DE3319012A1

DE3319012A1 - Verfahren und apparatur zur herstellung hohler gegenstaende fuer keramikwaren durch hohlguss

Info

Publication number: DE3319012A1
Application number: DE19833319012
Authority: DE
Inventors: Fumihiko Aoyama; Mashiro Nagoya Aichi Hayashi; Kazushige Tokoname Aichi Murata
Original assignee: Ina Seito Co Ltd Tokoname Aichi; Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1983-12-01
Also published as: AU1502283A; US4664610A; IT8367592A0; GB8314737D0; AU562626B2; JPS643645B2; GB2124540A; CH659973A5; BE896853A; NL8301894A; IT1212985B; KR860001640B1; US4528152A; FR2527502A1; GB2124540B; KR840004524A; JPS58208005A; FR2527502B1

Description

Verfahren und Apparatur zur Herstellung hohler Gegenstände für Keramikwaren durch Hohlguß

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hohler Gegenstände für Keramikwaren .durch Hohlguß und eine Apparatur zur Durchführung dieses Verfahrens. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Apparatur für den Hohlguß von Schlicker zur Herstellung im wesentlichen hohler geformter Gegenstände, die dann gebrannt werden, wodurch im wesentlichen hohle Keramik- oder Porzellanwaren erhalten werden, etwa Sanitärartikel, Kunstgegenstände, andere Keramikgefäße oder -behälter und dergleichen.

Herkömmliche Verfahren für den Hohlguß von Schlicker umfassen beispielsweise das Füllen der Hohlform einer trennbaren Gipsform, die getrocknet wurde, mit einem

Schlicker, das Absetzen des Schlickers auf der Oberfläche der Gipsform aufgrund der Wirkung des Gipses, der Wasser aus dem Schlicker absorbiert, das Ablaufenlassen des nicht abgesetzten Restschlickers aus der Form mittels Schwerkraft, das Erhöhen der Festigkeit

des entstandenen geformten Gegenstandes dadurch, daß die Feuchtigkeit des abgesetzten Schlickers in die Gipsform hinein absorbiert wird, und anschließend das Entfernen der Form in einem manuellen Arbeitsgang, wonach der geformte Gegenstand erhalten wird. Solche herkömmlichen Verfahren erzeugen jedoch nur zwei oder noch weniger geformte Gegenstände im Laufe von 8 Stunden, was auf das begrenzte Wasserabsorptionsvermögen der getrockneten Gipsform zurückgeht, und die gebrauchte

Gipsform, die das absorbierte Wasser enthält, benötigt , eine sechs- bis achtzehnstündige Trocknung, bevor sie wieder eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist die Produktionskapazität pro Arbeitsperiode sehr niedrig,
und auch die Standzeit solcher Gipsformen ist aufgrund der bei längerem Trocknen stattfindenden Wertminderung kurz, (etwa 80 CyclenJ. Infolgedessen werden die Herstellungskosten solcher geformter Gegenstände hoch. Als ein.Versuch zur Verkürzung der für das Trocknen der

Form benötigten Zeit wird in der US-PS 3 15ύ 751 eine wasserabsorbierende Form für den Schlickerguß offenbart, in der eine poröse Rohrleitung wie etwa ein Baumwollseil eingebettet ist und diese Rohrleitung steht mit einer Leitung außerhalb der Form in Verbindung. In diesem Fall wird Druckluft durch diese Leitung auf die porösen Rohrleitungen zur Einwirkung gebracht, um das absorbierte Wasser zum Zwecke des Trocknens aus der gebrauchten Form auszutreiben. Soweit bekannt ist, wird eine solche Form wegen der aufwendigen manuellen Ar-

beitsgänge für die Herstellung und/oder die Trocknung der Form jedoch nicht praktisch eingesetzt.

Andererseits ist ein Verfahren für das Gießformen von Schlicker zur Herstellung eines massiven (nicht hohlen) •.geformten Gegenstandes in der US-PS 3 243 860 offen-

bart, in dem eine wenigstens zwei Teilformen umfassende Form, ' die durch perforierte Gerüstelemente aus Stahl getragen wird, wiederholt verwendet wird.· Die zur Durchführung dieses Massivguß-Verfahrens zu verwendende Apparatur umfaßt wenigstens zwei einander entsprechende Teilformen, von denen jede ein perforiertes Gerüstelement aus Stahl enthält und die Gestalt des zu formenden Gegenstandes definiert. Die US-PS 3 243 860 schweigt

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sich über den Schritt des Abfließenlassens des nicht abgesetzten Schlickers völlig aus, und es ist tatsächlich auch unmöglich, den nicht abgesetzten Schlicker aus der offenbarten Apparatur ablaufen zu lassen. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 der US-PS kann der Hohlraum der Form 10 mit einem unter Druck gesetzten Schlicker gefüllt werden, da die in der Hohlform vorhandene Luft zwischen den verbundenen Oberflächen der Teilformen 12 und 14 abgeblasen wird, obwohl die Teilformen durch Klammern zusammengehalten werden. Die Zwischenräume zwischen den verbundenen Oberflächen werden dann durch Ablagerung des Schlickers auf diesen verstopft. Somit ist es tatsächlich unmöglich, nicht abgesetzten Schlikker durch Einwirkung von Vakuum aus der Hohl form abfließen zu lassen, da die Zwischenräume verstopft sind und Luft durch die Zwischenräume nicht hindurchgelangen kann. In dem Verfahren der US-PS wird die Wirkung des Druckes gegen Ende des Vorgangs auf 1/5 oder noch weniger vermindert, weil nur der Schlicker in der Kernregion des geformten Gegenstandes noch im Zustand einer hochviskosen Flüssigkeit vorliegt, und infolgesessen dauert es länger, den geformten Gegenstand durch Gießformen herzustellen. Außerdem ist es auch nach dem Entfernen der Form nicht möglich, den viskosen Schlicker aus dem· geformten Gegenstand abfließen zu lassen. Darüber hinaus ist es nach einem solchen Patent sehr schwierig, den solchermaßen hergestellten geformten Gegenstand aus der Form herauszunehmen, ohne ihn zu beschädigen. oder zu verformen. Es wird in der Tat erforderlich, den geformten Gegenstand vor dem Entformen 30 Minuten oder länger in der Form stehen zu lassen, damit der geformte Gegenstand härtet, und selbst dann erleiden noch etwa 50 % der geformten Gegenstände beim

Entformen Beschädigungen, wenn es sich um Gegenstände größerer Abmessungen wie Sanitärartikel handelt.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß das Patent feststellt, daß "gefunden wird, daß Formungszeiten von praktisch weniger als fünf Minuten möglich sind" (Spalte 4, Zeilen 51 und 52 der US-PS 3 243 860). Dieser Abschnitt ist jedoch für Fachleute so zu verstehen, daß er besagt, daß das Gießformen kleiner massiver Gegenstände, etwa von Tellern, durch Entwässern eines

Schlickers in einer Form in 5 Minuten .oder kürzerer Zeit durchgeführt werden kann, jedoch der Gegenstand wird in einem Arbeitsgang von Hand entformt, nachdem er in der Form eine beträchtlich längere Zeit gehärtet wurde. Somit können das Verfahren und die Apparatur der ÜS-PS nicht erfolgreich zur Herstellung größer dimensionierter oder schwerer geformter Gegenstände wie von Sanitärgegenständen in wirksamer Weise eingesetzt werden, insbesondere wegen der Schweirigkeiten beim Entfernen der Form.

