DE102016112603A1

DE102016112603A1 - Mehrteilige Gießform, Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform und Gipsbank

Info

Publication number: DE102016112603A1
Application number: DE102016112603.9A
Authority: DE
Inventors: Zoltán Oláh; Róbert Borsi; Zoltán Makra; András Kónya
Original assignee: Villeroy and Boch AG; Villeroy and Boch SA
Current assignee: Villeroy and Boch AG; Villeroy and Boch SA
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-01-11
Also published as: EP3481610A1; WO2018007226A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen. Die Gießform umfasst wenigstens einen keilförmig ausgebildeten Kernkeil (30) und eine Kernform (1), wobei der wenigstens eine Kernkeil (30) ein magnetisches Element aufweist. Weiterhin weist die Kernform (1) wenigstens einen durch eine Druckluftbetätigungseinrichtung verschiebbaren Magnet (10) auf, welcher zur Fixierung des Kernkeils (30) an der Kernform (1) mit dem magnetischen Element des Kernkeils (30) verbindbar ist. Ferner wird ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform und eine Gipsbank mit mehreren, mehrteiligen Gießformen offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform gemäß Anspruch 16, sowie eine Gipsbank gemäß Anspruch 19.
Eine Gießform der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 43 10 876 A1 bekannt. Die Gießform, welche zum Gießen eines Waschbeckens verwendet wird, weist zwei Formhälften und eine keilförmige Kernform auf. Die zu gießende keramische Masse wird in den Formraum zwischen den Formhälften und der Kernform gepumpt. Die beiden Formhälften sind durch eine Zentralspannvorrichtung dichtend zusammengehalten. Der sich in dem Formraum der Gießform ausbildende keramische Körper wird als Formling, oder auch als Grünkörper, bezeichnet.
Da die Gießform sofort nach jedem Gießvorgang für den nächsten weiteren Gießvorgang vorbereitet und somit geöffnet und wieder zusammengesetzt werden muss, sind sowohl die Kernform wie auch die dazugehörige Formhälfte mit Magneten versehen. Die Magnete sind hierbei jeweils direkt mit der Kernform und der zugehörigen Formhälfte fest verbunden. Zur Ablösung der Kernform von der zugehörigen Formhälfte kann über separat gelegene Kanäle Druckluft zugeführt werden.
Der Einsatz von Kernformen führt bei der Entformung des herzustellenden keramischen Sanitärgegenstands häufig zu Beschädigungen, wie Rissen oder verschiedenen Deformationen. Zusätzlich erweist sich die genau festgelegte Positionierung der Kernform als schwierig oder zeitaufwendig. Die bisher direkt an der Kernform und der Formhälfte angebrachten Magnete bringen einerseits relativ große Haltekräfte auf, so dass die Gefahr besteht, dass der zu gießende keramische Sanitätsgegenstand bei der Entformung beschädigt wird. Andererseits verlieren die Magnete nach einer bestimmten Anzahl an Gießvorgängen ihre Wirkung mit der Folge, dass die Kernform nicht mehr ausreichend an der Formhälfte fixiert wird. Hinzu kommt, dass bei einer direkten Anbringung von Magneten an der Kernform und der zugehörigen Formhälfte die Position, die Form und die Größe der Kernform und der Formhälfte festgelegt sind. Eine flexible Verwendung der Gießform ist daher nur eingeschränkt möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gießform anzugeben, welche einen sicheren und schonenden Ablösevorgang der Kernform bei der Entformung des herzustellenden keramischen Gegenstands ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform und eine Gipsbank anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mehrteilige Gießform mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 16 gelöst. Im Hinblick auf die Gipsbank wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 19 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine mehrteilige Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen anzugeben, welche wenigstens einen keilförmig ausgebildeten Kernkeil und eine Kernform umfasst, und der wenigstens eine Kernkeil ein magnetisches Element aufweist. Weiterhin weist die Kernform wenigstens einen durch eine Druckluftbetätigungseinrichtung verschiebbaren Magnet auf, welcher zur Fixierung des Kernkeils an der Kernform mit dem magnetischen Element des Kernkeils verbindbar ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die pneumatisch verschiebbaren Magnete ein besonders schonender Ablösevorgang der Kernkeile von der Kernform gewährleistet ist. Das Risiko von Beschädigungen am keramischen Formling ist daher deutlich minimiert. Dies führt nicht nur zu einer Optimierung des ästhetischen Aussehens des zu gießenden Sanitätsgegenstands, sondern insgesamt zu Qualitäts- und Produktionsverbesserungen. Da die pneumatisch verschiebbaren Magnete ihren magnetischen Zustand auch bei Druckluftverlust, beispielsweise in Folge eines Schlauchbruchs oder einer Störung einer Druckluftquelle der Druckluftbetätigungseinrichtung, beibehalten können, ist die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Gießvorgangs mit der mehrteiligen Gießform gewährleistet. Die mehrteilige Gießform kann daher optimal für eine Vielzahl an Gießvorgängen zeitnah wiederverwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die flexible Einsetzbarkeit der mehrteiligen Gießform, da die verschiebbaren Magnete nicht positionsfest an der Kernform angebracht sind. Daher kann auch eine große Vielfalt an verschiedenen Kernkeilen durch die verschiebbaren Magnete an der Kernform fixiert werden. Dies gewährleistet eine große Produktvarietät. Beispielsweise können durch spezifisch ausgebildete Kernkeile WCs hergestellt werden, bei denen ein Spülrand nicht in einer separaten Form gegossen werden muss.
