DE2721081C3

DE2721081C3 - Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen

Info

Publication number: DE2721081C3
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: 1980-05-08
Also published as: DE2721081B2; DE2721081A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen mit tinem in einem Zylinder gleitend gelagerten Kolben. Welcher die in den Dosierraum des Zylinders einge krachte Masse über ein Verbindungsstück in den " Hohlraum einer flüssigkeitsabführenden, für die keramilchen Feststoffpartikel jedoch undurchlässigen Form einbringt, wobei auf die Masse ein Nachdruck ausgeübt Wird.

Bei einer durch die DE=AS 16 83921 bekannten ^W) 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- ⁶^ gießvörgäng zusammen" mit der im Zylinder befindlichen Schlickermasse unterschiedlicher Konsistenz in den Formhohlraum eingeführt. Hierdurch befinden sich 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 fuhren. Weiterhin weist diese bekannte Vorrichtung einen ziemlich langen Arbeitszyklrs auf, da mit dem nächsten Dosiervorgang erst begonnen werden kann, wenn der verhältnismäßig lange Nachdruckvorgang beendet isL 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 massefrei, so daß stets eine gleichbleibende Zusammensetzung der Masse in dem Formhohlraum sichergestellt ist. Dies führt /u qualitativ einwandfreien Gußstücken. Darüber hinaus kann der Arbeitszyklus insofern erhöht werden, als mit dem Dosiervorgang bereits begonnen werden kann, wenn sich das Verschlußglied zur Aufrechlerhaltung 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 π den Dosierrauni 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 J<is Verschlußglied an dem einen Ende einer Schubstange angeordnet, welche durch die zylinderförmige Bohrung und durch die l.ängsbohrung 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 zylinderförmigen Ventilsitzes etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteils des Verschlußgliedes.

Ein Ausführungsbeispiel djr erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung veranschaulicht. In dieser zeigt in rein schematischcr Weise

Fig. 1 einen senkfechten Schnitt durch die Vorrichtung in einer Stellung kurz vor dem Druckgießvorgang,

Fig.2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtungin einer Stellung nach dem Druckgießvorgang,

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

Fig,4 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrich-

lung in einer Stellung kurz vor dem DurckgieQvorgang.

Mit I ist ein Zylinder bezeichnet, in welchem ein Kolben 2 gleitend gelagert ist. An diesen Zylinder I schließt sich eine koaxial fluchtende Kammer 3 mit einem als Düse 3b 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 is druckmittelbeaufschlagbaren Zylinder 7, dessen Kolben 8 über die Kolbenstange 9 mit einer Platte 10 verbunden ist. auf welcher die Formhälfte 5 angebracht ist.

In dem Kolben 2 ist ein Ventilsitz 11 angeordnet, dessen Ventilsitzfläche 11a eine koaxril /ur Längsachse des Kolbens 2 liegende und in den Uosierraum 12 führende zylinderförmige Bohrung 13 begrenzt, welche über eine Querbohrung 14 mit dem Masseaufi;ahmebehalter 15 verbunden ist. Dieser Masseaufnahmebehälter 15 wird über die Leitung 16 beaufschlagt und enthält >i einen Niveauregler in Form eines Schwimmerschalters 17, der für ein konstantes Niveau sorgt.

Es ist ferner ein längs der Achse des Zylinders 1 bewegliches Verschlußglied 18 vorgesehen, weiches mit dem Ventilsitz 11 und der Kammer 3 so zusammenarheilet, daß während des Druckgießvorgangs die Massezufuhr in den Dosierraum 12 unterbrochen wird, hingegen während der Rückbewegung des Kolbens 2 in die Dosierstellung die Masse/ufuhr in den Dosicrraum 12 freigegeben und die Verbindung /wischen diesem r> 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 ausgeoildet. Dieser Stufenkolben 20 ist entweder über die Leitung 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 Has Druckmittel in 4> die beidseitig des Stufenkolbens 20 liegenden Kammern 23 bzw. 24 eingeführt bzw. aus diesen abgeführt wird. In dem Stufenkolben 20 ist eine über die Leitung 25 mit Druckmittel beaufschlaghare Kammer 26 vorgesehen.

Wie die Zeichnung zeigt, ist das Verschlußglied 18 an w 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 "»5 beaufschlagbaren Kammer 26 gleitend geführt ist.

Das Verschlußglied 18 besteht aus einem Zylinderteil 18a und einer kegelförmigen Spitze Ift/x wobei der Innendurchmesser d der Bohrung der Kammer 3 und der Innendurchmesser des iylindcrförmigen Yentilsit- &Q zes 11 etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteiles 18a des Verschlußgliedes 18 ist.

Zur Regelung des Volumens des Dosierraumes 12 ist ein Endschalter 30 vorgesehen, welcher bei Erreichen des Dosiefvölumens die Rückbewegung des Kolbens 2 Ί5 in die Dosierstellung unterbricht.

Die Arbsiisweise 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 beat'fsjhlagt, 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 F i g. 2 der Zeichnung angedeutete -,teilung gelangt. Hierdurch wird die Masse in den t-omhohiraum 4 eingebracht Durch Anschlag des Teils 31 des Stufenkolbens 30 gegen den Endschalter 32 wird der 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 beiind'iche 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 Fig. 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 Stufenkolbens 20 gegen den Endschalter 30 anschlägt, wird der Kolben 2 stillgesetzt. Durch die beiden Endschalter 30, 32 die relativ 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 Zeichvuig zeigt. Dann werden die beiden Formhälften 5, 6 mit der Vakuumquelle in Verbindung gebracht. Nach erfolgter Evakuierung wird das Verschlißglied 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 2ö 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

IO

Patentansprüche:

I.Vorrichtung zum Druckgießen von keramischen Schlickermassen mit einem ir 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 Feststorfpartikel 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 (3b) ausgebildeten Ende vorgesehen ist und daß ein vom Kolben (2) unabhängig bewegbares Verschlußglied (18) vorgesehen ist, ¹^ 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 Masseaufnahmebehälter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (11) von einer koaxial zur Längsachse des Kolbens (2) liegenden und in den -^JJ> Dosierraum (12) führenden zylinderförmigen Bohrung (13) gebildet ist, welche über eine Querbohrung (14) mit dem Masseaufnahmebehälter (15) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ⁱ⁽⁾ zeichnet, daß das Verschlußglied (18) an dem einen Ende einer Schubstarge (27) angeordnet ist, welche durch die zylinderförn?^;ge Bohrung (13) und durch eine Längsbohrung (2S) ir dem Kolben (2) hindurchgeführt ist, und daß am anderen Ende dieser ⁿ Schubstange (27) ein in einer 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 (18a,J und einer kegelförmigen Spitze (18b) besteht und daß dt-r Innendurchmesser (d) der Kammer (3) und der Innendurchmesser des zylinderförmigen Ventilsitzes (11) etwa gleich dem Durchmesser des Zylinderteils ^v' (I8a^des Verschlußgliedes (18) ist.