DE2140995C3 - Verfahren zum Gießen von hohlen keramischen Gegenständen - Google Patents

Description

Es hat ach gezeigt, daß dann, wenn eine kurze er- die Station E unter einen Vielfach-Füllkopf 12. Der

_sle Zeitspanne abgewartet wird d.e auch als anfäng- Durchgang der Formenreihe durch die folgenden

hcher »Abguß« bezeichnet wird, bevor die elektro- zwei Stationen F und G gestalt*, einen anfänglichen

phoreusche Ablagerung durch Einschalten des Stro- Abguß in einer Zeit von drei Minuten.

T^S ^Snhnl.^l aw ^{naCh l}i^merbrechu«g 5 An der folgenden Station// wird ein Krangerüst

der elektrophoretisch« Ablagerung der Schlicker I₄, welches eine Reihe von Elektroden 16 trägt, der-

noch wahrend eine, weiteren längeren Ze.tspanne, art heruntergelassen, daß die Elektroden in den Schlik-

die auch als endgültige Abgußpenode bezeichnet ker eintauchen, welcher in den Formen enthalten ist,

wird, in der Form belassen wird, Gußteile mit guter and daß eine Elektrophorese auftritt. Eine weitere

Qualität hergestellt werden können, ohne daß eine io Beschreibung dieses Schrittes wird unten gegeben,

wesentliche Verschlechterung der Form emtritt. Zu- Die Elektrophorese-Behandlung dauert 1,5 Minuten,

gleich w.rd jedoch auch eine sehr wesentliche Ver- und diese Formenreihe geht nachfolgend durch die

kiirzung der Abgußze.i, d. h. der Zeit, in der die fe- Stationen /, /, K, L, M und N, was weitere 9 Minuten

sten Bestandteile aus dem Schlicker auf der inneren erfo&lert und was einen endgültigen Abguß ermöglicht.

Oberfläche der Form abgelagert werden, gegenüber 15 I_n der folgenden Station O wird die Formenreihe

den herkömmlichen Schhckerg.eßverfahren erreicht. umgekehrt, so daß der überflüssige Schlicker in einen

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind unterhalb des Tisches angeordneten Behälter 18 abGegenstand der Ansprüche 2 bis 5. gegossen wird. In den folgenden Stationen P, Q, R, S

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an und Γ bleibt die Formenreihe nach unten gekehrt.

Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt ao Dann wird sie in ihre normale Stellung zuriickge-

F i g. 1 den schematischen Grundriß einer Gießma- dreht und gelangt in die Station U. Die Stationen U

schine zum Gießen kleiner Gegenstände aus kerami- und V sind innerhalb einer weiteren Trocknungsein-

schen Massen, richtung 22 angeordnet, welche so ausgebildet ist,

F i g. 2 einen Aufriß eines der in der F i g. 1 darge- daß eine ausreichende Trocknung der Formen erstellten Förderwagens, ,₅ reicht wird, so daß die Gußteile aus den Formen

F i g. 3 den Grundriß des Förderwagens nach ohne Beschädigung entnommen werden können.

Fig. 2 und Dann tritt die Formenreihe wieder in die Station A

F ig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A der ein, und die gesamte Folge wird wiederholt.