Zusätzlich ist der Einsatz der vorgenannten Gießform unabhängig vom Druck, mit welchem die zu gießende keramische Masse dem Formraum zugeführt wird. Daher lässt sich die Gießform flexibel für viele Arten an Gießverfahren, wie beispielsweise Druckguss oder Gipsguss, verwenden. Durch die flexibel einsetzbare Gießform ist insgesamt das Einsetzen und Entnehmen von Kernkeilen, beispielsweise von Wasserrandkernen, erleichtert.
Mittels der Druckluftbetätigungseinrichtung, welche in der Kernform angebracht ist, können die Kernkeile vorteilhafterweise an der Kernform durch jeweils einen oder mehrere verschiebbare Magnete befestigt oder gelöst werden. Generell kann die Kernform mehrere verschiebbare Magnete und daher auch mehrere Kernkeile umfassen. Die verschiebbaren Magnete sind in eine Offenstellung und eine Schließstellung überführbar. In der Schließstellung sind die verschiebbaren Magnete an eine Außenfläche der Kernform verschoben. Die verschiebbaren Magnete stehen hierbei in magnetischem Kontakt mit dem zugehörigen magnetischen Element der Kernkeile. Dadurch kann durch die magnetische Verbindung der jeweilige Kernkeil an die Kernform fixiert werden. Die Offenstellung bedeutet, dass die verschiebbaren Magnete nicht mit den Kernkeilen verbunden sind und in Richtung der Innenseite der Kernform verschoben sind. Mit anderen Worten sind in der Offenstellung die Kernkeile nicht magnetisch an der Kernform fixiert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Kernform mehrere rohrförmige Führungen auf, in welchen jeweils die verschiebbaren Magnete variabel in Richtung einer Innenseite oder einer Außenseite der Kernform bewegbar sind. Die Bewegung der verschiebbaren Magnete erfolgt insbesondere durch die Druckluftbetätigungseinrichtung. Die Druckluft übt eine Kraft auf die verschiebbaren Magnete aus, wodurch deren Bewegung in eine bevorzugte Richtung realisierbar ist. In diesem Zusammenhang ist die Pneumatik eine einfache und in der Anschaffung kostengünstige Technologie.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das magnetische Element des Kernkeils durch eine metallische Oberfläche oder einen metallischen Block gebildet. Vorzugsweise wird die Oberfläche des Kernkeils, welche an der Kernform fixierbar ist, aus einem Metall gebildet. Es sind hierbei Metalle wie beispielsweise Eisen, Nickel oder Kobalt denkbar. Idealerweise wird die metallische Oberfläche oder der metallische Block des Kernkeils durch ein ferromagnetisches Material gebildet. Es ist ebenso denkbar, dass die Oberfläche des Kernkeils durch eine ferromagnetische Legierung, wie beispielsweise eine Legierung aus Eisen, Aluminium, Nickel, Kupfer und Cobalt gebildet ist. Dadurch ist die metallische Oberfläche oder der metallische Block als Dauermagnet einsetzbar, wodurch die mehrteilige Gießform für eine Vielzahl an Gießvorgängen wiederverwertbar ist. Dies reduziert ein häufiges Austauschen des magnetischen Elements des Kernkeils. Es sind weitere Ausführungsformen für das magnetische Element, wie beispielsweise eine Magnetfolie oder Scheibenmagnete, denkbar.
Da das magnetische Element vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet ist, kann es in der feuchten Umgebung der keramischen Masse zu einer Rostbildung kommen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher das magnetische Element und/oder der verschiebbare Magnet aus einem rostbeständigen Material gebildet. Dadurch ist das magnetische Element und/oder der verschiebbare Magnet wirkungsvoll gegen Korrosion geschützt. Bevorzugte Materialien sind beispielsweise nicht rostende Stähle oder deren Legierungen.
Weiterhin ist durch den Schutz vor Rostausbildung ein reibungsfreies Versetzen der verschiebbaren Magnete in den rohrförmigen Führungen der Kernform gegeben. Dadurch ist die effiziente Funktionsweise der mehrteiligen Gießform gewährleistet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere verschiebbare Magnete mit einem Kernkeil verbindbar. Dadurch kann der Kernkeil besonders effizient und sicher an der Kernform fixiert werden. Einer unerwünschten Ablösung des Kernkeils von der Kernform und einer daraus resultierenden Beschädigung des Kernkeils kann somit entgegengewirkt werden. Weiter vorteilhaft können durch die höhere magnetische Kraftwirkung von mehreren Magneten pro Kernkeil auch schwerere Kernkeile für die mehrteilige Gießform eingesetzt werden. Alternativ können die verschiebbaren Magnete unterschiedliche Größen oder Magnetstärken aufweisen.
Vorzugsweise liegt das durch die verschiebbaren Magnete tragbare Gewicht des wenigstens einen Kernkeils im Bereich von 1 bis 3kg oder mehr. Dies ermöglicht eine große Vielfalt an einsetzbaren Kernkeilen, welche an der Kernform fixiert werden können. Daher ist die mehrteilige Gießform flexibel für verschiedene Kernkeile einsetzbar. Da auch mehrere verschiebbare Magnete mit einem Kernkeil verbunden sein können, und damit auch schwere Kernkeile verwendet werden können, lässt sich die Zahl der für die Gießform benötigten Kernkeile reduzieren. Dies beschleunigt den gesamten Produktionsvorgang und reduziert damit die notwendigen Produktionskosten in der Herstellung von sanitären Gegenständen. Der wenigstens eine Kernkeil ist vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Generell können mehrere unterschiedlich ausgebildete Kernkeile an der Kernform durch die verschiebbaren Magnete fixiert werden. Die mehreren Kernkeile sind hierbei zweckmäßigerweise in ihrer geometrischen Form der Formgebung des zu gießenden sanitären Gegenstands angepasst. Im Rahmen der Anmeldung wird der Begriff des Kernkeils nicht nur für spitz zulaufende geometrische Formen verwendet, sondern auch für unterschiedliche geometrische Formen, wie beispielhaft konkave Formen, welche an die Formgebung des zu gießenden sanitären Gegenstands angepasst sind.