Seitens der 'Anmelderin wurden eingehende Untersuchungen über die Durchführung eines leistungsfähigen Hohlgusses von Schlicker unter wiederholter Verwendung einer Form durchgeführt. Dabei wurden die oben aufgezeigten Probleme durch Einsatz einer Form gelöst, die wenigstens

zwei von einander trennbare, einander entsprechende Teilformen umfaßt, wobei jede Teilform ein druckfestes luftdichtes Gefäß und im Inneren des Gefäßes ein Filterelement umfaßt, wobei das Filterelement eine Entwässerungsleitung oder -röhre enthält, die poröser ist als das Filtermaterial, wobei diese Leitung mit Öffnungen zur Außenseite des Gefäßes verbunden ist. Hiermit wird der Schritt des Schlickergießens effizient in der Weise

durchgeführt, daß der Schlicker unter Druck gesetzt wird und man das Wasser durch die Entwässerungsleitung, vorzugsweise durch Entspannen der Leitung, abfließen läßt. Dann wird der frisch durch Guß geformte Gegenstand durch Vakuum infolge Entspannens der Entwässe-•rungs leitung gegen eine der Teil formen festgehalten, die andere Teilform wird entfernt, und ein Gestell wird unter den hängenden Gegenstand bewegt, und auf dieses herab wird der betreffende Gegenstand von der Form
gelöst, so daß er darauf ruht, ohne eine Verformung oder Beschädigung zu erleiden.

Hierzu ist zu erwähnen, daß es bei einem geformten Gegenstand von größeren oder mittleren Abmessungen wie etwa bei Sanitärgegenständen im allgemeinen erforderlieh ist oder bevorzugt wird, daß diese Gegenstände hohl (und nicht massiv) sind,! um die für das Formen

benötigte Zeit, das Gewicht derselben sowie die aufzuwendende Wärmeenergie in dem nachfolgenden Schritt des Brennens zu vermindern, jedoch ist ein solcher

frisch geformter hohler Gegenstand sehr weich und neigt dazu, Verformungen oder Beschädigungen zu erleiden, inbesondere beim Herausnehmen des geformten Gegenstandes aus der Form. Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß solche hohlen geformten Gegenstände unerläßlich

sind bei der Herstellung von Behältern oder hohlen Gefäßen aus keramischen Materialien, die in leistungsfähiger Weise gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zum Hohlguß von Schlicker für die Herstellung von im wesentlichen hohlen geformten Gegenständen für Keramik-

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oder Porzellanwaren in wirksamer und leistungsfähiger Weise unter wiederholter Verwendung einer Form verfügbar zu machen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist außerdem, die für
das Formen des Gegenstandes und das Entfernen des geformten Gegenstandes aus der Form ohne Verformung oder Beschädigung desselben benötigte Zeit auf ein Minimum zu senken.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist weiterhin, eine
Apparatur für das oben genannte Verfahren verfügbar zu machen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. '

Der Begriff "Hohlguß" ("drain-casting"), wie er hierin verwendet wird, bezeichnet den Arbeitsgang des Formens durch Gießen von Schlicker zu einem hohlen Gegenstand in der Weise, daß der nicht abgesetzte Restschlicker aus der Hohlform abfließen gelassen wird. Der Begriff

"im wesentlichen hohler geformter Gegenstand", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet sowohl einen geformten Gegenstand, der im wesentlichen aus hohlen Teilen besteht, als auch einen geformten Gegenstand, der hauptsächlich aus hohlen Teilen und in geringerem Um-

fange aus massiven Teilen besteht wie etwa ein Einbau-Waschbecken.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Hohlguß von Schlicker zur Gewinnung eines im wesentlichen hohlen, geformten Gegenstandes für Keramik- oder

Porzellanwaren-Erzeugnisse unter Verwendung einer Apparatur mit einer Form aus wenigstens zwei trennbaren, einander entsprechenden Teilformen für die Bildung einer Hohlform, wobei jede Teilform ein druckfestes
luftdichtes Gefäß und im Inneren des Gefäßes ein Filterelement umfaßt, das eine Entwässerungsvorrichtung für·das in dem Schlicker enthaltene Wasser, etwa eine in geeigneten Abständen angeordnete Entwässerungsleitung, enthält, und worin diese Entwässerungsvorrich-

tung, etwa die Leitung, mit öffnungen zur Außenseite des Gefäßes verbunden ist, und wobei eine der.Teilformen eine überlaufleitung besitzt, die mit der Außenseite des Gefäßes verbunden ist, und eine andere Teilform eine Schlicker-Fülleitung besitzt, das die folgenden

Schritte umfaßt:

a) Einfüllen des Schlickers durch die Schlicker-Füllleitung in die Hohlform, bis zugeführter Schlicker über die Oberlaufleitung abfließt;

b) Verschließen der Schlicker-Fülleitung und Unter-Druck-Setzen des Schlickers, um ein Absetzen des Schlickers auf den Filterelementen der Form bis zu einer gewünschten Dicke zu erleichtern, wobei das ablaufende Wasser aus der Form entfernt wird;

c) Einstellen der Schlicker-Fülleitung nach unten und Ablaufenlassen des in der Hohlform verbliebenen, nicht abgesetzten Restschlickers durch die Schlikker-Fülleitung;

d) Entspannen der Entwässerungsvorrichtung einer der Teilformen, Einleiten von Druckluft in die Entwässerungsvorrichtung der anderen Teilform zur Ausscheidung von etwas Wasser zwischen dem Filterelement und.dem entstehenden geformten Gegenstand und Entfernen dieser anderen Teilform von dem geformten Gegenstand; und danach

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e) Aufhängen des in der einen Teilform haftenden geformten Gegenstandes, Bereitstellen eines Gestells unter dem hängenden Gegenstand, Einleiten von Druckluft in die Entwässerungsvorrichtung der
Teilform zur Ausscheidung von etwas Wasser zwischen dem Filterelement dieser einen Teilform und dem geformten Gegenstand, wodurch das Entformen des geformten Gegenstandes auf das Gestell sicher ohne Verformung oder Beschädigung des geformten
10· Gegenstandes erfolgt.

Weiterhin verfügbar gemacht wird eine Apparatur für.den Hohlguß' von Schlicker zur Gewinnung eines geformten Gegenstandes für Keramik- oder Porzellanwarenprodukte, die die folgenden Teile umfaßt:

a) eine Form aus wenigstens zwei trennbaren, einander entsprechenden Teilformen die zusammen eine Hohl-• form bilden, beispielsweise eine Form, die im wesentlichen aus einer oberen Teilform und einer unteren Teilform besteht, worin jede Teilform ein druckfestes luftdichtes Gefäß und im Inneren des Gefäßes ein Filterelement umfaßt, wobei die inne-'ren Oberflächen, der Filterelemente die Form des zu formenden Gegenstandes definieren, und das Filterelement eine Entwässerungsvorrichtung, etwa eine
· in geeigneten Abständen angeordnete Entwässerungsleitung, enthält, die mit Öffnungen zur Außenseite des Gefäßes verbunden ist, und wobei eine der Teilformen eine Schlicker-Fülleitung besitzt und eine andere Teilform eine überlaufleitung besitzt, die mit der Außenseite des Gefäßes verbunden sind, b) einen Schlicker-Vorratsbehälter, Ventile und eine Pumpe, die durch ein Rohrsystem mit der Schlicker-Fülleitung der Teilform verbunden sind;

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c) einen Luft-Kompressor, der mittels eines Mehrwegventils und eines überlaufbehälter mit der überlauf leitung der Teilform verbunden ist;

d) einen Luft-Kompressor und eine Saugpumpe, die über Mehrwegventile durch ein Rohrsystem mit den öffnungen jedes Entwässerungssystems, etwa einer Entwässerungsleitung in dem Filterelement, .verbunden sind;

e) Haltevorrichtungen für jede der Teilformen, wobei

• 10 mindestens eine der Teilformen beweglich gehaltert ist, so daß sie aus der Arbeitsstellung in die Wartestellung bewegt werden kann;

f) ein bewegliches Gestell, das den geformten Gegenstand sicher aufzunehmen vermag.

