DE3144678A1

DE3144678A1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung von formlingen aus einer rieselfaehigen masse

Info

Publication number: DE3144678A1
Application number: DE19813144678
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Bühler; Karl 8672 Selb Schwarzmeier; Klaus Dipl.-Ing. Strobel
Original assignee: Hutschenreuther AG
Current assignee: Hutschenreuther AG
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1981-11-10
Publication date: 1983-05-19
Also published as: US4544345A; FR2516011B1; FR2516011A1; GB2109742A; GB2109742B; DD208581A5; IT1157069B; DE3144678C2; JPH0136404B2; IT8268316A0; JPS5887010A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickman-n-, "Dipl.-Fhy-svDr'.-IC.

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

8000 MÜNCHEN 86, DEN 1 0. NOVi 198t

POSTFACH 860 820 ^CA MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Herr Dipl.-Ing. Eugen Bühler und Hutschenreuther A.G.

Schleifweg 3 D-8672 Selb

D-8871 Burtenbach

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Formungen aus einer rieselfähigen Masse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formungen aus einer rieselfähigen Masse, insbesondere einer oxydkeramischen Masse oder einer Porzellanmasse, bei dem die rieselfähige Masse in einen Formhohlraum eingefüllt wird,welcher durch Preßformteile mit im wesentlichen horizontaler Öffnungs- und Schließrichtung gebil- . det ist.

Ein solches Verfahren ist bekannt, insbesondere zur Herstellung von· flachen Geschirrteilen, wie Tellern und Platten. Dieses Verfahren hat den Vorteil,-daß die Einfüllung der rieseiförmigen Masse in dem Formhohlraum durch die Schwerkraft begünstigt wird und daß die Entnahme des entstehenden Formlings aus dem Formhohlraum ebenfalls durch Schwerkraft erfolgen kann, indem man beispielsweise die Formlinge auf eine gepolsterte Auffangfläche fallen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem solchen Verfahren den Füllvorgang weiter zu beschleunigen und die vollständige und gleichmäßige Ausfüllung des Formhohlraums durch die rieselfähige Masse zu begünstigen.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in dem Formhohlraum während des Füllens ein Unterdruck aufrechterhalten wird.

Das Füllen der Formhohlräume unter Unterdruck ist bereits vorgeschlagen, z.B. in den deutschen Patentanmeldungen P 31 01 236.1, P 31 28 347.0 und P 31 28 348.9.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die rieselfähige Masse im Scheitel eines Schließspalts zwischen den Preßformteilen eingeführt werden und dann auf wenigstens einem Teil des Restumfangs des Schließspalts der Unterdruck angelegt werden. Diese Art der Anlegung des Unterdrucks ist deshalb sehr vorteilhaft, weil sie die Gleichmäßigkeit der Füllung über den ganzen Formhohlraum weiter begünstigt, wobei im Hinblick auf die Gleichverteilung angestrebt wird, die Ansaugung über einen möglichst großen Teil des Restumfangs zu verteilen.

Die Gleichverteilung rieselfähiger Masse in dem Formhohlraum kann noch weiter dadurch begünstigt werden, daß der rieselfähigen Masse vorzugsweise beim Eintritt in den Formhohlraum Fluidisierungsluft beigemischt wird, welche die rieselfähige Masse in einen fluidisierten Zustand versetzt. Die Fluidi-

²^ sierungsluft kann dabei atmosphärische oder unter überdruck bestehende Luft sein. Wichtig ist dabei, daß die Geschwindigkeiten der fluidisierten Teilchen und die Absaugverhältnisse derart aufeinander eingestellt werden, daß an den Unterdruckanschlußstellenkeine zu große Geschwindigkeit

der Teilchen in Richtung auf diese Anschlußstellen auftreten. Solche überhöhten Geschwindigkeiten könnten dazu führen, daß die Körner der rieselfähigen Masse, beispielsweise durch Sprühtrocknung einer flüssigen Porzellanmasse entstandene Körner, an den Unterdruckanlegestellen zerstört werden und zu einer Verstopfung an den Unterdruckanlegestellen führen, welche die weitere Unterdruckanle-

gung an den Formhohlraum abblocken und damit die gleichmäßige Füllung des Formhohlraums behindern. Es ist deshalb ein für das erfindungsgemäße Verfahren bedeutender Gesichtspunkt, daß das rieselfähige Material nur mit solcher Geschwindigkeit an den Unterdruckanlegestellen auftrifft, daß keine Verstopfung an diesen Stellen eintreten kann.

