DE3028296A1

DE3028296A1 - Verfahren zum herstellen von tellern mit festoniertem rand sowie press- und putzwerkzeuge zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE3028296A1
Application number: DE19803028296
Authority: DE
Inventors: Friedrich 8591 Schirnding Faltiß; Andre St. Leonard de Noblat Giraud; Erich 8591 Hohenberg Müller; Hans Pfuhl; Dieter Seltmann; Günther Dipl.-Ing. Söthje; Friedbert Ing.(grad.) 8672 Selb Zapp
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Thuringia Netzsch Feinkeramik & Co Kg 96515 GmbH
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1982-03-04
Also published as: GB2080725B; GB2080725A; IT8123140A0; DE3028296C2; IT1138102B

Description

PATENTANWiITE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

professional representatives before the european patent office agrees pres l'office europeen des brevets

1A/G-53 655

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DR.-ING. FRANZ VUESTHOFF

DR. PHIL. FKEDA VUESTHOFF

DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971)

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHUANN

DR.-ING. DIETER BEHRENS

DIPL.-ING.; DIPt.-VIRTSCH.-ING. RUPEKT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (085) 66 20 51 telegramm: protectpatent telex: j24070

25.JuIi 1980

Patentanme ldung

Anmelderin:

Gebrüder Netzsch, Maschinenfabrik GmbH & Co Gebrüder-Netzsch-Straße 19,
Selb /Bayern

Titel:

Verfahren zum Herstellen von Tellern mit festoniertem Rand sowie Preß- und Putzwerkzeuge zum Durchführen des Verfahrens

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DR.-ING. FRANZ VUESTHOFF PATENTANWÄLTE , DR. FHIL. FREDA VUESTHOFF (1517Jj

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOET2 _D„_MHe. gerhard puls (15JZ-1571}

DIPL.-CHEM. DK. E. FREIHERR VON PECHUANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIKES AGREES PRES !.'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPt.-TIRTSCH.-ING. RUPERT GOET2

1A/G-53 655 . λ.

* D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (085) 66 20 ji telegramm: pkotectpatent telex: j 24 070

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Tellern oder anderen Flachgeschirrteilen mit festoniertem Rand durch Pressen einer pulver- oder granulatförmigen keramischen Masse, bei dem in die Telleroberseite ein Relief eingeprägt wird. Gegenstand der Erfindung sind außerdem Preß- und Putzwerkzeuge zum Durchführen des Verfahrens.

Das Pressen, insbesondere isostatische Pressen, von Tellern und anderen Flachgeschirrteilen ist seit langem bekannt . (DE-PS 379 391 und DE-OS 16 84 041) und es ist auch bekannt, Teller mit festoniertem Rand durch isostatisches Pressen herzustellen (Keramische Zeitschrift 31.Jahrgang Nr.10, 1979, -Seite 603-604). Es ist ferner bekannt, daß Formlinge aus pulver- oder granulatförmiger keramischer Masse je nach deren Zusammensetzung nach dem Pressen mehr oder weniger stark expandieren, sobald die Preßform geöffnet worden ist. Dadurch sind vorallem flache Teller großen Durchmessers der Gefahr ausgesetzt, sich an dem einen oder andereil Formteil zu verklemmen mit der nahezu unvermeidlichen Folge, daß beim Entnehmen des Tellers dessen Rand beschädigt wird. Bei Tellern mit glattem Umriß ist es gelungen, dieser Gefahr durch Gestaltungsmaßnahmen an der Preßform im Randbereich des Tellers zu begegnen.

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Bei Tellern mit festoniertem Rand ist die Gefahr des Verklemmens und anschließenden Ausbröckeins des Randes dagegen soviel größer, daß die bekannten Maßnahmen bisher nicht zu befriedigenden Ergebnissen in industriellem Maßstab geführt haben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß die Gefahr einer Beschädigung des festonierten Randes der gepreßten Teller oder anderen Flachgeschirrteile wesentlich vermindert, wenn nicht ganz beseitigt wird. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Werkzeuge zu schaffen.

