DE3713529A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von hohlteilen aus keramischen schlickern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlteilen aus keramischen Schlickern unter Verwendung von Gipsgießformen.

Beim herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Hohlteilen wird ein sogenanntes Gießkarussell verwendet. Dabei wird eine getrocknete Gipsform auf eine Drehscheibe einer sich karussellartig drehenden Transportvorrichtung gesetzt und mit Schlicker gefüllt. Die Karussellvorrichtung verfügt über eine Vielzahl solcher Drehscheiben, die am Umfang des Karussells angeordnet sind und die mit Gipsformen besetzt werden. Nach dem Füllen der Gipsform, dem eventuellen Nachfüllen und Aus­ kippen des überflüssigen Schlickers wird die Gipsform umge­ kippt auf dem Gießkarussell stehen gelassen zur Bildung eines lederharten Scherbens. Danach wird die Gipsform wieder umge­ dreht, auseinandergenommen und der lederharte Formling heraus­ genommen. Dieses bekannte Verfahren erfordert viel Zeit für die Scherbenbildung insbesondere bei Keramikschlicker und relativ dicke Gipsformen für die Wasseraufnahme bei mehreren Eingüssen, weil eine Zwischentrocknung der Formen am Karussell nicht möglich ist. Diese Formen müssen in einen separaten Trockner gebracht werden.

Aus "Keramische Zeitschrift", 35. Jahrgang, Nr. 3, 1983, Seite 130 bis 134 ist ein Verfahren zur Intensivierung des Gießprozesses bekannt, wonach der Trocknungsprozeß der Gips­ formen dadurch rationalisiert wird, daß das Trocknen der For­ men gleichzeitig mit der Scherbenbildung verläuft. Es wird zu diesem Zweck eine Gießtaktstrasse vorgeschlagen, die von der Eingußstation unmittelbar durch einen Trockner führt, in dem die Gipsformen trocknen, bis der Formling lederhart ist und der Gipsform entnommen werden kann. Gleich danach soll die Gipsform wieder zusammengesetzt und erneut zum Schlickergießen geschickt werden. Dabei soll die Zahl der Gipsformen um etwa die Hälfte reduziert werden können, da ständig mit allen Gipsformen produziert werden kann. Außerdem soll sich der Scherben bei höheren Temperaturen schneller bilden können, so daß die Gießtaktstraße gegenüber vorbekannten Gießtaktstraßen auf die Hälfte verkürzt werden kann. Voraussetzung für das Gelingen der Rationalisierung ist die Verwendung dünnwandiger Gipsformen, weil sie schneller austrocknen. Dieses bekannte Verfahren kann für große und lange Taktstraßen bei geeigneten Losgrößen anwendbar sein.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die es gestatten, den Trocknungsprozeß auch in kleinen Anlagen zu rationalisieren und zudem kleine Losgrößen wirtschaftlich zu produzieren. Dabei soll die Vorrich­ tung kompakt aufgebaut und einfach bedienbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den davon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Kombination aus Gießtisch, Kippvorrichtung und Trockner, die eine Baueinheit bilden. Sie ist insbesondere geeignet für die Fertigung kleiner Losgrößen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bestückt mit mehreren, in gerader Reihe angeordneten Drehtellern, so daß theoretisch der Anzahl der Drehteller entsprechend verschiedene Artikel gegossen werden können, wenn die Scherbenbildungszeit und die Höhe der Gipsform gleich ist. Das Besondere der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt gegenüber einer Anlage mit Gießkarussell darin, daß alle Vorteile der bekannten auto­ matisch arbeitenden, großen Gießanlagen verwirktlicht sind, daß aber dennoch eine sehr hohe Flexibilität gewährleistet ist, d.h. es kann von Hand jede Form einzeln oder es können alle Formen gleichzeitig über eine Batterie-Eingußstation beschickt werden; die Scherben­ bildung erfolgt im Trockner, wobei die Gipsformen seitlich angeblasen und gleichzeitig gedreht werden; die Gipsformen werden nach Ablauf der Scherbenzeit gleich­ zeitig automatisch aus der Trocknerzone gefahren, ausgekippt und nach entsprechender Auslaufzeit in die Eingußstellung zurückgedreht, in die Trocknerzone zurückgefahren und durch Anblasen und unter Dreh­ ung der Gipsformen weitergetrocknet; nach der Nachtrocknung werden die Artikel den Gipsformen entnommen und die Gipsformen wieder in den Trockner gefahren und nachgetrocknet. Sie stehen dann unmittel­ bar am Arbeitsort zum erneuten Eingießen zur Verfügung.

