DE102009007670A1 - Mold component, mold and use of such a mold - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießformkomponente mit einer permeablen Basisschicht (2) aus einem Basisschichtmaterial, welches eine zum Leiten von Flüssigkeit dimensionierte Basisschicht-Permeabilität (k2) aufweist, mit einer permeablen Filterschicht (1), welche eine Filterschicht-Permeabilität (k1) aufweist und welche sich von einer Oberfläche der Basisschicht (2) zu einem Gießraum (6) erstreckt, und mit einer Leitungseinrichtung (5, 7), die zum Ableiten von aus dem Gießraum (6) durch die Filterschicht (1) hindurchgeströmter Flüssigkeit aus der Basisschicht (2) und/oder zum Zuleiten eines Druckmediums in die Basisschicht (2) und durch die Filterschicht (1) zum Ablösen eines im Gießraum (6) gebildeten Scherben ausgebildet ist, wobei eine Abdichtungsschicht (8) von der Filterschicht (1) beanstandet an der Basisschicht (2) angeordnet ist, wobei die Abdichtungsschicht (8) eine Abdichtungsschicht-Permeabilität (k8) aufweist und wobei die Abdichtungsschicht-Permeabilität (k8) geringer ist als die Basisschicht-Permeabilität (k2) der Basisschicht (2).The invention relates to a mold component having a base layer material permeable base layer (2) having a liquid layer sized base layer permeability (k2) with a permeable filter layer (1) having a filter layer permeability (k1) and which extends from a surface of the base layer (2) to a pouring space (6) and with a conduit means (5, 7) for discharging liquid from the base layer through which the filter layer (1) has flowed out of the pouring space (6) (2) and / or for supplying a pressure medium into the base layer (2) and through the filter layer (1) for detaching a broken piece formed in the casting space (6) is formed, wherein a sealing layer (8) of the filter layer (1) objected to the base layer (2) is arranged, wherein the sealing layer (8) has a sealing layer permeability (k8) and wherein the sealing layer permeability (k8) is less than the base layer permeability (k2) of the base layer (2).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießformkomponente mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1, auf eine Gießform und auf eine Verwendung einer solchen Gießform.The The invention relates to a mold component with the preamble features of claim 1, to a Mold and a use of such a mold.
Eine Gießform als eine Druckguss-Gießform, insbesondere eine Druckguss-Gießform dient zum Fertigen von z. B. hartmetallischen oder keramischen Gegenständen mittels eines sogenannten Schlickergießverfahrens. Üblicherweise werden zumindest zwei Gießformkomponenten zusammengesetzt, woraufhin ein dazwischen ausgebildeter Gießraum unter Druck mit Schlicker gefüllt wird. Die Druckguss-Gießform besteht innenseitig aus einer permeablen bzw. porösen Filterschicht, durch welche die Flüssigkeit des Schlickers hindurchtritt. Auf der Oberseite der Filterschicht bildet sich dadurch aus den festen Bestandteilen des Schlickers ein Scherben, welcher nach Entnahme und Sintern den herzustellenden metallischen oder keramischen Gegenstand ausbildet. Zur Abführung der Flüssigkeit des Schlickers ist der Gießschicht benachbart eine Basisschicht angeordnet, welche der Gießschicht Stabilität bietet und eine Leitungseinrichtung zum Abführen der Flüssigkeit aufweist.A Mold as a die-casting mold, in particular a die-casting mold is used to make z. B. hard metallic or ceramic objects by means of a so-called Schlickergießverfahrens. Usually at least two mold components are assembled, whereupon a casting space formed therebetween is pressurized filled with slip. The die casting mold consists on the inside of a permeable or porous filter layer, through which the liquid of the slip passes. On top of the filter layer is thereby formed from the solid constituents of the slip a broken piece, which after removal and sintering the metallic or ceramic article to be produced formed. For removing the liquid of the slip the casting layer is arranged adjacent to a base layer, which provides the casting layer stability and a Conduction device for discharging the liquid having.
Allgemein bekannt sind außerdem Gießformen für Niederdruck-Gießverfahren, bei denen Formen aus Gips als Gießformen verwendet werden. Schlicker wird in die Gießform quasi druckfrei oder mit geringem Überdruck eingeleitet. Deshalb werden solche Gießverfahren als Niederdruck-Gießverfahren bezeichnet. Die Entwässerung einer solchen Gießform erfolgt im Wesentlichen durch Kapillarwirkung, indem das Material der Gießform die Flüssigkeit des Schlickers aufnimmt.Generally Also known are casting molds for Low-pressure casting, in which molds of gypsum as Molds are used. Slip gets into the mold quasi pressure-free or initiated with a slight overpressure. Therefore, such casting methods are used as low-pressure casting methods designated. The drainage of such a mold is essentially due to capillary action by the material the mold absorbs the liquid of the slurry.
Die Leitungseinrichtung dient üblicherweise einerseits als Drainagesystem zum Entwässern bzw. Abführen der Flüssigkeit des Schlickers. Andererseits dient die Leitungseinrichtung zum Lösen des Scherbens aus der Form, indem in umgekehrter Richtung Druckluft durch die Leitungseinrichtung und die Filterschicht gegen den ausgebildeten Scherben gedrückt wird.The Conductor usually serves on the one hand as Drainage system for draining or discharging the Liquid of the slip. On the other hand, the conduit device serves for releasing the broken piece from the mold by reversing Compressed air through the conduit device and the filter layer against the educated shards is pressed.