Die Aufgabe ist, soweit sie das Verfcvhren betrifft, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Formlinge gepreßt werden, die eine an der Unterseite ihres Randbereichs beginnende und über das Axialschnittprofil des fertigen Tellers oder anderen Flachgeschirrteils radial nach außen hinausragende Verdickung mit in axialer Ansicht glattem, insbesondere kreisförmigen Umriß aufweisen, daß die Außenkontur des Reliefs bis zu der Verdickung eingeprägt ist und daß in einem sich an das Pressen anschließenden Arbeitsgang die Verdickung abgearbeitet wird.

Bei der Expansion des erfindungsgemäß gepreßten Formlings ist nicht mehr die Außenkontur des Reliefs, also der Rand des fertigen Tellers bruchgefährdet, sondern allenfalls nur noch die Verdickung, die ohne Schaden für den fertigen Teller abbröckeln darf, da sie in einem anschließenden Arbeitsgang ohnehin abgearbeitet wird.

Es ist allerdings wünschenswert, daß auch die Verdickung nicht

oder möglichst wenig äüsbröckelt, damit im Bereich des Preßwerk

zeugs möglichst wenig Verunreinigungen entstehen. Eras erfindungsgemäße Verfahren wird deshalb vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß die beim Pressen entstehende Verdickung sich radial nach außen verjüngt. Eine so gestaltete Verdickung erleichtert

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das Ablösen des Formlings von den Formteilen des Preßwerkzeugs. Dies gilt besonders, wenn die Oberseite und Unterseite der Verdickung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von Flächen gebildet sind, die den Mantelflächen eines Doppelkegels zumindest annähernd entsprechen.

Die Verdickung wird vorzugsweise spangebend abgearbeitet, also mit einem oder mehreren Dreh-, Fräs- oder Schleifwerkzeugen.

Zum Durchführen des Pressens als erstem erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird vorzugsweise ein Preßwerkzeug verwandt, das mit bekannten Preßwerkzeugen zum Pressen pulver- oder granulatförmiger keramischer Massen darin übereinstimmt, daß es zwei in bezug zueinander axial bewegbare Formteile aufweist, von denen das eine die Oberseite und das andere die Unterseite des Formlings bestimmt. Ein solches Preßwerkzeug ist erfindungsgemäß vorzugsweise derart gestaltet, daß nur an dem Formteil, das die Oberseite des Formlings bestimmt, VorSprünge zum Einprägen des Reliefs ausgebildet sind und daß beide Formteile rings um die Formsprünge einen glatten Randbereich aufweisen.

Bei einem solchen Formwerkzeug kann in bekannter Weise das Formteil, das die Oberseite des Formlings bestimmt, eine von einer Membran begrenzte Kammer aufweisen, die zum isostatischen Pressen des Formlings mit einem Fluid unter Druck füllbar ist. Erfindungsgemäß ist ein solches Preßwerkzeug vorzugsweise dadurch weitergebildet, daß das Formteil, das die Oberseite des Formlings bestimmt, mit einer Schicht aus einem Elastomer überzogen ist, die während des isostatischen Pressens zusammengedrückt wird und bei Entlastung der Kammer den gepreßten Formling wegdrückt.

Dabei ist die Schicht aus dem Elastomer im Bereich der Verdickung des Formlings vorzugsweise dicker als in dessen übrigen Bereichen.

Zum Abarbeiten der Verdickung als zweitem Schritt des erfindungsgeraäßen Verfahrens eignet sich besonders ein Putzwerkzeug mit einer drehantreibbaren Walze aus Schaumstoff, die mit einem flächigen Schmiergelkörperträger wie Schmiergelleinen umkleidet ist.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 eine perspektivische Teilansicht eines längs seiner Achse aufgeschnittenen gepreßten Formlings eines Tellers mit festoniertem Rand,

Fig.2a bis 2c Teildraufsichten verschiedener festonierter Tellerränder,

Fig.3 einen axialen Teilschnitt durch ein Preßwerkzeug zum isostatischen Pressen von Formungen gemäß Fig. 1 und 2a bis 2c,

Fig.4 .einen vergrößerten axialen Teilschnitt durch ein abgewandeltes Preßwerkzeug,

Fig.5 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Putzen von Formungen der in Fig.1 und 2a bis 2c dargestellten Art und

Fig.6 einen vergrößerten Axialschnitt von Teilen eines zur Vorrichtung "gemäß Fig.5 gehörigen Putzwerkzeugs.

