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Presse für Formteile
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Die Erfindung betrifft eine Presse für Formteile, insbesondere für
keramische Formteile, mit einem von einer elastischen Membran abgedeckten, feststehenden
Preßstempel und einem zum Pressen an eine Druckmittelquelle anschließbaren, beweglichen
Preßstempel und einer Matrize, Um auf derartigen bekannten Pressen ein einwandfreies
Erzeugnis, insbesondere dünne Teller oder dergleichen zu formen, hat man schon verschiedene
Maßnahmen zur Herstellung eines über seine ganze Fläche gleichmäßig verdichteten
und damit gut haltbaren Geschirrs angewandt, so z.B. den Preßvorgang nicht durch
den beweglichen Preßstempel selbst auszuführen, sondern durch Druckaufgabe auf den
Raum zwischen einem Stempel und der darüber liegenden Membran, die dann beim Pressen
in ihre dem fertigen gepreßten Formteil entsprechende Form zurückgeführt wird. Das
hat insbesondere den Nachteil, daß die Membran zu jedem Pressen, bei dem eine Ver-
dichtung
von mindestens 2 : 1 erfolgt, zum Arbeitshub relativ stark verformt werden muß und
daher starkem Verschleiß unterliegt. Außerdem kann dabei auch keine gleichmäßige
Verdichtung bei Formteilen mit über ihre Fläche unterschiedlichen Querschnitten
erreicht werden, also z.B.
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bei Tellern mit hohen Füßen, da in den Bereichen größerer Wandstärke
des Formteils die zugeführte pulverförmige Formmasse nicht in ausreichender Menge
zur Verfügung steht, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein über die
ganze Formteilfläche gleichmäßig verdichtetes Formteil, insbesondere Formteil stark
unterschiedlichen Querschnitts, unter weitgehender Schonung der den Preßstempel
abdeckenden Membran vor Verschleiß, also unter Verlängerung ihrer Standzeit herzustellen.
Dazu werden Maßnahmen im Bereich des stärkeren Querschnitts des Formteils und auch
um diesen Bereich herum und auch Maßnahmen am Rand des Formteils vorgeschlagen,
die gemeinsam oder auch für sich allein schon eine wesentliche Verbesserung der
bisherigen Preßvorgänge ermöglichen. Die Maßnahmen betreffen zunächst den Formmassezufluß
zu den Stellen stärkeren Formteilquerschnitts, um die Voraussetzung für eine gleichmäßige
Verdichtung zu schaffen. Sie betreffen weiterhin die Ausbildung eines Druckpolsters
unter den nur gefährdeten Bereichen wechselnden Querschnitt des Formteils und schließlich
die Ausbildung des Randbereichs der Membran.
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Diese Maßnahmen dienen zusammen dazu, die Lebensdauer der Membran
wesentlich zu erhöhen.
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Die erfindungsgemäße lUSsung besteht darin, daß bei einer einleitend
beschriebenen Presse die Membran im Bereich größerer Wandstärke des Formteils an
ihrer Unterseite mit einer Rückzugvorrichtung verbunden ist. Dadurch wird beim Füllvorgang
nach dem Zurückziehen-der Rückzugvorrichtung in diesem Bereich der Füllraum in der
Form vergrößert, so daß eine für eine gleichmäßige Verdichtung in diesem Bereich
ausreichende Formmasse einfließen kann Nach dem Füllen wird die Membran durch Vorschieben
der Rückzugvorrichtung wieder in ihre der Form des Formteils entsprechende
Form
gebracht.
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In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Presse kann die Rückzugvorrichtung
ein Schieber mit Druckmittelanschlüssen für zwei Endstellungen sein. Die Verbindung
des Schiebers mit der Unterseite der Membran kann durch Anvulkanisieren der z.B.
aus Gummi bestehenden Membran an den Stahl des Schiebers erfolgen. Durch diese mechanische
Verbindung wird die gewünschte Verformung der Membran mit Sicherheit erreicht. Der
Druckmittelanschluß für das rückt schieben kann ggf. für Hochdruckzuleitung vorgesehen
seine um die Membran beim Pressen sicher zu halten Erfindungsgemäß wird weiterhin
vorgeschlagen, die Membran an ihrer Unterseite um den Bereich unterschiedlicher
Wand stärke des Formteile herum druckdicht mit dem feststehenden Preßstempel zu
verbinden und den dadurch gebildeten druckdichten Raum, den Zwischenraum zwischen
Preßstempel und Membran, beim Pressen mit einem Druc3unittel gefüllt zu halten Das
über die gesamte Fläche unterschiedlichen Querschnitts des Formteile verteilte-
Druckmittel, z.B. eine Druckflüssigkeit, sorgt dann für eine gleiche Druckausbildung
und damit auch gleiche Verdichtung in diesem Bereich Bei Tellern und ähnlichem Geschirr
treten Querschnittsunterschiede im wesentlichen im Bereich der Füße auf. Hier ist
es zweckmäßige den ganzen Bereich zwischen den Füßen und noch etwas darüber hinaus
nach außen, also den zentrischen Bereich als druckdichten Raum auszubilden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen0 den druckdichten
Raum durch eine elastische Unterlagen ggf in einer Aussparung des Stempels, zu bilden
Die elastische Unterlage kann z.B. mit einem dünn- oder zähflüssigen Mittel gefüllt
sein Bei der Druckaufgabe auf den anderen Stempel0 dessen Oberfläche aus blankem
Stahl oder auch summiert bzw. lcunsts'coffbeschichtet sein kann0 zum Pressen sorgt
die Unterlage für eine gleichmäßige Druckverteilung0 ohne dabei die Membran zu verformen.
