DE19744862C2

DE19744862C2 - Press mold, in particular for pressing roof tiles

Info

Publication number: DE19744862C2
Application number: DE19744862A
Authority: DE
Inventors: Robert Kremer; Artur Lorenz
Original assignee: Rieter Werke Haendle GmbH
Current assignee: RIETER-WERKE GMBH, 78467 KONSTANZ, DE
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2017-10-11
Also published as: EP0919344A3; EP0919344B1; DE59808433D1; ATE240823T1; DE19744862A1; EP0919344A2

Abstract

The forming surfaces of the top (2) and bottom (4) halves of the die consist of silicon carbide.

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßform, insbesondere zur Ver pressung von Dachziegeln, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a mold, in particular for ver pressing of roof tiles with the characteristics of the generic term of claim 1.

Preßformen für Dachziegeln sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die formgebenden Flächen üblicher Preßformen bestehen entweder aus Gips oder aus Chrom-Nickel-Stahl.Molds for roof tiles are available in different designs known. The shaping surfaces of conventional molds are made either made of plaster or chrome-nickel steel.

Gipsformen weisen ein hervorragendes Ablöseverhalten der Form linge vom Gips nach der Verpressung auf. Gipsformen lassen sich nach dem Verschleiß einfach und kostengünstig wiederher stellen. Der wesentliche Nachteil von Gipsformen besteht in dem starken Verschleiß. Die abrasive Belastung der formgeben den Flächen beim Formvorgang führt zu minimalen Standzeiten von maximal 2000 Pressungen, wonach eine Erneuerung der Gipsform unerläßlich ist. Dachziegelpressen arbeiten üblicher weise mit Hubzahlen von 5 bis 30 Pressungen pro Minute. Folglich muß bei der Verwendung von Gipsformen der ansonsten kontinuierliche Prozeß des Dachziegelpressens im Mittel alle zwei Stunden wegen Formwechsels unterbrochen werden, was den Wirkungsgrad der Gesamtanlage senkt. Die Notwendigkeit der ständigen Herstellung und Bereitstellung der Gipsformen und der dazu erforderliche maschinelle und personelle Aufwand stellen einen erheblichen Kostenfaktor beim Herstellen von Dachziegeln mit Gipsformen dar.Gypsum molds have excellent mold release behavior rise from the plaster after pressing. Leave plaster molds recover easily and inexpensively after wear put. The main disadvantage of plaster molds is the heavy wear. The abrasive strain on the shape the surfaces during the molding process lead to minimal downtimes of a maximum of 2000 pressings, after which a renewal of the Plaster mold is essential. Roof tile presses work more commonly wise with stroke rates of 5 to 30 pressings per minute. Consequently, when using plaster molds, the otherwise continuous process of roof tile pressing on average all be interrupted for two hours because of a change in shape, Efficiency of the overall system lowers. The need for constant production and supply of plaster molds and the necessary mechanical and human effort represent a significant cost factor in the manufacture of Roof tiles with plaster molds.

Dachziegelformen aus Chrom-Nickel-Stahl ermöglichen prinzi piell hohe Standzeiten in der Größenordnung von 1 Million Pressungen bis zur Wiederaufarbeitung oder Erneuerung der Preßform. Die Stahlformen sind wesentlich schwerer und teurer als Gipsformen. Ferner ist die auf Dauer erzielbare Qualität der verpreßten Dachziegelformlinge deutlich schlechter als bei der Verpreßung mit Gipsformen. Dies ist insbesondere auf einen "Poliereffekt" zurückzuführen, welcher nach längerem Gebrauch der Stahlformen an entscheidenden Stellen der formgebenden Flächen eintritt und zu unerwünschten Preßfehlern führt. Diese Preßfehler wirken sich desto stärker aus, je glatter die betreffende formgebende Fläche aus Stahl wird. Aufgrund dieser Qualitätsverluste werden derzeit in Deutschland überwiegend Gipsformen zur Herstellung von Dachziegeln eingesetzt.Roof tile shapes made of chrome-nickel steel enable prinzi particularly long service lives in the order of 1 million Pressing until reprocessing or renewal of the Mold. The steel molds are much heavier and more expensive as plaster molds. Furthermore, the quality that can be achieved in the long term the pressed roof tile moldings significantly worse than in pressing with plaster molds. This is particularly true of one "Polishing effect" attributable to which after long use of the steel molds at crucial points in the shaping Surfaces occurs and leads to undesirable pressing errors. This Pressing errors have a greater impact, the smoother they are relevant shaping surface is made of steel. Based on these Quality losses are currently predominant in Germany Plaster molds used for the production of roof tiles.