Die dargestellten Vorrichtungen und das mit ihnen ausübbare Verfahren haben die Aufgabe, aus pulver- oder granulatförmiger keramischer Masse Teller 12 herzustellen, deren Raridbereich 14 ein Relief mit einer von der Kreisform abweichenden Außenkontur 16 aufweist. Die Außenkontur 16 kann beispielsweise gemäß Fig.2a ein Bogenmuster sein oder gemäß Fig.2b ein Muster aus Bogen und Zacken oder gemäß Fig.2c ein Muster aus Zacken unterschiedlicher Höhe, in radialer Richtung des Tellers 12 gemessen. Dementsprechend weist die Außenkontur 16 des fertigen Tellers 12 Einschnitte 18 gleicher Tiefe' auf, wie in Fig. 2a und 2b dargestellt, oder Einschnitte 18 und 20 unterschiedlicher Tiefe gemäß Fig.2c. In Fig.1 ist eine Schnittfläche des Tellers 12 schraffiert dargestellt und innerhalb dieser Fläche sind Einschnitte 18 und 20 mit gestrichelten Linien angedeutet.

Der Teller 12 wird nicht als solcher gepreßt, sondern erhält beim Pressen eine Verdickung 22, die an der Unterseite seines Randbereichs 14 beginnt und sich über seine Außenkontur 16 - wie immer diese gestaltet sein mag - in radialer Richtung hinauserstreckt, und zwar derart, daß sie alle Einschnitte 18 und 20 von der Unterseite des Tellers her abdeckt und einen glatten, im dargestellten

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Beispiel kreisförmigen Umriß 24 aufweist. Die Verdickung "22 hat eine Oberseite 26 und eine Unterseite 28, die beide ebenfalls völlig glatt sind und zumindest annähernd den Mantelflächen eines mit dem Teller 12 gleichachsigen Doppelkegels.entsprechen.

Der Teller 12 wird zusammen mit der Verdickung 22 als einheitlicher Formling 30 gepreßt. Hierzu ist das in Fig.3 dargestellte Preßwerkzeug vorgesehen, das zwei Formteile 32 und 34 aufweist. Das Formteil 32 ist mit einer fest an ihm haftenden, beispielsweise aufvulkanisierten Schicht 36 aus einem Elastomer überzogen, dessen Oberfläche zur Oberseite 38 des gesamten Formlings 30 komplementär ist, also so gestaltet ist, daß sie den gesamten Teller 12 samt der Außenkontur 16 des Reliefs an seinem Randbereich 14 sowie die Oberseite 26 der. Verdickung 22 formt. Um das Relief mit seiner Außenkontur 16, die später den fertigen Teller 12 begrenzen wird, zu formen, weist die Schicht 36 Vorsprünge 40 auf, die in Fig.3 angedeutet sind und den Einschnitten 18 und einer der Tellerformen gemäß 2a bis 2c entsprechen.

Das Formteil 34 hat die Aufgabe, die Unterseite 42 des Formlings zu formen. Zu diesem Zweck weist das Formteil 34 e"ine Membran aus einem Elastomer auf, deren Hauptteil zur gesamten Unterseite 42 des Formlings 30 komplementär ist und auf einem entsprechend gestalteten Einsatz 46 aus starrem Werkstoff aufliegt. Der Rand der Membran 44 liegt auf einem zum Formteil 34 gehörigen Rahmen 48 auf und ist zwischen diesem und einem damit verschraubten Spannring 50 mechanisch fest und flüssigkeitsdicht eingespannt. Der Einsatz 46 weist Kanäle 52 auf, durch die sich eine Flüssigkeit unter hohem Druck einleiten läßt,.wenn die Formteile 32 und 34 ihre in Fig.3 dargestellte Schließstellung einnehmen. Die durch die Kanäle 52 eingeleitete Flüssigkeit schafft sich zwischen der Membran 44 und dem Einsatz 46 eine Kammer 54, in'der sich der Flüssigkeitsdruck gleichmäßig verteilt, so daß der Formling 30 isostatisch gepreßt wird.

