DE3700396C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenformmaschine zum Extrudieren von keramischen Formkörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bisher verwendeten bekannten Kolbenformmaschine dieser Art wird vor dem Strangpressen einer in den Materialzylinder eingebrachten keramischen Masse eine Absaughaube in luftdichter Weise am einen Ende des Materialzylinders angebracht, um mit Hilfe von Absaugrohren die Luft aus dem Massezylinder abzusaugen, so daß das Innere des Materialzylinders auf einen einem Vakuum nahen Zustand gebracht wird. Anschließend wird der Hydraulikzylinder betätigt, um dessen Kolben anzutreiben, so daß der Kolbenkopf in den Materialzylinder zum Extrudieren der keramischen Masse aus diesem eingeführt wird, um ein gewünschtes geformtes Produkt zu erhalten.

Bei der bekannten Kolbenformmaschine bleibt jedoch das Innere des Materialzylinders noch in einem vakuumnahen Zustand, wenn der Kolbenkopf nach Beendigung des Extrudierens der keramischen Masse aus dem Materialzylinder zurückgezogen wird. Als Ergebnis dessen kann ein Teil der Masse, der an dem Preßmundstück haftet und im Materialzylinder verbleibt, abbrechen, anwachsen oder teilweise im Materialzylinder weiterhin vorhanden sein, wodurch ein Hindernis für das Extrudieren der folgenden keramischen Masse entsteht. Außerdem sind eine große Zugkraft und eine lange Zeitdauer erforderlich, um den Kolben im Materialzylinder im vakuumnahen Zustand zurückzuziehen.

Die Erfindung liegt im Hinblick auf den Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenformmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Kolben im Materialzylinder in einfacher und genauer Weise zurückziehbar sein soll und die verbleibenden Teile des verpreßten Rohlings den nächsten Extrusionsvorgang nicht behindern.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist das Luftströmungsventil einen Schaft sowie den T-förmigen Kopf auf, der mit dem Schaft durch wenigstens eine Spann- oder Setzschraube verbunden ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist der mit der Luftströmungsöffnung versehene zentrale Teil des Kolbenkopfes aus einem rostfreien Stahl gefertigt, der sich vom Material des übrigen Teils des Kolbenkopfes unterscheidet.

Bei der Kolbenformmaschine nach der Erfindung wird der Kopf des Luftströmungsventils mit der ebenen Fläche des Kolbenkopfes durch den O-Ring in Berührung gebracht, wenn der Kolbenkopf seinen Vorschub ausführt, womit die Luftdichtheit zwischen dem Kolbenkopf und dem Luftströmungsventil gesteigert und damit ein Eintreten von Keramikmaterial in die Luftströmungsöffnung verhindert wird. Beim Zurückziehen des Kolbenkopfes kann ein Abblasen der Luft durch das Luftströmungsventil ohne Schwierigkeiten in vorteilhafter Weise bewerkstelligt werden.

Wenn der zentrale Teil des Kolbenkopfes, in dem das Luftströmungsventil vorgesehen ist, aus einem rostfreien Stahl gefertigt ist, kann die Festigkeit des Kolbenkopfes erhöht werden. Wenn der Kopf des Luftströmungsventils mit dessen Schaft durch eine Spannschraube verbunden ist, so kann ein Abbau des Kopfes vom Schaft erleichtert werden, was ein Inspizieren oder eine andere Behandlung des Luftströmungsventils einfach macht.

Um die oben herausgestellten Nachteile der bekannten Kolbenformmaschine zu beseitigen, ist bereits eine Kolbenformmaschine vorgeschlagen worden (DE 36 34 306 A1), die einen mit einem Luftströmungsventil versehenen Kolbenkopf aufweist und ermöglicht, den Kolbenkopf in einfacher Weise aus dem Materialzylinder herauszuziehen. Bei dieser Maschine ist der Kopf des Luftströmungsventils als kegelstumpfförmiger Kopf verjüngt, so daß er in einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Vertiefung des Kolbenkopfes zum Sitzen kommen kann, um hier einen dichten Abschluß zu bilden. Wenn hohe Drücke angewendet werden, so tritt jedoch oft eine geringe Menge von Keramikmaterial zwischen den Kopf des Luftströmungsventils und den Kolbenkopf ein, was wahrscheinlich auf die trichterförmige Vertiefung zurückzuführen ist. Diese Menge an Keramikmaterial kann dann eine Luftströmungsöffnung verstopfen, wodurch letztlich das Luftströmungsventil nicht in der richtigen und ausreichenden Weise arbeitet. Das hat eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit zur Folge, um das Luftströmungsventil zu reinigen und zu reparieren.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand seiner bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Kolbenformmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die Kolbenformmaschine nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den in Fig. 2 gezeigten Teil der Maschine.

