DE102006005897B4 - Apparatus and method for producing hollow ceramic articles by high pressure casting - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Herstellung keramischer Hohlgegenstände durch Hochdruckgießen, wobei die Vorrichtung (10) ein Formoberteil (12), ein Formunterteil (14) und Formseitenteile (16, 18) aufweist, die im geschlossenen Zustand der Vorrichtung (10) einen dem herzustellenden keramischen Hohlgegenstand entsprechenden kernlosen Formhohlraum (20) bestimmen, der strömungstechnisch mit einem Schlickereinlass (28) und mit einem Schlickerauslass (30) verbunden ist, wobei im Formhohlraum (20) zur Erzeugung einer Drehbewegung des im kernlosen Formhohlraum (20) befindlichen Schlickers ein Rotorelement (36) vorgesehen ist, das mindestens ein Rührblatt (40) aufweist und mittels eines Antriebsmotors (38) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rührblatt (40) des Rotorelementes (36) Seitenränder (42) aufweist, die an die Seitenwandkontur (74) des kernlosen Formhohlraumes (20) angepasst sind und von dieser einen Abstand besitzt, der dem halben Abstand zwischen der Seitenwand (74) des Formhohlraumes (20) und der Rotationsachse (48) des mindestens einen Rührblattes (40) des Rotorelementes (36) entspricht.Apparatus for producing hollow ceramic articles by high-pressure casting, wherein the device (10) has a mold top part (12), a mold bottom part (14) and mold side parts (16, 18) which, in the closed state of the device (10), correspond to a coreless one corresponding to the hollow ceramic article to be produced Determine mold cavity (20), which is fluidly connected to a Schlickereinlass (28) and with a Schlickerauslass (30), wherein in the mold cavity (20) for generating a rotational movement of the coreless mold cavity (20) located in the slip a rotor element (36) is provided , which has at least one stirring blade (40) and can be driven by means of a drive motor (38), characterized in that the at least one stirring blade (40) of the rotor element (36) has side edges (42) which are adjacent to the side wall contour (74) of the coreless one Mold cavity (20) are adapted and from this has a distance which is half the distance between the side wall (7 4) of the mold cavity (20) and the axis of rotation (48) of the at least one stirring blade (40) of the rotor element (36).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Herstellung keramischer Hohlgegenstände durch Hochdruckgießen, wobei die Vorrichtung ein Formoberteil, ein Formunterteil und Formseitenteile aufweist, die im geschlossenen Zustand der Vorrichtung einen dem herzustellenden keramischen Hohlgegenstand entsprechenden kernlosen Formhohlraum bestimmen, der strömungstechnisch mit einem Schlickereinlass und mit einem Schlickerauslass verbunden ist, wobei im Formhohlraum zur Erzeugung einer Drehbewegung des im kernlosen Formhohlraum befindlichen Schlickers ein Rotorelement vorgesehen ist, das mindestens ein Rührblatt aufweist und mittels eines Antriebsmotors antreibbar ist, sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8 zur Herstellung keramischer Hohlgegenstände durch Hochdruckgießen, wobei in eine Vorrichtung der genannten Art ein Keramikschlicker unter Druck eingefüllt wird, der an der Innenkontur des kernlosen Formhohlraumes einen Scherben einer gewünschten Scherbendicke bildet, wonach der Restschlicker aus dem kernlosen Formhohlraum entleert wird.The The invention relates to a device according to the preamble of the claim 1 for the production of hollow ceramic articles by high-pressure casting, wherein the device is a mold top, a bottom mold and mold side parts has, in the closed state of the device a the ceramic hollow article corresponding coreless Determine mold cavity, the fluidic connected to a slurry inlet and to a slurry outlet is, wherein in the mold cavity for generating a rotational movement of the in the coreless mold cavity Schlickers a rotor element is provided, which has at least one stirring blade and by means of a drive motor is drivable, and a method according to the preamble of claim 8 for the production of hollow ceramic articles by High pressure casting, wherein in a device of the type mentioned a ceramic slip filled under pressure, the on the inner contour of the coreless mold cavity a broken piece a desired shear thickness forms, after which the residual slip from the coreless mold cavity is emptied.