F i g. 2. Die Förderwagen, welche die Formen tragen, wei-

Die in F. g. 1 schematisch dargestellte Gießma- 3<> sen eine besondere Konstruktion auf und werden unschine ist zum Herstellen kleiner Steingutwaren, wie ter Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 4 nachfolgend beMilchkännchen, bestimmt, obwohl die Erfindung schrieben. Jeder Förderwagen 6 weist im allgemeinen keineswegs auf das Gießen von kleinen Gegenslän- einen rechteckigen Rahmen 24 auf, welcher von Raden beschränkt ist. Die Gießmaschine weist einen dem 8 getragen wird und seinerseits zwei Paare von Karussellförderer auf, welcher einen Tisch 2, eine 35 Tragblöcken 26 hält, in welchen Achsstutzen 28 und endlose Kette 4, welche sich auf einem Weg um die 30 drehbar gelagert sind, die mittels Rahmen 34 Bözentrale Längsachse des Tisches 2 erstreckt, und eine den 32 tragen, und zwar zwei pro Förderwagen. In Anzahl von Förderwagen 6 aufweist, welche auf dem dem dargestellten Beispiel trägt jeder Boden 32 eine Tisch 2 auf Rädern 8 fahren (F i g. 2) und mit der Reihe von drei Formen, deren Basisteile auf Kupfer-Kette 4 derart verbunden sind, daß sie in einem Weg 4» streifen 36 ruhen, welche am Boden 32 befestigt um den Umfang des Tisches geführt sind. Die Kette 4 sind. Die Formen sind auf dem Boden 32 durch eine wird schrittweise in vorgegebenen Intervallen ange- Reihe von Klemmschienen 38 festgeklemmt, welche trieben, beispielsweise in 90 Sekunden, und zwar in sich zwischen Endplatten 40 erstrecken. Eine End-Schritten, welche etwa gleich dem halben Abstand platte 40 ist an einer Klammer 42 drehbar befestigt, der Förderwagen sind, was zu dem Ergebnis führt, 45 welche einstellbar an einem Pfosten 44 festgeklemmt daß bei den dargestellten elf Förderwagen ein For- ist, der durch das eine Ende des Rahmens 34 getraderwagen 33 Minuten benötigt, um einen vollständi- gen wird. Die andere Endplatte 40 trägt eine gen Umlauf um den Tisch zurückzulegen, wobei er Klemme 46, welche mit einem Handrad 48 ausgeauf diesem Weg zweiundzwanzig verschiedene Statio- stattet ist und so ausgebildet ist, daß sie mit einem nen durchläuft. Jeder Förderwagen hat zwei Böden, 50 Pfosten 50 in Eingriff kommt, der durch das andere welche jeweils so ausgebildet sind, daß sie eine Reihe Ende des Rahmens 34 getragen wird. Um das Bevon Formen 7 tragen, und zwar derart, daß in jedem und Entladen der Formen zu ermöglichen, wird das Schritt des Förderers alle Formenreihen um eine Sta- Handrad 48 gedreht, so daß die Endplatten 40 und tion vorwärts bewegt werden. die Klemmschienen 38 um die Gelenkverbindung dei

Beim Übergang von einem Längslauf des Förde- 55 Klammer 42 herumgedreht werden. Wenn die

rers zum anderen durchlaufen die Förderwagen Klemme 46 mit dem Pfosten 50 im Eingriff steht und

nacheinander die Stationen A und B, an welchen eine durch das Handrad 48 verriegelt ist, sind die Former

er.tsprechende Vorrichtung diejenigen Formen aus- fest in ihrer Stellung gegen die Kupferstreifen 36 ge

lädt, die fertiggestellte Gußteile enthalten und den klemmt.

Förderwagen mit leeren Formen belädt. Beim nach- &> Die Formen selbst sind herkömmliche Formen au:

sten Schritt des Förderers wird die erste Formenreihe gebranntem Gips, deren äußere Oberfläche mit einei

auf dem Förderwagen in eine Trocknungseinrichtung Schicht einer Legierung besprüht ist, die einen germ

10 vorgerückt welche aus einem beheizten Tunnel een Schmelzpunkt aufweist. Die Schicht ist so dick

besteht, welcher einen Teil des Tisches enthält, der daß sie eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist

sich über zwei Stationen C und D erstreckt. Eine 65 ohne jedoch so dick zu sein, daß verhindert wird

Formenreihe kommt beim Verlassen der Track- daß Feuchtigkeit aus der Form austritt. Die Erfin

nungseinrichtung 10, weiche den Feuchtigkeitsgehalt dung ist auch anwendbar bei bekannten Abwandlun

der Formen auf einen geeigneten Wert einstellt, in gen der Formen, bei denen gebrannter Gips durc

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anderes Material ersetzt ist, unter der Voraussetzung, isoliert sein, daß eine Sicherheit gewährleistet ist,

daß solche Formen gegen elektrolytische Einwir- und zwar insbesondere im Hinblick auf die verwen-

kung nicht anfälliger sind als gebrannter Gips. Dies deten hohen Spannungen. Es ist eine veränderbare

gilt auch für die Legierung, die natürlich nicht elek- elektrische Gleichstromversorgung vorgesehen, deren

trolysierbar sein soll, damit keine Verunreinigung der 5 positive Leitung geerdet ist und an den Förderer zur

Formen und des Schlickers mit Metallspuren unter Übertragung durch denselben auf die Formen über

Färbung des Endproduktes erfolgt. Gute Ergebnisse die Kupferstreifen 36 angeschlossen ist und deren ne-

wurden mit einer Legierung aus Zinn, Wismut und gative Leitung mit den Elektroden 16 verbunden ist.