Vorteilhafterweise weist der verschiebbare Magnet einen umfassenden O-Ring auf, durch welchen der verschiebbare Magnet gegen Schlicker und Reibung geschützt ist. Insbesondere ist der verschiebbare Magnet durch den O-Ring in der rohrförmigen Führung der Kernform sowohl gegen Schlicker als auch gegen Reibung und dadurch gegen mechanischen Verschleiß geschützt. Zusätzlich kann der O-Ring eine abdichtende Wirkung aufweisen, wodurch der verschiebbare Magnet zusätzlich gegen Rostbildung in der feuchten Umgebung der keramischen Masse geschützt ist. Ebenso wirkt der O-Ring abdichtend gegenüber Verunreinigungen oder Schmutz, welcher in die Kernform eintreten kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der verschiebbare Magnet durch ein Verbindungsmittel an einer Verbindungsplatte angebracht. Die Verbindungsplatte ist beispielsweise als planare metallische Platte ausgebildet, welche aus einem Blech ausgestanzt werden kann. Auf diese Weise kann die Verbindungsplatte kostengünstig hergestellt werden. Die Verbindungsplatte ist vorzugsweise das Verbindungsmittel zwischen der Druckluftbetätigungseinrichtung und den verschiebbaren Magneten. Mit anderen Worten kann durch die Druckluftbetätigungseinrichtung die Verbindungsplatte angehoben oder abgesenkt werden, wodurch die an der Verbindungsplatte angebrachten verschiebbaren Magnete in den rohrförmigen Führungen der Kernform bewegbar sind. Zweckmäßigerweise sind die Verbindungsplatte und die Druckluftbetätigungseinrichtung in der Kernform angeordnet. Die Kernform kann hierzu eine entsprechende Ausnehmung aufweisen, derart, dass die Verbindungsplatte und die Druckluftbetätigungseinrichtung platzsparend in der Kernform angebracht sind. Es ist ebenso denkbar, dass die Verbindungsplatte und/oder die Druckluftbetätigungseinrichtung über die Kernform hervorstehen.
Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel durch wenigstens eine Stange oder eine Schiene oder ein Zugmittel gebildet. Die Ausführungsform der Stange als Verbindungsmittel zwischen den verschiebbaren Magnet und der Verbindungsplatte ist besonders bevorzugt, da sie einfach und kostengünstig herstellbar ist. Beispielsweise kann die Stange durch ein metallisches Rohr oder einen metallischen Stab, insbesondere einen Stab aus Edelstahl, gebildet sein. Der verschiebbare Magnet kann beispielsweise durch eine kraftschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schraubenverbindung, an dem Stab befestigt sein. Der Stab kann, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, an der Verbindungsplatte angebracht sein. Durch die Schraubenverbindung können einzelne Stäbe und/oder Magnete besonders leicht bei notwendiger Reparatur ausgetauscht oder ersetzt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Länge des Verbindungsmittels variabel einstellbar. Beispielsweise kann die Stange als teleskopierbare Stange ausgebildet sein. Durch die teleskopierbare Ausbildung der Stange kann bei Bedarf eine einfache Längenverstellung der verschiebbaren Magnete erfolgen. Hierdurch ist ein flexibler Verwendungszweck und damit auch eine flexible Bauweise der mehrteiligen Gießform gegeben. Es lassen sich daher eine Vielzahl an verschiedenen Kernkeilen unterschiedlicher Größe, geometrischer Form oder unterschiedlichen Gewichtes an der Kernform anbringen. Generell kann die Länge der einzelnen Verbindungsmittel der mehreren verschiebbaren Magnete unterschiedlich ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindungsplatte polygon, insbesondere kreuzförmig oder sternförmig, ausgebildet. Die Form der Verbindungsplatte kann beispielsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Idealerweise richtet sich die Form der Verbindungsplatte nach der Anzahl der verschiebbaren Magnete und nach der zweckmäßigen Lage der verschiebbaren Magnete zur Anbringung und Fixierung der unterschiedlich ausgestalteten Kernkeile. Bevorzugterweise sind die verschiebbaren Magnete in einem äußeren Bereich der Verbindungsplatte angebracht.
Vorzugsweise ist Druckluftbetätigungseinrichtung zentral in der Kernform angeordnet. Die Kernform weist hierzu eine Ausnehmung auf, in welcher die Druckluftbetätigungseinrichtung angeordnet ist. Durch die zentrale Anordnung können die Kernkeile platzsparend und präzise positioniert werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Druckluftbetätigungseinrichtung einen Druckluftzylinder, welcher mit Luftkanälen verbunden ist. Der Druckluftzylinder ist durch einen mittels Druckluft betriebenen Arbeitszylinder gebildet, welcher vorzugsweise einen bewegbaren und ausfahrbaren Kolben aufweist. Hierbei kann der Druckluftzylinder durch einen einfachwirkenden oder doppeltwirkenden Druckluftzylinder gebildet sein. Das Prinzip des Druckluftzylinders basiert auf der Umwandlung von Druckluftenergie in mechanische Energie. Daher kann an dem Kolben Arbeit verrichtet werden und der Kolben von einer Ausgangsstellung ausgefahren werden. Bei einfachwirkenden Druckluftzylindern kann der Kolben mithilfe einer Feder wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Bei doppeltwirkenden Druckluftzylindern erfolgt die Bewegung des Kolbens ausschließlich durch Druckluft. Die Druckluft sorgt hierbei sowohl für die Kolbenbewegung als auch für das Zurückfahren in die Ausgangsstellung. Der Vorteil von doppeltwirkenden Zylindern ist, dass sie sowohl beim Ausfahren, als auch beim Zurückfahren in die Ausgangsstellung mit der vollen Kraft der Druckluft arbeiten. Daher kann der Vorgang des Ausfahrens und Zurückfahrens beschleunigt und somit zeitersparend sein.