Während beim sogenannten Tassendruckguss eine Vorrichtung zur Anwendung gelangt, bei der das Formoberteil oder das Formunterteil einen Kern bildet, wird beim Hochdruckgießen keramischer Hohlgegenstände ohne Kern gearbeitet. Dabei wird in den Formhohlraum Schlicker eingefüllt und unter Druck gesetzt, so dass sich im Formhohlraum der Scherben des keramischen Hohlgegenstandes je nach der Druckdauer mit der gewünschten Scherbendicke bildet. Nach der Scherbenbildung wird der Restschlicker aus dem Formhohlraum entleert. Zu diesem Zwecke wird in den Formhohlraum ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, eingeblasen und der Restschlicker durch Öffnen eines an die Vorrichtung angeschlossenen Entleerventils aus dem Formhohlraum gedrückt. Die Verfestigung des Scherbens an der Innenseite des Formhohlraumes geschieht ebenfalls mit Druckluft.While at so-called cup pressure casting a device is used, in which the upper mold part or the lower mold part forms a core, becomes during high pressure casting ceramic hollow objects worked without a core. In this case, slip is filled into the mold cavity and put under pressure, so that in the mold cavity of the broken pieces of the ceramic hollow article depending on the printing time with the desired Shear thickness forms. After the shards, the residual slip emptied from the mold cavity. For this purpose, in the mold cavity a gaseous Medium, preferably air, injected and the residual slip by opening a connected to the device emptying valve from the mold cavity pressed. The solidification of the cullet on the inside of the mold cavity happens also with compressed air.
Bei diesem Stand der Technik ergeben sich jedoch die folgenden Probleme:
- 1. An der Innenseite der Seitenwandung des Scherbens d. h. des grünen keramischen Hohlgegenstandes ergeben sich sogenannte Schlickerläufer;
- 2. An der Innenseite des Bodens des Scherbens des keramischen Hohlgegenstandes sind Schlickertropfen oftmals nicht vermeidbar, die nach dem Brand des keramischen Hohlgegenstandes deutlich sichtbar sind und – wie die oben erwähnten Schlickerläufer – zu einem Produktionsausschuss führen;
- 3. An hintergriffigen Stellen, wie dem Ausgießer eines keramischen Hohlgegenstandes in Gestalt einer Kanne, kann der Schlicker nicht abfließen, weshalb es bislang erforderlich ist, die Formvorrichtung drehbar auszubilden, um die besagten hintergriffigen Stellen entleeren zu können. Dabei sind jedoch ebenfalls Schlickerläufer nicht vermeidbar, die sichtbar bleiben und zu einem Produktionsausschuss führen;
- 4. Ist der keramische Hohlgegenstand mit einem großen Henkel ausgebildet, so ist nicht zuverlässig vermeidbar, dass der große Henkel beim Entformen aus der Formvorrichtung abreißt, da die Henkelansatzstellen zum keramischen Hohlgegenstand hin hohl bleiben können.
- 1. On the inside of the side wall of the cullet ie the green ceramic hollow object so-called Schlicker runner arise;
- 2. On the inside of the bottom of the cullet of the ceramic hollow article slip droplets are often unavoidable, which are clearly visible after the firing of the ceramic hollow article and - as the slip skater mentioned above - lead to a production committee;
- 3. At behind grip sites, such as the spout of a ceramic hollow article in the form of a pot, the slip can not drain, which is why it has hitherto been necessary to form the molding device rotatable to be able to empty the said behind grip points. However, slip skaters are also not avoidable, which remain visible and lead to a production committee;
- 4. If the hollow ceramic article is formed with a large handle, it is not reliably avoidable that the large handle breaks off during demolding of the molding device, since the Henkelansatzstellen can remain hollow to ceramic hollow object.
Aus
der
Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht das Rotorelement beispielsweise aus einer Welle mit einem Durchmesser von 22 mm und aus Rührblättern, die aus einer Stange ähnlichen Durchmessers hergestellt sind. Die Rotorblätter können auch flächig oder perforiert sein.at This known device consists of the rotor element, for example from a shaft with a diameter of 22 mm and from stirring blades, the from a pole similar Diameter are produced. The rotor blades can also be flat or be perforated.
Mit dieser bekannten Vorrichtung wird die jeweilige Gießform in eine Füllstation und in eine Rührstation bewegt. Das Befüllen der Gießform und das Rühren kann auch in der gleichen Station stattfinden. Die mit Schlicker gefüllte Gießform kann nach dem Rührvorgang an sich bekannten Verfahrensschritten wie einer Lagerung, einer Entleerung, einem Abtropfen und einer Konditionierung zugeführt werden.With this known device is the respective mold in a filling station and in a stirring station emotional. The filling the mold and stirring can also take place in the same station. The ones with slip filled mold can after stirring known process steps such as storage, a Emptying, dripping and conditioning are supplied.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Vorrichtung einfach ausgebildet ist und die oben genannten Mängel bzw. Probleme vorrichtungs- und auch verfahrensgemäß auf einfache Weise eliminiert sind.Of the Invention is based on the object, an apparatus and a method of the type mentioned, the device being simple trained and the above-mentioned defects or problems and also according to the method to simple Way are eliminated.
Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 d. h. dadurch gelöst, dass das mindestens eine Rührblatt des Rotorelementes Seitenränder aufweist, die an die Seitenwandkontur des kernlosen Formhohlraumes angepasst sind und von dieser einen Abstand besitzt, der dem halben Abstand der Seitenwand des Formhohlraumes und der Rotationsachse des mindestens einen Rührblattes des Rotorelementes entspricht.These Task is done by device the features of claim 1 d. H. solved by the fact that the at least one stirring blade of the rotor element side edges facing the side wall contour of the coreless mold cavity are adapted and of this has a distance of half the Distance between the side wall of the mold cavity and the axis of rotation the at least one stirring blade of the rotor element corresponds.
Mit Hilfe des motorisch antreibbaren Rotorelementes wird der Schlicker im kernlosen Formhohlraum der Formvorrichtung in eine Drehung versetzt, so dass beim Entleeren des Schlickers aus dem Formhohlraum Schlickerläufer an der Seitenwandung durch den sich drehenden Schlicker abgewischt werden.With Help of the motor driven rotor element becomes the slip set in rotation in the coreless mold cavity of the molding apparatus, see above that when emptying the slurry from the mold cavity Schlicker runner on the side wall wiped off by the rotating slip become.
Das Rotorelement weist mindestens ein Rührblatt auf und ist im Formhohlraum derartig vorgesehen, dass seine Rotationsachse zum Boden des herzustellenden keramischen Hohlgegenstandes senkrecht orientiert ist.The Rotor element has at least one stirring blade and is in the mold cavity provided such that its axis of rotation to the bottom of the produced ceramic hollow article is oriented vertically.
Um an der Innenseite des Bodens des herzustellenden grünen keramischen Hohlgegenstandes Schlickertropfen zu vermeiden, ist es bevorzugt, wenn das mindestens eine Rührblatt einen Stirnrand aufweist, der an die Bodenkontur des kernlosen Formhohlraumes angepasst ist und von diesem beabstandet ist. Dieser Abstand zwischen dem Stirnrand des mindestens einen Rührblattes und der Bodenkontur des kernlosen Formhohlraumes ist vorzugsweise an die Scherbendicke des im Formhohlraum hergestellten grünen Hohlgegenstandes angepasst.Around on the inside of the bottom of the green ceramic to be produced Hollow object to avoid dripping drops, it is preferable if the at least one stirring blade has a front edge, which is connected to the bottom contour of the coreless mold cavity is adapted and spaced from this. This distance between the end edge of the at least one stirring blade and the bottom contour the coreless mold cavity is preferably at the shear thickness adapted to the green hollow article produced in the mold cavity.
Der kernlose Formhohlraum ist vorzugsweise zur kopfstehenden Herstellung eines keramischen Hohlgegenstandes vorgesehen. Bei dem keramischen Hohlgegenstand kann es sich um einen solchen mit einem Henkel handeln. Dabei ist es bevorzugt, wenn das Formunterteil mit einer Henkelabstützung ausgebildet ist. Damit wird sichergestellt, dass keramische Hohlgegenstände mit einem großen Henkel sicher entformt werden können. Beim Öffnen der Formvorrichtung hält die genannte Henkelabstützung den Henkel in Position und beim Entnehmen des keramischen Hohlgegenstandes wird beispielsweise mittels Druckluft der Henkel vom porösen Formunterteil gelöst und abgehoben.Of the Coreless mold cavity is preferably for upside down production a ceramic hollow article provided. In the ceramic Hollow article may be one with a handle. It is preferred if the lower mold part is formed with a handle support is. This ensures that ceramic hollow objects with a big handle can be safely removed from the mold. When opening the Holding mold the said handle support the handle in position and when removing the ceramic hollow article For example, by means of compressed air, the handle of the porous mold bottom solved and lifted off.
