DE3724592C2 - - Google Patents
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-
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form
für das Druckschlickergießen von Keramikteilen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer solchen Form.
Ein Teil der bekannten Formen für das Druckschlickergießen wird durch
Ausfüllen eines verstärkenden, druckbeständigen Behälters
oder Eisenrahmens mit Formmasse oder Pulver (d. h.
mit einer Mischung aus einem Epoxidharz und Sand) hergestellt,
um eine poröse Schicht zu bilden.
Eine Vielzahl von Teilen, die auf diese Weise hergestellt
werden, werden zusammengesetzt, um einen Formhohlraum
zu bilden und der Schlicker wird unter einem Druck
von einigen bar, bis zu 30 bar oder mehr in die
Form gebracht und diesem Druck in der Form ausgesetzt.
Dies macht es erforderlich, die Einzelteile der Form
fest miteinander zu verspannen, so daß die Form dem Innendruck,
der auf die inneren Formflächen lastet, widerstehen
kann.
Bei einer bekannten Form nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE-OS
33 19 012) wird der Spanndruck durch die poröse Schicht aufgenommen,
die eine niedrige Festigkeit und eine geringe Elastizität
hat. Dies macht es erforderlich, die poröse
Schicht verhältnismäßig dick auszuführen. Eine übermäßige
Dicke führt jedoch zu einem anderen Nachteil derart,
daß die Druckbelastung der porösen Schicht, die aus dem
Druck auf den Schlicker während des Druckgießens resultiert,
erhöht wird, mit der Folge, daß an der dem zu
gießenden Formteil zugewandten Formfläche der Form bzw.
der porösen Schicht Risse auftreten können und daß das gegossene
Formstück durch die elastischen Rückfederungskräfte der
porösen Schichten bei der Entlastung des Gießdruckes
festgehalten wird, wenn es entformt werden soll, so daß
das Entformen komplizierter Formstücke schwierig ist.
Andererseits führt das Aushärten der porösen Schicht
während ihrer Formgebung zu einem vergrößerten
Schrumpfen oder einer Deformation der Form und kann die
Genauigkeit der Teilungsebene bzw. der in der Trennebene
der Form liegenden Flächen beeinträchtigen. Wenn die Genauigkeit
der Trennfläche der Form unzureichend ist,
tritt der weitere Nachteil auf, daß der in die Form eingegossene
Schlicker unter hohem Druck herausspritzt oder
während des Gießvorganges an der Teilungsebene austritt,
so daß während des Gießvorganges große Gießnasen entstehen.
In der Form sind Kanäle vorgesehen, um das Wasser durch
die poröse Schicht hindurch während des Gießprozesses
abzuführen und um Wasser und Luft zur Formfläche der
Form durch die poröse Schicht hindurchzublasen, wenn das Formstück
entformt werden soll. Wenn die beim Druckschlickergießprozeß
verwendete Form aus einem Oberteil
und einem Unterteil besteht, kann das Formstück nicht
gleichzeitig aus dem oberen und unteren Teil heraus entformt
werden. Daher besteht eine übliche Praxis darin,
das Formstück von einem Teil der Form durch Zuführung von
Druckluft zu dem Formstück durch die Kanäle abzulösen, während
das Formstück am anderen Teil der Form durch Evakuierung
dieses anderen Teiles durch dessen Kanäle anhaftet
und anschließend das Formstück von dem anderen Teil
durch Aufheben des Unterdruckes und Zuführen von Druckluft
zu dem anderen Teil abzulösen. Die Kanäle müssen
so aufgebaut sein, daß sie es ermöglichen, daß Wasser
und Luft gleichmäßig zur Formfläche der Form eingespritzt
und eingeblasen werden können, während das Formstück
entformt wird, da sonst das Formstück nur schwer von
der Form gelöst werden kann und teilweise in seiner
Qualität beeinträchtigt wird. Bei den Formen des Standes
der Technik wird auf die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke
der porösen Schicht und eine zudem möglichst geringe
Schichtdicke entlang der ganzen Formfläche kein
Wert gelegt, so daß Wasser und Luft nicht gleichmäßig
zur Formfläche geführt werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Form der
eingangs genannten Art zu schaffen, aus der das
gegossene Formstück ohne Schwierigkeiten
entfernt werden kann, ohne daß Schlicker während
des Gießvorganges aus der Form austritt, und welcher der
poröse Innenkörper jederzeit frei von Rissen bleiben
soll. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung der Form angegeben
werden.
