DE2721081B2

DE2721081B2 - Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen

Info

Publication number: DE2721081B2
Application number: DE19772721081
Authority: DE
Inventors: Ulrich Ing.(Grad.) 4950 Minden Eigen; Wilfried 4973 Vlotho Kiesau
Original assignee: Drabert Soehne Minden Westf
Current assignee: Drabert Soehne Minden Westf
Priority date: 1977-05-11
Filing date: 1977-05-11
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2721081C3; DE2721081A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen mit einem in einem Zylinder gleitend gelagerten Kolbiin, welcher die in den Dosierraum des Zylinders eingebrachte Masse über ein Verbindungsstück in den ' Hohlraum einer flüssigkeitsabführenden, für die keramischen Feststoffpartikel jedoch undurchlässigen Form einbringt, wobei auf die Masse ein Nachdruck ausgeübt wird.

Bei einer durch die DE-AS 16 83 921 bekannten ^hl Vorrichtung dieser Art ist das Verbindungsstück als vergleichsweise lange Rohrleitung ausgebildet, welche den Zylinder mit dem Hohlraum der Form verbindet. Die in dem Verbindungsstück befindliche, teilweise entwässerte Schlickermasse wird beim nächsten Druck- '■ gießvorgang zusammen mit der im Zylinder befindlichen Schlickermasse unterschiedlicher Konsistenz in den Formhohlraum eingeführt. Hierdurch befinden üich in diesem Formhohlraum zwei Schlickermassen unterschiedlicher Konsistenz mit der Folge, daß das Gußstück inhomogen wird, da es im Grunde genommen aus zwei in ihrer Konsistenz unterschiedlichen Massen ' besteht. Infolgedessen sind Riß- und Lunkerbildungen nicht zu vermeiden, die zu einer vergleichsweise hohen Ausschußquote führen. Weiterhin weist diese bekannte Vorrichtung einen ziemlich langen Arbeitszyklus auf, da mit dem nächsten Dosiervorgang erst begonnen werden : kann, wenn der verhälinismäDig lange Nachd uckvorgang beendet ist Dies wirkt sich nachteilig auf den Ausstoß aus.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung

der eingangs genannten Art so auszubilden, daß nach

■ dem Druckgießvorgang das Verbindungsstück zwischen dem Dosierraum und dem Formhohlraum massefrei ist und der Arbeitszyklus verkürzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Verbindungsstück eine Kammer mit einem als Düse ausgebildeten Ende vorgesehen ist und daß ein vom Kolben unabhängig bewegbares Verschlußglied vorgesehen ist, welches bei gefülltem Dosierraum in einen im Kolben angeordneten Ventilsitz zurückgezogen ist und nach dem Druckgießvorgang die Kammer ausfüllt und den Nachdruck auf die Masse ausübt

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist die Kammer mit als Düse ausgebildetem Ende nach dem Druckgießvorgang /aassefrei, so daß stets eine gleichbleibende Zusammensetzung der Masse in dem Formhohlraum sichergestellt ist Dies führt zu qualitativ einwandfreien Gußstücken. Darüber hinaus kann der Arbeitszyklus insofern erhöht werden, als mit dem Dosiervorgang bereits begonnen werden kann, wenn sich das Verschlußglied zur Aufrechterhaltung des Nachdruckes in der Kammer befindet Verkürzungen des Arbeitszyklus in der Größenordnung von 30% sind hierdurch zu verzeichnen.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Massezufuhr in den Dosierraum aus einem Masseaufnahmebehälter erfolgt, ist der Ventilsitz von einer koaxial zur Längsachse des Kolbens liegenden und in den Dosierraum führenden zylinderförmigen Bohrung gebildet, welche über eine Querbohrung mit dem Masseaufnahmebehälter verbunden ist.

Vorteilhaft ist das Verschlußglied an dem einen Ende einer Schubstange angeordnet welche durch die zylinderförmige Bohrung und durch die Längsbohrung in dem Kolben hindurchgeführt ist und ist am anderen Ende dieser Schubstange ein in einer mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer gleitend geführter Kolben angeordnet.

Zweckmäßig besteht das Verschlußglied aus einem Zylinderteil und einer kegelförmigen Spitze und ist der Innendurchmesser der Kammer und der innendurchmesser des zyünderförmigen Ventilsitzes etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteils des Verschlußgliedes.

Ein Ausfühmngsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt in rein schematischer Weise

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung in einer Stellung kurz vordem Druckgießvorgang,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung in einer Stellung nach dem Druckgießvorgang,

Fig.3 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung in der Dcsierendstcllung,

Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrich-

tung in einer Stellung kurz vor dem Durckgießvorgang.