Erfindungsgemäß kann der kernlose Formhohlraum zur kopfstehenden Herstellung eines keramischen Hohlgegenstandes mit einem Ausgießer vorgesehen sein, wobei das Formunterteil mit einem Ausgießer-Entleerkanal ausgebildet ist, durch den Restschlicker aus dem Formhohlraum entleert wird. Dadurch werden Schlickerläufer an der Ausgießöffnung verhindert bzw. ist es nicht erforderlich, die Formvorrichtung insgesamt drehbar auszubilden. Der konstruktive Aufwand ist also vergleichsweise klein.According to the invention of coreless mold cavity for the upside down production of a ceramic Hollow article be provided with a spout, wherein formed the mold base with a spout emptying channel is discharged through the residual slip from the mold cavity. Thereby become slipstreamers prevented at the pouring opening or it is not necessary, the molding device rotatable as a whole train. The design effort is therefore relatively small.
Zweckmäßig ist es, wenn der Ausgießer-Entleerkanal eine Entleeröffnung aufweist, die an die Ausgießeröffnung des Ausgießers des keramischen Hohlgegenstandes formmäßig angepasst ist, weil dadurch der Putzaufwand am Ausgießer bzw. an der Ausgießeröffnung in vorteilhafter Weise wesentlich reduziert wird.Is appropriate it when the pourer discharge channel an emptying opening which is connected to the spout opening of the spout the ceramic hollow article is adapted in shape because thereby the cleaning effort at the spout or at the spout opening in advantageously substantially reduced.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Anspruches 8 d. h. dadurch gelöst, dass zumindest während des Entleerens des Restschlickers ein im kernlosen Formhohlraum vorgesehenes Rotorelement in Drehung versetzt wird, um den an der Seitenwandung des Hohlgegenstandscherbens befindlichen Restschlicker während des Entleerens in eine Drehbewegung zu versetzen. Durch den rotierenden Restschlicker werden beim Entleeren des Restschlickers Schlickerläufer an der Seitenwandung des grünen Hohlgegenstands abgewischt und durch solche Schlickerläufer bedingte Produktionsausschüsse vermieden.The The object underlying the invention is by the method the features of claim 8 d. H. solved in that at least during the Emptying the residual slip a provided in the coreless mold cavity Rotor element is set in rotation to the on the side wall of the Hohlgegenstscherbens residual slip during the Emptying into a rotary motion. Through the rotating residual slip become slip emptier when emptying the residual slip the side wall of the green Hollow object wiped and conditioned by such Schlicker runner Production committees avoided.
Zweckmäßig kann es sein, wenn das Rotorelement bereits während des Eingießens des Schlickers in den kernlosen Formhohlraum in Drehung versetzt wird. Dadurch wird der Schlicker während des kompletten Gießzyklus in eine Drehbewegung versetzt.Appropriately be it when the rotor element already during the pouring of the Schlickers is set into rotation in the coreless mold cavity. As a result, the slip is during the complete casting cycle put in a rotary motion.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn der Abstand des Rotorelementes zum Formoberteil der Formvorrichtung auf die Scherbendicke des Bodens des herzustellenden grünen keramischen Hohlgegenstandes eingestellt wird, um an der Innenseite des Bodens des herzustellenden grünen keramischen Hohlgegenstandes entstehende Schlickertropfen zu verstreichen und einen entsprechenden Produktionsausschuss zu verhindern.It is according to the invention advantageous if the distance of the rotor element to the upper mold part the shaping device to the thickness of the shear of the bottom of the produced green ceramic hollow object is set to on the inside of the Soil of the green to be produced To escape from the ceramic hollow article resulting slip droplets and prevent a corresponding production committee.
Erfindungsgemäß kann es vorteilhaft sein, wenn die Drehzahl des Rotorelementes während des gesamten Zyklus der Herstellung des keramischen Hohlgegenstandes im kernlosen Formhohlraum veränderbar ist oder verändert wird.According to the invention it can be advantageous if the speed of the rotor element during the entire Cycle of production of ceramic hollow article in coreless Mold cavity changeable is or changed becomes.
Der Schlicker wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in den für einen kopfstehend herzustellenden keramischen Hohlgegenstand vorgesehenen kernlosen Formhohlraum durch das Formunterteil von unten eingeleitet und mit Druck beaufschlagt. Dabei kann die Druckhöhe und/oder die Druckdauer der gewünschten Scherbendicke des herzustellenden grünen keramischen Hohlgegenstandes entsprechend eingestellt werden.Of the Slip is preferred in the process according to the invention in the for provided an inverted ceramic hollow article to be manufactured coreless mold cavity introduced through the lower mold part from below and pressurized. In this case, the pressure level and / or the printing time of the desired Shear thickness of the green ceramic hollow article to be produced be adjusted accordingly.