Vorzugsweise hierzu ist die Verbindungsplatte am Druckluftzylinder angebracht. Insbesondere ist die Verbindungsplatte direkt und mittig am Druckluftzylinder angebracht. Die Verbindungsplatte ist beispielsweise kraftschlüssig, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, mit dem Kolben des Druckluftzylinders verbunden. Daher kann durch die Kolbenbewegung des Druckluftzylinders die Verbindungsplatte gleichzeitig mitbewegt sein. Durch den Druckluftzylinder wird somit auch die Bewegung der verschiebbaren Magnete gesteuert. Mit anderen Worten sind die verschiebbaren Magnete über die Verbindungsplatte an den Druckluftzylinder gekoppelt. Die Druckluftbetätigungseinrichtung, insbesondere der Druckluftzylinder, steuert daher die Bewegung der verschiebbaren Magnete. Die für die Betätigung des Druckluftzylinders notwendigen Luftkanäle zum Anschluss an eine Druckluftquelle können in der Ausnehmung der Kernform geführt sein.
Weiterhin ist vorteilhafterweise eine Bodenplatte, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, am Druckluftzylinder angebracht. Mittels der Bodenplatte kann der Druckluftzylinder einfach und sicher in der Kernform befestigt werden. Die Bodenplatte kann hierzu mit der Kernform verbunden sein. Die Bodenplatte ist vorzugsweise gegenseitig zur Verbindungsplatte am Druckluftzylinder angebracht.
Generell kann die Bodenplatte in einer zentralen Ausnehmung der Kernform angebracht sein. Auf einer Oberfläche der Bodenplatte kann der Druckluftzylinder angebracht sein. Die Verbindungsplatte kann auf einer der Bodenplatte gegenüberliegenden Seite des Druckluftzylinders angebracht sein. Die Anbringung kann hierbei beispielsweise durch eine Schraubenverbindung erfolgen. Die Verbindungsplatte ist durch den Kolben des Druckluftzylinders bewegbar und/oder verschiebbar in der Ausnehmung der Kernform angebracht.
Die Verbindungsplatte kann mehrere verschiebbare Magnete aufweisen, welche an der Verbindungsplatte, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, angebracht sein können. Die verschiebbaren Magnete sind durch ein Verbindungsmittel an der Verbindungsplatte befestigt und in den rohrförmigen Führungen der Kernform bewegbar. Die verschiebbaren Magnete sind derart an der Verbindungsplatte angebracht, dass sie in vertikaler Richtung, insbesondere in Richtung der Bodenplatte nach unten, bewegbar sind. Die verschiebbaren Magnete sind demnach seitlich des Druckluftzylinders bewegbar. Da die verschiebbaren Magnete vorzugsweise an einem äußeren Bereich der Verbindungsplatte angeordnet sind, weisen sie keinen Kontakt mit der Bodenplatte und dem Druckluftzylinder auf. Die verschiebbaren Magnete können in Richtung einer Innenseite oder einer Außenfläche der Kernform bewegt werden. Hierdurch können Kernkeile an der Kernform fixiert oder von ihm gelöst werden.
Im Rahmen der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform, insbesondere nach einem der vorher beschriebenen Ausführungsformen, beansprucht. Das Verfahren zum Öffnen und Schließen der Gießform kann hierbei als Teil eines Verfahrens zum Gießen eines sanitären Gegenstands betrachtet werden. Vorzugsweise wird der wenigstens eine Kernkeil, welcher magnetisch an der Kernform fixiert ist, in eine Basisform eingebracht und verspannt. Nach dem Gießvorgang wird der wenigstens eine verschiebbare Magnet durch die Druckluftbetätigungseinrichtung vom Kernkeil gelöst, wodurch der Kernkeil in der Basisform bleibt und anschließend einzeln entfernt wird.
Im Detail können sich in einer Ausgangsposition die verschiebbaren Magnete vorzugsweise in einer Schließstellung befinden. Das bedeutet, dass sie in Richtung einer Außenfläche der Kernform verschoben sind und mit wenigstens einem Kernkeil in magnetischem Kontakt stehen. Die Kernkeile sind daher an der Kernform fixiert. Der wenigstens eine Kernkeil, welcher magnetisch an der Kernform fixiert ist, wird in eine Basisform eingebracht und verspannt. Dazu bewegt sich die Kernform zweckmäßigerweise in Richtung einer Basisform. Durch die verschiebbaren Magnete ist eine positionsgenaue Zuordnung der Kernkeile in der Basisform gewährleistet.