Das Ablösen des Preßformlinges aus der Form wird bei Stahlfor men gewöhnlich entweder durch Bestreichen mit Öl oder durch Elektroschock unterstützt, um ein Ankleben des Tons an den formgebenden Flächen zu unterbinden und damit die Gefahr des Reißens oder des Beschädigens der Formlinge beim Öffnen der Form zu vermeiden.The release of the molding from the mold is at Stahlfor usually either by brushing with oil or by Electroshock supports to stick the sound to the prevent shaping surfaces and thus the risk of Tearing or damage to the moldings when opening the Avoid form.

Aus der DE-OS 19 25 936 ist die Oberform einer Dachziegel- Preßform bekannt, deren formgebundene Fläche aus Siliziumkar bid besteht. Bisher ist es nicht gelungen, gutes Ablösevermö gen und hohe Standfestigkeit der Preßform, hohe Qualität der Verpressung und niedrige Kosten der Preßform in einer Konstruktion gleichzeitig zu verwirklichen.DE-OS 19 25 936 describes the upper shape of a roof tile Press mold known, the shape-bound surface of Silicon Kar bid exists. So far, it has not been possible to make a good transfer conditions and high stability of the mold, high quality of Compression and low cost of the mold in one Realize construction at the same time.

Es ist das technische Problem der Erfindung, eine Preßform insbesondere zum Pressen von Dachziegelformlingen zu schaffen, welche die genannten Eigenschaften in sich vereint.It is the technical problem of the invention, a mold to create in particular for pressing roof tile moldings, which combines the mentioned properties.

Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Aus gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben.This object is solved by claim 1. Favorable off designs of the invention are specified in the subclaims ben.

Das erfindungsgemäß eingesetzte sililiziuminfiltrierte Sili ziumkarbid (SiSiC) wird zunächst aus den Ausgangsmaterialen Siliziumpulver, Siliziumkarbidpulver und Graphit oder Kohlen stoffpulver im üblichen Mischungsverhältnis gemischt und in einem bekannten keramischen Herstellungsprozeß geformt. Hier durch ist ein Gestalten von komplizierten formgebundenen Ober flächen in einfacher Weise möglich gemacht.The silicon-infiltrated sili used according to the invention Zium carbide (SiSiC) is initially made from the raw materials Silicon powder, silicon carbide powder and graphite or coal mixed powder in the usual mixing ratio and in shaped a known ceramic manufacturing process. Here is a design of complicated shape-bound waiters areas made possible in a simple manner.

Siliziuminfiltriertes Siliziumkarbid (SiSiC), hat eine hervor ragende elektrische Leitfähigkeit, die ein besonders leichtes und verletzungsfreies Ablösen der Preßformlinge durch Elektro schock ermöglicht. Dies ist dadurch erreicht, daß die an sich bekannte Siliziuminfiltration im Hinblick auf eine optimierte elektrische Leitfähigkeit während des Herstellungsprozesses gesteuert ist. Die optimierte elektrische Leitfähigkeit führt zu einer optimierten Ablösung der Formlinge von der Form durch Elektroschockwirkung.Silicon infiltrated silicon carbide (SiSiC) has one excellent electrical conductivity, which is a particularly light and injury-free detachment of the moldings by electro allows shock. This is achieved in that the in itself known silicon infiltration with regard to an optimized electrical conductivity during the manufacturing process is controlled. The optimized electrical conductivity leads for an optimal detachment of the moldings from the mold Electric shock effect.

Nach der Formgebung sowie der anschließenden Trocknung wird der als Block oder als eine Anzahl von Teilstücken vorliegende Formkörper zur Schaffung der Ober- und/oder der Unterform in einem Brennprozeß verfestigt und erhält hierbei hohe mechani sche Festigkeit und extrem hohe Abriebsfestigkeit.After the shaping and the subsequent drying the one present as a block or as a number of sections Shaped body to create the upper and / or lower mold in solidifies a burning process and receives high mechani cal strength and extremely high abrasion resistance.