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Zu dem in Fig.3 dargestellten Formwerkzeug gehört ferner ein Füllschieber 56, der das Formteil 32 ringförmig umschließt und einen Beschxckungskanal 58 aufweist. Die Formteile 32 und 34. der Füllschieber 56 sind an gegeneinander bewegbaren Teilen einer Presse bekannter Bauart befestigt und lassen sich mit dieser derart gegeneinander verschieben, daß der gepreßte Formling 30 entnommen und der dadurch freigewordene Raum wieder verschlossen wird, jedoch in einer Weise, daß er durch den Beschickungskanal 58 mit pulverförmiger keramischer Masse gefüllt werden kann, wie dies an sich bekannt und beispielsweise in der älteren Patentanmeldung P 30 18 138.5 der Anmelderin beschrieben ist.

Das in Fig.4 teilweise dargestellte abgewandelte Preßwerkzeug unterscheidet sich von dem in Fig. 3 deirgestellten dadurch, daß es zum Pressen eines Formlings 30 ausgebildet ist, dessen Verdickung 22 sich radial nach außen noch deutlicher verjüngt. Die Oberseite 26 der Verdickung 22 geht stetig, also ohne jeden Absatz_/ in die Oberseite des Tellers 12 über. Infolgedessen wirkt die Oberseite 26 der Verdickung 22 noch ausgeprägter als bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 als Schrägfläche, die beim Expandieren des Formlings während und unmittelbar nach dem Auseinanderbewegen der Formteile 32 und 34 auf der komplementären ringförmigen Schrägfläche der Schicht 36 radial nach außen gleitet, wodurch der Formling in Richtung der waagerechten Achse der beiden Formteile vom Formteil 32 weggedrückt wird.

Dieses axiale Wegdrücken des Formlings 30 wird bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig.3 und 4 auch dadurch bewirkt bzw. unterstützt, daß das Elastomer, aus dem die Schicht 36 besteht, während des isostatischen Pressens vorallem in dem etwas verdickten Randbereich der Schicht 36 in axialer Richtung zusammengedrückt, also etwas dünner geworden ist und nun, beim Auseinanderbewegen der Formteile 32 und 34 wieder seine ursprüngliche Dicke annimmt.

In Fig.3 und 4 ist im übrigen deutlich erkennbar, daß die Schicht 36 aus dem Elastomer im Bereich der Verdickung 22 des Formlings dicker ist als in dessen übrigen Bereichen, die später den fertigen

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Teller 12 ergeben. Die Schicht 36 verjüngt sich allerdings zu ihrem äußeren Rand hin, d.h. ihr Querschnitt läuft radial' nach außen mehr oder weniger spitz zu.

Die Verdickung 22 schützt denjenigen Teil des gepreßten Formlings 30, der schließlich den fertigen Teller 12 ergeben soll, vor Beschädigungen sowohl beim Auseinanderbewegen der Formteile 32 und 34 und Entnehmen des Formlings wie auch bei der sich daran anschließenden Handhabung des Formlings. Die Verdickung muß jedoch_f ehe der Formling 30 gebrannt wird, derart abgearbeitet werden, daß die Außenkontur 16 frei wird und nur noch der eigentliche .Teller 12 übrigbleibt.