Die Verspannung der Basisform mit den an der Kernform fixierten Kernkeilen kann insbesondere durch eine zentrale Spannvorrichtung erfolgen. Die Basisform dient zusammen mit den eingebrachten Kernkeilen der Formgebung des herzustellenden sanitären Gegenstandes. Zweckmäßigerweise kann die Basisform mehrteilig ausgebildet sein, und wenigstens eine Mantelform und eine Fußform umfassen. Die Basisform bildet demnach zusammen mit der Kernform die Ummantelung für die einzubringende keramische Masse. Die Kernkeile können durch die Verspannung abdichtend mit der Basisform verbunden sein. Die Gießform ist somit vorzugsweise nach der Verspannung der Kernkeile in der Basisform für das Einbringen der keramischen Masse vorbereitet.
In die Basisform kann vorteilhafterweise über Leitungen der sogenannte Gießschlicker, ein Gemisch aus Wasser, Tonrohstoffen und beispielsweise Feldspat und Quarz, eingebracht werden. Die Basisform, also die wenigstens eine Mantelform und die Fußform, besteht zweckmäßigerweise aus Gips. Durch den Gips wird dem Gießschlicker Wasser entzogen. Die Folge ist, dass sich sofort eine Verfestigung des Gießschlickers einstellt und sich Bestandteile an der Innenwand der Basisform festsetzen. So entsteht eine gleichmäßige Schicht für den Formling, beziehungsweise Grünkörper, in der Basisform.
Bei der folgenden Entformung, beziehungsweise nach dem Gießvorgang, können die verschiebbaren Magnete, insbesondere mittels einer Automatikschaltung, in eine Offenstellung überführt werden. Die verschiebbaren Magnete werden demnach nach dem Gießvorgang durch die Druckluftbetätigungseinrichtung von den Kernkeilen gelöst. Die verschiebbaren Magnete werden hierbei in Richtung der Innenseite der Kernform bewegt. Die Kernform kann vorzugsweise zusätzlich von den Kernkeilen und der Basisform wegbewegt werden. Die Druckluftbetätigungseinrichtung ermöglicht hierbei ein schonendes Ablösen der Kernkeile von der Kernform. Die in die Basisform eingebrachten Kernkeile stehen nicht mehr in Kontakt zu den verschiebbaren Magneten. Die Kernkeile bleiben in der Basisform und bleiben damit in Kontakt zu dem Grünkörper. Da die Kernkeile bei der Entformung in der Basisform bleiben, wirkt keine Zugkraft und Reibung auf die Kernkeile. Dadurch können Risse im Formling vorgebeugt und vermieden werden. Nach dem Gießvorgang können die Kernkeile anschließend einzeln aus der Basisform und damit aus dem Grünkörper entfernt werden.
Die Bewegung der verschiebbaren Magneten kann insbesondere durch eine Zeitsteuerung elektronisch reguliert sein. Beispielsweise können die verschiebbaren Magnete für eine festgelegte Zeitspanne, insbesondere wenige Minuten, in der Offenstellung bleiben und nach Ablauf der Zeitspanne automatisch in die Schließstellung übergehen.
Die Kernkeile können nach Beendigung des Gießvorgangs durch den verschiebbaren Magneten erneut an die Kernform fixiert werden und damit für einen neuen Gießvorgang verwendbar sein. Idealerweise werden die Kernkeile der Reihe nach einzeln aus der Basisform und damit aus dem Grünkörper entfernt und zurück an die Kernform fixiert. Die Kernform ist somit für mehrere Gießvorgänge, insbesondere 150 oder mehr, wiederverwertbar. Die Kernform steht durch die verschiebbaren Magnete in einer geringen Zeitspanne für einen folgenden Gießvorgang bereit. Daher verläuft die Produktion und Herstellung des sanitären Gegenstands effizient und zeitsparend. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Produktion und die Qualität der herzustellenden sanitären Gegenstände wirkungsvoll verbessert werden. Des Weiteren kann die Vorbereitungszeit der Gießform und die Entformungszeit effizient reduziert werden.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner eine Gipsbank beansprucht, welche mehrere, mehrteilige Gießformen nach einem der vorher beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
1 eine perspektivische Ansicht einer Kernform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Wandungen aus Darstellungsgründen durchsichtig ausgebildet sind;
2 eine perspektivische Ansicht einer Unterseite der Kernform gemäß 1;
3 eine perspektivische Ansicht der Kernform gemäß 1 mit fixierten Kernkeilen;
4a–d jeweils eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform mit einer Kernform gemäß 1 zu verschiedenen Verfahrenszeitpunkten;
5 eine weitere perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform mit einer Kernform gemäß 1.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kernform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Wandungen aus Darstellungsgründen durchsichtig ausgebildet sind. Die Gießform kann bevorzugt zum Herstellen von sanitären Gegenständen, insbesondere WCs, verwendet werden. Die mehrteilige Gießform umfasst hier nicht dargestellte Kernkeile 30 und eine ovalförmig ausgebildete Kernform 1 mit einer geraden seitlichen Begrenzung. Die Kernform 1 weist mittig eine zentrale ovale Ausnehmung 2 auf, welche eine Öffnung für die Anbringung einer Druckluftbetätigungseinrichtung in der Kernform 1 bildet.
Die Druckluftbetätigungseinrichtung ist durch einen Druckluftzylinder 13 gebildet, welcher in der Ausnehmung 2 angebracht ist. Hierbei ist der Druckluftzylinder 13, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, an einer Bodenplatte 14 angebracht. Die Bodenplatte 14 ist beispielhaft durch eine Schraubenverbindung mit der Bodenfläche der Ausnehmung 2 der Kernform 1 verbunden. Der Druckluftzylinder 13 ist zur Druckluftzufuhr mit Luftkanälen 20 verbunden. Die Luftkanäle 20 sind an eine externe Druckluftquelle angeschlossen und können von außerhalb in die Kernform 1 geführt sein.