Zink erzielt. Es ist wünschenswert, daß die Form so Die Konstruktion der Elektroden selbst ist nicht kri-

ausgebildet ist, daß sie eine im wesentlichen und vor- io tisch, obwohl das Krangerüst so ausgebildet sein

zugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, gleichför- sollte, daß dann, wenn die Elektroden abgesenkt

mige Wandstärke aufweist. Eine Wandstärke von sind, diese nicht zu nahe an die Wände oder den Bo-

mehr als etwa 3 cm wird für eine optimale Form- den der Form kommen und möglichst symmetrisch

lebensdauer bevorzugt, und bei einer derartigen Mini- darin angeordnet sind. Es hat sich herausgestellt, daß

malwandstärke ist es nicht mehr erforderlich, daß die 15 zufriedenstellende Ergebnisse erreicht wurden, wenn

Wandstärke gleichförmig ist, obwohl dies normaler- die Elektroden aus Halbzoll-Kupferrohren hergestellt

weise in der Praxis der Fall ist. sind. Probleme mit einer Farbveränderung des

Jeder Achsstutzen 28 trägt Nocken 52, welche so Schlickers sind nicht aufgetreten.

ausgebildet sind, daß sie mit einer parallel und ober- Der während der Elektrophorese-Behandlung fliehalb der Kette 4 verlaufenden Nockenbahn im Ein- so ßende Strom wird zweckmäßigerweise durch Einstelgriff stehen, und zwar in den Stationen O, P, Q, R, S lung der Spannung zwischen den Elektroden gesteu- und T (Fig. 1), so daß der zugehörige Boden wäh- ert, und es hat sich herausgestellt, daß bei Verwenrend seines Durchganges durch diese Stationen in dung von herkömmlichen Schlickerarten für irdene eine im wesentlichen umgekehrte Lage gebracht Waren auf Kaolinbasis eine Spannung im Bereich wird. Die Förderwagen 6 sind durch Halter 54 mit »5 von 200 bis 300 Volt für kleinere Gegenstände ausder Kette 4 verbunden, welche durch ein Element 56 reichend ist, während ein etwas höherer Bereich für geführt ist. größere Gegenstände geeignet ist. Der bevorzugte

Die Anzahl der auf dem Förderer vorgesehenen Spannungsbereich für kleinere Gegenstände, wie

Stationen und ihre Verteilung zwischen verschiede- Milchkännchen, beträgt 230 bis 250 Volt, welcher

nen Stufen des Verfahrens kann den Erfordernissen 3° für größere Gegenstände, wie Kaffeekannen, auf 250

entsprechend verändert werden. Faktoren, welche bis 280 Volt ansteigt. Eine zu niedrige Spannung

diese Verteilung beeinflussen können, sind insbeson- führt zu dem Ergebnis, daß die Elektrophorese-Be-

dere die Größe der zu gießenden Gegenstände, da handlung verhältnismäßig unwirksam ist, was nur zu

normalerweise die für jede Betriebsstufe erforder- einer geringen Abgußzeitersparnis führt, während

liehe Zeit mit der Größe der zu gießenden Gegen- 35 eine zu hohe Spannung zu der Bildung von charakte-

stände zunimmt, und außerdem die Art des verwen- ristischen Wellenmustern auf der inneren Oberfläche

deten Schlickers, da die erforderlichen Abgußzeiten des Gußteils führt. Überraschenderweise hat sich

bei verschiedenen Schlickerarten stark unterschied- herausgestellt, daß die erzielten Ergebnisse in viel

lieh sein können. Insbesondere erfordern Porzellan- stärkerem Maß von der angelegten Spannung abzu-

schlickerarten verhältnismäßig kürzere Abgußzeiten 40 hängen scheinen als von dem durch die Form flie-

als Schlicker für Steingutwaren, und Schlickerarten ßenden Strom. Dieser kann erfahrungsgemäß den

auf Kaolinbasis erfordern kürzere Abgußzeiten als Umständen entsprechend zwischen 0,2 und 1,5 Am-

Schlickerarten, welche auf weiteren üblicherweise pere pro Form betragen,

verwendeten Tonarten basieren. Sowohl die angelegte Spannung als auch die Be-

Die anfängliche Abgußperiode braucht nur lange 45 handlungsdauer sollten im Hinblick auf wirksame

genug zu sein, um eine anfängliche »Haut« auf der Ergebnisse =" gering wie möglich gehalten werden,

inneren Oberfläche der Form zu bilden, und eine da eine überhöhte Spannung und folglich ein erhöh-

Zeit von wenigen Minuten ist dazu ausreichend. ter Strom sowie eine überlange Behandlungsdauer