Zum Abarbeiten der Verdickung 22 ist die in Fig.5 und 6 dargestellte Vorrichtung vorgesehen. Gemäß Fig.5 ist der Formling auf einer Aufspannplatte 60 in bei Putzvorrichtungen bekannter Weise mittels Vakuum festgesaugt. Die Aufspannplatte 60 ist mittels eines Elektromotors 62 drehantreibbar an einem Schlitten 64 gelagert, der in Richtung der Pfeile 66 waagerecht hin- und herbewegbar, sowie gemäß Doppelpfeil 68 in der Senkrechten verstellbar ist. Zum Abarbeiten der Verdickung 22 ist ein Putzwerkzeug 70 vorgesehen, das eine Walze 72 aus Schaumstoff aufweist. Die Walze 72 ist an der Welle eines Elektromotors 74 befestigt und ist von einem flächenhaften, verformbaren Schmirgelkörperträger 76, beispielsweise Schmirgeileinen, umkleidet.

Gemäß Fig.5 ist das Putzwerkzeug 70 eben damit fertig geworden, die Verdickung 22 des Formlings 30 abzuschleifen; es wird nun eine Bewegung der zusammen mit dem Formling 30 rotierenden Aufspannplatte 60 nach links stattfinden, wodurch der Formling gegen eine Scheibe 78 gedrückt wird, die aus schwammartigem Werkstoff besteht, ständig feucht gehalten und von einem weiteren Elektromotor 80 gedreht wird, so daß sie den Randbereich 14 des Tellers 12 vollends versäubert.

Die beiden Elektromotoren 34 und 80 sind auf einem gemeinsamen Gestell 82 befestigt, das außerdem eine Saugkammer 84 zum Absaugen

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des vom Putzwerkzeug 70 erzeugten Staubes sowie eine Wanne 86 zum Feuchthalten der Scheibe 78 trägt.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE , Λ DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF (ΐ927-Ι9ϊί) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL1-VIRTSCH1-INCRUPERt GOBTZ 1A/G-53 655 D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent telex: j 24 070 Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Tellern oder anderen Flachgeschirrteilen mit festoniertem Rand durch Pressen einer pulver- oder granulatförmigen keramischen Meisse, bei dem in die Telleroberseite ein Relief eingeprägt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Formlinge (30) gepreßt werden, die eine an der Unterseite ihres Randbereichs (14) beginnende und über das Axialschnittprofil des fertigen Tellers (12) oder anderen Flachgeschirrteils radial nach außen hinausragende Verdickung

(22) mit in axialer Ansicht glattem, insbesondere kreisförmigem Umriß (24 ) aufweisen, daß die Außenkontur (16) des Reliefs bis zu der Verdickung (22) eingeprägt ist, und daß in einem sich an das Pressen anschließenden Arbeitsgang die Verdickung (22) abgearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verdickung (22) sich radial nach außen verjüngt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oberseite (2 6) und Unterseite (28) der Verdickung (22) den Mantelflächen eines Doppelkegels zumindest annähernd entsprechen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vefdickung (22) spangebend abgearbeitet wird.

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5. Preßwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zwei in bezug zueinander axial bewegbaren Formteilen, von denen das eine die Oberseite und das andere die Unterseite des Formlings bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß nur an dem Formteil (32) das die Oberseite (38) des Formlings (30) bestimmt, Vorsprünge (40) zum Einprägen des Reliefs ausgebildet sind, und daß beide Formteile.(32,34) rings um die Vorsprünge (40) je einen glatten Randbereich (26,28) aufweisen.

6. Preßwerkzeug nach Anspruch 5, bei dem das Formteil, das die Oberseite des Formlings bestimmt, eine von einer Membran begrenzte Kammer· aufweist, die zum isostatischen Pressen des Formlings mit einem Fluid unter Druck füllbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Formteil (32), das die Oberseite des Formlings (30) bestimmt, mit einer Schicht (36) aus einem Elastomer überzogen ist, die während des isostatischen Pressens zusammengedrückt wird und bei Entlastung der Kammer (54) den gepreßten Formling (30) wegdrückt.

7. Preßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch- gekennzeichnet, daß die Schicht (36) aus dem Elastomer im Bereich der Verdickung (22) des Formlings (30) dicker ist als in dessen übrigen Bereichen.

8. Putzwerkzeug zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4, gekenn-zeichnet durch eine drehantreibbare Walze (72) aus Schaumstoff, die mit einem flächigen Schmiergelkörperträger (76) wie Schmiergelleinen umkleidet ist.