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Verfahren zum Giessen, insbesondere von keramischen Formlingen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Giessen, insbesondere von keramischen Formlin- gen, unter Verwendung hydraulischer Drücke. Die Erfindung setzt sich hiebei zur Aufgabe, den Giessvor- gang insbesondere keramischer Formlinge zu verbessern und zu beschleunigen.
Es ist bekannt, die Giessform als Filterform auszubilden und die Suspension unter Druck auf die eine
Seite der Filterform einwirken zu lassen. Es wird somit ein Druck auf den in der Form befindlichen
Schlicker ausgeübt, um das Wasser schneller in die saugfähige Form einzupressen. Gemäss verschiedenen
Vorschlägen wird dieser Vorgang dadurch unterstützt, dass die Aussenwand der Saugschicht einem Unter- druck oder vorbeistreichender untersättigter Luft ausgesetzt wird. Der von diesen Massnahmen erhoffte Er- folg blieb jedoch hinter den Erwartungen zurück, weil entweder der Baustoff der saugfähigen Form den bei starken und dichten Scherben erforderlichen Drücken nicht standhielt und Formveränderungen bzw.
Risse erlitt, oder aber die Aufbringung der Drücke auf den Schlicker bzw. die Anwendung der genannten
Massnahmen an der Aussenwand der Saugform unzweckmässig erfolgte. Hiezu kommt, dass bei den bisheri- gen Verfahren der Formling an der Saugform kleben blieb und selten heil herausgenommen werden konnte.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, die geschilderten Nachteile bei einem Verfahren zum Giessen, insbesondere keramischer Formlinge, unter Verwendung hydraulischer Drücke, bei welchem die
Giessform als Filterform ausgebildet ist und die Suspension unter Druck auf die eine Seite der Filterform wirkt, zu vermeiden. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die an- dere Seite der Filterform von der Trägerflüssigkeit der Suspension, wie Wasser od. dgl., allseitig umge- ben und einem geringeren Druck ausgesetzt ist. Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich somit von den bekannten Giessverfahren, welche eine als Filter wirkende Form verwenden, vor allem da- durch, dass die Kapillarwirkung der Poren der Filterform von untergeordneter bzw. keiner Bedeutung ist, weil sich ja die Filterform stets in eingetauchtem Zustand befindet.
Die beim erfindungsgemässen Ver- fahren zur Anwendung kommende Filterform ist somit nicht nur auf der den Formling bildenden Seite, sondern auch auf der dieser Seite abgewendeten Seite in die Trägerflüssigkeit der Suspension eingetaucht, i so dass ihre die Filterwirkung ausübenden Poren stets mit der Trägerflüssigkeit der Suspension angefüllt sind. Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden nun die oben angeführten Nachteile vermieden. Hie- bei ist es von Vorteil, dass das erfindungsgemässe Giessverfahren in seiner Anwendung nicht auf keramische
Güsse beschränkt ist, sondern auch für Suspensionen anderer Art, z. B. organischer Massen od. dgl. an- wendbar ist.
Ferner gestattet es das erfindungsgemässe Verfahren, den Formling nicht nur, wie dies bisher lediglich möglich war, im Inneren der hohlen Giessform, sondern, was für sonderfälle von Vorteil ist, auch auf der Aussenwand der Giessform auszubilden, da es beim erfindungsgemässen Verfahren auf die
Richtung der Flüssigkeitsbewegung nicht mehr ankommt, sobald man eine in die Trägerflüssigkeit der
Suspension gleichsam wie in ein Bad eingetauchte Filterform verwendet.
Im Rahmen der Erfindung ist es zweckmässig, die hydraulischen Drücke, die auf die Suspension wiri ken, anfangs gering zu halten und mit wachsender Wandstärke des Formlings zu steigern,. Dadurch können
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die auf den Schlicker wirkenden Drücke dem Wachsender Schichtdicke des Formlings proportional angepasst werden. Dieses Verfahren kann ohne weiteres jeder Zusammensetzung der Gussmasse bzw. jeder Dichte des Formlings angepasst werden. Durch dieses Verfahren können auch die sonst leicht auftretenden Fehler der Gussstücke verhindert werden. Wird nämlich von Anbeginn der auf den Schlicker wirkende Druck in voller Höhe wirksam gemacht, so entstehen leicht Inhomogenitäten im Formling, die zu ungleichen Wandstärken und unterschiedlicher Dichte in der Masse führen.
Ausserdem wird bei der erfindungsgemässen Durchführung des Gusses die Saugform weniger zerstörenden Kräften ausgesetzt.
