专利名称：磁性颗粒的制造方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁性颗粒的制造，特别是磁化方向一致的磁性颗粒的制造方法和设备。
通常磁性颗粒的制造是成形后充磁的。但这只适用于磁化方向没有要求的磁性颗粒。现有一种生产两极颜色不同的磁性颗粒的方法是将物料先制成复合板并充磁使之磁化，再用刀切等方法破碎成颗粒。但这样的磁性颗粒的形状是不很规则的，用在显示板中，就会使对比度和反应速度受到限制。
用于颗粒成形的设备，在制药工业中有广泛的应用，如制丸用的钢板模和辊模，制片的压片机。但这些机械只能制造颗粒，不能使颗粒磁化。
本发明的任务是提供一种制造磁性颗粒的方法和使用该方法的设备，它解决了大规模生产具有规定的形状和磁化方向的磁性颗粒的问题。
本发明的任务是这样完成的把物料制成板状、糊状或细粒状，再置入模具中成形，出模前充磁。
板状物料的表面层最好不含硬性填料，以减少模具的磨损。
实现这种方法的设备可以是充磁压粒模、辊模充磁压粒机或旋转式充磁压粒机。
一、充磁压粒模，由模板和导柱组成，并且相互配合的两块模板中至少有一块的内表层为开有模孔的抗磁性或顺磁性材料，模孔的垂直投影部分为铁磁性材料，导柱为抗磁性或顺磁性材料。这样，在磁性颗粒出模前，将整个模具置入一定方向的磁场中，由模孔对合成的模腔里的磁性颗粒就会被磁化。
二、辊模充磁压粒机，其机头部分包括刮板或喷嘴等出模机构，分别为磁铁的两极并通过轴承支承在支架上的一对模辊，其中至少有一个模辊的表面层为开有模孔的抗磁性或顺磁性材料，两模辊分别与一对齿轮相连接。工作时，物料在通过两模辊挤压成形的同时被磁化。
三、旋转式充磁压粒机，其机头部分包括通过轴承支承在转盘轴上并被固定在一起的有孔的上转盘、转盘和下转盘，驱动轮与转盘相连接，转盘由抗磁性或顺磁性材料制成，还有装入上转盘孔的上冲头，装入下转盘孔的下冲头，固定的上、下滑轨，分别通过轴承支承在固定的上、下压轮轴上的上、下压轮，固定的加料机构，以及与转盘孔中已经成形了的磁性颗粒相接触或接近的磁铁。当转盘转到一定位置时，一部分上冲头延上滑轨保持较高的位置，相应的下冲头延下滑轨在转盘孔中降至一定位置，细粒状或糊状物料经加料机构进入转盘孔，随着转盘的旋转，下冲头在转盘孔中稍有下降，上冲头下降进入转盘孔，经上、下压轮的加压物料被压成粒状，之后上冲头升起，下冲头将磁性颗粒顶至一定位置，在磁铁的作用下磁性颗粒被磁化，最后下冲头将磁性颗粒顶出转盘孔。
为减少构件，上述下冲头可以是磁铁。
为增加充磁能力，上述上、下转盘最好是由抗磁性或顺磁性材料制成，相应的，所有冲头、压轮及压轮轴是由铁磁性材料制成，上、下压轮轴分别固定在磁铁的两极上。
为保证压力的相对稳定，上述上压轮或下压轮最好是通过至少两个轴承与压轮轴相连，并且大轴承与压轮同心，小轴承与压轮偏心，小轴承的外圈或座圈固定在大轴承的内圈或轴圈上，大轴承的内圈或轴圈与压轮轴之间由弹簧连接。
上述大轴承的内圈或轴圈与压轮轴间最好设有限位销，用来避免空压时上、下冲头相撞。
为减少能量的消耗，上述充磁压粒设备中的铁磁性材料或磁铁可以采用钕铁硼永磁合金。
因为本发明是在磁性颗粒成形的同时充磁，所以它没有先充磁后成形的磁性损失，也不存在先成形后充磁的磁化方向的确定问题。它可以制造球形、扁球形和两极颜色不同等多种磁性颗粒，其精度也容易控制，并且辊模充磁压粒机和旋转式充磁压粒机可以实现自动化，特别是后者，比现有的旋转式压片机有更高的产率。