Allgemein
bekannt ist zum Ausbilden der Leitungseinrichtung eine Anordnung
von ggf. tausenden Löchern von einer Außenseite
bis kurz vor die Oberfläche der permeablen Filterschicht.
Die Herstellung einer solchen Druckguss-Gießform ist entsprechend sehr
aufwändig. Aus
Bisherige
Versuche, eine Gießform gemäß
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Gießform, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer solchen Gießform vorzuschlagen. Damit soll unterer anderem der verwendete Formenwerkstoff reduziert werden sowie der Wasser- und damit Energieverbrauch in der Produktion deutlich gesenkt werden.The The object of the invention is an improved casting mold, an improved method for producing such a mold propose. Among other things, this is the purpose of the mold material used be reduced as well as the water and thus energy consumption in production are significantly reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine Gießformkomponente mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Schlickerguss-Gießform mit einer solchen Gießformkomponente bzw. durch eine Verwendung einer solchen Gießform zum Herstellen von metallischen oder keramischen Schlickerguss-Formteilen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.These Task is by a mold component with the features of claim 1, by a slip casting mold with such a casting component or by a use Such a mold for producing metallic or ceramic Schlickerguss moldings solved. advantageous Embodiments are the subject of dependent claims.
Bevorzugt wird demgemäß eine Gießformkomponente mit einer permeablen Basisschicht aus einem Basisschichtmaterial, welches eine zum Leiten von Flüssigkeit dimensionierte Basisschicht-Permeabilität aufweist, mit einer permeablen Filterschicht, welche eine Filterschicht-Permeabilität aufweist und welche sich von einer Oberfläche der Basisschicht zu einem Gießraum erstreckt, und mit einer Leitungseinrichtung, die zum Ableiten von aus dem Gießraum durch die Filterschicht hindurch geströmter Flüssigkeit aus der Basissicht und/oder zum Zuleiten eines Druckmediums in die Basisschicht und durch die Filterschicht zum Ablösen eines im Gießraum gebildeten Scherbens ausgebildet ist, wenn eine Abdichtungsschicht von der Filterschicht beanstandet an der Basisschicht angeordnet ist, wobei die Abdichtungsschicht eine Abdichtungsschicht-Permeabilität aufweist und wobei die Abdichtungsschicht-Permeabilität geringer ist als die Basisschicht-Permeabilität der Basisschicht oder wobei die Abdichtungsschicht gegenüber einem Eindringen der Flüssigkeit und/oder des Druckmediums dicht ist.Prefers Accordingly, a casting component with a permeable base layer of a base layer material, which dimensioned one for conducting fluid Having base layer permeability, with a permeable Filter layer, which has a filter layer permeability and which differs from a surface of the base layer extends to a casting room, and with a conduit device, for discharging from the pouring space through the filter layer flowed through liquid from the base view and / or for supplying a pressure medium into the base layer and through the filter layer for detachment in the casting room formed sherbets is formed when a sealing layer from the filter layer objected to the base layer wherein the sealant layer is a sealant layer permeability and wherein the sealant layer permeability is less than the base layer permeability of the base layer or wherein the sealing layer against penetration of the Liquid and / or the pressure medium is tight.
Die Leitungseinrichtung kann dabei in für sich bekannter Art und Weise als eine nach außerhalb der Gießformkomponente führende Leitungseinrichtung direkt mit der Basisschicht verbunden sein. Die Leitungseinrichtung kann z. B. auch durch einen seitlich offenen Abschnitt der Basisschicht ausgebildet sein, welcher im montierten Betriebszustand einem derart offenen Abschnitt einer gegenüberliegenden Gießformkomponente gegenüber liegt, deren Basisschicht Zugang zu einer nach außerhalb der Gießformkomponente führenden Leitungseinrichtung bietet.In this case, the line device can be connected directly to the base layer in a manner known per se as a line device leading to the outside of the casting mold component. The conduit device can, for. B. also be formed by a laterally open portion of the base layer, which is in the assembled operating state of such an open portion of an opposite mold component opposite, whose Base layer provides access to leading to outside of the mold component conduit means.
Bei einer Bestimmung solcher Permeabilitäten wird insbesondere von Permeabilitätswerten bei Einsatz einer flüssigen Phase eines Schlickerguss-Schlickers ausgegangen. Insbesondere kann eine solche flüssige Phase aus reinem Wasser bestehen oder Beimischungen anderer Stoffe aufweisen. Für ein Ablösen eines an der Filterschicht gebildeten Scherben kann ein Medium, insbesondere Wasser oder auch Luft in entgegengesetzter Luft durch die Basisschicht und die Filterschicht eingepresst werden, weshalb für die Permeabilität je nach konkreter Einsatzverwendung gegebenenfalls auch Luft als strömendes Medium zu betrachten ist.at a determination of such permeabilities is in particular of permeability values when using a liquid Phase of a slip-slip. In particular, a such liquid phase consist of pure water or admixtures have other substances. For a detachment of a Shards formed on the filter layer may contain a medium, in particular water or air in opposite air through the base layer and the filter layer are pressed, which is why for the Permeability, depending on the specific application, if necessary Also, air is considered to be a flowing medium.
Ideal, aber nicht zwingend notwendig ist eine Packungsdichte der Abdichtungsschicht von 100%. Vorteilhaft ist jedoch bereits eine Gießformkomponente, bei der eine Packungsdichte der Abdichtungsschicht mindestens 80%, insbesondere mindestens 90% beträgt.Ideal, but not mandatory is a packing density of the sealing layer of 100%. However, already advantageous is a casting component, wherein a packing density of the sealing layer is at least 80%, especially at least 90%.