Nach einer weiteren
erfinderischen Ausführungsform ist vorgesehen,
beim Pressen einen Druckmittelanschluß an den druckdichten Raum oder die Unterlage
vorzusehen. Damit wird in jedem Falle ein ausreichendes Druckpolster unter der Membran
erreicht. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Druckaufgabe in den druckdichten Raum
oder die Unterlage zugleich mit der Druckaufgabe auf den beweglichen Preßstempel
beim Pressen vor zum nehmen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann zwischen feststehendem Preßstempel
und Membran .im druckdichten Raum eine druckmitteldurchlässige Unterlage vorgesehen
sein. Diese Unterlage aus porösem Material sorgt für eine gleichmäßige Zuleitung
des Druckmittels über die gesamte Unterfläche der Membran im druckdichten Raum.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, im Randbereich der
Membran deren Wandstärke um ein Mehrfaches gegenüber der Wandstärke im zentrischen
Bereich zu verstärken.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, diese Verstärkung bis zur Matrize
hin vorzusehen. Die Membran kann - abgesehen von z.B. durch an den Preßstempel angeschraubte
Halteringe gebildete Einspannstellen zur Bildung des druckdichten Raumes oder der
druckdichten Räume - lose auf dem Preßstempel bzw.
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der porösen Unterlage aufliegen. Im Randbereich kann sie aber auch
auf eine Halterung vulkanisiert oder aufgeklebt sein.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann ein Anschluß des druckdichten
Raumes an eine Vakuumleitung vorgesehen sein.
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Dadurch wird es möglich, beim Füllen der Form die Membran fest an
ihre Unterlage heranzuziehen, so daß der Füllraum nicht von ihr verengt wird Das
hat besondere Bedeutung bei Pressen mit waagerecht angeordnetem Preßstempel, bei
denen die Membran, wenn sie nicht unter Druck steht, zum Durchbiegen neigt.
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Die erfindungsgemäße Presse wird nachstehend anhand der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme au£ die schematische Zeichnung näher
erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen jeweils im lotrechten Schnitt eine Preßstempelhälfte
bzw. den ganzen Preßstempel, in Figur 1 mit Rückzugvorrichtung an der Membran und
Druckmittelzuleitung in den druckdichten Raum unter der Membran, in Figur 2 ohne
Rückzugsorrichtung, aber mit der druckmittelgefüllten Unterlage unter der Membran
und mi.t beweglichem Preßstempel und Matrize und in Figur 3 mit druckmitteldurchlässiger
Unterlage unter der Membran.
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Wie Figur 1 erkennen läßt, liegt die Membran 1 auf dem feststehenden
Preßstempel 5 auf. Sie ist mit einem Ansatz 14 durch die mit der Schraube 13 am
Preßstempel 5 befestigte Halterung 4 zur Bildung eines druckdichten, zentrischen
Raumes unter der Membran 1 druckdicht mit dem Preßstempel 5 verbunden Mit 2 ist
die Druckmittelzuleitung zu dem druckdichten Raum unter Membran 1 bezeichnet. Diese
kann auch an eine Vakuumleitung angeschlossen werden. Mit 9 ist der mit der Membran
1 fest verbundene Schieber bezeichnet, der über die Zuleitung 10 für Niederdruck
und die ggf. auch für Hochdruckanschluß ausgelegte Zuleitung 11 zwischen zwei Endstellungen
verschoben werden kann. Auf der Membran 1 liegend ist als Formteil 3 ein fertig
gepreßter Teller dargestellt. Die Figur 1 zeigt die Füllstellung mit zurückgezogenem
Schieber 9. Es ist erkennbar, daß dabei die elastische Membran 1 zusätzlichen Raum
unter dem Formteilfuß für die Formmasse freigibt.
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Mit 12 ist eine weitere Zuleitung für das Druckmittel in den Bereich
des Formteilfußes beim Pressen angedeutet.
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In Figur 2 und 3 sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
wie in Figur 1 bezeichnet. Figur 2 zeigt zusätzlich die druckmittelgefüllte Unterlage
8, die an die Druckmittelzuleitung 2 angeschlossen sein kann. Sie zeigt weiterhin
den beweglichen Preßstempel 6 und den Formrahmen 16 mit dem Preßring 15, der eigentlichen
Matrize. Figur 3 zeigt zusätzlich die poröse Unterlage 7 und eine etwas andere Ausbildung
der Druckmittelzuleitung 2 mit zwei Zuleitungs- und Austrittsöffnungen. Durch die
eine Zuleitungsöffnung kann das Druckmittel zugeführt werden, die andere kann an
Vakuum angeschlossen werden. Die unter der Membran oder der druckmitteldurchlässigen
Unterlage 7 ausmündenden Zuleitungen 2 und 12 können an ihrer Ausmündung zur besseren
Verteilung des zugeführten Druckmittels über die Unterfläche der Membran im druckdichten
Raum entsprechend vergrößert sein.
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Bezugszeichenliste 1 Membran-2 Zuleitung 3 Formteil 4 Halterung 5
feststehender Preßstempel 6 beweglicher Preßstempel 7 druclunitteldurchlässige Unterlage
8 druckdichte Unterlage 9 Rückzugvorrichtung 10 Druckmittelanschluß 11 Druckmittelanschluß
12 Zuleitung 13 Schraube 14 Ansatz 15 Preßring (Matrize) 1 6 Formrahmen