Die in Fig. 1 gezeigte, erfindungsgemäße Kolbenformmaschine 1 umfaßt einen Materialzylinder 3, der am einen Ende mit einem Preßmundstück 2 versehen ist. Ferner umfaßt die Kolbenformmaschine 1 eine Absaugvorrichtung 7 mit einem Kolbenkopf 5 sowie einer Absaughaube 6 und einen Hydraulikzylinder 8, dessen Kolben 4 mit der Absaugvorrichtung 7 verbunden ist. Alle diese Bauteile sind auf einem Maschinengestell 9 angeordnet. Bei dieser Anordnung wird, nachdem ein zylindrischer Rohling aus Keramikmaterial in den Massezylinder 3 mittels einer Rohling-Zufuhreinrichtung 10 eingebracht worden ist, der Materialzylinder 3 mit Hilfe der Absaughaube 6 evakuiert, worauf der Hydraulikzylinder 8 betätigt wird, um den Kolbenkopf 5 mit Hilfe des Kolbens 4 in den Materialzylinder 3 einzuführen, so daß der Rohling durch das Preßmundstück 2 extrudiert wird, womit man ein gewünschtes geformtes Produkt erhält.

In den Fig. 2 und 3 ist die Absaugvorrichtung näher dargestellt, wobei zu Fig. 2 gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Gemäß Fig. 2 ist am Außenumfang des Kolbenkopfes 5, der mit dem Kolben 4 zusammenarbeitet und eine solche Abmessung hat, daß er eng dem Massezylinder 3 angepaßt ist, ein O-Dichtungsring 21 vorgesehen, um zwischen dem Kolbenkopf 5 und dem Materialzylinder 3, die Luftdichtheit aufrechtzuerhalten, wenn der Kolbenkopf in diesen eingeführt wird. Die Absaughaube 6 mit Absaugrohren 22 ist so vorgesehen, daß sie den Kolbenkopf 5 abdeckt, wobei zwischen dem Kolben und der Absaugglocke 6 eine luftdichte Schiebeverbindung besteht. Die Absaughaube 6 wird durch Luftdruckzylinder 23-1 und 23-2, deren eine Enden am Maschinengestell 9 befestigt sind, angetrieben. Diese Luftdruckzylinder 23-1 und 23-2 dienen dazu, die Absaughaube 6 zum Zweck einer Evakuierung des Materialzylinders 3 zum Einsetzen des Kolbenkopfes 5 in diesen Zylinder 3 mit diesem in enge Anlage zu bringen.

Ein Luftströmungsventil 25, das einen Kopf 25a und einen Schaft 25b hat, ist im Zentrum des Kolbenkopfes 5, der die Luftabsaugvorrichtung 7 in der in Fig. 4 gezeigten Weise bildet, angeordnet. Das Luftströmungsventil 25 dient dazu, eine im Zentrum des Kolbenkopfes 5 ausgebildete Luftströmungsöffnung 26 zu verschließen und zu öffnen. Im geschlossenen Zustand des Luftströmungsventils 25 ist dessen Kopf 25a mit einem im Kolbenkopf 5 um die Luftströmungsöffnung 26 herum vorgesehenen O-Dichtungsring 27 in Anlage, um einen dichten Abschluß der Luftströmungsöffnung aufrechtzuerhalten.

Bei dieser Ausführungsform ist der Kopf 25a des Luftströmungsventils 25 mit dessen Schaft 25b durch eine Flachkopf-Setzschraube 28 verbunden. Der Kolbenkopf 5 ist in seinem Zentrum, das mit dem O-Dichtungsring 27 und der Luftströmungsöffnung 26 versehen und durch gestrichelte Linien 30 in Fig. 3 angedeutet ist, aus rostfreiem Stahl gefertigt. Die mit der Erfindung erzielte Wirkung kann selbstverständlich auch bei einem Luftströmungsventil, das aus einem Stück gebildet ist, und mit einem Kolbenkopf aus einem einzigen Material erreicht werden.

Der Extrudiervorgang, der unter Verwendung der oben beschriebenen Luftabsaugvorrichtung 7 abläuft, wird im folgenden erläutert. Zuerst wird der Kolbenkopf 5 ortsfest gehalten, während die Druckluftzylinder 23-1 und 23-2 betätigt werden, um die Absaughaube 6 in dichte Anlage mit dem Materialzylinder 3 zu bringen. In diesem Zustand wird der Materialzylinder 3 mit Hilfe der die Absaugrohre 22 aufweisenden Absaughaube 6 evakuiert, so daß er einen vakuumnahen Zustand annimmt. Anschließend wird der Hydraulikzylinder 8 betätigt, um den mit dem Luftströmungsventil 25 versehenen Kolbenkopf 5 in den Materialzylinder 3 mit Hilfe des Kolbens 4 einzuführen, so daß der im Materialzylinder 3 befindliche Rohling aus diesem extrudiert wird. Das Luftströmungsventil 25 wird in diesem Fall geschlossen, wenn es gegen den Rohling stößt.