Fig. 1 ist eine schematische, teilweise im Schnitt gezeichnete Aufrißansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Apparatur für den Hohlguß von Schlicker zur Gewinnung eines geformten hohlen Gegenstandes gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 und Fig. 3 sind schematische, teilweise im Schnitt gezeichnete Aufrißansichten einer Ausführungsform der Verfahrensweisen zum Hohlguß bzw. zum Entformen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die einen ge^ preßten Käfig aus Gewebedraht mit darauf befestigten porösen Schläuchen für eine Entwässerungsleitung zeigt, die, gemäß der vorliegenden Erfindung, in einem Filterelement enthalten sein soll.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichungen im einzelnen beschrieben. Hierzu ist anzumerken, daß in den Zeichungen eine

der Teilformen mit der überlaufleitung als obere Teilform dargestellt ist und die andere Teilform mit der Schlicker-Fülleitung als untere Teilform dargestellt ist. Diese Teilformen können jedocTi entsprechend den
Erfordernissen auch in anderer Weise (z.B. horizontal) angeordnet werden, vorausgesetzt daß. die Teilform mit der Schlicker-Fülleitung so konstruiert ist, daß sie ' sich in einer in Richtung der Schwerkraft niedrigeren Position befindet, wenn man den Restschlicker aus der
Hohlform ablaufen läßt, und daß eine der Teilformen so konstruiert ist, daß sie einen geformten Gegenstand anzieht und hält, wenn der Gegenstand auf ein Gestell entformt wird.

Fig. 1 ist eine schematische, teilweise im Schnitt gezeichnete Aufrißansicht einer Ausführungsform der Apparatur für den Hohlguß von Schlicker gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 1 umfaßt eine Form 1 wenigstens zwei trennbare, einander entsprechende Teilformen, die im wesentlichen aus einer oberen Teilform

2a und einer unteren Teilform 2b bestehen, so daß sie eine Hohlform 4 bilden. Jede der Teilformen umfaßt ein druckfestes, luftdichtes Gefäß 2 und Filterelemente 3, 3' im Inneren des Gefäßes 2. Die inneren Oberflächen der Filterelemente definieren die Gestalt.des zu for-

menden Gegenstandes, wenn die Teilformen in der entsprechenden Arbeitsstellung zusammengebracht sind. Jedes der Filterelemente 3, 3¹ besitzt in seinem Inneren eine Entwässerungsvorrichtung, etwa eine in geeigneten Abständen angeordnete Entwässerungsleitung 5,

5¹. Die Entwässerungsvorrichtung (im Folgenden als Leitung(en) bezeichnet) steht mit öffnungen zur Außenseite des Gefäßes 2 hin in Verbindung. Die obere Teilform 2a besitzt eine überlaufleitung 7 an ihrem oberen

Ende, und die. untere Teilform 2b besitzt eine Schlikker-Fülleitung 6 an ihrem Boden, wobei beide Leitungen mit .der Hohlform 4 und mit den,öffnungen zur Außenseite des Gefäßes 2 in Verbindung stehen. Die obere Teilform 2a ist an Ständerstangen 23. befestigt. Die untere Teilform 2b wird von bewegliehen Stangen-; 24 gehalten und kann aus der Arbeitsposition der Entsprechung beider Teilformen in eine darunter liegende Warteposition bewegt werden, die in der Fig. 1 durch die

doppelpunktiert-gestrichene Linie dargestellt ist. Die beweglichen Stangen 24 werden durch eine Aufzugsvor-. richtung 25 .angetrieben. Wenn die.obere Teilform 2a und die untere Teilform 2b in die gemeinsame Arbeitsstellung gebracht sind, werden sie an ihren Außenflanschen durch'Klammern .26 fest fixiert. Die Form 1 besteht normalerweise aus zwei Teilformen:, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, jedoch können jede einzelne oder auch beide Teilformen so konstruiert sein, daß sie weiterhin unterteilt sind in mehrere weitere Teilfor-

men, je nach der Gestalt und der Bauweise des zu formenden Gegenstandes.

Die Form 1 wird in folgender Weise mit Leitungen ausgerüstet. Ein Überlaufbehälter. 9 ist mit der Überlaufleitung 7 verbunden, enthält in seinem Inneren einen Flüssigkeitsstandhöhen-Anzeiger 10 und ist ebenfalls verbunden mit einem Dreiwegeventil 11 an seinem oberen Ende. Das eine Ende des Ventils 11 ist offen zur Atmosphäre, und sein anderes Ende ist verbunden mit einem Luft-Kompressor (in.der Zeichnung nicht dargestellt).

0 Die mit der Entwässerungsleitung 5 oder 5' in Verbindung stehenden äußeren Rohre 8 oder 8' sind angeschlossen an Gas-Flüssigkeits-Abscheider 12. oder 12'. Die

Abscheider 12 oder 12' sind jeweils mit einem Ablaßventil 13 oder 13' und einem Dreiwegeventil 14 oder 14' ausgerüstet. Das eine Ende des Dreiwegeventils 14 oder 14'■ ist verbunden mit einem Luft-Kompressor (nicht dargestellt), und sein anderes Ende ist verbunden mit einer Säugpumpe (nicht dargestellt).

Die Schlicker-Fülleitung 6 ist mittels eines biegsamen Schlauches 16 mit einem Ventil 2 2 einer Schlicker-Fülleinheit 15 verbunden. Die Einheit 15 umfaßt einen

Schlicker-Behälter 17, eine Pumpe 18, deren Eingang mit dem Boden des Behälters 17 verbunden ist,· ein Ventil 19, das mit dem Auslaß der Pumpe 18 und mit den Ventilen 22 und 21 verbunden ist, sowie eine Schlicker-Rücklaufleitung 20, die über das Ventil 21 mit dem Ventil

22 in Verbindung steht. Die Schlicker-Fülleinheit 15 ist an einem niedrigeren Ort als die· Form 1 installiert, um die Schwerkraft für das Ablaufen des Schlikkers auszunutzen, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Einheit .15 kann jedoch auch an einem Ort auf-

gestellt werden, der höher liegt als der der Form 1, wenn man eine Schlicker-Abflußpumpe (nicht eingezeichnet) einsetzt. Ein Wagen 27 für den Transport des geformten Gegenstandes 31 ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen. Der Wagen 27 umfaßt eine

Hebebühne 29 und einen darauf befindlichen Transporter 28. Die. Hebebühne ist aus einer- Warteposition (in der Fig. 3 durch die dpppelpunktiert-gestrichene Linie dargestellt) in eine Arbeitsposition zur Aufnahme des Gegenstandes (in der Fig. 3 durch die ausgezogene Linie

'. dargestellt) verschiebbar. Auf den Transporter 28 ist eine Palette 30 gelegt, die den Gegenstand aufnimmt.