Verstanden wird dabei unter einer Füll- bzw. Packungsdichte insbesondere ein Grad einer Befüllung des Raums mit fester Materie, welche nicht durch Flüssigkeit und/oder Luft durchdrungen werden kann. Entsprechend ist insbesondere offener Porenraum betroffen, welcher als Leitbereich für ein flüssiges oder gasförmiges Medium verfügbar ist. Optional wird entsprechend auch freier Porenraum, der nach außen geschlossen ist, unter einer Befüllung mit einer geschlossenen Packungsdichte verstanden, da in einen solchen freien, jedoch von außerhalb nicht zugänglichen Porenraum weder Flüssigkeit aus dem Schlicker noch Luft als Druckmedium zum Ablösen eines Scherbens von der Filterschicht eindringen kann. Unter der Abdichtungsschicht-Permeabilität wird eine Permeabilität verstanden, welche entsprechend so gering ist, dass keine Flüssigkeit oder nur eine vernachlässigbare Flüssigkeitsmenge aus der Basisschicht in die Abdichtungsschicht eindringt.Understood is under a filling or packing density in particular a degree of filling of the space with solid matter, which are not penetrated by liquid and / or air can be. Accordingly, in particular open pore space is affected, which as a lead for a liquid or gaseous medium is available. Optional will accordingly also free pore space, which closed to the outside is, under a filling with a closed packing density understood, being in such a free, but from outside Inaccessible pore space neither liquid from the slip still air as a pressure medium to detach a shard of the filter layer can penetrate. Under the Sealing layer permeability becomes a permeability understood, which is correspondingly so low that no liquid or only a negligible amount of liquid the base layer penetrates into the sealing layer.
Möglich ist eine Abdichtungsschicht aus einem anderen Material als dem der Basisschicht. Die Abdichtungsschicht kann auch aus dem Material der Basisschicht mit jedoch einer anderen Körnung oder zusätzlich Teilen feinerer Körnung, insbesondere Schüttgutkörnung als in Basisschicht hergestellt werden. Vorteilhaft einfach herstellbar ist die Abdichtungsschicht, wenn die Abdichtungsschicht aus dem Basisschichtmaterial der Basisschicht besteht und zusätzlich ein Bindemittel und/oder ein gegenüber dem Basisschichtmaterial sonstiges dichtendes Medium in das Basisschichtmaterial eingebracht ist. Dabei kann das gegenüber dem Basisschichtmaterial sonstiges dichtendes Medium optional nicht nur ein chemisch verschiedenartiges Material sondern auch ein z. B. deutlich feinkörnigeres aber ansonsten gleichartiges Material sein. Insbesondere stellt eine Verwendung des Basisschichtmaterials eine ausreichende Druckbeständigkeit auch der Abdichtungsschicht sicher, wenn die Gießform unter hohem Druck in einer Presse eingespannt wird oder Schlicker unter hohem Druck in den Gießraum gepresst wird. Als Bindemittel dient insbesondere eine dichte Kleberschicht oder Lackschicht. Optional kann die Abdichtungsschicht damit vollgelaufen sein.Possible is a sealing layer of a different material than that of Base layer. The sealing layer can also be made of the material the base layer but with a different grain or in addition Sharpening finer grain size, in particular bulk graining as produced in base layer. Advantageously easy to produce is the sealing layer when the sealing layer is made of the base layer material the base layer and additionally a binder and / or other than the base layer material sealing medium is introduced into the base layer material. there can the opposite the base layer material other sealing Medium optional not just a chemically diverse material but also a z. B. significantly feinkörnigeres but otherwise similar Be material. In particular, use of the base layer material a sufficient pressure resistance and the sealing layer sure if the mold under high pressure in a press is clamped or slip under high pressure in the casting room is pressed. The binder used is in particular a dense adhesive layer or varnish layer. Optionally, the sealing layer can run full be.
Bevorzugt wird, wenn die Abdichtungsschicht dicht gegen ein Eindringen eines Trägermediums oder einer flüssigen Phase eines Schlickerguss-Schlickers ist, insbesondere dicht gegen ein Eindringen von Wasser ist.Prefers when the sealing layer is sealed against intrusion of a Carrier medium or a liquid phase of a Slip-on slip is, in particular, impermeable to penetration of water is.
Erreicht werden kann ein solcher Aufbau besonders einfach dadurch, dass nicht nur ein Bindemittel, insbesondere ein Kleber in einer Menge zum festen Verbinden der einzelnen Körner bzw. Teile der Basisschicht verwendet wird, sondern dass anstelle dessen so viel Bindemittel eingesetzt wird, dass die freien Räume zwischen den einzelnen Teilen der Abdichtungsschicht damit ganz oder so weit gefüllt werden, dass ein Eindringen der flüssigen Phase ganz oder weitestgehend verhindert wird. Wenn das Eindringen von Flüssigkeit in den frei zugänglichen offenen Porenraum verhindert wird, wird eine geringere Menge an Flüssigkeit zum Lösen des Scherbens und zum zyklischen Reinigen der Form benötigt. Ein besonderer Vorteil besteht dabei auch darin, dass eine Form vor deren Einsatz auf die Temperatur des Schlickers aufgeheizt werden sollte, was durch ein entsprechend geringeres offenes Volumen hinsichtlich der Aufheizdauer deutlich reduziert werden kann.Reached Such a structure can be particularly simple in that not only a binder, especially an adhesive in a solid amount Connecting the individual grains or parts of the base layer is used, but that instead of so much binder is used that the spaces between each Parts of the sealing layer so completely or so far filled be that penetration of the liquid phase completely or is largely prevented. When the ingress of liquid into the freely accessible open pore space is prevented will release a smaller amount of liquid of the broken glass and for cyclically cleaning the mold needed. A particular advantage consists in the fact that a shape be heated to the temperature of the slurry prior to their use should, which is due to a correspondingly lower open volume in terms of Heating time can be significantly reduced.