Es ist nicht unbedingt notwendig jedoch von großem Vorteil für die Herstellung qualitativ hochwertiger Formlinge, daß auch während des auf den Füllvorgang anschließenden Pressens Unterdruck angelegt bleibt oder erneut Unterdruck aufgebaut wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Einrichtung zur Durchführung des vorstehend skizzierten Verfahrens umfassend zwei in horizontaler Richtung relativ zueinander bewegliche Preßformteile, welche in einer Füllstellung einen Formhohlraum definieren.

Auch solche Einrichtungen sind bekannt.

Erfindungsgemäß soll eine solche Einrichtung so ausgebildet werden, daß sie eine Füllung des Formhohlraums in verkürzten Taktzeiten erlaubt.

Hierzu wird vorgeschlagen, daß die als Preßformzentralteile ausgebildeten Preßformteile in der Füllstellung einen Randspalt offen lassen und daß dieser Randspalt durch einen Schließring schließbar ist, welcher einen in seiner Füllstellung in den Randspalt mündenden Füllkanal sowie ein Unterdruckversorgungssystem aufweist, welches in der Füllstellung des Schließrings auf mindestens einem Teil des vom Füllkanal frei gelassenen Restumfangs des Schließrings

an den Randspalt des Formhohlraums anschließt. 35

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Wiederum mit dem Ziele einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der rieselfähigen Masse auf den gesamten Formhohlraum kann das Unterdruckversorgungssystem mit mindestens einem Teilringschlitz, vorzugsweise mit einem Teilringschlitz, welcher den gesamten durch den Füllkanal frei gelassenen Teil des Umfangs bedeckt, an der Innenumfangsflache des Schließrings in Verbindung stehen, welcher seinerseits in der Füllstellung mit dem Randspalt in Deckung ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung sind sowohl zur Vorverpressung als auch zur endgültigen Verpressung" geeignet. Wenn lediglich eine Vorverpressung stattfindet, so ist es denkbar, daß der Formling nach Entnahme aus dem Werkzeug in einer anderen Presse einer weiteren Pressung unterworfen wird. Bevorzugt findet allerdings in der erfindungsgemäßen Einrichtung eine endgültige Verpressung statt. Wenn eine endgültige Verpressung stattfindet, so könnte der Anschluß des Füllkanals an den Formhohlraum zu Markierungen führen, die bei der weiteren Verarbeitung des Formlings, beispielsweise zu einem Geschirrteil stören, entweder weil sie überhaupt nicht vollständig unsichtbar gemacht werden können oder weil ihre Unsichtbarmachung einen zusätzlichen Aufwand bedeutet. Es wird deshalb weiter vorgeschlagen, daß der Füllkanal für den Preßvorgang schließbar ist und zwar so, daß beim Pressen keine Markierungen entstehen. Die Schließung kann mit einfachen Mitteln und bei schnellem Arbeitstakt dadurch erreicht werden, daß der Schließring für den Preßvorgang gegenüber den Preßformzentralteilen in eine Preßstellung verschiebbar ist, in der der Füllkanal außer Deckung mit dem Randspalt sich befindet.

Wenn gewünscht wird, daß das Unterdruckversorgungssystem aus den o.g. Gründen auch in der Preßstellung des Schließrings an den Randspalt anschließt, so ist dies ohne weite-

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res dadurch möglich, daß an der Innenumfangsfläche des Schließrings mindestens ein weiterer Teilringschlitz vorgesehen ist/ welcher in der Preßstellung des Schließrings in Deckung mit dem Randspalt sich befindet.

Das Unterdruckversorgungssystem in dem Schließring kann von mindestens einem Ringkanal gebildet sein. Sind Teilringschlitze in zwei verschiedenen Ebenen vorhanden, um einen Anschluß des Unterdruckversorgungssystems an den Formhohlraum sowohl in einer Füllstellung als auch .in einer Preßstellung des Schließrings bewirken zu können, so können der Schlitz bzw. die Schlitze in den verschiedenen Ebenen an zwei verschiedene Ringkanäle angeschlossen sein, die gemeinsam oder getrennt an eine Pumpe oder an einen Unterdruckbehälter angeschlossen sein können.

Im Hinblick auf das oben bereits geschilderte Problem der Verstopfung der Unterdruckanschlüsse an den Formhohlraum durch ggf. zu hoch beschleunigte Teilchen der rieselfähigen

*^u Masse kann es vorteilhaft sein, daß der in der Füllstellung wirksame Anschluß des Unterdruckversorgungssystems an den Randspalt mit einem Siebeinsatz ο. dgl. versehen ist, welcher ein Verstopfen dieses Anschlusses durch die fluidisierte Masse verhindert. Der Siebeinsatz kann dabei von

^Δ einem Formkörper mit feinen Löchern, beispielsweise auch von einem entsprechend porösen Sinterkörper gebildet sein.