Die in der Fig. 1 dargestellte Apparatur für den Hohlguß von Schlicker umfaßt eine obere Teilform 2a, die in einer oberen Stellung festgehalten wird, und eine untere Teilform 2b, die in einer Position unterhalb der 5 oberen Teilform 2a beweglich gehalten wird. Jedoch ist die Art und Weise der Halterung der Teilformen keineswegs immer auf eine derartige Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann eine untere Teilform mit einer Schlicker-Fülleitung durch Haltestangen in solqher Weise gehalten werden, daß sie sich mit ihrer Unterseite nach oben drehen läßt, und eine Teilform mit einer überlaufleitung kann oberhalb der anderen Teilform in einer Weise gehalten werden, daß sie sich aufwärts und abwärts bewegen läßt, wenngleich diese Ausführungsform in den Zeichnungen nicht bildhaft darge-r stellt ist. In dieser Ausführungsform wird zuerst die obere Teilform entfernt, dann wird die untere Teilform mit der Schlicker-Fülleitung von unten nach oben gedreht, und dann wird der geformte Gegenstand auf das Gestell entformt. Diese Ausführungsform ist besonders zweckmäßig in dem Fall, in dem ein geformter Gegenstand mit einem wesentlich vorspringenden Teil in der Weise erzeugt wird, daß die Form so entworfen ist, daß die untere Teilform den vorspringenden Teil enthält, wobei der obere Teil zuerst entfernt wird und dann die untere Teilform nach oben gedreht wird, so daß der geformte Gegenstand zum Entformen an ihr hängt, so daß der Restschlicker leicht abfließen kann und der geformte Gegenstand sich sicher auf das Gestell entformen läßt.

Die oben erwähnten Filterelemente 3, 3' bestehen im wesentlichen aus porösen Filtermaterxalien mit einem geeigneten Kohäsions- oder Selbstbindevermögen, das dem Druck standhält, der auf die Filterelemente 3, 3¹ zur

Einwirkung gebracht werden soll. Zu den porösen Materialien für das Filterelement zählen beispielsweise Gips, poröse Zementstoffe, poröse Kunststoffe, poröses Metall■, poröse Keramiken- sowie Mischungen aus diesen,
die. als derartige Filtermaterialien in der Fachwelt bekannt sind. Unter dem Gesichtspunkt einer rationellen Herstellung einer die Filterelemente enthaltenden Form • können die porösen Materialien für die Filter vorzugsweise aus einem in. Wasser oder in einer Flüssigkeit disp.ergierbaren Material bestehen. Die oben erwähnte Entwässerungsvorrichtung wie etwa die Leitungen 5, 5' bestehen vorzugsweise aus durchlässigen Leitungen wie Schläuchen oder Bändern, die poröser sind als die FiI-termaterialien. Derartige durchlässige' Materialien unterliegen keinen besonderen Beschränkungen, soweit sie durchlässiger und poröser als die Filtermaterialien sind. Beispielsweise kann in wirksamer Weise ein aus Fasern (z.B. aus Baumwolle) gestrickter Schlauch mit

einem äußeren' Durchmesser von etwa 2 nun bis etwa 20 mm als typisches Material dafür eingesetzt werden.

Die die Entwässerungsleitungen 5, 5¹ enthaltenden Filterelemente 3, 3' können rationell auf nachstehende Weise hergestellt werden: Zunächst wird ein Modell mit Abmessungen hergestellt, die diejenigen des zu formenden Gegenstandes um den Abstand zwischen den inneren Oberflächen der Filterelemente 3, 3¹ und den Entwässerungsleitungen 5, 5¹ (z.B. um 40 mm bis 100 mm) überschreiten. Dann wird Drahtgewebe gegen die Oberfläche

des Modells gedrückt, wodurch ein Käfig aus gepreßtem Drahtgewebe entsteht, ähnlich dem in der Fig. 4 dargestellten Käfig 32, der eine Form ähnlich derjenigen der jeweiligen Form der herzustellenden Filterelemente 3, 3" besitzt. Ein oder mehrere- poröse Schläuche für die

Herstellung der Entwässerungsleitung werden auf dem erhaltenen gepreßten Käfig 32 aus Drahtgewebe in geeigneten Abständen zwischen den einander ' benachbarten Schläuchen befestigt, z.B. in Abständen von 5 bis ' 100 mm, beispielsweise dadurch, daß die Schläuche um das Drahtgewebe gewickelt werden.

Die gepreßten Drahtkäfige mit den darauf befestigten Schläuchen (vgl. 33 in Fig. 4) werden im Inneren der druckfesten Gefäße für die obere Teilform 2a bzw. die untere Teilform 2b angeordnet. Die Enden der porösen Schläuche werden jeweils in die Öffnungen 8, 8' außerhalb der.druckfesten Gefäße 2 eingeführt. Dann wird das entsprechende Teil des Modell-Prototyps für den zu formenden Gegenstand in die aus dem gepreßten Drahtkäfig 33 und dem druckfesten Gefäß bestehende untere Teilform 2b eingeführt, wobei der Abstand zwischen dem Modell-Prototyp und dem gepreßten Käfig aus Drahtgewebe die wirksame Dicke des Filterelements definiert. Eine Aufschlämmung des oben genannten Filtermaterials wird in den Zwischenraum zwischen dem Modell-Prototyp und dem Gefäß für die untere Teilform 2b eingefüllt und dann gehärtet, wodurch die untere Teilform gebildet wird. Nach dem Aushärten des eingegossenen Filtermaterials wird das den gepreßten Drahtkäfig 33 für die obere Teilform 2a enthaltende Gefäß passend an die untere Teilform 2b angefügt. Das verflüssigte Filtermaterial (d.h. die Aufschlämmung) wird dann in den Zwischenraum zwischen den oberen Teil dös Modell-Prototyps und dem Gefäß für die obere Teilform 2a hineingegossen und ge-

härtet. -

Schließlich wird das druckfeste Gefäß 2 in zwei Teile geteilt, und der Modell-Prototyp des zu formenden Gegenstandes wird entfernt. Auf diese Weise wird mit.Erfolg eine Form aus zwei voneinander trennbaren, zueinander passenden Teilformen verfügbar gemacht, wobei jede der Teilformen ein druckfestes Gefäß, ein Filterelement im Inneren des Gefäßes und eine in geeigneten Abständen angeordnete und in das Filterelement eingebettete Entwässerungsleitung, die mit Öffnungen zur
Außenseite des Gefäßes in Verbindung steht, umfaßt.

Hinsichtlich der Anordnung der porösen Schläuche oder dergleichen für die Bildung der Entwässerungsleitung wird bevorzugt, daß eine fortlaufende Leitung nur eine oder zwei Hauptflächen des gepreßten Käfigs aus Draht-

gewebe 32 bedeckt und daß das eine Ende oder die beiden Enden jedes Schlauches unabhängig .mit den Öffnungen nach außerhalb des Gefäßes verbunden sind, wie dies schematisch in der Fig. 4 dargestellt ist, damit die Ableitung des Wassers, das Unter-Druck-Setzen zur Aus-

scheidung von Wasser und das Entspannen zum .Anziehen des geformten Gegenstandes in die Teilform wirksam durchgeführt werden und auch Vorbereitungen für einen lokalen Bruchschaden- des Filterelements getroffen werden. Mit anderen Worten, es wird bevorzugt, daß die in

dem Filterelement enthaltene Entwässerungsleitung in mehrere Leitungssysteme unterteilt ist, z.B. in vier oder fünf Leitungen im Falle der Fig. 4, die aus porösen Schläuchen bestehen, und daß jede der Leitungen unabhängig für sich mit den Öffnungen zur Außenseite

0 des druckfesten Gefäßes in Verbindung steht.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Apparatur und insbesondere der Filterelemente sind im Folgenden angegeben. Diese Daten können jedoch von Fachleuten auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung leicht modifiziert und dem zu verwendenden Filtermaterial, dem zu verwendenden Schlicker und dergleichen angepaßt werden.

