DE1115174B - Slip casting process for the production of ceramic goods - Google Patents

Slip casting process for the production of ceramic goods

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DE1115174B
DE1115174B DES46617A DES0046617A DE1115174B DE 1115174 B DE1115174 B DE 1115174B DE S46617 A DES46617 A DE S46617A DE S0046617 A DES0046617 A DE S0046617A DE 1115174 B DE1115174 B DE 1115174B
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/265Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor pressure being applied on the slip in the filled mould or on the moulded article in the mould, e.g. pneumatically, by compressing slip in a closed mould

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Description

Schlickergießverfahren zur Herstellung keramischer Waren Bei den bisherigen Schlickergießverfahren wird das Suspensionswasser aus dem in die Form eingeleiteten Schlicker durch die porösen Formwände abfiltriert. Dabei bildet sich eine keramische Schicht, aus der das Suspensionswässer entfernt worden ist, an den Innenwänden der Form, so daß das Suspensionswasser des jeweils neu hinzukommenden Schlikkers durch diese Schicht hindurchgeführt und durch sie hindurch angesaugt werden muß, um die übliche Entwässerung fortzusetzen. Die plastische Anhäufung der keramischen Teilchen baut sich innerhalb der Form rückwärts nach der Schlickereinführung hin auf, bis schließlich der Hohlraum der Form vollständig ausgefüllt worden ist. Dieser Vorgang erfordert einige Minuten beim Vergießen unter Druck (Druckguß) und erheblich mehr Zeit beim Sturzguß (Gießen im freien Fall). Die plastische Masse besitzt offensichtlich eine stetige Wasserphase, die jedes, Teilchen der Masse mit einem Wasserfilm umgibt und durch die hindurch stufenweise Suspensionswasser von neu zugeführtem Schlicker weiterhin fließen kann.Slip casting process for the production of ceramic goods Slip casting process is the suspension water from the introduced into the mold Slurry is filtered off through the porous mold walls. A ceramic is formed in the process Layer from which the suspension water has been removed on the inner walls of the Shape, so that the suspension water of the newly added slip through this layer must be passed through and sucked through it to the to continue usual drainage. The plastic accumulation of ceramic particles builds up inside the mold backwards after the slip has been introduced until finally the cavity of the mold has been completely filled. This process requires a few minutes when casting under pressure (die casting) and considerably more Time in the fall casting (casting in free fall). The plastic mass obviously possesses a continuous water phase that surrounds each particle of the mass with a film of water and through the gradual suspension water of newly supplied slurry can continue to flow.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf keramische Schlicker verarbeitende Verfahren und beruht auf der Erkenntnis, daß die Bodenmechanik der Schlicker gestattet, die Oberflächenspannung oder die Grenzschichtenwirkungen des Porenwassers zu überwinden, so daß das die Schrumpfung der Frischware bewirkende sogenannte Schrumpfwasser zwischen den Ton- oder sonstigen kleinen Teilchen unmittelbar herausgepreßt werden kann innerhalb einer porösen Form, selbst wenn dabei als druckübertragendes Medium eine Flüssigkeit oder Suspension verwendet wird, die am einfachsten in Form von zusätzlichem Schlicker bestehen kann, die der Schlickermenge zugeleitet wird, die durch eine Speiseleitung in die Hohlräume der Mulde eingeleitet wurde. Dieser erfindungsgemäß mit etwa 43 bis 70 Atmosphären angewendete Druck auf den Schlicker innerhalb der porösen Form übersteigt wesentlich die bisher nach dem Stande der Technik (Montgomery, USA.