以下通过实例对本发明所说的方法和设备作进一步说明。
图1是一种充磁压粒模的剖视图。
图2是辊模充磁压粒机机头的剖视图。
图3是沿图2中Ⅰ-Ⅰ线的半剖视图。
图4是旋转式双轨充磁压粒机机头的剖视展开图(剖面为一个滑轨确定的圆柱面)。
图5是沿图4中Ⅱ-Ⅱ线的剖视图。
图6是沿图5中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图。
关于本发明的方法的实施例一、把粉状钕铁硼永磁合金，炭黑和钛白按颜色分别与聚乙烯粉干混后在螺杆挤出机中塑化混炼并于共同的口模挤出成复合板，再在其表面复合上聚丙烯膜，经辊模充磁压粒机的两模辊的挤压、充磁成两极颜色分别为黑、白的磁性颗粒。根据需要可用高温等方法除去毛刺。
二、把实例一的复合板剪裁成与充磁压粒模的大小相适应的小块，夹在相互配合的两块模板之间，在热压机中加热、加压，再把模具放在电磁铁的两极间，磁性颗粒即被磁化，冷却后开模可得两极颜色为黑、白的磁性颗粒。
三、把钡铁氧体粉、炭黑和钛白按颜色分别与环氧树脂、固化剂混合成糊状，用刮板将此糊状物料刮入充磁压粒模的模孔，闭模并把模具置入热压机中加压加热，充磁后开模可得两极颜色不同的磁性颗粒。
四、将聚丙烯粉、锌白和铝镍钴永磁合金粉干混，经螺杆挤出机的塑化、混炼并挤入旋转式充磁压粒机的转盘孔(或模圈)中，或者挤在辊模充磁压粒机的两模辊之间，经挤压、磁化、冷却成磁性颗粒。
五、磁性氧化铁(黑)、锌白分别置入流动床制粒器中，喷入含粘合剂的雾，制成细粒状物料，混入聚四氟乙烯粉，经旋转式充磁压粒机压成两极颜色不同的磁性颗粒。
本发明设备的实施例一、充磁压粒模，由用铍铜合金制成的模板1和导柱4，紧固于模板1中的铁柱2组成。铁柱2的端面为模孔3，当相互配合的模板沿分型面5对合后，相应的模孔对合成模腔6。这种模具的制造可以采用先把排列好的铁柱铸入铍铜合金中，然后沿各分型面切割开来，再用酸液溶去铁柱的端头而成模孔，再镀硬铬。
二、辊模充磁压粒机，它与挤出机或混合机等设备配合使用，其机头部分包括通过轴承19、滑块13、压力调解螺钉12、弹簧21和滑轨20支承在支架11上的一对铁制模辊15，模辊15的表面层16由开有模孔17的铜质合金制成，模辊15的轴端依次为固定在支架11上的励磁线圈14和固定在轴上的一对相互啮合的齿轮10，动力经齿轮10输入，固定的由磁钢制成的喷嘴18使模辊15在相应的位置退磁，而喷出的冷却介质促使磁性颗粒脱离模辊15。
三、旋转式充磁压粒机，其机头部分包括竖直固定的由钕铁硼永磁合金制成的转盘轴，通过轴承支承在转盘轴上的由铍铜合金制成并被固定在一起的上转盘32、转盘37和下转盘39、转盘37的外面套固着齿轮，动力经齿轮输入，由纯铁制成并经硬化处理的上冲头34、下冲头38分别装入上转盘32、下转盘39的转盘孔中，铍铜合金的模圈36被紧固于转盘37的转盘孔中，它们与转盘一同转动，青铜的上滑轨33、钢制的下滑轨40被固定在转盘轴上，上冲头34尾部的凹槽沿上滑轨33的凸边滑动，下冲头38的尾部沿下滑轨40滑动，所有冲头都随滑轨的坡度而升降，纯铁的下压轮41(表面经硬化处理)通过轴承支承在钕铁硼合金的下压轮轴42上，与下压轮41相对应的是一组纯铁的上压轮30，其个数与上滑轨33的数目相同，它们中的每一个都至少通过两个轴承支承在钕铁硼合金的上压轮轴31上，大轴承30d与上压轮30同心，小轴承30c与上压轮30偏心，大轴承30d的内圈与上压轮轴31由弹簧30a连接，限位销30b用于控制小轴承30c的转角，上压轮轴31和下压轮轴42都被固定在转盘轴上，所有的压轮依靠与冲头尾部的接触而滚转。