Auf der der Bodenplatte 14 gegenüberliegenden Seite des Druckluftzylinders 13, ist eine Verbindungsplatte 12 angebracht. Die Verbindungsplatte 12 weist mittig eine runde Form mit mehreren länglichen Armen auf. Die Verbindungsplatte 12 ist mit einem Kolben des Druckluftzylinders 13 verbunden. Durch die Bewegung des Kolbens des Druckluftzylinders 13 ist die Verbindungsplatte 12 gleichzeitig bewegbar.
Mit den äußeren Enden der länglichen Arme der Verbindungsplatte 12 sind jeweils Stäbe 11 verbunden, insbesondere verschraubt. Die Stäbe 11 sind jeweils parallel zueinander ausgerichtet. Die Stäbe 11 sind in zugehörigen rohrförmigen Führungen 15 der Kernform 1 bewegbar. Die Stäbe 11 sind hierbei in Führungen 15 seitlich des Druckluftzylinders 13 bewegbar angeordnet. Die Führungen 15 sind daher ebenso parallel in der Kernform 1 ausgerichtet. An der der Verbindungsplatte 12 gegenüberliegenden Seite der Stäbe 11 sind kraftschlüssig, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, verschiebbare Magnete 10 angebracht. Die verschiebbaren Magnete 10 sind zur Fixierung der nicht dargestellten Kernkeile 30 an der Kernform 1 mit jeweils einem magnetischen Element der Kernkeile 30 verbindbar. Die verschiebbaren Magnete 10 können durch die zentrale Druckluftbetätigungseinrichtung in den zugehörigen Führungen 15 der Kernform 1 bewegt werden.
Die verschiebbaren Magnete 10 erstrecken sich in den Führungen 15 der Kernform 1 in einen Fortsatz 3. Der Fortsatz 3 weist unterschiedliche Abstufungen 4 auf. Durch die unterschiedlichen Abstufungen 4 können unterschiedliche Längen der Stäbe 11 realisiert werden. Die verschiebbaren Magnete 10 befinden sich damit nicht alle auf derselben Höhe. Durch die höhenversetzte Anordnung der verschiebbaren Magnete 10 im Fortsatz 3 der Kernform 1 können Kernkeile 30 unterschiedlicher geometrischer Form und/oder Größe an der Kernform 1 fixiert werden.
Die Kernform 1 kann vorzugsweise aus Kunststoff gebildet sein. Die Stäbe 11 sind beispielhaft aus Edelstahl gebildet. Die verschiebbaren Magnete 10 können ein ferromagnetisches Material, wie beispielsweise Eisen, aufweisen. Idealerweise sind die Stäbe 11 und die verschiebbaren Magnete 10 aus einem rostbeständigen Material gebildet.
Die verschiebbaren Magnete 10 sind mittels der Druckluftbetätigungseinrichtung in eine Offen- und in eine Schließstellung bewegbar. Hierzu können die verschiebbaren Magnete 10 in Richtung einer Innenseite der Kernform 1 oder in Richtung einer Außenfläche bewegt werden. Die verschiebbaren Magnete 10 sind in 1 beispielhaft in der Offenstellung dargestellt, da sie nicht in Richtung der Außenfläche der Kernform 1 verschoben sind.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Unterseite der Kernform 1 gemäß 1. Die Kernform 1 weist eine ovale Form mit einer geradlinigen seitlichen Begrenzung auf. Mittig an der Unterseite der Kernform 1 ist ein Fortsatz 3 angebracht. Der Fortsatz 3 ist einstückig mit der Kernform 1 ausgebildet.
Der Fortsatz 3 weist mehrere unterschiedlich ausgebildete Abstufungen 4 auf. Die Abstufungen 4 können sich in ihrer Länge und Breite unterscheiden. In den Abstufungen 4 sind die einzelnen Führungen 15 für die Stäbe 11 der verschiebbaren Magnete 10 ausgebildet. Die Stäbe 11 erstrecken sich somit in den Führungen 15 der Kernform 1 von der Verbindungsplatte 12 in den Fortsatz 3. Durch die unterschiedlichen Abstufungen 4 können unterschiedliche Längen der Stäbe 11 realisiert werden. Die verschiebbaren Magnete 10 befinden sich damit nicht alle auf derselben Höhe. Durch die höhenversetzte Anordnung der verschiebbaren Magnete 10 im Fortsatz 3 der Kernform 1 können Kernkeile 30 unterschiedlicher geometrischer Form und/oder Größe an der Kernform 1 fixiert werden.
Die Kernkeile 30 werden vorzugsweise an den Fortsatz 3 der Kernform 1 fixiert. Die unterschiedlichen Abstufungen 4 sind insbesondere an die geometrischen Formen der Kernkeile 30 angepasst, welche an der Kernform 1 fixiert werden. Die verschiebbaren Magnete 10 sind mittels der Druckluftbetätigungseinrichtung in eine Offen- und in eine Schließstellung bewegbar. Beispielhaft sind die verschiebbaren Magnete 10 in Richtung der Außenfläche des Fortsatzes 3 bewegt.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kernform 1 gemäß 1 mit fixierten Kernkeilen 30. Die Form und der Aufbau der Kernform 1 ist derselbe wie in 1 beschrieben. In der zentralen Ausnehmung 2 der Kernform 1 ist eine Druckluftbetätigungseinrichtung angebracht. Die Druckluftbetätigungseinrichtung ist durch einen Druckluftzylinder 13 gebildet, welcher über eine Bodenplatte 14 in der Ausnehmung 2 befestigt ist. Der Druckluftzylinder 13 ist zur Druckluftzufuhr mit Luftkanälen 20 verbunden. Die Luftkanäle 20 sind an eine externe Druckluftquelle angeschlossen und können von außerhalb in der Kernform 1 geführt sein.