Mit 1 ist ein Zylinder bezeichnet, in welchem ein Kolben 2 gleitend gelagert ist. An diesen Zylinder 1 schließt sich eine koaxial fluchtende Kammer 3 mit einem als Düse 36 ausgebildeten Ende an, wobei diese Kammer 3 von der Mantelfläche 3a begrenzt wird.

Die Düse 3b mündet in den Formhohlraum 4 ein, welcher von den beiden Formhälften 5,6 begrenzt wird. Die beiden Formhälften 5, 6 bestehen aus einem flüssigkeitsabführenden, für die keramischen Feststoffpartikel jedoch undurchlässigen, porösen Material; sie sind ferner an eine Vakuumquelle angeschlossen, welche der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist.

Die eine Formhälfte 5 ist gegenüber der anderen Formhälfte 6 bewegbar; dies geschieht über einen druckmittelbeaufschlagbaren Zylinder 7, dejsen Kolben 8 über die Kolbenstange 9 mit einer Platte 10 verbunden ist, auf welcher die Formhälfte 5 angebracht ist.

In detn Kolben 2 ist ein Ventilsitz 11 angeordnet, dessen Ventilsitzfläche 11a eine koaxial zur Längsachse des Kolbens 2 liegende und in den Dosierraum 12 führende zylinderförmige Bohrung 13 begrenzt, welche über eine Querbohrung 14 mit dem Masseauf-lahmebehälter 15 verbunden ist Dieser Masseaufnahmebehälter IS wird über die Leitung 16 beaufschlagt und enthält einen Niveauregler in Form eines Schwimmerschalters 17, der für ein konstantes N iveau sorgt

Es ist ferner ein längs der Achse des Zylinders 1 bewegliches Verschlußglied 18 vorgesehen, welches mit dem Ventilsitz 11 und der Kammer 3 so zusammenarbeitet, daß während des Druckgießvorgangs die Massezufuhr in den Dosierraum 12 unterbrochen wird, hingegen während der Rückbewegung des Kolbens 2 in die Dosierstellung die Massezufuhr in den Dosierraum 12 freigegeben und die Verbindung zwischen diesem und dem Formhohlraum 4 unterbrochen wird.

Das dem Dosierraum 12 abgekehrte Ende des Kolbens 2 ist als in einem Zylinder 19 gleitend geführter, beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbarer Stufenkolben 20 ausgebildet. Dieser Stufenkolben 20 ist entweder über die Le'tung 21 oder aber über die Leitung 22 beaufschlagbar. Diese Leitungen 21, 22 stehen dabei über in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Dreistellungsventile in Verbindung, über welche entsprechend der jeweiligen Steuerung das Druckmittel in die beidseitig des Stufenkolbens 20 liegenden Kammern 23 bzw. 24 ?ingeführt bzw. aus diesel; abgeführt wird. In dem Stufenkolben 20 ist eine über die Leitung 25 mit Druckmittel beaufschlagbare Kammer 26 vorgesehen.

Wie die Zeichnung zeigt, ist das Verschlußglied 18 an dem einen Ende einer Schubstange 27 angeordnet, welche durch die zylinderförmige Bohrung 13 und durch eine Längsbohrung 28 in dem Kolben 2 hindurchgeführt ist. An dem anderen Ende dieser Schubstange 27 ist ein Kolben 29 vorgesehen, welcher in der mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer 26 gleitend geführt ist.

Das Verschlußglied 18 besteht aus einem Zylinderteil 18a und einer kegelförmigen Spitze 186, wobei der Innendurchmesser d der Bohrung der Kammer 3 und der Innendurchmesser des zylinderförmigen Ventilsitzes 11 etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteiles IUa des Verschlußgliedes 18 ist.

Zur Regelung des Volumens des Dosierraumes 12 ist ein Endschalter 30 vorgesehen, welcher bei Erreichen des Dosiervolumens die Rückbewegung des Kolbens 2

t>> in die Dosierstellung unterbricht.

Die Arbeitsweise der Druckgießvorrichtung ist die folgende:

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt die Vorrichtung in einer Stellung kurz vor dem Druckgießvorgang. Das Verschlußglied 18 liegt dabei in der zylinderförmigen Bohrung 13 und legt sich auf diese Weise gegen den Ventilsitz 11 an, so daß die zu verarbeitende Masse nicht in der Lage ist, aus dem Dosierraum 12 über die Querbohrung 14 in den Masseaufnahmebehälter 15 zurückzufließen. Der Dosierraum 12 und die Kammer 3 sind dabei mit Masse aufgefüllt.