(a) Effektive Dicke des Filterelements.

Die effektive Dicke bezeichnet den Abstand zwischen der inneren Oberfläche des Filterelements und der Entwässerungsleitung. Die erforderliche Dicke hängt von den Filtereigenschaften und der mechanischen Festigkeit des . Filterelements ab. Eine poröse Platte mit einer Dicke von 1 mm oder weniger und guter mechanischer Festigkeit kann ebenfalls verwendet werden. Im Falle eines zer-

brechlichen' Filtermaterials wie Gips wird die Dicke durch die Erfordernisse der mechanischen Festigkeit bestimmt und liegt im Bereich der ein- bis achtfachen Dicke des Durchmessers der Entwässerungsleitung und vorzugsweise im Bereich der etwa zwei- bis etwa fünf-

fachen Dicke desselben. Beispielsweise wird eine Dicke von etwa 20 mm im Fall einer gestrickten Baumwoll-Schlauchleitung mit einem Durchmesser von 10 mm verwendet. Wenn die effektive Dicke größer als 100 mm ist, wird es gelegentlich schwierig, einen geformten Gegen-

stand glatt aus der Form zu entfernen.

(b) Porosität des .Filtermaterials.

Diese hängt ebenfalls von der mechanischen·Festigkeit des Filtermaterials ab und liegt im allgemeinen im Be-" reich von 10 % bis 80 %. Im Falle von Gips liegt die
Porosität vorzugsweise im Bereich von 30 % bis 60 % und typischerweise bei etwa 40 % bis etwa 45 %.

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(c)· Porengröße des Filtermaterials.

Diese kann von dem Schlicker und dem anzuwendenden Druck abhängen und liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 60 μιτι. Im Falle von Gips beträgt die Porengröße
vorzugsweise 1 bis 40 um und typischerweise 1 bis 30 um.

(d) Variation der Durchlässigkeit des Filterelements.

Im Prinzip sollte die Durchlässigkeit des Filterelements gleichmäßig sein, jedoch ist eine Variation derselben bis zu 15 % empirisch zulässig.

(e) Zwischenräume oder Abstände zwischen den Entwässerungsleitungen.

Diese hängen von den Eigenschaften des einzusetzenden Schlickers, dem porösen Material für die Rohrleitungen

und ebenso auch von der Formgebung und der Größe des zu formenden Gegenstandes ab. Im Falle eines gestrickten Baumwollschlauchs· mit 10 mm Außendurchmesser liegt der Abstand zwischen den Rohrleitungen im Bereich von 0 bis 100 mm, vorzugsweise von 5 bis 60 mm und typischerweise von 10 bis 50 mm.

Das Verfahren zum Hohlguß eines Schlickers gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Benutzung der in der ■ Fig. 1 dargestellten Apparatur in der folgenden Weise durchgeführt werden.

Ein durch die Pumpe 18 unter Druck gesetzter Schlicker wird über das Ventil 19, das Ventil 22, den biegsamen

Schlauch 16 und die Schlicker-Fülleitung'6 in die Hohlform 4 eingespeist, die durch die gemeinsame Arbeitsstellung der oberen Teilform 2a und der unteren Teilform 2b gebildet wird. Während des Einspeisens des Schlickers wird das Ventil 11 zur Atmosphäre hin geöffnet. Wenn der eingespeiste Schlicker mittels der Überlaufleitung 7 den überlaufbehälter 9 erreicht, wie dies durch den Flüssigkeitsstandhöhen-Anzeiger 10 signalisiert wird, wird die Pumpe 18 ausgeschaltet, und das Ventil 22 wird geschlossen. Druckluft, z.B. etwa 4,9 bis 14,7 bar (5 bis 15 kg/cm²), wird dann durch Drehen des Ventils 11 in den überlaufbehälter 9 eingeleitet, um den Schlicker in der Hohlform 4 unter Druck zu set-

■ zen. Gleichzeitig wird der Druck in den Gas-Flüssigkeits-Abscheidern 12, 12" durch Öffnen der Ventile 13, 13' auf Atmosphärendruck oder alternativ durch Schließen der Ventile 13, 13' und Drehen der Ventile 14, 14' auf einen Unterdruck gebracht, z.B. von etwa 400 bis 933 mbar (300 bis 700 miriHg) . Auf diese Weise wird der unter Druck stehende Schlicker in der Hohlform 4 rasch auf den Oberflächen der Filterelemente 3, 3¹ abgelagert, da das in dem Schlicker enthaltene Wasser durch die Filterelemente in die unter niedrigerem Druck stehenden Entwässerungsleitungen 5, 5' hinausgedrückt wird. Nachdem dieser Absitzvorgang eine vorherbestimmte Zeit lang durchgeführt wurde, z.B. etwa 9 min für eine Ablagerung von 9 mm Dicke, wird der Druck im Inneren des Überlaufbehälters 9 wiederum durch Drehen des Ventils 11 auf Atmosphärendruck gebracht, und der überschüssige, in der Hohlform 4 verbliebene, nicht abgesetzte Restschlicker wird durch Öffnen der Ventile 22, 21 über die Schlicker-Fülleitung 6, den - biegsamen Schlauch 16, das Ventil 22, das Ventil 21 und die Schlicker-Rücklaufleitung 20 in den Schlicker-Behälter

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17 zurückgeschickt, wie sich .anhand der Fig. 2 verfolgen läßt·. Nach, dem .Abfließenlassen des Schlickers kann Druckluft dazu benutzt werden, den abgesetzten Schlikker wieder unter Druck zu setzen und seinen Wasser-Gehalt gleichmäßig zu vermindern, indem das Ventil 11 zu einer Druckluft-Quelle hin geöffnet wird und das Ventil 22 geschlossen wird. Während des Abfließens des Schlickers und dem erneuten Unter-Druck-Setzen wird der Druck innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Abscheider 12, 12' auf Atmosphärendruck oder Unterdruck gehalten.

Danach wird in dem Gas-Flüssigkeits-Abscheider 12 Unterdruck hergestellt, dem Gas-Flüssigkeits-Abscheider Γ2' wird durch Schließen des Ventils 13' und Drehen des Ventils 14' Druckluft zugeführt, und die Entwässerungsleitung 5' wird unter Druck gesetzt, um etwas in dem Filterelement 3' verbliebenes Wasser zwischen der Oberfläche des Filterelements 3' und dem geformten Gegenstand auszuscheiden und zwischen diesen einen Wasserfilm zu bilden. Die untere Teilform 2b wird von. der

oberen Teilform 2a getrennt und zur Entfernung der unteren Teilform 2b abwärts bewegt, und der geformte Gegenstand 31 wird durch das Vakuum an das Filterelement 3 angezogen, an dem es von der oberen Teil form herabhängt. .Der Wagen 27 für den geformten Gegenstand wird

unter .den hängenden Gegenstand bewegt, und die Hebebühne 29 wird hochgefahren, damit der Ständer 30 sich dem Boden des geformten Gegenstandes 31 nähert. Dann wird dem Gas-Flüssigkeits-Abscheider 12 durch Drehen des Ventils 14 Druckluft zugeführt, um die Entwässe-

rungsleitung 5 unter Druck zu setzen. Auf diese Weise wird etwas in dem Filterelement 3 verbliebenes Wasser zwischen dem Filterelement 3 und dem geformten Gegenstand 31 ausgeschieden und bildet zwischen diesen einen

Ί y U I Z

Wasserfilm, und der geformte Gegenstand 31 wird von der oberen Teilform 2a befreit, so daß der vermittels der Schwerkraft auf dem Ständer 3 0 ruht. Die Hebebühne 2 9 wird dann abwärts bewegt, der Wagen 27 für den geformten Gegenstand wird in die Warteposition bewegt, die in der Fig. 3 durch die doppelpunktiert-gestrichene Linie dargestellt ist, und auf diese Weise wird der geformte' Gegenstand 31 so erhalten, daß er auf dem Ständer 30 steht. Die untere Teilform 2b wird angehoben und wieder in die zu der oberen Teilform 2a passende Arbeitsstellung gebracht, und beide werden für den nächsten Gieß-Arbeitsgang durch Klammern miteinander verbunden.

