to produce composite bodies, in particular cylindrical
ceramic bodies of sheathed-element glow plugs, using the process according to one
of the preceding claims, characterized in that in the press device a carrier plate (27) with first bores (20) passing perpendicularly
through the carrier plate, with a diameter which is adapted to receive the moulding
sleeves (10), is clamped between two pressure plates, in such a manner that pressure
pins (13) which are retracted in the pressure plates are flush with the moulding sleeves
(10) in the carrier plate, so that when the pressure pins move onto the carrier plate
(27) the material which is enclosed between the rams (11, 12) of the moulding sleeve
(10) is pressed, the carrier plate (27) and the pressure plates (17) having second
bores (16) in the plate plane between the first bores (20), for holding electrical
heater cartridges or for a heat-transfer medium to flow through.
13. Press device according to Claim 12, characterized in that in the press device a carrier plate (27) with evenly spaced first bores (20) passing
perpendicularly through the carrier plate with a diameter which is adapted to hold
the moulding sleeves (10) is clamped between two pressure plates using centring aids
(21), in such a manner that pressure pins (13) which are resiliently retracted in
the pressure plates are flush with the moulding sleeves (10) in the carrier plate,
so that when the pressure pins move onto, the carrier plate (27) from both sides the
material which is clamped between the rams (11, 12) of the moulding sleeve (10) is
pressed, the carrier plate (27) and the pressure plates (17) having second bores (16)
in the plate plane between the first bores (20), which are spaced apart from one another,
for holding electrical heater cartridges or for a heat-transfer medium to flow through.
14. Press device according to Claim 12 or 13, characterized in that in each case one insulating plate (15) is provided between the pressure plates (17)
and the upper stop plates (32).
15. Press device according to Claim 14, characterized in that the insulating plate (15) thermally insulates the carrier plate (27) and the pressure
plate (17) from the remainder of the press device.
1. Procédé de fabrication de corps composite, notamment de corps cylindriques en céramique
pour des bougies crayon, selon lequel on effectue un moulage préalable des différentes
pièces séparées à réunir pour former le corps composite en procédant par pressage
à froid, on les assemble au cours d'une étape d'assemblage et on les relie par une
opération de compression à chaud et ensuite on donne au corps composite sa forme par
une opération de confection,
caractérisé en ce que
A. l'étape d'assemblage comprend une étape au cours de laquelle on place les différentes
pièces (1, 2, 3) dans un manchon de moulage (10) et on ferme les deux faces frontales
du manchon (10) avec chaque fois un poinçon (11, 12) mobile axialement ;
B. on place au moins un manchon de moulage (10) ainsi préparé dans un perçage d'une
plaque d'isolation (15) et à partir de là on le pousse dans un premier perçage (20)
d'une plaque de support (27) chauffée, cette plaque étant parallèle à la plaque d'isolation
(15) en étant appliquée contre celle-ci ;
C. on sert la plaque de support chauffée (27) avec le manchon de moule (10) dans une
presse entre deux plaques de presse (17), chauffées et ensuite on comprime les différentes
pièces (1, 2,3) séparées, qui se trouvent dans le manchon de moule (10) par les poinçons
mobiles (11, 12) du manchon (10), à l'aide de tiges de compression (13) qui compriment
axialement par les deux,cotés et qui traversent les plaques de presse chauffées (17)
;
D. on laisse les pièces (1, 2, 3) comprimées, en pression dans le manchon (10) et
celui-ci dans la plaque de support chaude (27) entre les plaques de presse chaudes
(17) pendant le temps nécessaire au maintien de la pression ;
E. puis on rétracte les tiges de compression (13), on ouvre la presse et on extrait
la plaque de support (27) d'entre les plaques de presse (17) et on laisse durcir la
masse comprimée dans le manchon de moule (10), à l'intérieur de la plaque de support
(27) ;
F. on expulse les manchons de moule (10) de la plaque de support (27) et ensuite on
démoule le corps de forme du manchon de moule.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
A. l'étape d'assemblage comprend une étape au cours de laquelle on place les différentes
pièces (1, 2, 3) dans un manchon de moule (10) et on ferme les deux faces frontales
du manchon de moule (10) avec chaque fois un poinçon (11, 12) mobile axialement ;
B. on place au moins un manchon de moule (10) ainsi préparé dans un perçage correspondant
(14) d'une plaque isolante (15) et de là on pousse dans un perçage (20) d'une plaque
de support (27) chauffée, ce perçage étant aligné avec celui de la plaque isolante,
la plaque de support étant en acier et disposée parallèlement à la plaque isolante
(15) en rejoignant celle-ci brièvement ;
C. on sert la plaque de support (27) chauffée avec les manchons de moule (10) dans
une presse entre deux plaques de presse (17), chauffées et on comprime les pièces
(1, 2, 3) qui se trouvent dans le manchon de moule (10) par des tiges de compression
(13) poussant axialement des deux cotés contre les poinçons mobiles (11, 12) des manchons
(10), ces poinçons de compression traversant les plaques de presse (17) également
chauffées et les plaques de presse (17) et la plaque de support (27) restant chaudes
;
D. on laisse les différentes pièces (1, 2, 3) comprimées dans les manchons de moulage
(10) et on laisse ceux-ci dans la plaque de support chaude (27) entre les plaques
de presse (17) pendant le temps de maintient de pression, nécessaire ;
E. puis on rétracte les broches de compression (13), on ouvre le dispositif de presse,
on extrait la plaque de support (27) des plaques de presse (17) et on laisse durcir
la masse comprimée dans les manchons de moule (10), sans pression, dans la plaque
de support (27) chaude pour durcir ;
F. on expulse les manchons de moule (10) de la plaque de support (27) chaude et on
laisse refroidir et ensuite on démoule les pièces moulées refroidies des manchons
de moule.