Da bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Schließring

in der Preßstellung einen Teil der Hohlraumbegrenzungsflachen, nämlich in den Umfangsbereich definiert, ist es denkbar, daß der Schließring an seiner Innenumfangsflache mit einer in der Preßstellung des Schließrings den Formhohlraum ergänzenden, insbesondere ringförmigen Ausnehmung

versehen ist, beispielsweise um Teller mit wulstförmigen Rand zu erzeugen.

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Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung in einem die Achse der Einrichtung ent

haltendem Schnitt und zwar in der Füllstellung;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 wiederum in Füllstellung;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend demjenigen der Fig. 1

in der Preßstellung.

In den Figuren sind die zentralen Preßformteile mit 10 und 12 bezeichnet. Diese Preßformteile haben an ihren aufeinander zugekehrten Enden Preßformflächen 10a und 12a, welche zusammen einen Formhohlraum 14 definieren. Die Preßformteile 10 und 12 haben einen zylindrischen Außenumfang von gleichem Durchmesser und fluchten in axialer Richtung miteinander. Die Preßformteile 10 und 12 sind mit entsprechenden Spannkörpern 18 und 20 einer im übrigen nicht dargestellten Presse verbunden, die in Bewegungsrichtung 22 aufeinander zustellbar und voneinander abhebbar sind.

In der Fig. 1 ist eine Füllstellung gezeichnet, d.h. es befinden sich sowohl die Preßformteile 10 und 12 in einer Füllstellung relativ zueinander und es befindet sich auch der Schließring 16 in einer Füllstellung relativ zu den beiden zentralen Preßformteilen 10 und 12.Der Schließring 16 ist an seiner Innenumfangsflache 24 ebenfalls zylindrisch mit einem Innendurchmesser der im wesentlichen dem Außendurchmesser der Preßformteile 10 und 12 entspricht. In seinem Scheitelbereich ist der Schließring 16 von einem im wesentlichen radial verlaufenden Füllkanal 26 durchsetzt, welcher an eine Fülleitung 28 angeschlossen ist, die von einem Massevorratsbehälter (nicht eingezeichnet) herkommt. In der Füllstellung gemäß Fig. 1 ist der Füllkanal 28 in

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Verbindung mit dem Formhohlraum 14.

Weiter ist in dem Schließring 16 ein erster Teilringkanal 30 untergebracht, der an eine Vakuumpumpe oder ein Vakuumgefäß über eine nicht eingezeichnete Schlauchverbindung angeschlossen ist. Der Ringkanal 30 erstreckt sich im wesentlichen über den gesamten Umfang des Schließrings 16 und ist lediglich im Bereich des Füllkanals 26 unterbrochen. Von dem Ringkanal 30 geht ein Ringschlitz 32 aus in Richtung auf die radial innere ümfangsflache des Schließrings 16. Dieser Ringschlitz 32 erstreckt sich auch im wesentlichen über den gesamten Umfang des Schließrings 16 mit Ausnahme des Bereiches des Füllkanals 26. An der Einmündung des Ringschlitzes 32 in die Innenumfangsfläche 24 des Schließrings ist eine Ringnut 34 in den Schließring 16 ausgebildet, welche einen feinporigen luftdurchlässigen Sinterring 36 aufnimmt.

In der Füllstellung, wie in Fig. 1 dargestellt, wird über den Ringkanal 30 und den Ringschlitz 32 sowie den Sinterkörper 36 Unterdruck an den Formhohlraum 14 angelegt und gleichzeitig rieselfähige Masse durch den radialen Füllkanal 26 eingelassen. Dabei ragt in den radialen Füllkanal 26 eine Fluidisierungsluftleitung 38 hinein, die ein Ventil 40 enthält. Durch Öffnen des Fluidisierungsluftventils 40 beim Einlassen der rieselfähigen Masse in dem Formhohlraum 14 wird diese rieselfähige Masse fluidisiert und damit ihre gleiche Verteilung in den Formhohlraum unterstützt. Die Fluidisierungsluftzufuhr durch das Ventil 40 und die Unter-

druckanlegung durch den Sinterring 36 werden dabei so eingestellt, daß beim Auftreffen der Teilchen der rieselfähigen Masse auf den Sinterring 36 diese Teilchen, beispielsweise sprühgetrocknete Porzellanmasseteilchen, nicht zerstört werden und die weitere Unterdruckanlegung nicht behxndern.