In der Aus führungs form, in der die obere Teilform zuerst entfernt wird und danach die untere Teilform nach oben gedreht wird, sind die Arbeitsgänge die gleichen wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß zunächst ein Wasserfilm zwischen dem Filterelement der oberen Teilform und dem geformten Gegenstand gebildet wird, die obere Teilform nach oben entfernt wird, wobei der geformte Gegenstand in die untere Teilform angezogen wird, und danach die untere Teilform nach oben umgedreht wird, so daß der geformte Gegenstand an ihr nach unten hängt.

Die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens zum Hohlguß eines Schlickers sind im Folgenden angegeben. Diese Daten können jedoch von Fachleuten auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung leicht modifiziert und dem Filtermaterial, den Kenngrößen des Schlickers und dergleichen angepaßt werden.

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(i) Zusammensetzungen des zu verwendenden Schlickers.

Ein herkömmlicher, für den Guß oder Hohlguß verwendeter Schlicker kann mit Erfolg bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die Zusammensetzung des Schlikkers ist im Folgenden in Form eines Beispiels dargestellt, wobei die Prozentzahlen Näherungswerte bezogen auf das Gewicht sind und die festen Bestandteile etwas Feuchtigkeit enthalten können:

(typischerweise) Tone . 17 bis 38 % (24 %)

Töpfersteinpulver 40 bis 60 % · (48,5 %)
Feldspat 10 bis 20 % (14 %)
Schamotte 8 bis 10 % ( 9 %)
Dolomit 0,1 bis 1,0 % ( 0,5 %)

' Wasser (bezogen auf die festen

Bestandteile) 35 bis 50 % (40 %).

(ii) Temperatur des Schlickers.

Die Temperatur· des Schlickers liegt im allgemeinen im Bereich von 10⁰C bis 60⁰C, vorzugsweise von 15°C bis

· 40⁰C und typischerweise von 25°C bis 35°G. In der Praxis wird der Schlicker bei kaltem Wetter auf etwa 28⁰C angewärmt und bei mildem oder warmem Wetter durch Rühren bei- der vorgenannten Temperatur gehalten. Der Begriff "Schlicker", wie er hierin verwendet wird, be-

zeichnet im übrigen eine fließfähige wäßrige Suspension von Keramik- oder Porzellanmaterialien für den Guß oder Hohlguß, die im allgemeinen bei einer oben bezeichneten Temperatur gehalten werden.

.j ι y υ ι ζ

(iii) Auf den Schlicker wirkender Druck bei dem Schritt der Ablagerung.

Der Druck liegt im Bereich von 0,981 bar (1 kg/cm²) bis zu einem sicheren Druck für das Filterelement, vorzugsweise etwa 4,9 bis 49,0 bar (etwa 5 bis .etwa 50 kg/cm²) und typischerweise etwa 6,9 bis 29,4 bar (etwa 7 bis etwa 30 kg/cm²).

(iv) Entspannen der Entwässerungsleitungen bei dem Schritt der Ablagerung.

Der Druck hängt von dem Filterelement und der Rohrleitung ab, die verwendet werden sollen. Die Entspannung kann Null sein, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 13,3 mbar (10 mmHg) bis zu einem sicheren Druck für das Filterelement, vorzugsweise etwa 267 mbar

(200 mmHg) oder mehr und typischerweise etwa 667 mbar (500 mmHg) oder mehr.

übrigens wurde seitens der Anmelderin unerwarteterweise gefunden, daß während der Ablagerung eines Schlickers auf den Filterelementen die Absetzgeschwindigkeit nicht proportional der Summe des auf den Schlicker wirkenden Drucks und des an den Rohrleitungen anliegenden Vakuums ist. Das bedeutet im einzelnen, daß zu Beginn' des Absetzens die Druckerniedrigung/Entspannung der Rohrleitungen keinen großen Unterschied bewirkt, wenn das FiI-terelement noch ziemlich trocken ist, daß jedoch im weiteren Verlauf des Absetzens die Absetzgeschwindigkeit und die Härte der geformten Gegenstände in ausgeprägter Weise dadurch erhöht werden, daß der Druck in den Entwässerungsleitungen erniedrigt wird. Darüber

hinaus kann die Druckerniedrigung während der ersten Phase des Absetzens sogar ein Verstopfen der Filterelemente verursachen. Es läßt sich sagen, daß es wirksam ist, das'Entspannen der Leitungen nur in der späteren
Phase, etwa den letzten 273 bis 1/20, vorzugsweise etwa den letzten 1/2 bis 1/10, des Schrittes des Absetzens durchzuführen. In jedem Falle wird jedoch bevorzugt, daß die Druckerniedrigung in der Entwässerungsvorrichtung während, d.h. wenigstens eines Teils der Zeitspanne, des Schrittes" des Absetzens des Schlickers gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

(v) Dicke des abgesetzten Schlickers.

Die geeignete Dicke liegt im Fall hohler geformter Gegenstände im allgemeinen im Bereich von etwa 3 mm bis
25 mm und in der Praxis bei. etwa 10 mm. Die. Ablage-. rungsmenge und die' Zeitdauer des Formens sind in diesem Dickenbereich im wesentlichen proportional.

(vi) Oberf lächenhär'te des geformten Gegenstandes bein Entfernen der Form.

Die Härtezahl wird mit.Hilfe eines Härteprüfgeräts mit einem Gummistempel gemessen, das von der Peaccock Company geliefert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der' geformte. Gegenstand mit der folgenden Härte entformt und auf einen Ständer gestellt werden, ohne
eine Verformung oder Beschädigung zu erleiden:
Äußere Oberfläche der

geformten Gegenstände 60 bis 80,
vorzugsweise 70 bis 80,

Innere Oberfläche der
geformten Gegenstände 30- bis 40.

(vii) Auf die Rohrleitungen wirkender Druck zum Ausscheiden von Wasser beim Entfernen der Form.

Der Druck hängt von dem Filterelement ab und liegt im allgemeinen im Bereich von 0,49 bis 8,83 bar (0,5 bis 9 kg/cm²), vorzugsweise von 0,98 bis 6,86 bar (1 bis 7 kg/cm²) und typischerweise von 1,96 bis 4,90 bar (2 bis 5 kg/cm²).

(viii) Evakuierung der Rohrleitung, um den geformten Gegenstand an das Filterelement einer Teilform anzuziehen.

Der Unterdruck beträgt im', allgemeinen 13,3 mbar (10 mmHg) oder mehr, vorzugsweise 267 mbar (200 mmHg) oder mehr und typischerweise 667 mbar (500 mmHg) oder mehr.