-Patent 1864 365, verwendet 14 atm) bei Schlickerverfahren angewendeten Drücke. Obwohl für plastische Massen die Anwendung solcher hohen Drücke bekannt ist, lag die Anwendung auf flüssige Schlicker schon deshalb nicht nahe, weil das Herauslösen der fertig gepreßten Ware bei stärkerer Entwässerung (unter etwa 11% Wassergehalt) erhebliche Schwierigkeiten durch Ankleben des entwässerten Schlickere an den Formwandungen macht und das Herausdrücken durch Druckwasser oder Luft eine Rückführung von Wasser in die Frischware bewirkt. Überraschenderweise tritt dieser reversible Vorgang der Wasseraufnahme bei dem Verfahren der Erfindung nicht auf. Die Beseitigung des Schrumpfwassers, d. h. des bisher nur durch Trocknen entfernbaren Wassers, gemäß der Erfindung geschieht zusätzlich zu der Beseitigung des Suspensionswassers. Obgleich nach der Erfindung im wesentlichen Wasser das druckübertragende Mittel ist, werden; die Schlickerteilchen innerhalb des konstant gehaltenen Hohlraumes der Form sogleich zum Zusammenstoß gebracht infolge des hohen und verhältnismäßig zeitlich schnell aufgepreßtenDruckes. Bei der Druckentspannung nach erfolgter Formung des Gegenstandes und vor bzw. bei seiner Ablösung aus der Form durch das bekannte Zurückblasen tritt überraschenderweise keine wesentliche Umkehr im Entwässerungsvorgang ein, obwohl der entwässerte und geschrumpfte Gegenstand in unmittelbarer Berührung mit der Flüssigkeit steht, die den Druck überträgt. Die Entfernung des Schrumpfwassers als Folge der überwindung der Oberflächenspannung und der Grenzschichtenkräfte des Porenwassers zusätzlich zur Entfernung des Supensionswassers kann also als nicht umkehrbar oder genauer als nicht umkehrbar bei der praktischen. Durchführung der Erfindung angesehen werden. Diese erwähnte Nichtumkehrbarkeit umfaßt auch nach einer weiteren Erkenntnis der Erfindung die Möglichkeit, wesentlich die gesamte Oberfläche des im Großteil von Schrumpfwasser befreiten Gegenstandes wieder unmittelbar mit Wasser für die Zwecke des Ablösens aus der Form in Berührung zu bringen.The present invention relates to ceramic slurry processing methods and is based on the knowledge that the soil mechanics of the slurry allow the surface tension or the boundary layer effects of the pore water to be overcome, so that the so-called shrinkage water causing the shrinkage of the fresh produce between the clay or other small ones Particles can be squeezed out directly within a porous form, even if a liquid or suspension is used as the pressure-transmitting medium, which can most simply be in the form of additional slip, which is fed to the amount of slip that is introduced through a feed line into the cavities of the trough became. This according to the invention having about 43 to 70 atmospheres pressure applied to the slurry within the porous shape substantially exceeds the so far according to the prior art (Montgomery, USA. Patent 1,864,365, used 14 atm) at slip casting applied pressures. Although the use of such high pressures is known for plastic masses, the application to liquid slips was not obvious because the removal of the finished pressed product with greater dewatering (below about 11% water content) causes considerable difficulties due to the dehydrated slurry sticking to the mold walls makes and the pressing out by pressurized water or air causes a return of water into the fresh produce. Surprisingly, this reversible process of water absorption does not occur in the process of the invention. The elimination of the shrinkage water, ie the water that was previously only removable by drying, takes place according to the invention in addition to the elimination of the suspension water. Although, according to the invention, the pressure-transmitting agent is essentially water, will; the slip particles immediately collided within the cavity of the mold, which is kept constant, as a result of the high and relatively rapid pressure applied. Surprisingly, when the pressure is released after the object has been shaped and before or when it is detached from the mold by the known blowing back, there is no significant reversal in the dewatering process, although the dehydrated and shrunk object is in direct contact with the liquid that transmits the pressure. The removal of the shrinkage water as a result of overcoming the surface tension and the boundary layer forces of the pore water in addition to the removal of the suspension water can therefore be considered irreversible or more precisely than irreversible in the practical. Implementation of the invention to be considered. According to a further finding of the invention, this mentioned irreversibility also includes the possibility of bringing substantially the entire surface of the object, which has largely been freed from shrinkage water, directly into contact with water again for the purpose of detaching it from the mold.