Besonders vorteilhaft ist insbesondere, wenn die Abdichtungsschicht dicht gegen ein Eindringen von Luft oder einem sonstigen Entformungs- oder Spülungsmedium ist. Vorzugsweise ist die Abdichtungsschicht-Permeabilität daher so gering, dass auch Druckluft oder einer Flüssigkeit wie z. B. Wasser zum Ablösen des Scherbens und/oder zum Spülen der Gießformkomponente nicht oder nur in geringem Maße in die Abdichtungsschicht eindringt. Beim Ablösen eines Scherben von der Filterschicht wird dann auch eine geringere Menge an Druckluft benötigt, welche in umgekehrter Richtung durch die Basisschicht gepresst wird. Dadurch kann die Menge an eingepresster Druckluft reduziert werden, was auch dadurch vorteilhaft ist, dass zur Vermeidung einer Abkühlung der Gießformkomponenten unter die Schlickertemperatur eine geringere Menge an Druckluft bzw. Druckmedium aufzuheizen ist.Especially It is particularly advantageous if the sealing layer is tight against the ingress of air or other demoulding or flushing medium. Preferably, the seal layer permeability is Therefore, so small that even compressed air or a liquid such as B. water for detaching the cullet and / or the Rinse the mold component is not or only in penetrates slightly into the sealing layer. When peeling off a piece of broken glass from the filter layer will then be less Amount of compressed air needed, which in the reverse direction is pressed through the base layer. This allows the amount of injected Compressed air can be reduced, which is also advantageous in that to avoid cooling of the mold components below the slip temperature a smaller amount of compressed air or to heat pressure medium.
Prinzipiell möglich ist, von der Filterschicht aus betrachtet die Basisschicht nur so dünn oder mit so großen Körnern bzw. Teilen auszubilden, dass eine ausreichende Strömung in der Basisschicht gewährleistet wird, und dahinter den gesamten verbleibenden Raum der Gießformkomponente als die Abdichtungsschicht auszubilden. Jedoch reicht es bereits aus, wenn die Abdichtungsschicht ebenfalls nur so dünn ausgebildet ist, dass diese ein Eindringen der flüssigen Phase und/oder von Luft in ausreichendem Maße unterbindet. In diesem Fall ist dann betrachtet von der Basisschicht aus hinter der Abdichtungsschicht eine weitere Schicht angeordnet. Die weitere Schicht ist bevorzugt aus dem selben Material wie die Basisschicht ausgebildet, insbesondere gleich wie die Basisschicht ausgebildet, da eine solche weitere Schicht ebenfalls hohe Druckkräfte aufnehmen kann.In principle, it is possible, as viewed from the filter layer, to form the base layer only so thin or with grains or parts that are so large that ensuring sufficient flow in the base layer, and behind it, to form the entire remaining space of the mold component as the sealing layer. However, it is already sufficient if the sealing layer is also formed only so thin that it prevents penetration of the liquid phase and / or air sufficiently. In this case, then, viewed from the base layer behind the sealing layer, a further layer is arranged. The further layer is preferably formed from the same material as the base layer, in particular the same as the base layer is formed, since such a further layer can also absorb high compressive forces.
Die Filterschicht-Permeabilität ist bevorzugt gegenüber der Basisschicht-Permeabilität oder eine Druckdifferenz in der Filterschicht gegenüber einer Druckdifferenz der Basisschicht zumindest um einen Faktor 2, insbesondere zumindest um einen Faktor 5, vorzugsweise zumindest um einen Faktor 10 geringer.The Filter layer permeability is preferred over the base layer permeability or a pressure difference in the filter layer against a pressure difference of Base layer at least by a factor of 2, in particular at least by a factor of 5, preferably at least a factor of 10 lower.
Die Filterschicht-Permeabilität oder die Druckdifferenz in der Filterschichtschicht ist dabei insbesondere bestimmbar über eine Dicke bzw. Mächtigkeit der Filterschicht und eine sich relativ zu der Dicke bzw. Mächtigkeit zumindest gleich lang in der Basisschicht erstreckende Strecke zum Bestimmen der Basisschicht-Permeabilität oder der Druckdifferenz der Basisschicht. Insbesondere kann diese Strecke in der Basisschicht beliebig lang relativ zu dieser Dicke bzw. Mächtigkeit der Filterschicht sein. Zweckmäßig wird dabei eine schmalste Dicke der Filterschicht verwendet, da über diese hinweg ein geringster Druckwiderstand für die flüssige Phase des Schlickers zu erwarten ist.The Filter layer permeability or the pressure difference in the filter layer layer is particularly determinable via a thickness of the filter layer and a relative to the thickness or thickness at least equal long in the base layer extending route for determining the Base layer permeability or the pressure difference of Base layer. In particular, this route may be in the base layer Any length relative to this thickness or thickness be the filter layer. It is useful here a narrowest thickness of the filter layer used since over these are the lowest pressure resistance for the liquid Phase of the slip is expected.