Diese Zeit ist nicht besonders kritisch, und wenn eine eine wesentliche Verkürzung der Lebensdauer der

Gießmaschine gemäß der vorliegenden Beschreibung 50 Formen bewirken. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei

verwendet wird, kann sie in der Weise mit der Verwendung von Formen aus gebranntem Gips und

Schrittperiode des Förderers gekoppelt sein, daß beim Anlegen eines Stromes für 1,5 Minuten bei 230

diese Zeit etwa 2 bis 4 Minuten beträgt. Die kritische Volt eine herkömmliche Form (mit der obengenann-

Stufe bzw. der kritische Schritt ist die Elektropho- ten Metallbesprühung ausgestattet) für ein Milch-

rese-Behandlung. In der beschriebenen Maschine 55 kännchen nach etwa vierzig Formvorgängen noch

stellt die Metallschicht auf der äußeren Oberfläche verwendbar ist, was einen vollkommen annehmbaren

der Formen eine Elektrode für diese Behandlang Wert bedeutet

dar. Bei allen herkömmlichen Schlickerarten ist dies In der oben unter Bezugnahme auf die Zeichnung die positive Elektrode. Die negativen Elektroden speziell betrachteten Vorrichtung, welche für die werden durch eia Krangerüst getragen, welches syn- 60 Herstellung kleiner Gegenstände geeignet ist, wird chron zu dem Schrittschaltwerk des Förderers ange- die Gesamtabgußzeit einschließlich der Elektrophohoben und abgesenkt wird, and es ist vorzugsweise rese-Behandlung auf 12^5 Minuten verringert gegenmit einer elektrischen Verriegelung derart ausgestat- über etwa 30 bis 60 Minuten bei einem herkömmlitet, daß die Elektroden nicht unter Spannung stehen, eben Schlickergießverfahren für ähnliche Gegenwenn sich das Krangerüst nicht in der heruntergelas- 65 stände, wenn derselbe Schlicker verwendet wird, senen oder abgesenkten Stellung befindet Das Kran- Entsprechende Einpunen bei der Abgußzeit köngerüst sollte natürlich mit einer geeigneten Schutz- nen auch behn Gießen von größeren Gegenständen halle umgeben sein and derart in geeigneter Weise erzielt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Partikeln zu einer der Elektroden führt. Beim Elek- Patentanspruche: trophorese-Gießen von keramischen Gegenständen

1. Verfahren zum Gießen von bohlen kerami- wird eine der Elektroden, gewöhnlich die positive sehen Gegenständen, bei dem Schlicker in eine Elektrode, durch die Form gebildet, wahrend die anmit einer elektrisch leitenden äußeren Schicht 5 dere Elektrode in den in der Form enthaltenen versehene Form aus porösem Material eingegos- Schlicker eingetaucht wird. Es hat sich herausgestellt, sen, eine Elektrode in den eingegossenen Schlik- daß durch die Verwendung der Elektrophorese eine ker eingetaucht und an die leitende Schicht der sehr starke Verminderung der Abgußzeit erreicht Form und die Elektrode eine elektrische Span- werden kann. Beispielsweise könnte in einem typi-Bung angelegt wird, so daß zwischen der Form io sehen Fall, bei dem eine Form aus Metall verwendet und der Elektrode ein Gleichstrom in einem sol- wird, eine ähnliche Abgußstärke nach zwei Minuten eben Sinne fließt, daß eine elektrophoretische erreicht werden, wie sie durch traditionelle Verfah-Ablagerung von festen Bestandteilen aus dem ren in sechzig Minuten erreicht wird. Der Vorteil Schlicker auf der inneren Oberfläche der Form dieser Beschleunigung ist offensichtlich, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß 15 Wenn herkömmliche Formen aus gebranntem die Spannung für die elektrophoretische Ablage- Gips verwendet werden, die auf der Außenseite einen rung erst nach einer kurzen ersten Zeitspanne, als Elektrode dienenden Metallüberzug aufweisen, während der sich eine dünne Schicht auf der in- wie es in der französischen Patentschrift 1418131 neren Oberfläche der Form ablagert, angelegt beschrieben ist, zeigt sich, daß als ein Ergebnis der wird und daß nach Unterbrechung der elektro- ao Elektrolyse eine rasche Verschlechterung der Forphoretischen Ablagerung der Schlicker noch für men stattfindet und eine Form, welche in zufriedeneine weitere Zeitspanne, die wesentlich größer ist stellender Weise vierzigmal oder mehr in herkömmlials die Zeitspanne für die elektrophoretische Ab- chen Gießverfahren verwendet werden könnte, auf lagerung, bis zum Erreichen der gewünschten Grund der Abnutzung und der Zersetzung ihrer inne-Wanddicke des herzustellenden Gegenstandes in as ren Oberfläche rasch unbrauchbar wird, wenn sie der Form verbleibt. zwei- oder dreimal in einem Elektrophorese-Verfah-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ren verwendet wird. Diese Verminderung der Formkennzeichnet, daß die erste Zeitspanne, während lebensdauer läßt das Verfahren bei Einsatz herder sich eine dünne Schicht auf der inneren kömmlicher Formen absolut unwirtschaftlich wer-Oberfläche der Form ablagert, 2 bis 4 Minuten 30 den. Darüber hinaus hat sich auch herausgestellt, daß betlägt. die innere Oberfläche der hergestellten Gußteile, d. h.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch diejenige Oberfläche, welche von der Wand der gekennzeichnet, daß eine elektrische Spannung Form entfernt ist, die Tendenz besitzt, unannehmvon 200 bis 300 Volt angelegt wird. bare Unregelmäßigkeiten zu zeigen, wodurch die