Es wurde des weiteren gefunden, daß die Entwässerung unter einem durch Flüssigkeit ausgeübten Druck bei erhöhten Drücken fortgesetzt werden kann trotz der ständig dichter werdenden Lagerung der Ton- oder tonähnlichen Teilchen. Es ist nicht sicher, ob das Herauspressen des Schrumpfwassers so lange hinausgeschoben wird, bis die Form fast ganz mit einer Masse gefüllt ist, aus der das Suspensionswasser bereits entfernt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt tritt dieses Herausdrücken des Wassers mehr oder weniger gleichzeitig durch die ganze Masse ein. Es kann aber auch sein, daß sich die Entwässerung durch die Zwischenräume, die zwischen den dicht gelagerten Teilchen der äußeren dünnen Schichten verbleiben, fortsetzt, wenn alles oder nahezu alles Schrumpfwasser aus diesen Schichten entfernt ist. Wie dem auch sei, die in der Form verbleibende Masse bildet einen wesentlich vorgeschrumpften Gegenstand, der alle Nachteile der bisher bekannten charakteristischen Schrumpfung eines neugeformten frischen keramischen Gegenstandes vermeidet, wobei gleichzeitig eine enge Kontrolle in der Stärke erreicht wird. Die nach der Erfindung vorgeschrumpften Gegenstände enthalten sehr wenig - wenn überhaupt noch -Schrumpfwasser, weil das Verfahren der Erfindung das meiste des Wasserfilms, der jedes Teilchen umgibt, beseitigt, so daß das übrigbleibende Wasser die Hohlräume zwischen den sich berührenden Teilchen ausfüllt. So ist nicht nur die Schrumpfung beim Trocknen nunmehr beseitigt, sondern auch die Trocknungszeit wird im großen Umfang abgekürzt. Dementsprechend werden durch die Erfindung alle mit der Ungleichmäßigkeit der Herstellung oder dem Werfen, dem ungleichmäßigen Trocknen, dem ungleichmäßigen Schrumpfen dicker und dünner Querschnitte und unregelmäßigen Formen verbundenen Probleme beseitigt.It was also found that the drainage under one by Liquid pressure can be continued despite exerted pressure at elevated pressures the ever denser storage of clay or clay-like particles. It is not sure if squeezing out the shrink water was postponed for so long is until the mold is almost completely filled with a mass from which the suspension water has already been removed. At this point, this pushing out of the Water more or less at the same time through the whole mass. But it can also be that the drainage is through the spaces that are between the tight deposited particles of the outer thin layers remain, if everything continues or almost all of the shrinkage water has been removed from these layers. Like that too The mass remaining in the mold is essentially pre-shrunk Subject that has all the disadvantages of the previously known characteristic shrinkage of a newly formed fresh ceramic article avoids, at the same time tight control in strength is achieved. The pre-shrunk according to the invention Objects contain very little, if any, shrinkage water because that The method of the invention removes most of the water film surrounding each particle, so that the remaining water clears the voids between the touching particles fills out. So not only is the shrinkage during drying eliminated, but the drying time is also shortened to a large extent. Be accordingly by the invention all with the unevenness of manufacture or throwing, uneven drying, uneven shrinkage of thick and thin cross-sections problems associated with irregular shapes.

Bei der Herstellung von keramischer Ware in porösen Formen lassen Luftblasen ihre Spuren in Form von flachen Schalen oder Fehlern innerhalb der plastischen Masse zurück. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt die Entwässerung wesentlich gleichförmig über den Querschnitt verschiedener Dicke, weil während des Entwässerungsvorganges keine bedeutende Druckveränderung innerhalb dicker und dünner Teile des Querschnittes eintritt; desgleichen beseitigt die stetige Versorgung des. unter Druck hinzukommenden Schlickers alle Spuren von. Luftblasen im geformten Gegenstand. Es findet eine Entlüftung zusätzlich zur Entwässerung statt. Gegenüber den verschiedenen plastischen Verformungsverfahren nach dem Stand der Technik bringt das Verfahren der Erfindung in höherem Maße eine vorzugsweise Orientierung der Tonteilchen mit sich, was sich in größerer Festigkeit und Gleichmäßigkeit beim Brennschwund auswirkt. Auch im zeitlichen Ablauf unterscheidet sich das Verfahren der Erfindung von den bekannten Druckvorgängen bei plastischen Verfahren. So enthebt die Erfindung die Notwendigkeit des Knetens (Kollerns mit Wasser) bei der Herstellung der plastischen Masse. Die keramische Ware nach der Erfindung kann innerhalb weniger Sekunden nach dem Unterdrucksetzen des Schlickers geformt werden (M o n t g o m e r y braucht dazu einige Minuten).Leave in porous molds in the manufacture of ceramic goods Air bubbles leave their mark in the form of shallow bowls or defects within the plastic Mass back. In the present invention, dewatering occurs essentially uniform over the cross-section of different thicknesses, because during the dewatering process no significant pressure change within thick and thin parts of the cross-section entry; likewise eliminates the constant supply of those who come under pressure All traces of Schlickers. Air bubbles in the molded object. It finds a vent in addition to drainage. Compared to the various plastic deformation processes according to the prior art, the method of the invention is more beneficial preferably orientation of the clay particles with it, resulting in greater strength and uniformity in burn shrinkage. It also differs in terms of time the method of the invention differs from the known printing operations in plastic Procedure. In this way, the invention eliminates the need for kneading (mulling with Water) in the production of the plastic mass. The ceramic ware according to the Invention can be used within seconds of pressurizing the slurry be shaped (M o n t g o m e r y takes a few minutes).