工作时，物料分别经饲料靴44、43顺序进入模圈36中，转至压轮处在被压成片状颗粒的同时被磁化，随着转盘的继续转动，上冲头34沿上滑轨33被提起，下冲头38沿下滑轨40上升，将磁性颗粒顶出模圈36连同粉尘一起被吸入出粒口35。
权利要求
1.磁性颗粒的制造方法，特别是磁化方向一致的磁性颗粒的制造方法，是先把物料制成板状、糊状或细粒状，再置入模具中成型，其特征是出模前充磁。
2.根据权利要求1所述的磁性颗粒的制造方法，其特征是板状物料的表面层不含硬性填料。
3.为使用权利要求1或2所述的磁性颗粒的制造方法的充磁压粒模，由模板和导柱组成，其特征是相互配合的两块模板中至少有一块的内表层为开有模孔的抗磁性或顺磁性材料，模孔的垂直投影部分为铁磁性材料，导柱为抗磁性或顺磁性材料。
4.为使用权利要求1或2所述的磁性颗粒的制造方法的辊模充磁压粒机机头，包括出模机构，通过轴承支承在支架上的一对模辊，分别与模辊相连接的一对齿轮，其特征是两模辊分别为磁铁的两极，并且至少有一个模辊的表面层为开有模孔的抗磁性或顺磁性材料。
5.为使用权利要求1所述的磁性颗粒的制造方法的旋转式充磁压粒机机头，包括通过轴承支承在转盘轴上并被固定在一起的有孔的上转盘、转盘和下转盘，与转盘相连的驱动轮，装入上转盘孔的上冲头，装入下转盘孔的下冲头，固定的上、下滑轨，分别通过轴承支承在固定的上、下压轮轴上的上、下压轮，固定的加料机构，其特征是还有与转盘孔中已经成形了的磁性颗粒相接触或相接近的磁铁，并且转盘由抗磁性或顺磁性材料制成。
6.根据权利要求5所述的旋转式充磁压粒机机头，其特征是下冲头是磁铁。
7.根据权利要求5或6所述的旋转式充磁压粒机机头，其特征是上、下转盘是由抗磁性或顺磁性材料制成，所有冲头、压轮及压轮轴是由铁磁性材料制成，上、下压轮轴分别固定在磁铁的两极上。
8.根据权利要求5或6所述的旋转式充磁压粒机机头，其特征是上压轮或下压轮通过至少两个轴承支承在压轮轴上，并且大轴承与压轮同心，小轴承与压轮偏心，小轴承的外圈或座圈固定在大轴承的内圈或轴圈上，大轴承的内圈或轴圈与压轮轴之间由弹簧连接。
9.根据权利要求8所述的旋转式充磁压粒机机头，其特征是大轴承的内圈或轴圈与压轮轴之间有限位销。
10.根据权利要求3至9之一的充磁压粒设备，其特征是铁磁性材料或磁铁为钕铁硼永磁合金。
全文摘要
本发明涉及磁性颗粒的制造方法和设备。它用制粒与充磁同时进行的方式解决了大规模生产具有规定形状和两极性质不同的磁性颗粒磁化方向的确定问题。所用的设备有充磁压粒模、辊模充磁压粒机和旋转式充磁压粒机。前两种的主要特征是模具的表面层为开有模孔的抗磁性材料，模孔的垂直投影部分为铁磁性材料。后一种的转盘(模圈)是由抗磁性材料制成，并有与转盘孔中的磁性颗粒相接触的磁铁。这种方法制造的磁性颗粒适用于磁性显示板。
文档编号B22F9/02GK1062233SQ9111077
公开日1992年6月24日 申请日期1991年11月16日 优先权日1991年11月16日
发明者邢国胜 申请人:邢国胜