Auf der der Bodenplatte 14 gegenüberliegenden Seite des Druckluftzylinders 13, ist eine Verbindungsplatte 12 angebracht. Die Verbindungsplatte 12 weist mittig eine runde Form mit mehreren länglichen Armen auf. Durch die Bewegung des Kolbens des Druckluftzylinders 13 ist die Verbindungsplatte 12 gleichzeitig bewegbar.
Mit den äußeren Enden der länglichen Arme der Verbindungsplatte 12 sind jeweils Stäbe 11 verbunden. Die Stäbe 11 sind in zugehörigen Führungen 15 der Kernform 1 bewegbar. An der der Verbindungsplatte 12 gegenüberliegenden Seite der Stäbe 11 sind, insbesondere durch eine Schraubenverbindung, verschiebbare Magnete 10 angebracht. Die verschiebbaren Magnete 10 sind durch die zentrale Druckluftbetätigungseinrichtung in den zugehörigen Führungen 15 der Kernform 1 bewegbar.
Die verschiebbaren Magnete 10 erstrecken sich in den Führungen 15 der Kernform 1 in einen zylinderförmigen Fortsatz 3. Der Fortsatz 3 weist unterschiedliche Abstufungen 4 auf. Durch die unterschiedlichen Abstufungen 4 können unterschiedliche Längen der Stäbe 11 realisiert werden. Die verschiebbaren Magnete 10 befinden sich damit nicht alle auf derselben Höhe.
Die verschiebbaren Magnete 10 sind zur Fixierung der Kernkeile 30 an der Kernform 1 mit jeweils einem magnetischen Element der Kernkeile 30 verbindbar. Die Kernkeile 30 sind am Fortsatz 3 der Kernform 1 fixierbar. Hierzu sind die verschiebbaren Magnete 10 in einer Schließstellung angebracht. Die verschiebbaren Magnete 10 stehen somit in Kontakt mit dem jeweiligen magnetischen Element der Kernkeile 30. Das magnetische Element der Kernkeile 30 ist hier beispielhaft als metallische Oberfläche ausgebildet. Die metallische Oberfläche kann vorzugsweise aus Eisen gebildet sein. Wie in 3 erkennbar, können für große oder schwere Kernkeile 30 auch mehrere verschiebbare Magneten 10 mit dem jeweiligen Kernkeil 30 verbunden sein.
Wie in 3 ersichtlich ist, sind mehrere Kernkeile 30 an dem Fortsatz 3 der Kernform 1 fixiert. Die Kernkeile 30 sind oberhalb und unterhalb voneinander am Fortsatz 3 angeordnet. Die Außenfläche der zusammengesetzten Kernkeile 30 bildet eine Benutzerfläche des herzustellenden sanitären Gegenstands aus. Die Kernkeile 30 haben daher eine formgebende Wirkung. Die Kernkeile 30 können keilförmige oder konische Formen aufweisen. Generell gilt, dass die geometrische Form der Kernkeile 30 variabel ist, und an die herzustellende Benutzerfläche des sanitären Gegenstands angepasst ist.
4 zeigt jeweils eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform mit einer Kernform 1 gemäß 1 zu verschiedenen Verfahrenszeitpunkten. Die Gießform ist ähnlich zu der Gießform gemäß 3 aufgebaut und umfasst eine Kernform 1, sowie mehrere Kernkeile 30. Die Form und der Aufbau der Kernform 1 sind wie in 1 beschrieben.
Die verschiebbaren Magnete 10 sind in 4a durch die Druckluftbetätigungseinrichtung von den Kernkeilen 30 gelöst. Die Kernkeile 30 sind in einer Basisform angeordnet und verspannt. Die Basisform ist generell in 4 durch zwei Mantelformen 50 und eine Fußform 60 gebildet. Zusammen mit den Kernkeilen 30 bildet die Basisform eine Ummantelung für den Grünkörper 40, welcher die geformte keramische Masse darstellt, welche noch nicht gebrannt wurde. Aufgrund von Darstellungszwecken ist die Basisform, also die Mantelformen 50 und die Fußform 60, in einer Explosionsansicht gebildet. Im Verfahrensverlauf sind die Mantelformen 50 und die Fußform 60 verspannt, also fest miteinander verbunden, damit die keramische Masse abgedichtet in die Basisform eingebracht werden kann. Die Basisform dient zusammen mit den Kernkeilen 30 und der Kernform 1 der Formgebung des Grünkörpers 40.
Die Kernform 1 ist in 4a von den Kernkeilen 30 und dem Grünkörper 40 wegbewegt. Mit anderen Worten stehen die in den Grünkörper 40 eingebrachten Kernkeile 30 nicht mehr in Kontakt zu den verschiebbaren Magneten 10. Da die Kernkeile 30 bei der Entformung mit dem Grünkörper 40 verbunden bleiben, wirkt keine Zugkraft und Reibung auf die Kernkeile 30. Risse im Grünkörper 40 können somit vorgebeugt und vermieden werden.
Die Kernkeile 30 können zweckmäßigerweise während des Gießvorgangs in der Basisform bleiben und daher mit dem Grünkörper 40 verbunden bleiben und nachfolgend nach dem Gießvorgang einzeln und nacheinander entfernt werden. Beispielhaft können die Kernkeile 30 durch die Pfeilrichtung angedeutet aus der Basisform herausgenommen werden und somit vom Grünkörper 40 entfernt werden.