Die in den Arbeitsablauf geschalteten Trocknungsphasen bewirken eine Trocknung der Gipsformen und schnellere Bildung des Scherbens. Sie ermöglichen ausserdem eine erhebliche Reduzierung der Gipsformwand­ stärke. Z.B. benötigt man zur Herstellung eines Feinsteinzeugscherbens nach dem herkömmlichen Verfahren mit Gießkarussell Gipsformwandstärken von 4 bis 5 cm und eine Scherbenzeit von 45 Minuten, wobei die Gips­ formen nur 2 bis 3 Eingüsse pro Tag vertragen. Bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren können für den gleichen Artikel Gipsformen mit Wand­ stärken von 1,5 cm verwendet werden; die Scherbenzeit beträgt 15 Minu­ ten und die Gipsformen vertragen 7 Eingüsse pro Tag.

Aus der Erfindung resultiert daher eine Vielzahl von Vorteilen. Durch das zonale Anblasen der Gipsformen von der Seite mit Warmluft und gleichzeitige Drehen der Formen während der Scherbenbildungszeit wird Feuchtigkeit aus der Gipsform abgeführt, woraus eine Verringe­ rung der Scherbenbildungszeit auf etwa 1/3 im Vergleich zur Scherben­ bildungszeit in herkömmlichen Anlagen resultiert, wenn dabei Gips­ formen verwendet werden, die bis zu 2/3 geringere Wandstärken auf­ weisen. Der Arbeitsgang der Vorrichtung kann automatisch gesteuert und ausgeführt werden, und zwar vom Eingießen bis zum Ausnehmen der Gipsformen. Die Trocknung erfolgt während der Stillstandzeiten der Vorrichtung. Die Gipsformen können in derselben Vorrichtung nachge­ trocknet werden. Es ist kein Gipsformenwechsel erforderlich, weil die verwendete Gipsform nach jedem Arbeitszyklus ausreichend ge­ trocknet wieder zur Verfügung steht. Es ergibt sich eine gleich­ mäßige Scherbendicke des Artikels auch nach mehreren Eingüssen in derselben Gipsform.

Es ist eine individuelle, rationelle Fertigung kleiner Losgrößen möglich. Es kann z.B. eine Person sechs erfindungsgemäße Vorrich­ tungen, die hintereinander aufgestellt sind und mindestens sechs verschiedene Artikel verarbeiten, bedienen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert erheblich weniger Raum im Vergleich zu einer Karussell-Anlage. Die Gipseinsparung und die Einsparung von Wärme­ energie beim Trocknen ist besonders hoch.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der Linie III-III in Fig. 2 mit Blickrichtung in Pfeilrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen kastenförmig aufgebaut mit einer Rückwand 8, zwei Seitenwänden 9 und 10, einem Boden 11, einer Deckenwandung 12 und einer Vorderwand 13. Die Deckenwand 12 ist etwa um die Hälfte schmaler als der Boden 11 und grenzt an die Rückwand 8 an. Ausserdem ist die Vorderwand 13 schmaler als die Rückwand und reicht nur bis etwa zur halben Höhe des Kastens; aus dieser Anordnung resultiert eine Öffnung bzw. ein zugängiger Arbeitsraum 14 des Kastens, der sich über die gesamte Länge des Kastens erstreckt.

Kurz über dem Boden 11 ist im Bereich der Vorderwand 13, die - wie abgebildet - trichterförmig schräg nach unten verlaufen kann, eine Schlickerwanne 4 angeordnet, deren Boden 15 zu einer Seiten­ wandung z.B. zur Seitenwandung 10 des Kastens schräg nach unten verläuft, so daß Schlicker, der sich in der Wanne befindet, zu einem seitlichen Auslauf befördert wird.

In etwa halber Höhe des Kastens ist ein horizontales Trag­ gestell 16 angeordnet, das sich von einer Seitenwand zur anderen erstreckt. Das Traggestellt 16 lagert an den oder im Bereich der Seitenwandungen in Doppelpfeilrichtung 17 vor- und zurückfahrbar sowie in Doppelpfeilrichtung 18 schwenkbar in entsprechenden Lagerungen (nicht dargestellt). Geeignete Antriebsmittel (nicht dargestellt) bewirken den Transport des Traggestells in Doppelpfeilrichtung 17 sowie die Schwenkung in Doppelpfeilrichtung 18 (Fig. 3).

Auf dem Traggestell 16 sind in Reihe nebeneinander zwölf Drehteller 1 jeweils um eine vertikale Achse wechselseitig drehbar angeordnet. Die Drehung wird mit geeigneten Antriebs­ mitteln (nicht dargestellt) augezwungen, wobei die Antriebs­ mittel vorzugsweise auf alle Drehteller 1 gleichzeitig und gleichmäßig wirken.