3. Procédé selon les revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'
une plaque de support (27) reçoit en position parallèle plusieurs manchons de moule
(10) notamment cylindriques.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'
on serre dans une presse, la plaque de support (27) entre les deux plaques de presse
(17) de façon que les broches de compression (13) qui traversent les deux plaques
de presse (17) soient alignées avec les premiers perçages (20) de la plaque de support
(27), pour que chaque broche de pression (13) des poinçons mobiles (11, 12) agisse
sur les manchons de moule (10) ou pénètre dans les manchons de moule (10).
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
chaque broche de compression (13) est précontrainte dans un manchon de guidage (23)
par des goujons de serrage (22) avec des ressorts Belle-ville (19) et les manchons
de guidage (23) coulissant dans les plaques de presse (17) sont reliés rigidement
à deux plaques de compression (31a, 31b) mobiles, vissées l'une à l'autre.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les plaques de presse (17) et la plaque de support (27) sont alignées verticalement
et les manchons de moule (10) sont disposés horizontalement dans les premiers perçages
(20) de la plaque.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la plaque de support (27) comporte des ébauches multiples en particulier cent ébauches.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la plaque de support (27) et les plaques de presse (17) comportent des seconds perçages
(16) pour recevoir des cartouches chauffantes ou pour le passage d'un fluide caloporteur.
9. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
les seconds perçages (16) pour les cartouches chauffantes ou le fluide caloporteur
sont prévus dans la plaque de support (27) entre les premiers perçages (20) recevant
les manchons de moule (10), et dans les plaques de presse (17) entre les perçages
recevant les manchons de guidage (23).
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la durée de compression est voisine de 15 minutes.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les pièces séparées (1, 2, 3) pré-moulées, ont un noyau d'isolation (1) central, axial
dans le manchon (10) et des deux cotés du noyau d'isolation (1) à l'intérieur du manchon
de moule (10), des organes conducteurs (2), disposés axialement, de façon que les
grains d'isolation (1) séparent les organes conducteurs (2) et que le corps isolant
(1) soit dégagé des deux cotés opposés dans la direction radiale, par rapport à la
paroi intérieure du manchon de moule (10), l'ébauche comprimée ainsi placée dans le
manchon de moule (10) présentant un contour extérieur cylindrique appliqué contre
la paroi intérieure du manchon de moule (10), et l'une des faces frontales de ce contour
extérieur cylindrique est fermée par une ébauche comprimée, cylindrique ayant la forme
d'un capuchon (3) de même diamètre.
12. Presse pour la fabrication de corps composites notamment de corps cylindriques en
matière céramique de bougies crayon selon le procédé de l'une des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'
on fixe par serrage dans la presse, une plaque de support (27) ayant des premiers
perçages (20) perpendiculaires à la plaque de support avec un diamètre adapté à recevoir
les manchons de moule (10) entre deux plaques de presse, de façon que les broches
de compression (13) rétractées dans les plaques de presse soient alignées avec les
manchons de moule (10) de la plaque de support pour qu'en cas de mouvement des broches
de compression par rapport à la plaque de support (27), la masse emprisonnée entre
les poinçons (11, 12) des manchons de moule (10) soit comprimée, la plaque de support
(27) et les plaques de compression (17) ayant des seconds perçages (16) dans le plan
de la plaque, entre les premiers perçages (20) pour recevoir des cartouches chauffantes
électriques ou le passage d'un fluide caloporteur.
13. Presse selon la revendication 12,
caractérisée en ce qu'
une plaque de support (27) ayant des premiers perçages (20) régulièrement écartés,
perpendiculaires à la plaque de support et d'un diamètre adapté à recevoir des manchons
de moule (10) est serrée dans la presse en utilisant des broches de centrage (21),
entre deux plaques de presse de façon que les broches de compression (13) rétractées
dans les plaques de presse soient alignées avec les manchons de moule (10) de la plaque
de support pour qu'avec un mouvement des deux cotés des broches de compression par
rapport à la plaque de support (27), la masse emprisonnée entre les deux poinçons
(11, 12) des manchons de moule (10) soit comprimée, la plaque de support (27) et les
plaques de presse (17) comportant des seconds perçages (16) dans le plan des plaques,
entre les premiers perçages (20), écartés, pour recevoir des cartouches chauffantes
électriques ou le passage d'un fluide caloporteur.
14. Presse selon la revendication 12 ou 13,
caractérisée par
une plaque d'isolation (15) prévue entre les plaques de presse (17) et les plaques
de fixation supérieures (32).
15. Presse selon la revendication 14,
caractérisée en ce que
la plaque isolante (15) sépare thermiquement la plaque de support (27) et les plaques
de presse (17) par rapport aux autres parties de la presse.