Wenn der Füllvorgang beendet ist, wird die Fluidisierungsluftzufuhr durch das Ventil 40 unterbrochen und der Schließring 16 in der Pfeilrichtung 42 der Fig. 1 nach rechts verschoben. Damit bewegt sich der Füllkanal 16 aus dem Bereich des zwischen die Formflächen 1Oa und 12a definierten Randspalts 44 heraus und ebenso der Sinterkörper 36. In den Bereich des Randspalts 44 tritt dann ein weiterer Ringschlitz 46 des Schließrings 16, welcher an eine weitere Ringkammer 48 anschließt. Die Ringkammer 48 ist ebenfalls über einen Schlauch an eine Vakuumpumpe oder an eine Unterdruckkammer angeschlossen, kann aber auch in direkter Verbindung mit der Ringkammer 30 stehen. An der Einmündung des Ringschlitzes 46 in die Innenumfangsflache des Schließrings 16 ist eine Ringnut 50 gebildet, die in den Bereich des Randspalts 44 tritt.

Wenn anschließend gepreßt wird, so wird schließlich die Preßstellung gemäß Fig. 3 erreicht. In dieser Stellung befindet sich die Ringnut 46 in Flucht mit dem Randspalt 44, so daß der Formhohlraum 14 an seinem Rande wulstförmig ergänzt ist. Der Ringkanal 48 ist nunmehr über den Ringschlitz 46 an den Formhohlraum 14 angeschlossen, so daß auch während des Preßvorgangs Unterdruck an dem Formhohlraum 14 anliegt. Dieser Unterdruck bleibt auch während des gesamten Übergangs von der Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 3 im wesentlichen erhalten.

Nach Beendigung des Preßvorgangs kann der Unterdruck abgeschaltet werden. Die Preßformteile 10, 12 heben voneinander

^ow ab, wobei der Schließring 16 in der Teilungsebene 53 geteilt wird. Dann kann der Formling aus dem Formhohlraum 14 nach unten auf ein nicht eingezeichnetes Kissen fallen und zur weiteren Verarbeitung abtransportiert werden.

Claims

3U4678 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Formungen aus einer rieselfähigen Masse, insbesondere einer oxyidkeramischen Masse oder einer Porzellanmasse, bei dem die rieselfähige Masse in einen Formhohlraum eingefüllt wird, welcher durch Preßformteile mit im wesentlichen horizontaler öffnungs-und Schließrichtung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Formhohlraum (14) wenigstens während eines Teils des Füllvorgangs ein Unterdruck aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die rieselfähige Masse im Scheitel (bei 26) eines Randspalts (44) zwischen den Preßformteilen (10, 12) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einem Teil des Restumfangs des Randspalts (44) der Unterdruck angelegt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufende rieselfähige Masse durch Luftbeimischung fluidisiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Unterdruck bei der Verpressung der rieselfähigen Masse aufrechterhalten oder wieder aufgebaut wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfassend zwei in horizontaler

³^ Richtung relativ zueinander bewegliche Preßformteile (10, 12), welche in einer Füllstellung (Fig. 1) einen Formhohlraum (14) definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die als Preßformzentralteile (10, 12) ausgebildeten Preßformteile in der Füllstellung (Fig. 1) einen Rand-

spalt (44) offen lassen und daß dieser Randspalt (44) durch einen Schließring (16) schließbar ist, welcher einen in seiner Füllstellung in den Randspalt mündenden

Füllkanal (26) , die ein Unterdruckversorgungssystem aufweist, welches in der Füllstellung (Fig. 1) des Schließrings (16) auf mindestens einem Teil des vom Füllkanal (26) freigelassenen Restumfangs des Schließrings (16) an den Randspalt (44) anschließt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckversorgungssystem mit mindestens einem Teilringschlitz (46) an der Innenumfangsflache

(24) des Schließrings (16) in Verbindung steht, welcher in der Füllstellung mit dem Randspalt (44) in Deckung ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkanal (26) den Preßvorgang (übergang von Fig. 1 nach Fig. 3) schließbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließring (16) für den Preßvorgang gegenüber den Preßformzenträlteilen (10, 12) in eine Preßstellung verschiebbar ist, in der der Füllkanal· (26) außer Deckung mit dem Randspalt (44) ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckversorgungssystem auch in der Preßstellung des Schließrings (16) an den Randspalt (44) anschließt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenumfangsflache des Schließrings (16) mindestens ein weiterer Teilringschlitz (46) vorgesehen ist, welcher in der Preßstellung des Schließrings (16) in Deckung mit dem Randspalt (44) ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckversorgungssystem in dem Schließring (16) von mindestens einem Ringkanal (30,

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48) gebildet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Füllstellung (Fig. 1) wirksame Anschluß (32) des Unterdruckversorgungssystems an den Randspalt (44) mit einem Siebeinsatz (36) ο. dgl. versehen ist, welcher ein Verstopfen dieses Anschlusses (32) durch die angesaugte fluidisierte Masse verhindert.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließring (16) an seiner Innenumfangsflache (24) mit einer in der Preßstellung (Fig. 3) des Schließrings (16) den Formhohlraum (14) ergänzenden, insbesondere ringförmigen Ausnehmung (50) versehen ist.