Im Abstand über den Drehtellern 1 ist eine Formenspannvor­ richtung 7 mit zwei Klemmstäben 19 aussermittig zur Drehachse der Drehteller 1 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Kastens erstrecken und wovon jeweils ein Klemmstab 19 sechs benachbarten Drehtellern 1 zugeordnet ist. Die Klemmstäbe 19 sind starr miteinander über zentrale Bolzen 20 verbunden, an denen jeweils eine Zugstange 21 angreift. Die Zugstangen ste­ hen mit einem am Traggestell sitzenden und Lagermittel auf­ weisenden Handhebel (nicht dargestellt) in Verbindung, das die Zugstangen 21 und damit die Klemmstäbe 19 in Doppelpfeil­ richtung 22 auf- und abfahren kann. Der Zweck der Klemmstäbe wird weiter unten erläutert.

Im Bereich der Vorderkante 23 der Deckenwand 12 ist eine Rollo­ einrichtung 25 angeordnet, deren Vorhang 3 nach oben oder unten mit einem Motor 31 gefahren werden kann. Der Rollovorhang 3 reicht ausgefahren bis etwa zur Höhe der Schlickerwanne 4, wobei dort von der Rückwand 8 ein Bodenblech 24 bis zum Rollovorhang 3 vorspringt, so daß durch die Rückwand 8 die Seitenwände 9, 10 das Bodenblech 24 und den Rollovorhang 3 ein Trockenraum 26 gebildet wird, der vom Arbeitsraum 14 durch den Rollovorhang 3 abgeteilt ist. Das Traggestell 16 mit den daran befestigten Teilen kann in den Trocknerraum 26 und wieder herausgefahren werden. Das Kippen erfolgt im Bereich über der Schlickerwanne 4.

Im Raum 27 unter dem Bodenblech 24 im Bereich der Rückwand 8 erstreckt sich in Längsrichtung des Kastens ein Luftrohr 28, von dem senkrecht nach oben im gleichen Abstand voneinander sechs Blasrohre 2 abzweigen. Die Blasrohre 2 befinden sich je­ weils im Bereich zwischen zwei Drehtellern 1 u.zw. dahinter im Bereich der Rückwand 8. Oberhalb der Drehteller 1 weisen die Blasrohre 2 jeweils zwei vertikal verlaufende Schlitzdüsen 29 auf, von denen je eine in Richtung eines Drehtellers gerichtet ist (Fig. 1). Das Luftrohr 28 steht mit einer Umluftanlage 5 in Verbindung, die ein in die Deckenwandung 12 und damit in den Trocknerraum 26 mündendes Absaugrohr 30 aufweist, so daß aus den Düsen 29 strömende Luft in Richtung Drehteller geblasen und über die Absaugleitung 30 aus dem Trocknerraum 26 entfernt werden kann.

Ein seitlich des Kastens angeordneter Steuerschrank 6 enthält die erforderlichen Steuerelemente für das automatische Betreiben der Anlage.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt. Auf die Drehteller 1 werden Gießformen gesetzt. Mit einer Gießbatterie (nicht dargestellt) oder von Hand werden die Formen mit Schlicker gefüllt und das Gestell 16 in den Trocken­ raum 26 gefahren. Der Rollovorhang 3 wird heruntergelassen, die Warmluft angestellt und die Drehteller in langsame wechsel­ seitige Rotation versetzt. Nach einer vorbestimmten Zeit wird die Blasluft abgestellt, der Rollovorhang hochgezogen und die Drehung der Drehteller gestoppt. Das Gestell 16 wird bis zur Pos. "Kippen" vorgefahren, die 12 Formen werden mit der Formen­ spannvorrichtung 7 festgespannt und gekippt, so daß sich über­ flüssiger Schlicker aus den Gießformen in die Schlickerwanne ergießen kann. Nach einer bestimmten Auslaufzeit wird das Gestell 16 zurückgekippt, die Formenspannvorrichtung 7 gelöst und das Gestell 16 in den Trocknerraum gefahren, woraufhin nach Herunterlassen des Rollo­ vorhangs erneut durch Anblasen der Gießformen und Drehung der Dreh­ teller getrocknet wird, bis ein lederharter Scherben hergestellt ist. Danach wird der Trocknerraum wieder geöffnet, das Gestell vorgefahren, die Gipsformen geöffnet und der Formling entnommen. Die Gipsformen werden wieder geschlossen und das Gestell mit den Gipsformen zum Nach­ trocknen in den Trocknerraum gefahren. Nach Schließen des Rollovorhangs erfolgt das Nachtrocknen durch Anblasen und Drehen der Formen, wozu nur kurze Zeit erforderlich ist. Anschließend werden die Formen nach Öffnen des Trocknerraums mit dem Gestell 16 in den Arbeitsraum 14 gefahren und wieder mit Schlicker gefüllt. Es beginnt dann ein weiterer Zyklus zur Herstellung eines keramischen Scherbens.