Gemäss der Erfindung ist es zweckmässig, zur Herstellung mehrschichtiger, insbesondere glasierter Formlinge, die äussere Schicht unter leichtem Druck, die weitere Masse des Formlings unter ständig wachsenden Drücken herzustellen. Dadurch kann das erfindungsgemässe Verfahren der Herstellung mehrschichtiger Formlinge entsprechend angepasst werden und es kann z. B. zunächst eine Glasurschicht und danach die eigentliche Masse des Formlings gebildet und hiebei eine innige Bindung zwischen den einzelnen Schichten erzielt werden. Der Formling kann hiebei unter Vermeidung der sonst auftretenden Störungen, wie sie bei trockenen Formen zu schlechten Verbindungen und zum Abplatzen führen, seine Glasurschicht in inniger Bindung erhalten und bereits mit der Aussenglasur in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden.
Dadurch wird auch eine Rationalisierung des gesamten Gussverfahrens erzielt. Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens gestattet hiebei die Steigerung zu besonders hohen Drücken, wie sie z. B. beim Giessen von Isolatoren für die Elektroindustrie, Sanitärkeramik od. dgl. mit hohen Wandstärken erforderlich sind.
Gemäss einer Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens wird zum Zwecke der leichteren Loslösung des Formlings aus der Filterform nach Beendigung des Formvorganges die Trägerflüssigkeit der Suspension in umgekehrter Richtung durch die Filterform unter leichtem Druck geführt. Dadurch wird nach der Entfernung des restlichen Schlickers aus dem Formling das Herauslösen desselben aus der saugfähigen Form wesentlich erleichtert und es wird die Oberfläche des Formlings geschmeidig von der Filterform abgelöst. Ein solches Verfahren hat sich, da hiebei besonders hohe Enddrücke angewendet werden können, in der Praxis sehr bewährt.
Zweckmässig wird im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens so vorgegangen, dass die Giessvorgänge unmittelbar aufeinander folgen, ohne dass die Filterform getrocknet wird. Auch beim ersten Gussbzw. Pressvorgang soll die Filterform vollständig mit der Trägerflüssigkeit der Suspension, z. B. Wasser od. dgl., getränkt sein. Dies bringt weitere grosse Kostensenkungen des Verfahrens mit sich, da keinerlei Zeitverlust durch den meist langwierigen Trocknungsvorgang, der ausserdem Heizenergie erfordert, eintritt. Der nächste Giessvorgang kann mit derselben Form unmittelbar an den vorangegangenen Giessvorgang angeschlossen werden und man braucht deshalb selbst für ein grösseres Programm nur noch wenige Formen.
Die grossen Räume zum Trocknen und zur Vorrathaltung einesumfangreichen Formenparkes werden daher eingespart, so dass die Investitions- und Arbeitskosten wesentlich gesenkt werden.
Weitere Kennzeichen und Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Einrichtung, welche in Fig. l der Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen in Diagrammform den Verlauf des Pressdruckes in Abhängigkeit von der Scherbenstärke bzw. den Verlauf des Pressdruckes in Abhängigkeit von der Presszeit beim erfindungsgemässen Verfahren.
Bei der Einrichtung nach Fig. 1, welche zur Herstellung keramischer Formlinge dient, bildet ein Kessel 1 die äussere Hülle und zugleich auch das Gefäss, in welches die Filterform 3 eintaucht. Der zwischen der Innenwand des Kessels 1 und der Aussenwand der Filterform 3 liegende ausreichende Zwischenraum 2 wird über Auffangbehälter 10 sowie Steigleitungen 6 mit Wasser gefüllt. Oberhalb des Kessels 1 befindet sich ein deckelartiger abhebbarer Teil der Anordnung, welcher über eine Dichtung 14 gegenüber dem Kessel 1 bzw. der Filterform 3 abgedichtet ist. Dieser deckelartige Teil umfasst das Druckaggregat 9, einen Druckzylinder 8, der mit Schlicker gefüllt ist, sowie eine Überlaufrinne 12.
Der Hohlraum 5 der Filterform 3 wird über einen Vorratsbehälter 11 bzw. ein Ventil 13 mit Schlicker gefüllt. Der Schlicker steigt aus dem Hohlraum 5 in den Druckzylinder 8 hoch, bis er die Überlaufrinne 12 erreicht.
Wie ersichtlich, ist die Filterform 3 bis zu ihrem oberen Rand in das im Kessel 1 befindliche Wasser eingetaucht, so dass sie eine Tauchform bildet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Innenraum 5 der Tauchform 3 mit der Suspension zur Herstellung des Formlings gefüllt. Die Anordnung kann jedoch selbstverständlich auch umgekehrt getroffen sein, d. h. es kann der ausserhalb der Form liegende Zwischenraum 2 die Suspension erhalten
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