Bevorzugt ist eine Mächtigkeit der Basisschicht relativ zu einer Mächtigkeit der Filterschicht über zumindest 80%, insbesondere zumindest 90% einer Erstreckungsrichtung von deren Verbindungsfläche relativ zueinander innerhalb einer Toleranz von 20%, insbesondere 10% gleich hoch. Ein solcher Aufbau mit einer hinsichtlich der Formstruktur gleichen oder konturnahen bzw. ähnlichen Mächtigkeit bzw. Schichtdicke der Basisschicht relativ zu der Filterschicht ermöglicht eine gleichmäßige Druckverteilung in sowohl der Basisschicht als auch in der Filterschicht. Zugleich kann die Schichtdicke der Basisschicht auf ein Minimum reduziert werden. Indirekt impliziert dies, dass bei einer uneben bzw. konturiert verlaufenden Verbindungsfläche zwischen der Basisschicht und der Filterschicht auch eine Verbindungsfläche zwischen der Basisschicht und der Abdichtungsschicht entsprechend konturiert verläuft.Prefers is a thickness of the base layer relative to one Thickness of the filter layer over at least 80%, in particular at least 90% of an extension direction of the latter Joint surface relative to each other within a tolerance of 20%, in particular 10% the same. Such a construction with a with regard to the shape structure the same or contoured or similar Thickness or layer thickness of the base layer relative to the filter layer allows a uniform Pressure distribution in both the base layer and in the filter layer. At the same time, the layer thickness of the base layer can be kept to a minimum be reduced. Indirectly, this implies that when a bumpy or contoured running connecting surface between the base layer and the filter layer also have a bonding surface between the base layer and the sealing layer, respectively contoured runs.
Bevorzugt wird insbesondere für Haushalts- und Sanitärkeramik eine Gießformkomponente, bei der eine Mächtigkeit der Filterschicht zwischen 1 und 15 mm beträgt, eine Mächtigkeit der Basisschicht zwischen 10 und 40 mm beträgt und die übrigen Massenvolumina in der Gießformkomponente, insbesondere ein Volumen der Abdichtungsschicht und oder einer/der weiteren Schicht 90% oder mehr des Volumens der Gießformkomponente betragen.Prefers especially for household and sanitary ware a mold component having a thickness the filter layer is between 1 and 15 mm, one thickness the base layer is between 10 and 40 mm and the rest Mass volumes in the mold component, in particular a volume of the sealing layer and / or one or more layers 90% or more of the volume of the mold component.
Die Abdichtungsschicht ist bevorzugt um die Basisschicht rückseitig und seitlich außenseitig der Gießformkomponente herum aufgebracht und die Filterschicht erstreckt sich bevorzugt sich außenseitlich so weit über die Basisschicht, dass die Filterschicht mit ihrem Randabschnitt an einer Wandung der Abdichtungsschicht anliegt oder in diese eingreift, wobei die Basisschicht vollständig von der Filterschicht und der Abdichtungsschicht umgeben ist.The Sealing layer is preferably at the back of the base layer and laterally outside of the mold component applied around and the filter layer preferably extends outwardly so far above the base layer, that the filter layer with its edge portion on a wall the sealing layer is applied or engages in, wherein the Base layer completely from the filter layer and the Sealing layer is surrounded.
Bei zumindest zwei solchen als Gießform zusammengesetzten Gießformkomponenten, die außenseitig einander gegenüberliegende Randabschnitte ausbilden, verbleibt bevorzugt zwischen insbesondere im Bereich von einander gegenüberliegenden Randabschnitten der Abdichtschichten ein Spalt, wobei sich innenseitig dieser einander gegenüberliegenden Randabschnitte der Abdichtschichten in Richtung zum Gießraum hin einander gegenüberliegende Randabschnitte der Filterschichten den Spalt verschließend, insbesondere abdichtend berühren. Während das relativ grobkörnige Material der Abdichtungsschichten einen zumindest teilweise offenen Spalt belässt schließt das feinkörnige Material der Filterschicht den Spalt für die beim Gießen und Entformen verwendeten Medien. Eine solche Anordnung bewirkt überraschenderweise trotz der prinzipiellen Durchlässigkeit des Filtermaterials für die Medien bereits eine ausreichende Abdichtung nach außerhalb der Gießform auch im Bereich der aneinander anliegenden Randbereiche der Gießformkomponenten ohne weitere aufwändige Abdichtungsmaßnahmen.at at least two such mold components composed as a casting mold, the outside opposite edge portions form, preferably remains between in particular in the field from opposite edge portions of the sealing layers a gap, wherein on the inside of this opposite Edge sections of the sealing layers in the direction of the casting room towards opposite edge portions of the filter layers Closing the gap, in particular sealingly touch. While the relatively coarse-grained material of the sealing layers closes an at least partially open gap leaves the fine-grained material of the filter layer the gap for the media used in casting and demolding. A Such arrangement surprisingly causes despite the principle permeability of the filter material for the media already has an adequate seal to the outside the mold also in the area of abutting Edge areas of the mold components without further elaborate Sealing measures.