Beispiele und Vergleichsbeispiele

Eine Apparatur, wie sie im Vorstehenden beschrieben wurde und in den Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellt ist, wurde zur Durchführung von Arbeitsgängen des Hohlgusses von Schlicker zuir Herstellung hohler geformter Gegenstände benutzt. Die verwendeten Entwässerungsleitungen entsprachen der Darstellung in Fig. 4. Die speziellen Daten der verwendeten Apparatur und die angewandten Bedingungen der Arbeitsgänge des Gießens und des Entformens sind im Folgenden angegeben:

(a) Effektive Dicke des

Filterelements:

(b) . Porosität des Filter

materials:

(c) Porengröße des Filter

materials:

(d) Variation der Durchlässigkeit

des Filterelements:

(e) Zwischenraum zwischen

den Entwässerungsleitungen:

(f) Material und

Außendurchmesser der Rohrleitung:

(g) Filtermaterial:. (i) Zusammensetzung des

verwendeten Schlickers:

(ii) Temperatur des Schlickers: (iii) Auf den Schlicker wirkender Druck bei dem Schritt der Ablagerung:

(iv) Entspannen der Entwässerungsleitungen bei dem Schritt der Ablagerung:

etwa 70 mm.

etwa 42 %.

etwa 3 μπι.

etwa 10 %.'

etwa 3 0 mm. gestrickter Baumwollschlauch; etwa 10' mm. Gips.

Oben beschriebene typische Zusammensetzung, etwa 29⁰C. etwa 9,81 bar

(10 kg/cm²)

etwa 667 mbar

(500 mmHg)

während der letzten Hälfte desselben.

(v) Dicke des abgesetzten'Schlickers:etwa 9 mm. (vi) Gummistempel-Oberflächenhärte der geformten Gegenstände beim Entfernen der Form:

Äußere Oberflächen d.g.G.: etwa 70. Innere Oberflächen cLg.G.: etwa 35. (Vii) Abmessungen der .geformten Gegenstände: Geformter Gegenstand für Wasserbehälter etwa 2 00 mm χ etwa 360 mm χ etwa 390 mm (Höhe).

- 34 - . ■

Die geformten Gegenstände für einen Wasserbehälter ähnlich denjenigen, die in den Fig. 1 bis 3 dargestellt sind wurden gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt. Der Schritt des Absetzens beginnend mit dem Einspeisen des Schlickers und endend mit dem. Ablaufenlassen des Schlickers dauerte etwa 12 min. Der nachfolgende Schritt des sicheren Entformens des geformten .·Gegenstandes auf einen Ständer ohne Verformung oder . . Beschädigung desselben dauerte etwa 2 min.

Zum Vergleich wurden die · nachstehend beschriebenen Versuche, deren -Bedingungen außerhalb derjenigen der vorliegenden Erfindung liegen,'ebenfalls durchgeführt:

(A) In dem Falle, in dem die Entwässerungsleitung nicht.entspannt·wurde, damit der geformte Gegenstand angezogen wurde und hing, mußte der Schritt des Entformens als mühsamer Arbeitsgang von Hand nach langem Stehen des geformten· Gegenstandes in der Form durchgeführt werden. Beim Entformen nach 1 h Stehenlassen in der Form ging der geformte Gegenstand zu Bruch. Der Gegenstand konnte von Hand nach 1,5 h Stehenlassen in der Form entformt werden.

(B) In dem Falle, in dem Druckluft nicht auf die Entwässerungsleitung einwirkte, um die Ausscheidung von Wasser zwischen dem geformten Gegenstand und

dem Filterelement herbeizuführen, war es erfor-. derlich, den geformten Gegenstand zu trocknen und sein Volumen schrumpfen zu lassen, damit er der .

Form entnommen werden konnte. Infolgedessen dauerte es etwa 2 h, den geformten Gegenstand zu trocknen und zu entformen.

Wie.im Vorstehenden im einzelnen beschrieben ist, umfaßt das Verfahren zum.Hohlguß von Schlicker unter Verwendung der Apparatur dafür gemäß der vorliegenden Erfindung den Schritt, den Schlicker in der Form unter
Druck zu setzen und Wasser durch die im Inneren der Form gebildete Entwässerungsvorrichtung abfließen zu lassen, den Schritt, etwas Wasser zwischen dem geformten Gegenstand und einer Teilform auszuscheiden, um diese Teilform zu entfernen und den geformten Gegen-

stand· von der anderen Teilform anziehen und an dieser hängen zu lassen, und den Schritt, ·■ etwas .Wasser zwischen dem geformten Gegenstand, und dem Filterelement der zweiten Teilform auszuscheiden, um den geformten Gegenstand vermittels der Schwerkraft auf einen Ständer zu stellen. Auf diese Weise werden unter anderen die nachstehenden herausragenden Wirkungen erzielt:

(i) Der durch Gießen geformte Gegenstand wird in Übereinstimmung mit vorher festgelegten Spezifikationen rasch ohne Verformungen und Beschädigungen auf ' dem Ständer erhalten, da im Laufe der einzelnen Arbeitsschritte auf den geformten Gegenstand keine lokalen Spannungen zur Einwirkung .gelangen.

(ii) Aufgrund der synergistischen Wirkung -des Unter-Druck-Setzens des Schlickers und der positiven

.' Entwässerung, durch die innerhalb' der Filterelemen-■ te vorliegenden Entwässerungsleitungen wird die Zeit für die Ablagerung des Schlickers in ausgeprägter Weise verkürzt, wodurch ' die Gesamtdauer des Arbeitsganges einschließlich des Gießens und

Entformens für die Gewinnung eines geformten Gegenstandes so kurz ist, daß sie nur etwa 15 Minuten beträgt.

(iii) Das Gießformen wird nacheinander ohne Trocknung

der Filterelemente durchgeführt, wodurch die Produktionskapazität etwa auf das 48-fache gesteigert wird, verglichen mit einem Ausstoß von zwei Gegenständen pro Tage bei den herkömmlichen
Arbeitsgängen von Hand.

(iv) Darüber .hinaus ist die Gießform für die Apparatur der vorliegenden Erfindung so haltbar, daß sie etwa 800 bis 1000 Arbeitsgänge des Formens .aushält.

(v) Im Ergebnis wird die Produktivität beträchtlich verstärkt, und die Kosten für geformte Gegenstände werden deutlich gesenkt.

Leerseite

Claims

VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES
VONKREISLER KELLER SELTING WERNER

Ina Seito Co., Ltd. Tokoname, Aichi, Japan

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Or.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dip!.-lng. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln

OEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÜLN 1

25. Mai 1983 AvK/GF 383

Patentansprüche

1. Verfahren zum Hohlguß von Schlicker zur Gewinnung eines im wesentlichen hohlen, geformten Gegenstandes (31) unter Verwendung einer Apparatur mit einer Form (1) aus wenigstens zwei trennbaren, einander entsprechenden Teilformen (2a, 2b.) für die Bildung einer Hohlform (4) , wobei jede Teilform (2a, 2b) ein druckfestes luftdichtes Gefäß (2) und im Inneren des Gefäßes (2) ein Filterelement (3, 3") umfaßt, das eine Entwässerungsvorrichtung (5, 5') enthält, die mit öffnungen zur Außenseite des Gefäßes (2) verbunden ist, und wobei eine der Teilformen (2a) eine Überlaufleitung (7) besitzt, die mit der Außenseite des Gefäßes (2) verbunden ist, und eine andere Teilform (2b) eine Schlicker-Fülleitung (6) besitzt, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) Einfüllen des Schlickers durch die Schlicker-Füllleitung (6) in die Hohl'form (4) , bis zugeführter Schlicker über die Überlaufleitung (7) abfließt;

b) Verschließen der Schlicker-Fülleitung (6) und Unter-Druck-Setzen des Schlickers, um ein Absetzen