Die Kammer 24 wird nun über die Leitung 21 mit Druckmittel beaufschlagt, wobei das in der gegenüberliegenden Kammer 23 befindliche Druckmittel über die Leitung 22 abgeführt wird. Durch das Einführen des Druckmittels in die Kammer 24 wird der Stufenkolben 20 mit Druckmittel beaufschlagt mit der Folge, daß der mit diesem eine Einheit bildende Kolben 2 in die in Fig.2 der Zeichnung angedeutete Stellung gelangt Hierdurch wird die Masse in den Formhohlraum 4 eingebracht Durch Anschlag des Te«s» 31 des Stufenkolbens 30 gegen den Endschalter 32 wird eier Kolben 2 in der in F i g. 2 dargestellten Stellung stillgesetzt In dieser Stellung wird der Kolben 29 über die Leitung 25 mit Druckmittel beaufschlagt mit der Folge, daß das Verschlußglied 18 noch tiefer in die Kammer 3 eindringt und auf diese Weise den erforderlichen Nachdruck auf die im Formhohlraum 4 der Form befindliche Masse ausübt Diese Stellung zeigt die F i g. 2 der Zeichnung.

Nach Ablauf der Nachdruckzeit wird die Kammer 23 über die Leitung 22 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich der Kolben 2 in die in F i g. 3 der Zeichnung dargestellte Stellung bewegt Während dieser Rückbewegung des Kolbens 2 wird der Dosierraum 12 über die Querbohrung 14 sowie die zylinderförmige Bohrung 13 mit Masse aus dem Masseaufnahmebehälter 15 aufgefüllt, so daß auf diese Weise eine neue Dosierung erfolgen kann. Wenn der Teil 31 des Stufenkolben^ 20 gegen den Endschalter 30 anschlägt, wird der Kolben 2 stillgesetzt. Durch die beiden Endschalter 30, 32 die rela'iv zueinander verstellbar sind, wird also das Volumen des Dosierraums 12 festgelegt. Da das Verschlußglied 18 in der Kammer 3 dichtend liegt, ist jedwede Verbindung zwischen dem Formhohlraum 4 und dem Dosierraum 12 unterbrochen. Hierdurch kann die Entformung des Gußstücks erfolgen, wobei die Formhälfte 5 in die in F i g. 3 dargestellte Stellung bewegt wird.

Die beiden Formhälften 5,6 werden dann mittels des mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinders 7 wieder in die Schließstellung überführt, wie dies die Fig.4 der Zeichnung zeigt. Dann werden die beiden Formhälfte.i 5, 6 mit der Vakuumquelle in Verbindung gebracht Nuch erfolgter Evakuierung wird das Verschlußglied 18 in die in Fig.4 dargestellte Stellung überführt. Dies geschieht durch Beaufschlagung der Kammer 23 mit Druckmittel über die Leitung 22, wobei zu bemerken ist, daß diese Kammer 23 über die Leitung 33 mit der Kammer 26 in Verbindung steht. Während dieses Vorganges wird die Leitung 21 gesperrt, um ein Verfahren des Stufenkolbens 20 zu verhindern. Die Vorrichtung steht dann für den erneuten Druckgießvorgang bereit, wie dies auch die Fig. 1 der Zeichnung ausweist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen mit einem in einem Zylinder gleitend gelagerten Kolben, welcher die in den Dosierraum des Zylinders eingebrachte Masse über ein Verbindungsstück in den Hohlraum einer flüssigkeitsabführenden, für die keramischen Feststoffpartikel jedoch undurchlässigen Form einbringt, wobei auf die Masse in der Form ein Nachdruck ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsstück eine Kammer (3) mit einem als Düse (Zb) ausgebildeten Ende vorgesehen ist und daß ein vom Kolben (2) unabhängig bewegbares Verschlußglied (18) vorgesehen ist, welches bei gefülltem Dosierraum (12) in einen im Kolben (2) angeordneten Ventilsitz (11) zurückgezogen ist und nach dem Druckgießvorgang die Kammer (3) ausfüllt und den Nachdruck auf die Masse ausübt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Massezufuhr in den Dosierraum aus einem Maisseaufnahmebehälter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (11) von einer koaxial ;mr Längsachse des Kolbens (2) liegenden und in den Dosierraum (12) führenden zyünderförmigen Bohrung (13) gebildet ist, welche über eine Querbohrung (14) mit dem Masseaufnahmebehälter (15) verbunden ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) an dem einen Ende einer Schubstange (27) angeordnet ist, welche durch die zynnderförmige Bohrung (13) und durch eine Längsbohrung (28) in dem Kolben (2) hindiirchgcführt ist, und daß am anderen Ende dieser Schubstange (27) ein in eint mit Druckmittel beaufschlagbaren Kammer (26) gleitend geführter Kolben (29) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis; 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) aus einem Zylinderteil (Ma) und einer kegelförmigen Spitze (Mb) besteht und daß der Innendurchmesser (d) der Kammer (3) und der Innendurchmesser des zyünderförmigen Ventilsitzes (11) etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteils (18a;des Verschlußgliedes (18) ist.