Diese Aufgabe wird bezüglich, der Form erfindungsgemäß
durch die Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Form ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.
Das Verfahren zur Herstellung der Form nach der
Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 9.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird unter
Ausnutzung und Anwendung einer Teilungsfläche bzw. Teilungsebene
eines Formteiles, das vorher auf einem Bodenbrett
vorbereitet wurde, das andere Formteil durch Aufsetzen
auf das erste Formteil vorbereitet, so daß der
exakte Formschluß beider Teile in der Teilungsebene der
Form stets gesichert werden kann.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen verdeutlicht. In diesen zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der porösen
Körper für das Oberteil und das Unterteil einer Form,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines verstärkenden
Eisenrahmens,
Fig. 3 die Herstellung eines Oberteiles der Form
im Querschnitt,
Fig. 4 die Herstellung des Unterteiles der Form
im Querschnitt und
Fig. 5 eine aus Oberteil und Unterteil
bestehende Form nach der Erfindung im
Querschnitt.
Fig. 1 zeigt poröse Körper, die bei der Herstellung
einer Form nach der Erfindung verwendet
werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird das vorliegende
Ausführungsbeispiel anhand eines porösen Körpers
1 für ein Formoberteil und eines porösen Körpers 2
für ein Formunterteil erläutert. Diese porösen Körper 1
und 2 werden vorher hergestellt. Jeder der porösen Körper
1 und 2 hat eine Formfläche 3 und eine Außenfläche
4, die der Formfläche gegenüberliegt. Eine Mehrzahl
von Kanälen 5 ist in vorgegebener Teilung in den porösen
Körpern 1 und 2 ausgebildet und erstreckt sich parallel
zur Formfläche 3. Die Kanäle 5 auch in der Außenfläche
des porösen Körpers 1 oder 2 vorgesehen sein. Ein
Verteilerkanal 6 ist ebenfalls in bezug auf den porösen
Körper 1 und 2 vorgesehen, um die Kanäle 5 zu verbinden
und an den Schnittpunkten Verbindungen herzustellen.
Eine Verbindungsöffnung 7 ist außerdem an den porösen
Körpern 1, 2 vorgesehen, um die Kanäle 5 und 6 mit der
Außenseite der Form verbinden zu können.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden ein verstärkender
Eisenrahmen 8 und ein verstärkender Eisenrahmen 9, oben
und unten offen, verwendet, um die Form nach der
Erfindung herzustellen. Diese verstärkenden
Eisenrahmen 8 und 9 sind durch eine Mehrzahl von Verstärkungsstreben
10 versteift.
Wenn die Form hergestellt werden soll, wie dies Fig. 3
zeigt, werden der poröse Körper 1 und der verstärkende
Eisenrahmen zuerst auf einem Bodenbrett, einer Platte
od. dgl. 11 angeordnet, dessen bzw. deren Oberfläche vorher mit
einem Trennmittel behandelt wurde. Damit wird zwischen
dem porösen Körper 1 und dem verstärkenden Eisenrahmen 8
ein Raum umschlossen. Ein Rohr wird mit der Verbindungsöffnung
7 des porösen Körpers 1 verbunden, und ein Belüftungsrohr
zur Einblasung von Druckluft in den Formhohlraum
wird mit dem porösen Körper 1 verbunden. Als nächstes
wird Dichtungskunstharz 12 auf die Oberfläche des
porösen Körpers 1 gebracht, die der Formfläche 3 desselben
gegenüberliegt, d. h. auf die Außenfläche 4 und
auch auf den Oberflächenabschnitt des Bodenbrettes 11,
der die Teilungsebene der Form zwischen dem Rahmen 8 und
dem porösen Körper 1 bestimmt. Nachdem das Kunstharz 12
ausgehärtet ist, wird ein Klebstoff nicht nur auf das
Kunstharz 12 auf der Oberfläche des porösen Körpers 1
gegenüberliegend zur Formfläche 3 und auf das ausgehärtete
Kunstharz 12 auf der Brettfläche, sondern ebenso
auf die Innenfläche des verstärkenden Eisenrahmens 8
aufgetragen. Anschließend wird der Raum zwischen dem
verstärkenden Eisenrahmen 8 und dem porösen Körper 1 mit
einem Füllstoff 13 bis zur Oberkante des Eisenrahmens 8
ausgefüllt, um den porösen Formkörper 1 vollständig einzuhüllen
und hierdurch ein Formoberteil 14 zu schaffen.