Das Verfahren nach der Erfindung kann für die Erzeugung von solchen Gegenständen angewendet werden, die gewöhnlich durch Schütteln und in ungeteilter Form hergestellt werden. Es beseitigt die Notwendigkeit der Anwendung von Filterpressen, Kollergängen und ausgedehnten Tonbehandlungsausrüstungen sowie eine große Lagerhaltung in Formen beim Verformen solcher Gegenstände. Das Verfahren beseitigt ferner auch die Notwendgkeit, gelerntes Personal für das Ausschlagen und Schütteln der Formen anzustellen. Die Trockeneinrichtung kann ebenfalls vereinfacht werden. Kleine Produktionsauflagen verschiedener Größen und Gestalten können wirtschaftlich gestaltet werden. Die Rückführung von Abfall ist im wesentlichen beseitigt. Wenn in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen das Wort »Wasser« gebraucht wird, so soll darunter jedes gleichwertige, fördernde Fluid oder Suspensionsmittel verstanden werden.The method according to the invention can be used for the production of such Objects are applied, usually by shaking and in undivided Form can be made. It eliminates the need to use filter presses, Pan mills and extensive clay treatment equipment as well as a large warehouse into shapes when deforming such objects. The procedure also eliminates the need for trained personnel to knock out and shake the molds to employ. The drying facility can also be simplified. Small production runs various sizes and shapes can be designed economically. The repatriation of waste is essentially eliminated. If in the present description and in the claims the word "water" is used, every equivalent, promoting fluid or suspending agent are understood.

An Hand der Zeichnung sei der Gegenstand der Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel des Näheren erläutert, ohne damit den Schutzumfang des allgemeinen Erfindungsgedankens beschränken zu wollen. In Fig. 1 ist schematisch die Gesamtanordnung einer Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung und in Fig. 2 und 3 eine andere Bauweise der Preßform in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen in schematisch gehaltener Darstellung gezeigt.With reference to the drawing, the subject matter of the invention with an exemplary embodiment of the details explained, without thereby reducing the scope of protection of the general inventive concept wanting to restrict. In Fig. 1, the overall arrangement of a device is schematically for practicing the method of the invention and in Figs. 2 and 3 a different construction the mold in two different working positions in a schematic representation shown.

In Fig. 1 ist mit 10 eine poröse Preßform in zweiteiliger Ausführung längs der Trennlinie 11 bezeichnet. Die Form 10 kann eine Gipsform in üblicher Bauweise mit einer Metallverkleidung und Faserglasröhren 18 sein, die nach außen führen. Die durchlässigen Wände der Faserglasröhren lassen das von der Form 10 angesaugte Wasser in bekannter Weise nach außen ablaufen. Eine nicht gezeichnete Preßluftanlage kann ebenfalls mit den Rohren 18 in Verbindung stehen. Eine vorzugsweise aus Metall bestehende Leitung 12 führt in den Hohlraum der Preßform bzw. durch die Preßformhälfte hindurch in in diesen Hohlraum, der beispielsweise als Teller punktiert im Querschnitt dargestellt ist. Ein Schlickerventil 13 mit der Schlickerzuführungsleitung 14 versorgt die Leitung 12 bzw. den Hohlraum in der Preßform mit dem zu diesem Zweck genügend unter Druck stehenden Schlicker. Ebenfalls an das Ventil 13 ist eine weitere Schlickerzuführungsleitung 17 mit dem Behälter 15, der in der Mitte eine biegsame Trennwand oder Membran 16 besitzt, angeschlossen. Der untere Teil dieses Behälters 15 füllt sich über die Leitung 14 bei geöffnetem Ventil 13 mit Schlicker an, wogegen oberhalb der Membran 16 Drucköl über die Leitung 23 mit dem die Ölzufuhr regelnden Drosselventil 22 geführt wird. Ein Manometer 27 dient zur Ablesung des jeweiligen Öldruckes im oberen Teil des Behälters 15. Der Öldruck in den Leitungen 23 und 25 und im Behälter 15 wird durch eine (nicht gezeichnete) Ölpumpe mit einem überdruckventil in der jeweils gewünschten Höhe eingestellt. Sowohl das die Zu- und Ableitung des Drucköles regelnde Ventil 24 als auch das die Zu- und Ableitung des Schlickers regelnde Ventil 13 wird gemeinsam über eine elektrische Leitung mittels der Solenoide 19 und 28 und des Druckschalters 37 bedient.In Fig. 1, 10 is a porous mold in two-part design denoted along the dividing line 11. The mold 10 can be a plaster of paris mold in conventional construction with a metal cladding and fiberglass tubes 18 leading to the outside. The permeable walls of the fiberglass tubes let the mold 10 suck in Drain water to the outside in a known manner. A compressed air system, not shown can also be in communication with the tubes 18. One preferably made of metal existing line 12 leads into the cavity of the mold or through the mold half through into this cavity, which is dotted for example as a plate in cross section is shown. A slip valve 13 is supplied with the slip supply line 14 the line 12 or the cavity in the mold with the sufficient for this purpose pressurized slip. Another slip feed line is also attached to the valve 13 17 with the container 15, which has a flexible partition or membrane 16 in the middle owns, connected. The lower part of this container 15 fills over the Line 14 with the valve 13 open with slip, whereas above the membrane 16 pressurized oil passed through the line 23 to the throttle valve 22 regulating the oil supply will. A manometer 27 is used to read the respective oil pressure in the upper part of the container 15. The oil pressure in the lines 23 and 25 and in the container 15 is by an oil pump (not shown) with a pressure relief valve in each set the desired height. Both the supply and discharge of the pressure oil regulating Valve 24 as well as the valve 13 regulating the supply and discharge of the slip is together via an electrical line by means of the solenoids 19 and 28 and the Pressure switch 37 operated.

Dieser Druckschalter 37 ist mit einer Leitung 32 einerseits und einem hydraulischen Zylinder 20 und andererseits an ein von Hand bedientes Druckregelventil 31 mit der Leitung 36 angeschlossen. Der hydraulische Zylinder 20 bzw. der darin befindliche Kolben dient zum Öffnen und Schließen der oberen Formhälfte, weshalb die weitere Druckleitung 33 mit der Leitung 35 an das Ventil 31 angeschlossen ist. Die Leitung 35 führt zu einer (nicht gezeichneten) hydraulischen, druckerzeugenden Anlage und die Leitung 36 zu einem hydraulischen Flüssigkeitsbehälter. Das in den Behälter 15 und in den Zylinder 20 zugeführte Drucköl kann das gleiche sein. Es können aber auch voneinander unabhängige Preßflüssigkeitsanlagen vorgesehen sein.This pressure switch 37 is connected with a line 32 on the one hand and a hydraulic cylinder 20 and on the other hand to a manually operated pressure control valve 31 with the line 36. The hydraulic cylinder 20 or the piston located therein is used to open and close the upper mold half, which is why the further pressure line 33 with the line 35 is connected to the valve 31. The line 35 leads to a hydraulic, pressure-generating system (not shown) and the line 36 to a hydraulic fluid container. The pressurized oil supplied into the container 15 and the cylinder 20 may be the same. However, independent press fluid systems can also be provided.

Steigt der Druck in der Leitung 32 auf eine vorherbestimmte Größe, so schließt sich der Druckschalter 37, wogegen er im umgekehrten Fall, wenn der Druck unter den vorbestimmten Wert fällt, sich öffnet. Die Solenoide 19 und 28 sind mit diesem Druckschalter hintereinandergeschaltet.If the pressure in line 32 rises to a predetermined value, so the pressure switch 37 closes, whereas in the opposite case, when the Pressure drops below the predetermined value, opens. Solenoids 19 and 28 are connected in series with this pressure switch.

Die Betriebsweise mit der Einrichtung nach der Erfindung gestaltet sich nun folgendermaßen: Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung des von Hand bedienten Druckregelventils 31 fließt Drucköl in den Zylinder 20 durch die Leitung 32, wodurch die obere Formhälfte der Form 10 in die in Fig. 1 gezeichnete Schließstellung gesenkt wird. Wenn der Kolben im Zylinder 20 mit der oberen Formhälfte die Schließstellung erreicht hat, steigt der Druck in der Leitung 32 an, und der Druckschalter 37 schaltet den Stromkreis für die Solenoide 19 und 28 ein. Dadurch werden die von diesen Solenoiden bedienten Ventile 13 und 24 in die in Fig. 1 gezeichnete Arbeitsstellung gebracht. Es fließt also Öl beispielsweise mit einem Preßdruck von etwa 42 Atmosphären und darüber in die obere Hälfte des Behälters 15, wobei die Durchflußgeschwindigkeit durch das Drosselventil 22 überwacht wird. Der im unteren Teil des Behälters 15 befindliche Schlicker fließt bei abgesperrter Zufuhrleitung 14 nunmehr aus dem Behälter 15 über die Leitung 12 in die Form 10 unter dem gleichen Druck. Dadurch fließt das Wasser aus dem Schlicker durch die porösen Formwände und die Rohre 18 nach außen ab, und der Schlicker innerhalb der Form 10 wird zu einer vorgeschrumpften lederharten Masse, aus der das meiste oder alles Schrumpfwasser entfernt worden ist, wobei sich die Ton- oder tonähnlichen Teilchen dieser Masse im allgemeinen parallel zu den inneren Formwänden anlagern, d. h. senkrecht zur Druckrichtung auf diese Formwände. Durch diese Druckorientierung der Teilchen wird das Porenvolumen zwischen den Teilchen auf ein Minimum und damit auch das Volumen des Restwassers in diesen Poren nach der Entfernung des Schrumpfwassers herabgedrückt. Die Herabsetzung dieses Porenvolumens setzt auch die restliche Feuchtigkeit des geformten Gegenstandes und damit die Trocknungszeit herab.The mode of operation designed with the device according to the invention now as follows: In the position shown in Fig. 1 of the manually operated Pressure regulating valve 31 flows pressure oil into the cylinder 20 through the line 32, whereby the upper mold half of the mold 10 is lowered into the closed position shown in FIG will. When the piston in the cylinder 20 with the upper mold half is in the closed position has reached, the pressure in the line 32 rises and the pressure switch 37 switches the circuit for solenoids 19 and 28. This will remove the from these solenoids operated valves 13 and 24 brought into the working position shown in FIG. So it flows oil for example with a pressure of about 42 atmospheres and over it into the upper half of the container 15, the flow rate is monitored by the throttle valve 22. The one in the lower part of the container 15 Any slip that is present now flows out of the container when the supply line 14 is shut off 15 via the line 12 into the mold 10 under the same pressure. This is how that flows Water from the slip through the porous mold walls and the tubes 18 to the outside off, and the slip within the mold 10 becomes a pre-shrunk leather-hard one Mass from which most or all of the shrinkage water has been removed, whereby the clay or clay-like particles of this mass are generally parallel to the add inner mold walls, d. H. perpendicular to the direction of pressure on these mold walls. This pressure orientation of the particles increases the pore volume between the particles to a minimum and thus also the volume of the residual water in these pores the removal of the shrinking water. The reduction in this pore volume also sets the remaining moisture of the shaped object and thus the drying time down.

Nach einer verhältnismäßig kurzen Zeit, die gewöhnlich nur wenige Sekunden beträgt, kann Preßluft in die Leitung 18 der Form 10 eingeführt werden, um die Feuchtigkeit auf die. Formflächen zurückzudrücken und dadurch das schnelle Ablösen der geformten Ware zu ermöglichen. Gleichzeitig wird dabei das Ventil 31 umgelegt, so daß die obere Formhälfte hochgehoben wird. Infolge des dabei auftretenden Druckabfalls in der Leitung 32 werden die Solenoide 28 und 19 durch den Druckschalter 37 wieder abgeschaltet und dadurch die Ventile 24 und 13 umgestellt, so daß eine neue Menge Schlicker aus der Leitung 14 in den Behälter 15 fließen kann. Nach Entfernung der geformten Ware aus der geöffneten Form 10 und Schließen der Form kann eine neue Füllung beginnen.After a relatively short time, usually only a few seconds, compressed air can be introduced into the line 18 of the mold 10 in order to remove the moisture from the. To push back mold surfaces and thereby enable the molded goods to be removed quickly. At the same time the valve 31 is turned over so that the upper mold half is lifted up. As a result of the pressure drop occurring in the line 32, the solenoids 28 and 19 are switched off again by the pressure switch 37 and the valves 24 and 13 are switched over, so that a new amount of slip can flow from the line 14 into the container 15. After removing the molded product from the open mold 10 and closing the mold, a new filling can begin.

Die schematischen Darstellungen der Fig. 2 und 3 sollen den größeren Anwendungsbereich der Erfindung veranschaulichen. In Fig. 2 wird die mit 100 bezeichnete Form durch Klammern 101 zusammengehalten. Tonschlicker wird mit etwa 52,5 Atmosphären Druck durch die Leitung 102 eingepreßt und das Suspensions- und Schrumpfwasser aus dem eingepreßten Material entfernt, wobei die Druckorientierung der Teilchen - wie oben ausgeführt - des weiteren die restliche Feuchtigkeit verringern. Danach werden die Klammern losgelöst, die Form geöffnet und nach Darstellung der Fig. 3 das geformte Stück 105 aus der Form genommen.The schematic representations of FIGS. 2 and 3 are intended to illustrate the wider scope of the invention. In FIG. 2, the shape designated 100 is held together by clips 101. Clay slip is injected through line 102 at about 52.5 atmospheres pressure and the suspension and shrinkage water is removed from the injected material, the pressure orientation of the particles - as stated above - further reducing the residual moisture. The clamps are then released, the mold is opened and, as shown in FIG. 3, the shaped piece 105 is removed from the mold.

Ausführungsbeispiel Mit Schlickerzusammensetzungen, deren feste Bestandteile durch ein Maschensieb von 2500 Maschen je Quadratzentimeter hindurchgehen und die beispielsweise aus Gewichtsprozent Pennsylvanischem Flint (Feuerstein) 28,5 Kalifeldspat ..................... 13,9 Marmor ......................... 1,5 Bindeton ........................ 7,5 Kaolin .......................... 8,2 Porzellanscherben ................ 15,4 Wasser .......................... 25,0 100,0 bestehen, können beispielsweise nur 15 Sekunden andauernde Verformungsdrücke von 42 Atmosphären und darüber angewendet werden, wobei unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten (Herstellungs- und Betriebskosten) praktisch eine Obergrenze in der Nähe von etwa 70 Atmosphären gegeben ist. Dieser Schlicker wurde in üblicher Weise vorbereitet und durch die Leitung 14 mit einem Druck von 4,9 Atmosphären eingespeist. Während des Formvorganges wurde im öl-Schlickerbehälter 15 ein Öldruck von 52,5 at aufrechterhalten. Der Schhcker wurde in der Form 15 Sekunden lang unter diesem Druck gehalten und danach Preßluft mit 5,6 at in die Faserglasröhren gedrückt, die Form geöffnet und ein Formstück lederharter Beschaffenheit aus der Form entfernt. Nach dem Brennen (60 Stunden lang bei 1227° C) zeigte sich kein Werfen. Die Oberflächen der gebrannten Stücke wiesen eine äußerst klare Wiedergabe kleiner Risse oder Furchen auf der inneren Oberfläche der Versuchsform auf. Der Membranbehälter 15 gemäß Fig. 1 wurde vorgesehen, um die äußerst schwierige Aufgabe des Verschleißes von Lageroberflächen unter der Einwirkung von Tonschlicker zu überwinden, insbesondere in Anbetracht der hohen Drücke. Andere Drucksysteme, sofern sie zur Behandlung solcher schmirgelnder Flüssigkeiten oder flüssigkeitsartiger Massen geeignet sind, können verwendet werden.Embodiment With slip compositions, the solid constituents of which pass through a mesh screen of 2500 meshes per square centimeter and which, for example, from Weight percent Pennsylvania Flint 28.5 Potassium feldspar ..................... 13.9 Marble ......................... 1.5 Binding clay ........................ 7.5 Kaolin .......................... 8.2 Porcelain shards ................ 15.4 Water .......................... 25.0 100.0 exist, for example, deformation pressures of 42 atmospheres and above lasting only 15 seconds can be used, with an upper limit in the vicinity of about 70 atmospheres practically given from an economic point of view (manufacturing and operating costs). This slip was prepared in the usual way and fed through line 14 at a pressure of 4.9 atmospheres. During the molding process, an oil pressure of 52.5 at was maintained in the oil slip container 15. The Schhcker was held in the mold for 15 seconds under this pressure and then compressed air with 5.6 atm was forced into the fiberglass tubes, the mold was opened and a molded piece of leather-hard texture was removed from the mold. There was no sagging after baking (60 hours at 1227 ° C). The surfaces of the fired pieces showed extremely clear reproduction of small cracks or furrows on the inner surface of the test mold. The membrane container 15 shown in FIG. 1 was provided to overcome the extremely difficult task of wear and tear of bearing surfaces under the action of clay slurry, particularly in view of the high pressures. Other pressure systems, provided they are suitable for the treatment of such abrasive liquids or liquid-like masses, can be used.

Vom Standpunkt der Verzierung der keramischen Ware bringt die Erfindung ebenfalls wesentliche Vorteile mit sich. So können die inneren Flächen der geöffneten porösen Form mit einem farbigen Schlicker vor dem Verschließen gespritzt werden, um im Endprodukt einen Spritzeffekt zu erzielen. Die gleiche Wirkung kann durch Einspritzen von gefärbtem Schlicker in die geschlossene Form vor der Einführung des Hauptteiles des Schlickers erreicht werden. Dabei kann der gefärbte Schlicker entweder unter sehr hohem Druck oder mit Hilfe von Preßluft eingeführt werden. Marmorierte Muster können durch abwechselnde Einführung von Schlicker verschiedener Färbung erzielt werden.From the standpoint of decorating the ceramic ware, the invention brings also have significant advantages. So the inner surfaces of the opened porous form can be sprayed with a colored slip before sealing, in order to achieve a spray effect in the end product. The same effect can through Injecting colored Slurry in the closed form the introduction of the main part of the slip can be achieved. The colored Slurry introduced either under very high pressure or with the aid of compressed air will. Marbled patterns can be made different by the alternating introduction of slip Coloring can be achieved.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf die Herstellung aller Arten keramischer Waren, wie Kacheln, sanitäre Gegenstände und Töpferware.The field of application of the invention extends to manufacture all types of ceramic ware, such as tiles, sanitary ware and pottery.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Schlickergießverfahren zur Herstellung keramischer Waren, bei dem der Schlicker unter hohem Druck in die durch Schließen zweier Hälften gebildete, wasserdurchlässige Gießform gepreßt und dort so lange unter Druck gehalten wird, bis die Masse entwässert ist, worauf die Frischware durch Zurückblasen aus der Gießform gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schlicker in der Zufuhrleitung zur Gießform ein Druck von etwa 43 bis 70 Atmosphären kurzzeitig ausgeübt und bis zur nachfolgenden Druckentspannung zum Öffnen der Form der unter Druck stehende Schlicker in der Zufuhrleitung mit der verformten Masse in Berührung bleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 415 091; britische Patentschrift Nr. 291525; USA.-Patentschriften Nr. 1864 365, 1993 047, 2 638 654, 2 669 762.PATENT CLAIM: Slip casting process for the production of ceramic goods, in which the slip is pressed under high pressure into the water-permeable casting mold formed by closing two halves and is kept there under pressure until the mass is drained, whereupon the fresh goods are released from the casting mold by blowing back is, characterized in that a pressure of about 43 to 70 atmospheres is briefly exerted on the slip in the supply line to the casting mold and the pressurized slip in the supply line remains in contact with the deformed mass until the subsequent pressure release to open the mold. Documents considered: German Patent No. 415 091; British Patent No. 291525; U.S. Patent Nos. 1864 365, 1993 047, 2,638,654, 2,669,762.
DES46617A 1954-12-27 1955-12-06 Slip casting process for the production of ceramic goods Pending DE1115174B (en)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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