Vorteilhaft ist eine solche Gießformkomponente insbesondere, falls die Basisschicht aus fest miteinander verbundenem Schüttgut ausgebildet ist, falls das Basisschichtmaterial aus einzelnen Teilen besteht und mindestens 70% der Teile des Basisschichtmaterials in der längsten Teileerstreckung einen mittleren Durchmesser kleiner oder gleich 5 mm, insbesondere kleiner oder gleich 3,5 mm aufweisen, falls diese Teile des Basisschichtmaterials in der längsten Teileerstreckung einen größten Durchmesser kleiner oder gleich 5 mm, insbesondere kleiner oder gleich 3,5 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 3,0 mm, insbesondere kleiner 2,5 mm aufweisen, falls mindestens 70% der Teile des Basisschichtmaterials in der kürzesten Teileerstreckung einen größten Durchmesser von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 0,8 mm, insbesondere mindestens 1,0 mm und mehr aufweisen, falls der Anteil an den Teilen mit der jeweiligen Teileerstreckung mindestens 95%, vorzugsweise mindestens 98% beträgt und/oder falls das Schüttgut aus Teilen eines druckfesten und mineralischen Materials, insbesondere Stein oder Glas, und/oder eines Kunststoffmaterials ausgebildet ist. Bei zu kleinen Korndurchmessern kann das Problem entstehen, dass das Filterschichtmaterial nicht weit genug zwischen die einzelnen Teile der Basisschicht eindringen kann, insbesondere ein Hintergreifen zumindest der Teile der ersten Schicht der Basisschicht nicht mehr oder nicht mehr ausreichend erfolgt. Bei Durchmessern größer 3,0 mm kann das Problem entstehen, dass der Kapillaranteil der wechselseitigen Beeinflussung der Basisschicht und des einfließenden Filterschichtmaterials zu gering ist und dadurch der im ungünstigsten Fall gesamte Kern bzw. die gesamte Basisschicht mit dem Filterschichtmaterial voll läuft.Such a mold component is advantageous, in particular, if the base layer is formed from firmly bonded bulk material, if the base layer material consists of individual parts and at least 70% of the parts of the base layer material have an average diameter less than or equal to 5 mm, in particular less than or equal to the longest part extension 3.5 mm, if these parts of the base layer material in the longest part extension have a maximum diameter less than or equal to 5 mm, in particular less than or equal to 3.5 mm, preferably less than or equal to 3.0 mm, in particular less than 2.5 mm, if at least 70% of the parts of the base layer material in the shortest part extension have a maximum diameter of at least 0.5 mm, in particular of at least 0.8 mm, in particular at least 1.0 mm and more, if the proportion of the parts with the respective part extension at least 95%, preferably at least 98% and / or if the bulk material is formed from parts of a pressure-resistant and mineral material, in particular stone or glass, and / or a plastic material. If the grain diameters are too small, the problem may arise that the filter layer material can not penetrate far enough between the individual parts of the base layer, in particular, that at least the parts of the first layer of the base layer no longer engage or no longer sufficiently engage behind. For diameters greater than 3.0 mm, there may be a problem that the capillary portion of the mutual influence of the base layer and the inflowing filter layer material is too small, and thus the worst case entire core or base layer with the filter layer material runs full.
Eine solche Basisschicht bietet eine Basisschicht-Permeabilität, welche ist groß genug, die Flüssigkeit und/oder das Druckmedium mit geringem, insbesondere vernachlässigbarem Druckwiderstand innerhalb der Basisschicht zu transportieren. Das Schüttgut ist zu dessen Verbindung beispielsweise aus miteinander verklebten Teilen des Schüttguts ausgebildet, wozu das Schüttgut bevorzugt mit einem die Oberfläche der Teile des Schüttguts benetzenden Bindemittel verklebt ist.A such base layer provides a base layer permeability, which is big enough, the liquid and / or the pressure medium with low, especially negligible To transport pressure resistance within the base layer. The Bulk material is for the connection, for example, from each other formed bonded parts of the bulk material, including the Bulk material prefers with a the surface of the Part of the bulk material wetting binder is glued.
Vorteilhaft ist eine solche Gießformkomponente, falls die permeable Filterschicht von der Oberfläche der Basisschicht aus eine Strecke in die Basisschicht eindringt und in diesem Bereich mit der Basisschicht verbunden oder verzahnt ist und falls die Strecke des Eindringens der Filterschicht in die Basisschicht zumindest eine Schicht aus Teilen der Basisschicht umgreift oder hintergreift, falls die Basisschicht-Permeabilität der Basisschicht mehr als eine Zehner-Potenz größer als die Filterschicht-Permeabilität der Filterschicht ist, falls die Filterschicht aus einem Filterschichtmaterial ausgebildet ist, welches mit dem Basisschichtmaterial und/oder mit einem Überzug über dem Basisschichtmaterial verklebt ist, falls das Filterschichtmaterial aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan oder Polymetylmetacrylat besteht und/oder falls die fertiggestellte Filterschicht eine Permeabilität und/oder Porosität mit Kanälen von 5 bis 50 μ aufweist.Advantageous is such a casting component, if the permeable Filter layer from the surface of the base layer of a Route penetrates into the base layer and in this area with the base layer is connected or interlocked and if the track the penetration of the filter layer into the base layer at least a layer of parts of the base layer encompasses or engages behind, if the base layer permeability of the base layer is longer as a power of ten greater than the filter layer permeability the filter layer is, if the filter layer of a filter layer material is formed, which with the base layer material and / or with adhered to a coating over the base layer material is, if the filter layer material of a plastic, in particular polyurethane or polymethyl methacrylate and / or if the finished filter layer has a permeability and / or Having porosity with channels of 5 to 50 μ.
Die Filterschicht ist dazu beispielsweise aus einem Material ausgebildet, welches mit dem Material der Basisschicht und/oder mit einem Überzug über das Material der Basisschicht verklebt.The Filter layer is for example formed of a material, which with the material of the base layer and / or with a coating over the Glued material of the base layer.