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- 35 Qualität der hergestellten Gußteile gegenüber den kennzeichnet, daß zum Gießen von kleineren Ge- durch das herkömmliche Verfahren hergestellten genständen, wie Milchkännchen, eine Spannung Gußteilen wesentlich vermindert ist.

von 230 bis 250 Volt und zum Gießen von größe- Es sind Versuche unternommen worden, die herren Gegenständen, wie Kaffeekannen, eine Span- kömmlictien Formen aus gebranntem Gips durch nung von 250 bis 280 Volt angelegt wird. 40 nicht poröse Metallformen zu ersetzen, in diesem

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Falle bleibt jedoch nicht nur das Problem der Unrebis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit- gelmäßigkeiten auf der inneren Oberfläche bestehen, spanne für die elektrophoretische Ablagerung sondern es besteht weiterhin eine Tendenz, daß auch 1,5 Minuten beträgt. ein Abbau in der äußeren Oberfläche der Gußteile

45 auftritt, welche anscheinend durch die Entstehung

von Sauerstoff an der positiven Elektrode auf Grund

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen der Elektrolyse des Wassers auftritt. Das Auftreten von hohlen keramischen Gegenständen, bei dem einer derartigen Elektrolyse scheint jedoch unver-Schliicker in eine mit einer elektrisch leitenden äuße- meidlich zu sein, wenn Schlickerarten auf Wasserbaren Schicht versehene Form aus porösem Material 50 sis verwendet werden.

eingegossen, eine Elektrode in den eingegossenen Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin,

Schlicker eingetaucht und an die leitende Schicht der ein Verfahren zum Gießen von hohlen keramischen Form und die Elektrode eine elektrische Spannung Gegenständen der eingangs genannten Art so zu verangelegt wird, so daß zwischen der Form und der bessern, daß dabei keine unannehmbare Verschlech-Elektrode ein Gleichstrom in einem solchen Sinne 55 terung der Qualität der gegossenen Gegenstände auffließt, daß eine elektrophoretische Ablagerung von tritt und keine wesentliche Verminderung der Lefesten Bestandteilen aus dem Schlicker auf der inne- bensaauer der Formen eintritt, ren Oberfläche der Form erfolgt. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurcr

Ein Verfahren dieser Art, bei dem mit Hilfe der gelöst, daß die Spannung für die elektrophoretisch« Elektrophorese eine Verkürzung der Abgußzeit ge- 60 Ablagerung erst nach einer kurzen ersten Zeitspanne genüber dem herkömmlichen Schlickergießverfahren während der sich eine dünne Schicht auf der innerer erreicht wird, ist durch die französische Patentschrift Oberfläche der Form ablagert, angelegt wird und dai 131 schon bekannt. Bei der Elektrophorese nach Unterbrechung der elektrophoretischen Ablage wird ein in einer Flüssigkeit suspendiertes, feinver- rung der Schlicker noch für eine weitere Zeitspanne teilt es Material beispielsweise ein Tonschlamm, zwi- 65 die wesentlich größer ist als die Zeitspanne für du sehen zwei Elektroden gebracht, wobei der Durch- elektrophoretische Ablagerung, bis zum Erreichei gang eines elektrischen Gleichstroms zwischen deri der gewünschten Wanddicke des herzustellenden Ge Elektroden zu einer Wanderung der suspendierten genstandes in der Form verbleibt.