Die als Blöcke oder aneinandergefügte Teilstücke ausgebildeten Formkörper werden vorzugsweise mit ihrer Rückseite auf Träger platten, die vorteilhaft aus Stahl bestehen, lösbar befestigt. Dabei kann zwischen der Rückseite des Blockes oder der Teil stücke aus dem siliziuminfiltrierten SiC-Material eine elasti sche/plastische Zwischenschicht angeordnet sein, die in einer Ausführung vorteilhaft aus Teflon besteht und eine Dicke von 1 bis 2 mm, insbesondere 1,4 mm haben kann.The trained as blocks or joined sections Shaped bodies are preferably supported on their back plates, which are advantageously made of steel, releasably attached. You can choose between the back of the block or the part pieces made of silicon-infiltrated SiC material an elastic cal / plastic intermediate layer can be arranged in a Execution advantageously consists of Teflon and a thickness of 1 can have up to 2 mm, in particular 1.4 mm.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnung en mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.The invention is based on a schematic drawing s explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Preßform gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung mit je einem massiven Formkörper aus siliziumimfiltrierten SiC-Material für eine Oberform und eine Unterform; Fig. 1 a mold according to a first embodiment of the invention, each with a massive molded article of siliziumimfiltrierten SiC material for an upper mold and a lower mold;

Fig. 2 eine Variante mit je einem mittels eines Füll materials ausgefüllten Hohlgußkörper als Form körper aus siliziuminfiltrierten SiC-Material; Figure 2 shows a variant with one material filled by a filling Hohlgußkörper as a shaped body from siliziuminfiltrierten SiC material.

Fig. 3 eine zweite Ausführung einer Preßform gemäß der Erfindung, bei der die Formkörper von Oberform und Unterform aus Teilstücken aus dem siliziu minfiltrierten SiC-Material zusammengesetzt sind, und Fig. 3 shows a second embodiment of a mold according to the invention, in which the shaped body of the upper mold and lower mold are composed of sections of the silicon-filtered SiC material, and

Fig. 4 eine Variante der Fig. 3, bei der die Teil stücke jeweils aus mit einem Füllmaterial aus gefüllten Hohlgußkörpern bestehen. Fig. 4 shows a variant of FIG. 3, in which the part pieces each consist of a hollow cast body filled with a filler.

In den Figuren sind für gleiche oder gleichwirkende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures are for the same or equivalent parts the same reference numerals are used.

Allen Ausführungen ist gemeinsam, daß die Preßform eine ins gesamt mit der Bezugszahl 2 bezeichnete Oberform und eine ins gesamt mit der Bezugszahl 4 bezeichnete Unterform aufweist.All versions have in common that the press mold has an upper mold designated overall by the reference number 2 and a lower mold designated overall by the reference number 4 .

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführung einer Preßform gemäß der Erfindung in zwei Varianten. Figs. 1 and 2 show a first embodiment of a mold according to the invention in two variants.

In der Variante nach Fig. 1 hat die Oberform 2 einen auf einer Stahlplatte 20 mittels Leisten 21 über Schrägflächen 23 an den Leisten gehaltenen Formkörper 22, an dessen der Unter form 4 und damit dem Formhohlraum zugewandten Unterseite die formgebenden Flächen 25 entsprechend der Innen- oder Außenkontur eines Dachziegels ausgebildet sind. Die plane Rückseite 26 des Formkörpers liegt unter Zwischenlage einer elastischen Teflonschicht 27 einer Dicke von 1,4 mm an der planen Unterseite 28 der Stahlplatte 20 an. Beidseitig hat der Formkörper 22 entsprechend den Schrägflächen 23 angeschrägte Flächen 29, so daß eine schwalbenschwanzförmige Halterung für den Formkörper 22 an der Stahlplatte 20 gebildet ist.In the variant of FIG. 1, the upper mold 2 has a molded body 22 held on a steel plate 20 by means of strips 21 via inclined surfaces 23 on the strips, on the bottom of which the mold 4 and thus the mold cavity facing the underside has the shaping surfaces 25 corresponding to the interior or Outer contour of a roof tile are formed. The flat back 26 of the molded body lies with the interposition of an elastic Teflon layer 27 with a thickness of 1.4 mm on the flat underside 28 of the steel plate 20 . The molded body 22 has beveled surfaces 29 corresponding to the inclined surfaces 23 on both sides, so that a dovetail-shaped holder for the molded body 22 is formed on the steel plate 20 .

Analog hat die Unterform 4 eine Stahlplatte 40 mit daran ange brachten Leisten 41 mit Schrägflächen 43, welche den Formkör per 42 über entsprechend angeschrägte Flächen 49 gegen die plane Oberseite 48 der Stahlplatte 40 unter Zwischenlage einer Teflonschicht 47 entsprechend der Teflonschicht 27 halten. An der der Oberform 2 zugewandten Seite hat der Formkörper 42 formgebende Flächen 45.Analogously, the lower mold 4 has a steel plate 40 with strips 41 attached to it with inclined surfaces 43 , which hold the molded article 42 over correspondingly beveled surfaces 49 against the flat upper side 48 of the steel plate 40 with the interposition of a Teflon layer 47 corresponding to the Teflon layer 27 . The shaped body 42 has shaping surfaces 45 on the side facing the upper mold 2 .