Die Weiterverarbeitung des lederharten Formlings erfolgt nach üblichen Methoden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlteilen aus kera­ mischen Schlickern unter Verwendung von Gipsgieß­ formen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen zur Bildung eines lederharten Scherbens und/oder zur Trocknung der Formen mit Warmluft angeblasen und dabei gedreht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formen zonal seitlich an­ geblasen werden.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Hohlteilen aus kera­ mischen Schlickern unter Verwendung von Gießformen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine Reihe nebeneinander angeordneter Dreh­ teller (1), die en bloc vor- und zurückfahrbar sowie kippbar und jeweils um eine vertikale Achse drehbar gelagert sind und wobei hinter den Drehtellern ein abgeteilter Trocknerraum (26) vorgesehen ist, in dem Blasdüsen (29) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie im wesentlichen kastenförmig aufgebaut ist und eine Rückwand (8), zwei Seiten­ wände (9 und 10), einen Boden (11) und eine Decken­ wandung (12) und eine Vorderwand (13) aufweist, die Deckenwand (12) etwa um die Hälfte schmaler als der Boden (11) ist und an die Rückwand (8) angrenzt und außerdem die Vorderwand (13) schmaler als die Rück­ wand (8) ist und nur bis etwa zur halben Höhe des Kastens reicht, woraus eine Öffnung (14) des Kastens resultiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß kurz über dem Boden (11) im Bereich der Vorderwand (13) eine Schlickerwanne (4) angeordnet ist, deren Boden (15) zu einer Seitenwand des Kastens schräg nach unten verläuft.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in halber Höhe des Kastens ein horizontales Traggestell (16) angeordnet ist, das sich von einer Seitenwand zur anderen erstreckt, und das in Doppel­ pfeilrichtung (17) vor- und zurückfahrbar sowie in Doppelpfeilrichtung (18) schwenkbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Traggestell (16) die in Reihe nebeneinander angeordneten Drehteller (12) um eine vertikale Achse drehbar lagern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand über den Drehtellern (1) zwei Formenspannvorrichtungen (7) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formenspannvorrichtung (7) mit sechs Klemmstäben (19) außermittig zur Drehachse der Drehteller (1) angeordnet ist, wobei sich die Klemmstäbe (19) in Längsrichtung des Kastens er­ strecken und wovon jeweils ein Klemmstab (19) zwei benachbarten Drehtellern (1) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmstäbe starr mitein­ ander über zentrale Bolzen (20) verbunden sind, an denen jeweils eine Zugstange (21) angreift, wobei die Zugstangen mit einem am Traggestell (16) sitzen­ den und Lagermittel aufweisenden Antriebsmittel in Verbindung stehen, daß die Zugstangen (21) und damit die Klemmstäbe (19) in Doppelpfeilrichtung (22) auf- und abfahren können.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Vorderkante (23) der Deckenwand (12) eine Rolloeinrichtung (25) angeordnet ist, deren Vorhang nach oben oder unten mit einem Motor (26) gefahren werden kann, der Rollovorhang ausge­ fahren bis etwa zur Höhe der Schlickerwanne (4) reicht, wobei dort von der Rückwand (8) ein Boden­ blech (24) bis zum Rollovorhang (3) vorspringt, so daß durch die Rückwand (8) die Seitenwände (9, 10) das Bodenblech (24) und den Rollovorhang (3) der Trocknerraum (26) gebildet wird, der vom Arbeits­ raum (14) durch den Rollovorhang (3) abgeteilt ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Raum (27) unter dem Bodenblech (24) im Bereich der Rückwand (8) sich in Längsrichtung des Kastens ein Luftrohr (28) erstreckt, von dem senkrecht nach oben im gleichen Abstand voneinander Blasrohre (2) abzweigen, die Blasrohre sich jeweils im Bereich zwischen zwei Drehtellern (1), und zwar dahinter im Bereich der Rückwand (8) befinden, wobei oberhalb der Drehteller (1) die Blasrohre (2) jeweils zwei vertikal verlaufende Schlitzdüsen (29) aufweisen, von denen je eine in Richtung eines Drehtellers (1) gerichtet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Luftrohr (28) mit einer Umluftanlage (5) mit Heizregister in Verbindung steht, die ein in die Deckenwandung (12) mündendes Absaugrohr (30) aufweist.