4b zeigt einen Zustand der Gießform, bei welchem ein erster Kernkeil 30 aus der Basisform und damit vom Grünkörper 40 entfernt ist. Die Entfernung des Kernkeils 30 kann einzeln und manuell erfolgen. Der Kernkeil 30 weist auf einer Innenseite eine passende Ausnehmung für die Fixierung an der zugehörigen Abstufung 4 des Fortsatzes 3 an der Kernform 1 auf. 4c zeigt einen weiteren Zustand der Gießform, bei welchem der erste Kernkeil 30 an den Fortsatz 3 der Kernform 1 fixiert ist. Die verschiebbaren Magnete 10 befinden sich hierzu in einer Schließstellung.
Idealerweise werden die Kernkeile 30 der Reihe nach einzeln aus der Basisform und damit vom Grünkörper 40 entfernt und zurück an die Kernform 1 fixiert. In 4d sind alle Kernkeile 30 an der Kernform 1 nacheinander fixiert. Die Gießform kann für einen neuen Gießvorgang verwendet werden. Die Kernform 1 ist somit für mehrere Gießvorgänge wiederverwertbar. Die Kernform 1 steht durch die verschiebbaren Magnete 10 in einer geringen Zeitspanne für einen folgenden Gießvorgang bereit.
5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform mit einer Kernform 1 gemäß 1. Die Basisform ist durch zwei Mantelformen 50 und eine Fußform 60 gebildet und im verspannten Zustand gezeigt. Das bedeutet, dass die Mantelformen 50 und die Fußform 60 abdichtend miteinander verbunden sind, damit der Grünkörper 40, welcher als keramische Masse in die Basisform eingebracht wird, seine Form erhält. Mehrere Kernkeile 30 sind mittels der Kernform 1 in die Basisform eingebracht und daher mit dem Grünkörper 40 verbunden. Die Kernform 1 ist beispielhaft von der Basisform und damit dem Grünkörper 40 wegbewegt. Die Kernkeile 30 bilden zusammen mit der Basisform die Formgebung für den Grünkörper 40.
Bezugszeichenliste

1: Kernform
2: Ausnehmung
3: Fortsatz
4: Abstufung
10: Magnet
11: Stab
12: Verbindungsplatte
13: Druckluftzylinder
14: Bodenplatte
15: Führung
20: Luftkanal
30: Kernkeil
40: Grünkörper
50: Mantelform
60: Fußform

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4310876 A1 [0002]

Claims

Mehrteilige Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen, umfassend wenigstens einen keilförmig ausgebildeten Kernkeil (30) und eine Kernform (1), wobei der wenigstens eine Kernkeil (30) ein magnetisches Element aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernform (1) wenigstens einen durch eine Druckluftbetätigungseinrichtung verschiebbaren Magnet (10) aufweist, welcher zur Fixierung des Kernkeils (30) an der Kernform (1) mit dem magnetischen Element des Kernkeils (30) verbindbar ist.
Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernform (1) mehrere rohrförmige Führungen aufweist, in welchen jeweils die verschiebbaren Magnete variabel in Richtung einer Innenseite oder einer Außenseite der Kernform (1) bewegbar sind.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element des Kernkeils (30) durch eine metallische Oberfläche oder einen metallischen Block gebildet ist.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element und/oder der verschiebbare Magnet (10) aus einem rostbeständigen Material gebildet sind.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere verschiebbare Magnete (10) mit einem Kernkeil (30) verbindbar sind.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die verschiebbaren Magnete (10) tragbare Gewicht des Kernkeils (30) im Bereich von 1 bis 3kg oder mehr liegt.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Magnet (10) einen umfassenden O-Ring aufweist, durch welchen der verschiebbare Magnet (10) gegen Schlicker und Reibung geschützt ist.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Magnet (10) durch ein Verbindungsmittel an einer Verbindungsplatte (12) angebracht ist.
Gießform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel durch wenigstens eine Stange oder eine Schiene oder ein Zugmittel gebildet ist.
Gießform nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Verbindungsmittels variabel einstellbar ist.
Gießform nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsplatte (12) polygon, insbesondere kreuzförmig oder sternförmig, ausgebildet ist.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftbetätigungseinrichtung zentral in der Kernform (1) angeordnet ist.
Gießform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftbetätigungseinrichtung einen Druckluftzylinder (13) umfasst, welcher mit Luftkanälen (20) verbunden ist.
Gießform nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsplatte (12) am Druckluftzylinder (13) angebracht ist.
Gießform nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenplatte (14) am Druckluftzylinder (13) angebracht ist.
Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kernkeil (30), welcher magnetisch an der Kernform (1) fixiert ist, in eine Basisform eingebracht und verspannt wird, und nach dem Gießvorgang der wenigstens eine verschiebbare Magnet (10) durch die Druckluftbetätigungseinrichtung vom Kernkeil (30) gelöst wird, wodurch der Kernkeil (30) in der Basisform bleibt und anschließend einzeln entfernt wird.
Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkeil (30) nach Beendigung des Gussvorgangs durch den verschiebbaren Magnet (10) erneut an der Kernform (1) fixiert wird und damit für einen neuen Gussvorgang verwendbar ist.
Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernform (1) für mehrere Gussvorgänge, insbesondere 150 oder mehr, wiederverwertbar ist.
Gipsbank umfassend mehrere, mehrteilige Gießformen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15.