des Schlickers auf den Filterelementen (3, 3') der Form (1) . bis zu einer gewünschten Dicke zu erleichtern, wobei das ablaufende Wasser aus der Form (1) entfernt wird;

c) Einstellen' der Schlicker-Fülleitung (6) nach unten und Ablaufenlassen des in der Hohlform (4) verbliebenen, nicht abgesetzten Restschlickers durch die Schlicker-Fülleitung (6);

d) Entspannen der Entwässerungsvorrichtung (5) einer der Teilformen (2a) zur Erzeugung eines Vakuums zwischen dieser einen Teilform und dem entstehenden Gegenstand (31) , Einleiten von Druckluft in die Entwässerungsvorrichtung (5^f) der anderen Teilform (2b) zur Ausscheidung von etwas Wasser zwischen dem Filterelement (3¹) und dem entstehenden geformten Gegenstand (31) und Entfernen dieser anderen Teilform (2b) von dem geformten Gegenstand (31); und danach

e) Aufhängen des in der einen Teilform (2a) haftenden geformten Gegenstandes (31) über einem Gestell, Einleiten von Druckluft in die Entwässerungsvorrichtung (5) der Teilform (2a) zur Ausscheidung von etwas Wasser zwischen dem Filterelement (3) .

. dieser einen Teilform (2a) und dem geformten Gegenstand (31) und sicheres Entformen des geformten Gegenstandes (31) auf das Gestell.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Unter-Druck-Setzens des Schlickers die Entwässerungsvorfichtungen (5, 5') entspannt werden.

3. .Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-. net, daß das Entspannen der Entwässerungsvorrichtungen

_ ο —

(5, 5") in einer späteren Phase, während etwa der letzten 2/3 bis etwa 1/20 der Zeitdauer, des Schrittes des Absetzens durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsvorrichtung (5, 5') ein Entwässerungsrohr ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlicker eine fließfähige wäßrige Suspension eines Keramik- oder Porzellan-Materials ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entwässern des Schlickers Druckluft zugeführt wird, um den abgesetzten Schlicker unter Druck zu setzen und den Wassergehalt des geformten Gegenstandes (31) zu senken.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilformen (2a, 2b) in einer oberen und einer unteren Position angebracht werden, so daß sie entsprechend zueinander passen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Teilform (2a) zuerst entfernt wird, die untere Teilform (2b) nach oben gedreht wird, so daß der geformte Gegenstand (31) an ihr hängt, und der Gegenstand .(31) auf ein Gestell entformt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein geformter Gegenstand (31) mit einem im wesentlichen vorstehenden Teil dadurch erzeugt wird, daß die Form (1). den vorspringenden Teil in der unteren Teilform. (2b) mit einer Schlickerfülleitung (6) enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Filterelement (3, 3') enthaltene Entwässe-. rungsrohr (5) in eine Vielzahl von Leitungen unterteilt ist und jede dieser Leitungen unabhängig von den anderen mit den Öffnungen zur Außenseite des druckfesten Gefäßes (2) in Verbindung steht.

■11. Apparatur für den Hohlguß von Schlicker zur Gewinnung eines geformten Gegenstandes (31), die die folgenden Teile umfaßt:·

a) eine Form (1) aus wenigstens zwei trennbaren, einander entsprechenden Teilformen (2a, 2b) die zusammen eine.Hohlform (4) bilden, worin jede Teilform (2a, 2b) ein druckfestes luftdichtes Gefäß (2) und im Inneren des Gefäßes (2) ein Filterelement (3, 3¹) umfaßt, wobei die inneren Oberflächen der Filterelemente (3, 3') die Gestalt des zu formenden Gegenstandes definieren, und das. Filterelement (3, 3^f) eine Entwässerungsvorrichtung (5, 5¹) enthält, die mit Öffnungen zur Außenseite des Gefäßes (2) verbunden ist, und wobei eine der Teilformen (2b) eine Schlicker-Fülleitung (6) besitzt und eine andere Teilform (2a) eine überlaufleitung (7) besitzt, die mit der Außenseite des Gefäßes (2) verbunden sind,

b) einen Schlicker-^Vorratsbehälter (17), Ventile (19, 21, 22) und eine Pumpe (18), die durch ein Rohrsystem (16, 20) mit der Schlicker-Fülleitung (6). der Teilform (2b) verbunden sind;

c) einen Luft-Kompressor, der mittels eines .Mehrwegventils (11) und eines Überlaufbehälters (9) mit der Überlaufleitung (7) der Teilform (2a) verbunden ist;

-δα) einen Luft-Kompressor, der über Mehrwegventile (14, 14') durch ein Rohrsystem (8, 8') mit den öffnungen jedes Entwässerungssystems (5, 5') verbunden sind; ■·

e) Haltevorrichtungen für jede der Teilformen (2a, 2b) , wobei mindestens eine der Teilformen (2b) beweglich gehaltert ist;

f) . ein bewegliches Gestell (29), das den geformten

Gegenstand (31) sicher aufzunehmen vermag.

12. Apparatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsvorrichtung (5, 5¹) ein Entwässerungsrohr ist.

13. Apparatur nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Teilformen (2a, 2b) in mehrere Teilformen weiter unterteilt ist.

14. Apparatur nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilform (2b) mit der Schlicker-Fülleitung

(6) so angeordnet ist, daß sie sich beim Ablaufenlassen des nicht abgesetzten Restschlickers in der unteren Position befindet, und daß eine der Teilformen (2a, 2b) so ausgebildet ist, daß sie den geformten Gegenstand

(31) anzuziehen und hängend zu halten vermag, wenn der Gegenstand (31) auf das Gestell entformt wird.

15. Apparatur nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilformen (2a, 2b) in einer oberen und einer unteren Position angebracht' werden, so daß sie entsprechend zueinander passen.

16. Apparatur nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Teilform (2b) so konstruiert ist, daß sie von unten nach oben gedreht werden kann, so daß

der geformte Gegenstand (31) von ihr angezogen wird und an ihr hängt, wenn der Gegenstand (31) auf das Gestell entformt wird.

17. Apparatur nach Anspruch 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines ■geformten Gegenstandes (31) mit einem im wesentlichen vorstehenden Teil die Teilform (2b). mit der Schlickerfülleitung (6) einen vorspringenden Teil enthält und so ausgebildet ist, daß der geformte Gegenstand (31) von ihr angezogen wird und an ihr hängt.

18. Apparatur nach Anspruch 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines geformten Gegenstandes (31) mit einem im wesentlichen vorstehenden Teil die Form (1) den vorspringenden Teil in der unteren Teilform (2b) mit einer Schlickerfülleitung (6) enthält.

19. Apparatur nach Anspruch 11 bis 18, dadurch gekennzeich- . net, daß das Filterelement (3, 3') im wesentlichen aus •einem druckfesten Filtermaterial mit passender Kohäsions- oder Selbstbindefähigkeit besteht, das porös ist, jedoch Schlicker filtriert.

20. Apparatur nach Anspruch 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungsrohr (5, 5¹) im wesentlichen aus einem durchlässigen Schlauch oder Band besteht, das poröser ist als das Filterelement (3, 3')·

21. Apparatur nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der durchlässige Schlauch ein aus Fasern gestrickter Schlauch ist.

22. Apparatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das' in dem Filterelement (3, .3') enthaltene Entwässerungsrohr (5, 5¹) in eine Vielzahl von Leitungen unterteilt ist und jede dieser Leitungen unabhängig von den anderen mit den Öffnungen zur Außenseite des druckfesten Gefäßes (2) in Verbindung steht.