Die Filterschicht-Permeabilität entspricht in für sich bekannter Art und Weise vorzugsweise einer Permeabilität bzw. einer frei zugänglichen bzw. offenen Porosität, wie sie von Filterschichten für sich bekannt ist. Die Basisschicht-Permeabilität bzw. eine entsprechende Basisschicht-Porosität wird vorzugsweise im Verhältnis zur Filterschicht-Permeabilität so gewählt, dass in der Basisschicht für die Flüssigkeit bzw. den Schlicker relativ zu den Verhältnissen in der Filterschicht ein geringer oder vernachlässigbarer Druckwiderstand besteht, um ohne ein aufwändiges Leitungssystem in der vorzugsweise gesamten Basisschicht stets die gleichen Druckverhältnisse zu bieten.The Filter layer permeability corresponds to in known manner, preferably a permeability or a freely accessible or open porosity, as it is known from filter layers for themselves. The base layer permeability or a corresponding base layer porosity is preferred in relation to the filter layer permeability chosen so that in the base layer for the liquid or the slurry relative to the ratios in the filter layer there is a small or negligible pressure resistance, without a complex piping system in the preferably entire base layer always the same pressure conditions to offer.
Durch die Einsetzbarkeit der Gießform in Standardpressen entsteht insbesondere beim Gießen relativ klein dimensionierter Güter zwischen der Filterschicht und einer außenseitigen Wandung der Gießform ein sehr großer Raum, welcher vorzugsweise nicht vollständig mit nur dem Material der hoch permeablen Basisschicht, welche ein entsprechend großes offenes Kanal- und Porenvolumen hat, gefüllt ist. Dieser ansonsten Flüssigkeit aufnehmende offene Raum wird dadurch reduziert, dass in einem durch die Abdichtungsschicht gebildeten Barrierebereich zwischen der Filterschicht und der außenseitigen Wandung bzw. beabstandet zu der Filterschicht Material eingefüllt ist, welches zumindest teilweise gegenüber der hoch permeablen Basisschicht deutlich geringer permeabel oder sogar geschlossen ist. Unter deutlich geringer permeabel oder sogar geschlossen wird insbesondere verstanden, dass Flüssigkeit unter den beim Schlickerguss anliegenden Druck- bzw. Unterdruckbedingungen nicht oder nur in vernachlässigbarem Maße in diesen Barrierebereich eindringt. Insbesondere soll Flüssigkeit nicht durch den Barrierebereich strömen können. Neben dem Einfüllen eines zum Basisschichtmaterial verschiedenen Materials kann zum Ausbilden der Abdichtungsschicht vorzugsweise auch das Basisschichtmaterial selber mit einem untergemischten weiteren Material, insbesondere eingegossenem Kleber verwendet werden. Erzielt wird so eine Totraumreduzierung der offenen Porosität, welche sich vorteilhaft auswirkt auf einen geringeren Luft- und Flüssigkeitsbedarf und eine kürzere Entwässerung und somit auf eine kürzere Zyklusdauer. Außerdem reduzieren sich vorbereitende Aufwärmzeiten.By the usability of the casting mold in standard presses arises especially when casting relatively small-sized Goods between the filter layer and an outside Wall of the mold a very large space, which preferably not completely with only the material of highly permeable base layer, which is a correspondingly large has open channel and pore volume, is filled. This otherwise fluid-receiving open space is thereby reduces that in a formed by the sealing layer Barrier area between the filter layer and the outside wall or spaced from the filter layer material filled which is at least partially opposite the highly permeable one Base layer significantly less permeable or even closed is. Under significantly less permeable or even closed in particular understood that liquid under the Schlickerguss applied pressure or vacuum conditions not or only to a negligible extent in these Barrier area penetrates. In particular, should be liquid can not flow through the barrier area. In addition to filling a different to the base layer material Material may preferably be used to form the sealant layer also the base layer material itself with a mixed further Material, in particular cast adhesive can be used. achieved becomes a dead space reduction of the open porosity, which has an advantageous effect on a lower air and Fluid requirements and shorter drainage and thus to a shorter cycle time. Furthermore reduce preparatory warm-up times.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei werden verschiedene Ausführungsformen bezüglich gemeinsamer Komponenten und Funktionen gemeinsam beschrieben. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this case, various embodiments with respect common components and functions together. It demonstrate:
Wie
aus
Die
Filterschicht
Die
Leitungseinrichtung
Die
zweite Leitungseinrichtung
Im
Fall einer Gießformkomponente ohne eine eigene nach außerhalb
der Gießform
Unter
dem Leitungssystem ist ein beliebig ausgestaltetes Leitungssystem
zu verstehen. Unter Rohr ist nicht nur ein übliches starres
Rohr aus Kunststoff oder Metall, sondern ein beliebig ausgestaltetes
Leitungssystem zu verstehen, welches zum Leiten von Flüssigkeit
und Luft bzw. Gas geeignet ist. Insbesondere im Fall eines Niederdruck-Gießverfahrens
kann außenseitig an dem Rohr
Der
in den Gießraum
Die
Kombination aus dem Unterdruck p1 über die zweite Leitungseinrichtung
Der Überdruck
p2 in dem Gießraum
Beim
Fertigen eines keramischen Artikels wird in den Gießraum
Außerdem
kann die ausgangsseitige Pumpe
Zum
Herstellen einer solchen Gießformkomponente
Einzelne Teile T des Schüttguts werden dazu miteinander verbunden. Zum Verbinden dient als Bindemittel B vorzugsweise ein Kleber. Auf besonders einfache Art und Weise können die Teile T des Schüttguts in einem Bad aus dem Bindemittel B eingetaucht und anschließend in einer geeigneten Form in die gewünschte Form gebracht werden.Separate Parts T of the bulk material are connected to each other. For bonding serves as a binder B is preferably an adhesive. On Particularly simple way, the parts T of the bulk material immersed in a bath of the binder B and then in a suitable form brought into the desired shape become.