Nach der Scherbenbildung wird zum Entleeren des Restschlickers in den kernlosen Formhohlraum ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, eingeblasen. Die Verfestigung des Scherbens an der Innenkontur des kernlosen Formhohlraumes erfolgt ebenfalls mit gasförmigem Medium, vorzugsweise mit Luft.To the shard formation is used to empty the residual slip in the coreless mold cavity a gaseous Medium, preferably air, blown. The solidification of the broken piece on the inner contour of the coreless mold cavity also takes place with gaseous Medium, preferably with air.
Im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem die Formvorrichtung üblicherweise drehbar ausgebildet ist, um auch an hintergriffigen Stellen des herzustellenden keramischen Hohlgegenstandes den Restschlicker entleeren zu können, ist erfindungsgemäß nur ein Rotorelement im Formhohlraum vorgesehen, so dass sich erfindungsgemäß eine wesentliche Vereinfachung ergibt.Compared to the prior art, in which the molding device usually rotatable ausgebil det is to be able to emptied at behind grip points of the ceramic hollow article to be produced the residual slip, according to the invention, only one rotor element is provided in the mold cavity, so that according to the invention results in a significant simplification.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Further Details will be apparent from the following description of a in the drawing illustrated embodiment of the device according to the invention to carry out the method according to the invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
zur Herstellung keramischer Hohlgegenstände, wie Kannen, Vasen, Tassen,
Becher o. dgl., durch Hochdruckgießen vorgesehene Vorrichtung
In
Der
Formhohlraum
Im
Formhohlraum
Das
Rotorelement
Wie
aus
Das
Formunterteil
Das
Formunterteil
Um
sicherzustellen, dass auch großvolumige Henkel
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
-
Formoberteil
(von
10 )Form top (from10 ) - 1414
-
Formunterteil
(von
10 )Molded bottom (from10 ) - 1616
-
Formseitenteil
(von
10 )Form side part (from10 ) - 1818
-
Formseitenteil
(von
10 )Form side part (from10 ) - 2020
-
Formhohlraum
(von
10 )Mold cavity (from10 ) - 2222
-
Innenkontur
(von
20 )Inner contour (from20 ) - 2424
- Henkelhandle
- 2626
- Ausgießerpourer
- 2828
-
Schlickereinlass
(von
10 )Sludge inlet (from10 ) - 3030
-
Schlickerauslass
(von
10 )Slurry outlet (from10 ) - 3232
-
Einlassventil
(in
28 )Inlet valve (in28 ) - 3434
-
Entleerventil
(in
30 )Emptying valve (in30 ) - 3636
-
Rotorelement
(in
20 )Rotor element (in20 ) - 3838
-
Antriebsmotor
(für
36 )Drive motor (for36 ) - 4040
-
Rührblatt
(von
36 )Stirring blade (from36 ) - 4242
-
Hohlwelle
(zwischen
38 und40 )Hollow shaft (between38 and40 ) - 4444
-
strichpunktierter
Pfeil (bei
42 )dot-dashed arrow (at42 ) - 4646
-
Dichtungselement
(für
42 )Sealing element (for42 ) - 4848
-
Rotationsachse
(von
36 bzw.40 )Rotation axis (from36 respectively.40 ) - 5050
- Bodenground
- 5252
-
Stirnrand
(von
40 )Forehead edge (from40 ) - 5454
-
Bodenkontur
(bei
12 )Ground contour (at12 ) - 5656
-
kleiner
Abstand (zwischen
52 und54 )small distance (between52 and54 ) - 5858
-
Henkelabstützung (für
24 bei14 )Handle support (for24 at14 ) - 6060
-
Ausgießer-Entleerkanal
(in
14 für26 )Pourer emptying channel (in14 For26 ) - 6262
-
Entleeröffnung (von
60 )Emptying opening (from60 ) - 6464
-
Ausgießeröffnung (von
26 )Pouring orifice (from26 ) - 6666
-
Abdichtung
(zwischen
14 und16 ,18 )Sealing (between14 and16 .18 ) - 6868
-
Dichtschnur
(von
66 an14 )Sealing cord (from66 at14 ) - 7070
-
geteilter
Gegenring (von
66 bei16 ,18 )split counter ring (from66 at16 .18 )
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |