DE1629091B1 - Heating device for ceramic slip to be pre-dried on strips or in casting molds - Google Patents
Heating device for ceramic slip to be pre-dried on strips or in casting moldsInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Erwärmvorrichtung für Fließrichtung des Schlickers in einen verengten, von auf Bändern oder in Gießformen vorzutrocknenden einem elektrischen Wechselfeld erfüllten Ausgießkeramischen Schlicker, bei der der Schlicker in sei- ansatz übergeht. Dabei wird das elektrische Feld nem Vorratstank elektrisch erzeugter Wärme ausge- durch Elektroden und/oder Induktionsspulen erzeugt, setzt wird. 5 Die Energie des elektrischen Feldes erzeugt WärmeThe invention relates to a heating device for the flow direction of the slip in a narrowed, from pouring ceramics filled with an alternating electric field to be pre-dried on belts or in casting molds Slurry in which the slurry begins to form. Thereby the electric field Electrically generated heat in a storage tank generated by electrodes and / or induction coils, is set. 5 The energy of the electric field generates heat
Im Sinne dieser Beschreibung wird mit »Schlicker« unmittelbar im ganzen Querschnitt des abgegossenen ein keramisches oder ähnliches Material bezeichnet, Schlickerstromes.For the purposes of this description, "slip" is used directly in the entire cross-section of the poured a ceramic or similar material called slip stream.
welches mit einer Flüssigkeit, z. B. mit Wasser, derart Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Zeichnungen,which with a liquid, e.g. B. with water, so the invention is now with the help of the drawings,
gemisdht ist, daß die Masse dann zur weiteren Be- welche Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläuhandlung ausgegossen werden kann. " io tert werden.What is meant is that the mass is then explained in more detail for further details which represent exemplary embodiments can be poured out. "io tert be.
Bei der Herstellung von flachen keramischen Ob- F i g. 1 bis 4 illustrieren verschiedene Ausführun-In the manufacture of flat ceramic ob- F i g. 1 to 4 illustrate different designs
jekten, z. B. Folien, oder beim Gießen von Schlicker gen der Erfindung, die zum Abgießen von Schlicker in Formen wird bishear der Schlicker aus einem Vor- auf ein Band zur Herstellung flacher Gegenstände ratstank gewöhnlich bei normaler Temperatur in geeignet sind, undprojects, e.g. B. foils, or when casting slip gene of the invention, the pouring of slip In molds, the slip is converted from a preliminary onto a belt for the production of flat objects ratstank are usually suitable at normal temperature in, and
poröse Formen, z. B. Gipsformen, oder auf eine 15 F i g. 5 bis 9 zeigen ähnliche Ausführungen zum
gerade. Unterlage gegossen. Die Verfestigung wird Abgießen von Schlicker in Gußformen,
durch Feuchtigkeitsabsaugung in einer Form und Es wird so vorgegangen, daß beim Abgießen vonporous shapes, e.g. B. plaster molds, or on a 15 F i g. 5 to 9 show similar designs to the straight line. Cast base. The solidification is pouring off slip into casting molds,
by suction of moisture in a form and The procedure is that when pouring
beim Gießen von Folien durch Wasserabdampfung flachen keramischen Gegenständen, z. B. Folien, der erzielt. Dieses Verfahren ist aber sehr langwierig und Schlicker die notwendige Wärme in dem Ausgjeßerschwert eine Mechanisierung der Erzeugung. 20 ansatz des Vorratstanks oder knapp hinter dieser OfE-when casting foils by water evaporation, flat ceramic objects, e.g. B. foils, the achieved. However, this process is very tedious and slip the necessary heat in the Ausgjeßerschwert a mechanization of production. 20 approach of the storage tank or just behind this furnace
Es ist schon seit Jahren bekannt, daß die Verfesti- nung, oder im Raum, in dem der Schlicker von dem gung der Abgüsse oder Folien durch das Gießen von Ausgießansatz durch das sich bewegende Band herabheißem Schlicker, d. h. einem auf 40 bis 60° C er- gerissen wird, stets derart aufnimmt, daß er bereits wärmten Schlicker, beschleunigt werden kann. Ein vor Gestaltung der Folie erwärmt ist, daß aber die derartiges Vorgehen wäre sehr vorteilhaft. Bei seiner 25 Temperatur des Schlickeirs im Vorratstank nicht Verwendung wird zufolge der im Schlicker akkumu- merklich beeinflußt wird.It has been known for years that the solidification, or in the space in which the slip of the The casting or foils are made by pouring the pouring spout with the moving belt Slip, d. H. someone is torn to 40 to 60 ° C, always absorbs in such a way that he is already warmed slip, can be accelerated. One is heated before the design of the film, but that the such an approach would be very beneficial. Not at the temperature of the slip in the storage tank Use is influenced by the accumulation in the slip.
Berten Wärme die Verfestigung beschleunigt und die Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daßBerten heat accelerates the solidification and this is achieved according to the invention in that
Viskosität des gegossenen Schlickers sinkt. Dadurch der Schlicker im Bereich des Ausgießansatzes durch wird die für seine Verdünnung notwendige Wasser- die Energie eines elektrischen Wechselfeldes erwärmt menge herabgesetzt, und da dann bei der Verfestigung 30 wird.The viscosity of the poured slip drops. As a result, the slip in the area of the pouring attachment through the water necessary for its dilution - the energy of an alternating electric field - is heated decreased amount, and since then 30 is during the solidification.
ein kleineres Wasserquantum zu .entfernen ist, wird Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Mündung desa smaller amount of water is to be removed, Fig. 1 shows a section through the mouth of the
der ganze Vortrocknungsprozeß beschleunigt. Die Ausgießansatzes 1, welcher mit dem Vorratstank 2 Wärme wird durch im Vorratstank angebrachte Heiz- des Schlickers 3 in Verbindung steht. Der Ausgießelemente durch Wärmeleitung in den Schlicker über- ansatz enthält geeignet geformte und isolierte Übertragen. 35 tragungsglieder für die Umwandlung elektrischerthe whole pre-drying process is accelerated. The pouring attachment 1, which is connected to the storage tank 2 Heat is connected by heating the slip 3 installed in the storage tank. The pouring elements by conduction of heat into the slip over-attachment contains suitably shaped and insulated transfers. 35 support links for the conversion of electrical
Das bekannte Verfahren hat jedoch im Betrieb Energie in Wärmeenergie, also z. B. Elektroden 4, 5 bisher keine weitere Verwendung gefunden. Auf der für Widerstands- oder dielektrische Heizung oder Oberfläche des erwähnten Schlickers bildet sich näm- mindestens eine Induktionsspule für induktive Heilich eine Kruste, wodurch die Sdhlickerhomogenität zung oder eine Kombination solcher Elemente, falls gestört wird, und in den Strom des gegossenen Schlik- 4° dies z. B. wegen der Zusammensetzung des Schlickers kers werden Teilchen der harten Kruste mitgerissen. erforderlich ist. Wird ein Stromfeld als Quelle der Dadurch wird die Abgußhomogenität gestört, und es Heizenergie verwendet, sind die Elektroden leitend verstopfen sich die Austrittsöffnungen des Vorrats- mit dem Schlicker verbunden. Wird dielektrische oder tankes. induktive Heizung verwendet, sind die ElektrodenHowever, the known method has energy in thermal energy, so z. B. electrodes 4, 5 no further use found so far. On the for resistive or dielectric heating or This is because at least one induction coil for inductive Heilich is formed on the surface of the slip mentioned a crust, creating a homogeneous layer or a combination of such elements, if any is disturbed, and in the stream of poured Schlik- 4 ° this z. B. because of the composition of the slip Particles of the hard crust are carried away with it. is required. If a current field is used as the source of the This disrupts the homogeneity of the casting, and if heating energy is used, the electrodes are conductive clog the outlet openings of the supply connected to the slip. Will dielectric or tanks. Used inductive heating are the electrodes
Es besteht jedoch noch ein weiterer Grund, warum 45 oder die Spulen vom Schlicker isoliert. Die Übertrasich das Heißschlickerverfahien in der Praxis noch gungsglieder sind mit einer geeigneten Quelle elektrinicht bewährt hat. Bei den bekannten Erwärmungs- scher Energie 6 verbunden. Für den Erfindungszweck verfahren durch Wärmeleitung und Heizelemente ist eignet sich insbesondere eine Wechselspannungsquelle die energetische Wirksamkeit der Erwärmung nur mit industrieller oder höherer Frequenz. Die Fregering. Da eine größere Schlickermenge und gleich- 50 quenz kann je nach Bedarf geändert werden. Die zeitig auch der ganze Vorratstank erwärmt und bei zugeführte Leistung kann durch einen Regelkreis 7 gewisser Temperatur gehalten werden muß, ent- gesteuert werden. Der Steuerwert wird dabei von stehen durch Wärmeaustausch mit der Umgebung einem Temperaturfühler 8, z. B. einem Thermobeträchtliohe zusätzliche Verluste und gleichzeitig element, einem Widerstandsthermometer oder einem kann die Erwärmung und dadurch auch die Regulie- 55 anderen geeigneten Element abgeleitet. In manchen rung nicht mit genügender Elastizität ausgeführt Fällen ist es von Vorteil, wenn der Temperaturfühler werden. eine Wännemessung ohne unmittelbare BerührungHowever, there is still another reason why 45 or 40 isolates the coils from the slip. The Überertrasich the hot slip process in practice nor supply links are not electrical with a suitable source has proven itself. In the case of the known heating shear energy 6 connected. For the purpose of the invention When using thermal conduction and heating elements, an alternating voltage source is particularly suitable the energetic effectiveness of warming only with industrial or higher frequency. The Fregering. Since a larger amount of slip and the same frequency can be changed as required. the at the same time the entire storage tank is heated and, when power is supplied, a control circuit 7 must be kept at a certain temperature. The tax value is thereby of stand by heat exchange with the environment a temperature sensor 8, z. B. a thermal considerable additional losses and at the same time element, a resistance thermometer or a the warming and thereby also the regulation can be derived from another suitable element. In some tion is not carried out with sufficient elasticity, it is advantageous if the temperature sensor will. a heat measurement without direct contact
Die vorliegende Erfindung beseitigt die Nachteile mit dem Schlicker ermöglicht. Der an sich bekannte der bekannten Schlickerverarbeitungsmethoden und Steuerkreis 7 kann durch einen geeigneten Rückkoppschafft eine Erwärmvorrichtung für auf Bändern oder 60 lungskreis ergänzt werden, was in der Zeichnung in Gießformen vorzutrocknenden keramischen Schlik- aber nicht dargestellt ist. Im dargestellten Falle wird ker, bei der der Schlicker mit relativ geringen Be- der Schlicker auf ein sich bewegendes Band 9 getriebskosten wirklich so zu erwärmen ist, daß die gössen.The present invention eliminates the disadvantages made possible with the slip. The one known per se the known slip processing methods and control circuit 7 can be provided by a suitable feedback a heating device for on tapes or 60 lungskreis can be added, what in the drawing Ceramic slip to be pre-dried in casting molds is not shown. In the case shown, ker, in which the slip is driven onto a moving belt 9 with relatively little loading really needs to be heated so that they pour.
Energie eines elektrischen Wechselfeldes Wärme un- F i g. 2 zeigt eine Modifikation der erfidnungsgemä-Energy of an alternating electric field heat un- F i g. 2 shows a modification of the invention
mittelbar im ganzen Querschnitt des abgegossenen 65 ßen Vorrichtung, in welcher das Band 9 fest steht Schlickerstromes erzeugt. und die Schlicker-Abgießvorrichtung sich entlang desindirectly in the entire cross section of the cast 65 ßen device in which the band 9 is fixed Schlickerstromes generated. and the slip pouring device extends along the
Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß der Bandes bewegt. Der aus dem Ausgießansatz heraus-Schlickervorratsbeihälter an seinem unteren Ende in kommende Schlicker wird bei Einwirkung des durchThe present invention is that the belt moves. The slip storage container out of the pouring attachment at its lower end in the coming slip is by the action of
die Elektroden 4, 5 hervorgerufenen Feldes in eine Folie umgewandelt. Die übrigen Elemente dieser und der weiteren F i g. 3, 4, welche die gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 tragen, bezeichnen ebenfalls ähnliche Elemente wie in Fig. 1.the electrodes 4, 5 caused field in a Converted to slide. The remaining elements of this and the further FIG. 3, 4, which have the same reference numerals as in FIG. 1 wear also denote similar elements as in Fig. 1.
F i g. 3 und 4 illustrieren eine Vorrichtung, in der der Vorratstank 2 mit dem Schlicker mit der offenen Seitenwand an das bewegliche Förderband angelegt ist, von diesem wird die Folie mitgerissen. Die Elektroden 4 und 5 gehen teilweise durch den Schlicket hindurch, oder sie sind abwechselnd im engen Zwischenraum 10 unterhalb der Oberfläche, zwischen einer Trennwand und dem beweglichen Band 9, angebracht. F i g. 3 and 4 illustrate a device in which the storage tank 2 with the slip with the open Side wall is placed on the moving conveyor belt, from this the film is carried away. The electrodes 4 and 5 partially pass through the slip, or they are alternately in the narrow space 10 below the surface, between a partition and the movable belt 9, attached.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von z. B. keramischen Folien besitzt im Vergleich mit dem bisher bekannten Stand der Technik verschiedene Vorteile. Es besteht konzentrierte Energieübertragung, und Wärme entsteht deshalb auf engem Raum, die Wärmezufuhr kann leicht reguliert werden und der Wirkungsgrad der Energieübertragung ist hoch. Erwärmter Schlicker wird über das Band gegossen, und der gegossene Gegenstand wird intensiv von innen ausgetrocknet. Der Schlicker im Vorratstank bewahrt seine Normaltemperatur und wird von der Erwärmung des Schlickers im Ausgießansatz nicht betroffen. Da sich die Viskosität des erwärmten Schlickers vermindert, kann ein Schlicker mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden. Dies ist für den Trocknungsprozeß ebenfalls von Vorteil. Da die im erwärmten Schlicker angesammelte Wärme nicht dazu ausreicht, die für die komplette Trocknung der Folie notwendigen Wärmemengen zu dekken, kann das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Falle mit üblichen Trocknungsverfahren kombiniert werden. Eine wesentliche Verkürzung der für das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfestigung und Vortrocknung notwendigen Zeit ermöglicht ein kontinuierliches Gießen und eine Mechanisierung des Gußprozesses.The inventive device for the production of z. B. possesses ceramic foils in comparison with the previously known prior art various advantages. There is concentrated energy transfer, and heat is therefore created in a small space, the heat supply can be easily regulated and the efficiency of the energy transfer is high. Heated slip is poured over the belt, and the cast object is intensively dried out from the inside. The slip in the storage tank maintains its normal temperature and is not affected by the heating of the slip in the pouring approach affected. Since the viscosity of the heated slip decreases, a slip with a lower Moisture content can be used. This is also advantageous for the drying process. Since the heat accumulated in the heated slurry is not sufficient for complete drying To cover the necessary amounts of heat in the film, the method according to the invention can be used in this Trap can be combined with conventional drying methods. A significant shortening of the Process according to the invention for solidification and predrying necessary time enables a continuous Casting and a mechanization of the casting process.
Falls die Erfindung dazu verwendet wird, keramische und ähnliche Materialien in Formen abzugießen, kann der Schlicker die notwendige Wärmemenge ebenfalls im Ausgießansatz oder in dessen engster Nähe aufnehmen.If the invention is used to cast ceramic and similar materials in molds, the slip can also generate the necessary amount of heat in the pouring attachment or in its narrowest area Record proximity.
Einige Ausführungsbeispiele zum Abgießen des erfindungsgemäß erwärmten Schlickers in Gußfonnen sollen nun im Zusammenhang mit den F i g. 5 bis 9 beschrieben werden.Some exemplary embodiments for pouring the slurry heated according to the invention into casting trays should now in connection with the F i g. 5 to 9 are described.
F i g. 5 zeigt einen Schnitt durch die Mündung des Ausgießansatzes 1, die mit dem den Schlicker 3 enthaltenden Vorratstank 2 verbunden ist. In der Röhre 1 sind geeignet geformte Elektroden 4 und 5 angebracht, die isoliert sein können. Falls es die Zusammensetzung oder eine andere Eigenschaft des Schlikkers oder die Form des Gußstückes erfordern, kann die Übertragung der elektrischen Energie durch eine geeignete Kombination von Elektroden und auch durch Induktivitäten (Induktionsspulen) erfolgen. Wird ein Stromfeld verwendet, sind die Elektroden leitend mit dem Schlicker verbunden. Wird dielektrische oder induktive Heizung verwendet, sind die Elektroden oder Spulen in geeigneter Weise vom Schlicker isoliert. Zur Energieversorgung dient wiederum eine Energiequelle 6 mit industrieller oder höherer Frequenz, die auch veränderlich sein mag. Die zugeführte Energie kann durch den Regelkreis 7 geregelt werden, dessen Kontrollwert durch den Wärmefühler 8 geliefert wird, der in ähnlicher Weise, wie bereits beschrieben, konstruiert ist. Die F i g. 6, 7 und 8 zeigen andere Ausführungsbeispiele der Anordnung von Energie-Übertragungsgliedern in dem Ausgießansatz. Die Elektrode 4 in F i g. S bildet einen Dorn zum Abgießen hohler Profile. In F i g. 9 wird eine Spule 12 verwendet, die rings um den Ausgießansatz angeordnet ist, um ein induktives Feld zu gestalten.F i g. 5 shows a section through the mouth of the pouring attachment 1 with the one containing the slip 3 Storage tank 2 is connected. In the tube 1 suitably shaped electrodes 4 and 5 are attached, that can be isolated. If it is the composition or some other property of the slip or the shape of the casting may require the transmission of electrical energy through a suitable combination of electrodes and also by inductances (induction coils). If a current field is used, the electrodes are conductively connected to the slip. Becomes dielectric or inductive heating is used, the electrodes or coils are appropriately dated Slurry isolated. In turn, an energy source 6 with an industrial or a power supply is used higher frequency, which may also be variable. The energy supplied can be controlled by the control circuit 7 are regulated, the control value of which is supplied by the heat sensor 8, which in a similar way, is constructed as already described. The F i g. 6, 7 and 8 show other embodiments of the arrangement of energy transmission links in the pouring neck. The electrode 4 in FIG. S forms one Mandrel for casting hollow profiles. In Fig. 9 a coil 12 is used around the pouring spout is arranged to form an inductive field.
Die Ausführungen gemäß Fig. 5 bis 9 besitzen ähnliche Eigenschaften wie die gemäß F i g. 1 bis 4. Die Bildung von Scherben wird beschleunigt, die Gipsformen, in die der Schlicker abgegossen wird, nehmen weniger Feuchtigkeit auf, deren Trocknung wird erleichtert, und sie können häufiger als bisher benutzt werden, oder die Anzahl der regenerativen Zyklen kann vermindert werden.The designs according to FIGS. 5 to 9 have properties similar to those according to FIG. 1 to 4. The formation of shards is accelerated, the plaster molds into which the slip is poured, absorb less moisture, it is easier to dry it, and can be used more frequently than before can be used, or the number of regenerative cycles can be reduced.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Mechanisierung und Automatisierung des Produktionsprozesses. Da die Menge des erwärmten Schlikkers ziemlich klein ist, kann die Menge der zugeführten Wärme leicht und genau reguliert werden, und der vorerwärmte Schlicker kann mit genau definierten physikalischen Eigenschaften abgegossen werden.The device according to the invention enables mechanization and automation of the production process. Since the amount of the heated slip is quite small, the amount of the supplied Heat can be easily and precisely regulated, and the preheated slip can be precisely defined with physical properties are cast.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT252782B (en) | 1967-03-10 |
| GB1041706A (en) | 1966-09-07 |
| CH454719A (en) | 1968-04-15 |
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