Der
Kleber als das Bindemittel B vernetzt vorzugsweise die Oberflächen
der einzelnen Teile T des Schüttguts derart, dass einerseits
eine ausreichende Festigkeit gewährleistet wird und andererseits
eine möglichst hohe Permeabilität k2 ermöglicht wird.
Die Permeabilität k2 in der Basisschicht
Nach
dem ausreichenden Aushärten des Bindemittels B bzw. Verfestigen
der Basisschicht
Als
Filterschichtmaterial
Durch
das teilweise Eindringen des Filterschichtmaterials
Unter
einem Schüttgut als Basisschichtmaterial ist insbesondere
ein schüttfähiges Gut zu verstehen, z. B. ein
Granulat, Körner oder sonstigen Partikel. Das Schüttgut
kann aus verschiedenartigen insbesondere druckbeständigen
und flüssigkeitsbeständigen Materialien bestehen.
Dimensionsangaben beziehen sich vorzugsweise auf mittlere Dimensionen. Dabei
beziehen sich die angegebenen Untergrenzen eines als Ausschnittsvergrößerung
in
Die Untergrenze stellt in der kürzesten Dimensionserstreckung y die größte Länge des Teils T innerhalb der kürzesten Dimensionserstreckung y bzw. Dimensionsrichtung quer zu dieser Dimensionserstreckung y dar. Die Untergrenze beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 mm oder mehr, insbesondere 0,8 mm und besonders bevorzugt 1,0 mm. Entsprechend beziehen sich die angegebenen Obergrenzen eines Korns bzw. Teils T des Basisschichtmaterials bei einem nicht kugelsymmetrischen Teil T auf eine Erstreckung in der längsten bzw. breitesten oder höchsten Dimensionserstreckung x des Teils T. Unter einem mittleren Durchmesser in der größten Dimensionserstreckung x bzw. Dimension des Teils wird die mittlere Länge innerhalb dieser Dimensionserstreckung x bzw. Dimensionsrichtung verstanden. Die Obergrenze beträgt vorzugsweise höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 3,5 mm oder weniger, insbesondere 3,0 mm und besonders bevorzugt 2,5 mm. Vorzugsweise erstrecken sich alle Dimensionen der jeweilig betrachteten Teile vollständig zwischen den genannten Grenzmaßen.The Lower limit puts in the shortest dimension extension y the largest length of the part T inside the shortest dimension extension y or dimension direction transverse to this dimension extension y. The lower limit is preferably at least 0.5 mm or more, in particular 0.8 mm and more preferably 1.0 mm. Accordingly, the specified Upper limits of a grain or portion T of the base layer material at a non-spherically symmetric part T on an extension in the longest or widest or highest dimension extension x of part T. Below a mean diameter in the largest Dimension extension x or dimension of the part becomes the middle one Length within this dimension extension x or dimension direction Understood. The upper limit is preferably at most 5 mm, in particular at most 3.5 mm or less, in particular 3.0 mm and more preferably 2.5 mm. Preferably extend all dimensions of the respective considered parts completely between the mentioned limits.
Anhand
Dieses
Material zum Ausbilden der Abdichtungsschicht
Zugleich
bilden die beiden in der Gießform
Möglich ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher bei der Herstellung in einem ersten Schritt das Basisschichtmaterial in ein Formherstellungsbehältnis eingefüllt wird und mit dem Bindemittel so verfüllt wird, dass kein zugänglich offener Porenraum oder nur noch ein vernachlässigbarer zugänglich offener Porenraum verbleibt. In einem nachfolgenden Schritt wird dann die Basisschicht mit einem entsprechend sehr großen offenen Porenraum bzw. einer sehr hohen Basisschicht-Permeabilität aufgetragen, bevor die Filterschicht aufgebracht wird. Abschließend wird dann die fertige Gießformkomponente aus dem Formherstellungsbehältnis entnommen. Optional kann als ein solches Formherstellungsbehältnis auch ein Behältnis genommen werden, welches abschließend als eine Art Außenwandung der Gießfomkomponente verbleibt.Possible is also an embodiment in which in the production in a first step, the base layer material in a molding production container is filled and filled with the binder so that no accessible open pore space or just one negligible accessible open pore space remains. In a subsequent step then becomes the base layer with a correspondingly very large open pore space or applied to a very high base layer permeability, before the filter layer is applied. Finally Then, the finished mold component from the mold manufacturing container taken. Optionally, as such a molding manufacturing container also be taken a container, which finally as a kind of outer wall of the cast component remains.
Die
weitere Schicht
Vorzugsweise
weist dabei die Filterschicht
Wie
insbesondere
Die
Schichtanordnungen sind dabei so gewählt, dass die Filterschicht-Permeabilität
k1 gegenüber der Basisschicht-Permeabilität k2
und/oder eine Druckdifferenz d1 in der Filterschicht
Eine
Druckdifferenz d8 über die Abdichtungsschicht
Die
dargestellte Abdichtungsschicht
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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