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 sind die Formkörper 22, 42 massiv, weisen jedoch folgenden Unterschied auf: . In the embodiment of Figures 1 and 2, the moldings 22, 42 are solid, however, have the following difference:

Bei der Ausführung nach Fig. 1 besteht der Formkörper durch gängig aus einem siliziuminfiltriertem Siliziumkarbid-Material (SiSiC), dessen Siliziuminfiltration so gesteuert ist, daß eine optimale elektrische Leitfähigkeit erzielt ist.In the embodiment according to FIG. 1, the molded body consists of a silicon infiltrated silicon carbide material (SiSiC), the silicon infiltration of which is controlled in such a way that optimum electrical conductivity is achieved.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 bestehen die massiven Formkör per 22, 42 aus jeweils einem Hohlgußkörper mit einer Außen schicht 220, 420 aus dem siliziumfiltrierten Siliziumkarbid- Material und einer Füllung 221, 421 aus einem Füllmaterial, wie einer Trägermasse für eine Widerstandsheizung (nicht ge zeigt). Das Füllmaterial ist beispielsweise ein mit Wasser bindender Schamotte- oder SiC-Mörtel oder ein dauere lastischer, selbstbindender Kunststoffguß.In the embodiment according to FIG. 2, the solid molded articles by 22 , 42 each consist of a hollow casting with an outer layer 220 , 420 of the silicon-filtered silicon carbide material and a filling 221 , 421 of a filler material, such as a carrier mass for a resistance heater (not ge shows). The filling material is, for example, a chamotte or SiC mortar which binds with water or a permanent, elastic, self-binding plastic casting.

Im übrigen sind die Teile der Oberform und der Unterform iden tisch mit denjenigen nach Fig. 1 und deshalb nicht nochmals beschrieben. Otherwise, the parts of the upper mold and the lower mold are identical to those according to FIG. 1 and therefore not described again.

Die zweite Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich dadurch, daß die Formkörper 22, 42 mit den formgebenden Flächen 25, 45 nicht als massive Blöcke ausgebildet sind, son dern von jeweils drei Teilstücken 230, 231, 232 bzw. 430, 431, 432 ausgebildet sind. Jeweils an den Außenseiten der Formkör per 230, 232, bzw. 430, 432 sind wiederum die Schrägflächen 28 bzw. 48 zur Halterung mittels der Schrägflächen 23, 43 der Leisten 21, 41 vorgesehen. Die Teilstücke jedes Formkörpers 22, 42 sind an ihren Trennfugen 233, 234; 433, 434 entweder mittels eines Klebers verklebt, der in der Wärme so weich wird, daß ein Lösen der Teilstücke des Formkörpers voneinander möglich ist, oder die an den Trennfugen 233, 234; 433, 434 aneinanderliegenden Seiten sind zueinander passend hochglatt ausgebildet, beispielsweise durch Schleifen oder Läppen, so daß die Teilstücke nach dem Aneinanderlegen an ihren Trenn fugen 233, 234 bzw. 433, 434 durch die natürlichen Kohäsions kräfte aneinander haften.The second embodiment according to FIGS. 3 and 4 differs in that the shaped bodies 22 , 42 with the shaping surfaces 25 , 45 are not designed as solid blocks, but of three sections 230 , 231 , 232 and 430 , 431 , respectively , 432 are formed. In each case on the outer sides of the shaped body by 230 , 232 or 430, 432, in turn, the inclined surfaces 28 and 48 are provided for holding by means of the inclined surfaces 23 , 43 of the strips 21 , 41 . The sections of each molded body 22 , 42 are at their parting lines 233 , 234 ; 433 , 434 either glued by means of an adhesive which becomes so soft in the heat that detachment of the parts of the molded body from one another is possible, or which is attached to the parting lines 233 , 234 ; 433 , 434 adjacent sides are designed to match each other highly smooth, for example by grinding or lapping, so that the sections after joining together at their parting joints 233 , 234 and 433 , 434 adhere to one another by the natural cohesion forces.