Nach Beendigen des Extrudierens wird eine geringe Luftmenge mit einem Druck von etwa 1 bis 4 bar durch die Rohre 22 der Absaughaube 6, die mit dem Materialzylinder 3 in enger Anlage ist, eingeführt, um am Kolbenkopf 5 im Materialzylinder 3 einen Druckunterschied hervorzurufen, durch den das Luftströmungsventil 25 zwangsweise geöffnet wird. Hierauf wird, während weiterhin über die Rohre 22 Luft in den Materialzylinder 3 eingeführt wird, der Hydraulikzylinder 8 betätigt, um den Kolbenkopf 5 in seine Ausgangslage zurückzuführen, und es werden auch die Druckluftzylinder 23-1 und 23-2 betätigt, um die Absaughaube 6 ebenfalls in ihre Ausgangslage zurückzuführen. Als Ergebnis dessen gelangt ein Raum zwischen dem Kolbenkopf 5 und dem Rohling unter einen dem Atmosphärendruck nahen Druck, wenn der Kolbenkopf nach dem Extrudieren des Rohlings seine Bewegung vom Materialzylinder 3 weg ausführt. Folglich wird der Kolbenkopf 5 auf leichte und einfache Weise aus dem Materialzylinder 3 herausgezogen.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Rohling in horizontaler Richtung extrudiert wird, so ist das lediglich beispielhaft anzusehen, da der Rohling auch in einer vertikalen oder geneigten Richtung extrudiert werden kann.

Wie sich aus der Beschreibung klar ergibt, umfaßt die erfindungsgemäß ausgebildete Kolbenformmaschine ein Luftströmungsventil, dessen Kopf mit der ebenen Fläche des Kolbenkopfes über den O-Dichtungsring in Berührung bringbar ist, wenn der Kolbenkopf seine Vorschubbewegung ausführt, wodurch die Luftdichtheit zwischen dem Kolbenkopf und dem Luftströmungsventil verbessert und ein Eintreten von Keramikmaterial in die Luftströmungsöffnung verhindert wird. Beim Zurückziehen des Kolbenkopfes kann durch das Luftströmungsventil die Luft ohne Schwierigkeiten in der gewünschten Weise abgeblasen werden. Sowohl der T-förmige Kopf des Luftströmungsventils, der die Luftströmungsöffnung mit seiner ebenen Fläche abdeckt, als auch die Luftströmungsöffnung, die nicht trichterförmig ausgebildet ist, erschweren bzw. verhindern ein Eintreten von Rohlingmaterial in die Luftströmungsöffnung. Demzufolge wird die Luftströmungsöffnung durch keramisches Rohlingsmaterial nicht verstopft, wodurch das Luftströmungsventil zuverlässig für ein Abblasen der Luft sorgen kann.

Claims (3)

1. Kolbenformmaschine zum Extrudieren von keramischen Formkörpern mit einem Materialzylinder zur Aufnahme eines Rohlings, einem mit Materialzylinder verschiebbar aufgenommenen Kolbenkopf, einem Hydraulikzylinder mit einem mit dem Kolbenkopf verbundenen Kolben und einer Absaughaube, die in luftdichter Weise gleitend am Kolben vorgesehen ist und Ansaugrohre aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenkopf ein Luftströmungsventil (25) angeordnet ist, das eine im Kolbenkopf (5) ausgebildete Luftströmungsöffnung (26) im Bereich einer mit dem Rohling im Materialzylinder in Berührung befindlichen Fläche schließt und öffnet, daß der Kolbenkopf (5) einen in dieser Fläche um die Luftströmungsöffnung (26) herum angeordneten O-Dichtungsring (27) aufweist und daß das Luftströmungsventil (25) einen mit der ebenen Fläche des Kolbenkopfes über den O-Dichtungsring in Berührung gelangenden T-förmigen Kopf (25a) umfaßt, der bei einem Vorschub des Kolbenkopfes im Materialzylinder zum Extrudieren des Rohlings die Luftströmungsöffnung verschließt.

2. Kolbenformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftströmungsventil (25) einen Schaft (25b) sowie den T-förmigen Kopf (26a) aufweist, der mit dem Schaft durch wenigstens eine Spannschraube (28) verbunden ist.

3. Kolbenformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Luftströmungsöffnung (26) versehene zentrale Teil des Kolbenkopfes (5) aus einem rostfreien Stahl gefertigt ist, der sich vom Material des übrigen Teils des Kolbenkopfes unterscheidet.