Bei der Variante nach Fig. 4 sind die Teilstücke 230, 231, 232 des Formkörpers 22 bzw. die Teilstücke 430, 431, 432 des Form körpers 42 als Hohlgußkörper mit einer Außenhaut 2300, 2310, 2320 bzw. 4300, 4310, 4320 aus dem siliziuminfiltrierten Sili ziumkarbid-Material und einer Füllung 2301, 2311, 2321 bzw. 4301, 4311, 4321 aus einem Füllmaterial aufgebaut. Ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 3 haften die Teilstücke an den Trennfugen 233, 234 bzw. 433, 434 aneinender durch Verkleben oder aufgrund der an den glattgeschliffenen aneinanderliegen den Flächen erzeugten Kohäsionskräfte.In the variant according to FIG. 4, the portions 230, 231, 232 of the shaped body 22 and the sections 430, 431, 432 of the shaped body 42 as Hohlgußkörper with a skin 2300, 2310, 2320 or 4300, 4310, 4320 from the are silicon infiltrated silicon carbide material and a filling 2301 , 2311 , 2321 and 4301 , 4311 , 4321 built up from a filling material. As in the embodiment according to FIG. 3, the sections adhere to the separating joints 233 , 234 or 433 , 434 to one another by gluing or due to the cohesive forces generated on the smoothly abutting surfaces.

Bei allen Ausführungsbeispielen können die Leisten 21, 41 durch in Fig. 3 angedeutete Schrauben 6, 7 oder in anderer Weise befestigt oder mit den Stahlplatten 20, 40 einteilig sein. Die Leisten können die Formkörper 22, 42 allseitig um geben.In all of the exemplary embodiments, the strips 21 , 41 can be fastened by screws 6 , 7 indicated in FIG. 3 or in some other way, or they can be in one piece with the steel plates 20 , 40 . The strips can give the moldings 22 , 42 on all sides.

Die Formkörper 22, 42 können offenporig mit einer solchen Po rengröße und einem solchen Porenverlauf ausgebildet sein, daß über die Poren ein Fluid, wie Luft oder Wasser aus dem Form hohlraum nach außen gesaugt werden kann. Hierzu können in den Stahlplatten 20, 40 entsprechende Abziehkanäle (nicht gezeigt) vorgesehen werden, welche an eine Unterdruckquelle angeschlos sen sein können (nicht gezeigt).The moldings 22 , 42 can be open-pore with such a size and such a pore shape that a fluid such as air or water can be sucked out of the mold cavity through the pores. For this purpose, corresponding extraction channels (not shown) can be provided in the steel plates 20 , 40 , which can be connected to a vacuum source (not shown).

Claims

1. mold, in particular for pressing roof tiles, with an upper mold and a lower mold, characterized in that the shaping surfaces of the upper mold and the lower mold consist of silicon-infiltrated silicon carbide (SiSiC).

2. Die according to claim 1, characterized records that the silicon infiltration into the Silicon carbide in the sense of optimizing the electri the conductivity of the shaping material is.

3. Press mold according to one of claims 1 or 2, characterized characterized that each for the upper shape and / or the subform the shaping surfaces on the front of the mold cavity facing one uniform block from the silicon infiltrated Silicon carbide are formed.

4. Press mold according to one of claims 1 to 3, characterized characterized that each for the upper shape and / or the subform the shaping surfaces on the front sides of the mold cavity facing can be joined together in the relevant form, individually interchangeable sections from the silicon infiltrier th silicon carbide are formed.

5. mold according to claim 3, characterized records that between the back of the bloc kes and the carrier plate a plastic or elastic deformable intermediate layer is arranged.

6. mold according to claim 5, characterized records that the intermediate layer is an art fabric film, in particular a Teflon film of a thickness between 1 and 2 mm, preferably 1.4 mm.

7. Press mold according to one of claims 3 to 6, characterized characterized that the sides of the Bloc kes or the outer sections dovetailed diverge, and that with accordingly bevelled Side strips on both sides of the block or the outer sections attached to the support plate are.

8. Press mold according to one of claims 3 to 7, characterized characterized that the block or the Parts in the hollow casting are designed as hollow bodies.

9. mold according to claim 8, characterized records that the cavities of the hollow body with are filled with a dimensionally stable material.

10. Die according to claim 9, characterized records that the dimensionally stable material as Trä germasse for resistance heating.

11. Die according to one of claims 1 to 10, characterized characterized that essential areas the shaping surfaces are roughened.

12. Die according to one of claims 1 to 11, characterized characterized that the silicon infiltrated silicon carbide material of the shaping Surfaces a butt adapted to the respective clay moisture rosity.

13. Press mold according to claim 12, characterized indicates that the porosity is between 0 and 60%, however when using grain sizes up to Is 80%, the porosity being essentially by the remaining strength of the matrix is limited.

14. Press mold according to claim 13, characterized records that the pores of silicon infiltrier th silicon carbide material of the block or Parts of the upper mold and / or the lower mold open are so that they are from a fluid such as air and / or Water that can be flowed through.