Nachdem der Füllstoff 13 ausgehärtet ist, wird das Formoberteil
14 von dem Bodenbrett 11 entfernt.
Ein Formunterteil 15 wird anschließend auf die folgende
Weise hergestellt. Das Formoberteil 14, das wie
vorbeschrieben gefertigt wurde, wird umgedreht, so daß
es auf seiner ehemaligen Oberseite zu liegen kommt und
mit seiner Teilungsfläche, bestimmt durch die Kunstharzschicht
12, nach oben zeigt. Anschließend wird ein Trennmittel
auf diese Teilungsfläche aufgebracht. Dann wird,
wie in Fig. 4 gezeigt, der poröse Körper 2 auf den porösen
Körper 1 aufgesetzt und der verstärkende Eisenrahmen
9 wird genau über den Eisenrahmen 8 auf diesen aufgesetzt.
Ein Rohr wird mit der Verbindungsöffnung 7 für
die Kanäle verbunden und ein Schlicker-Zuführungsrohr
wird mit dem porösen Körper 2 verbunden. Anschließend
wird Dichtungskunstharz 12 auf die Oberfläche des porösen
Körpers 2 aufgebracht, die dessen Formfläche 3 gegenüberliegt
und gleiches geschieht in bezug auf die
Teilungsfläche des ersten Formteiles. Ein Klebstoff wird
auf das Dichtungskunstharz 12 auf die Außenfläche 4 des
porösen Körpers 2 aufgebracht und ebenso auf die Teilungsfläche
und auf die Innenfläche des Eisenrahmens 9,
nachdem das Dichtungskunstharz 12 ausgehärtet ist. Anschließend
wird der Raum zwischen dem verstärkenden
Eisenrahmen 9 und dem porösen Körper 2 durch den Füllstoff
13 ausgefüllt. Nachdem dieser Füllstoff 13 ausgehärtet
ist, kann das Formunterteil 15 leicht von dem
Formoberteil 14 abgenommen werden, da die Teilungsebene
bzw. -fläche 22 mit einem Trennmittel versehen wurde.
Das Dichtungskunstharz, das sowohl für die Teilungsfläche
als auch für die gegenüberliegenden Außenflächen 4
der porösen Körper 1, 2 verwendet wird, soll vorzugsweise
auch nach Aushärtung flexibel sein und kann z. B. aus
einer Mischung von Epoxidharz und einem Härtungsmittel
aus Polymid bestehen. Wenn diese Kunstharzschicht übermäßig
dick ist, wird ihre Formgenauigkeit infolge
Schrumpfens während des Aushärtens vermindert und wird
beträchtlich infolge des Verspanndruckes zum Zusammenhalten
der Formteile in der Teilungsebene der porösen
Körper 1, 2 deformiert, so daß eine Überlastung der Teilungsfläche
auftritt. Somit sollte die
Dichtungskunstharzschicht nicht übermäßig dick sein und
kann z. B. 10 mm oder weniger betragen, vorzugsweise 5 mm
oder weniger. Der Füllstoff kann vorzugsweise Beton oder
Mörtel sein, da diese Stoffe auch nach Aushärtung nur
eine geringe Schrumpfung haben und gießfähig sind,
sowie eine hohe Druckfestigkeit in bezug auf den Verspanndruck
für die Formteile aufweisen. In diesem Fall
kann der Klebstoff vorzugsweise ein Gemisch sein, das
als Hartbestandteil ein Epoxidharz sowie irgendeine Kombination
eines Härtungsmittels aus Polyamid, Thiol und
modifiziertem Polyamid enthält.
Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Zustand, in dem das
Formoberteil und das Formunterteil 14 bzw. 15 miteinander
verbunden sind. In Fig. 5 ist
ein Schlicker-Zuführungsrohr 16 dargestellt, zum Eingießen von
Schlicker unter hohem Druck in einen Formhohlraum 17,
der durch die porösen Körper 1 und 2 begrenzt wird.
Verbindungsrohre 18 zur Herstellung
von Verbindungen zwischen den Kanälen 5, die in den
porösen Körpern 1 und 2 ausgebildet sind, und der Außenseite
der Form können dazu verwendet werden,
das Wasser aus dem Schlicker nach außen durch
die porösen Körper 1 und 2 und die Kanäle 5 abzuführen
oder um Druckluft zuzuführen, um Wasser oder Luft von
den Formflächen 3 zu entfernen.
Ein Belüftungsrohr 19 zur Zuführung von Druckluft in
den Formhohlraum dient dazu, den Schlicker auszutragen
und den Wasseranteil des Gußstückes zu verringern.
Ein Schlickaustragrohr 20 ist
durch einen Dreiwegehahn 21 mit dem Schlickerzuführungsrohr
16 verbunden. Wie aus Fig. 5 ersichtlich
ist, befindet sich das Dichtungskunstharz 12
schichtartig zwischen den porösen Körpern 1 und 2 und
dem Füllstoff 13, um zu verhindern, daß Wasser und Luft
aus den porösen Körpern 1, 2 austreten (und umgekehrt).
Außerdem ist die Teilungsebene 22 der Form durch Schichten
des Dichtungskunstharzes 12 bedeckt und gebildet,
die miteinander in engen Kontakt kommen, wenn die Form
verspannt wird, und zuverlässig und vollständig verhindern,
daß Schlicker aus der Trennebene austritt. Der
Spanndruck wird durch die breiten Trennelementabschnitte
aufgenommen, die durch die Füllstoffe 13 gebildet werden.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ein
Verfahren zur Herstellung einer Form beschrieben, die
aus zwei Teilen besteht. In vergleichbarer Weise kann
selbstverständlich auch eine Form hergestellt werden,
die aus drei oder mehr Teilen besteht, ohne daß hierdurch
das Konzept der Erfindung verlassen
wird. Im Falle, daß die Form z. B. aus Ober-, Unter- und
Seitenteilen besteht, sind die Eisenrahmen zur Verstärkung
der Ober- und Unterblöcke so gestaltet, daß sie
einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt haben,
und der Seitenblock wird verwendet, um die Teilungsfläche
mit dem oberen und unteren Block zu bilden. Die so
vorbereiteten Ober- und Unterteile werden aufrechtgestellt,
und das Seitenteil wird auf der oberen Teilungsfläche
gefertigt.
Nach der Erfindung werden die vorher vorbereiteten
porösen Körper in ihren verstärkenden Eisenrahmen
durch die Füllstoffe fixiert, und der Verspanndruck
wird durch die Füllkörper, die auch die Teilungsebene im
wesentlichen bilden, aufgenommen, so daß die porösen
Körper 1, 2 dünner als früher gemacht werden können. Die
erfindungsgemäß ausgebildete Teilungsebene
gewährleistet, daß die
Formteile eine vorzügliche Paßfähigkeit aufweisen. Überdies
können die Dichtungskunstharzschichten, die die
Teilungsebene bilden bzw. bedecken, jedes Austreten von
Schlicker verhindern.
Claims (9)
1. Form für das Druckschlickergießen von Keramikteilen, bestehend
aus zumindest einem Formoberteil und zumindest einem
Formunterteil, die jeweils einen einen Formhohlraum bildenden
porösen Innenkörper mit Kanälen und einen verstärkenden
Außenrahmen aufweisen, wobei in den Formhohlraum eine Druckluftleitung
mündet, die Kanäle des Innenkörpers mit Strömungsmittelleitungen
kommunizieren und eine Schlicker-Zuführungsleitung
sowie eine Schlicker-Abführungsleitung mit
dem Formhohlraum verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenkörper (1, 2) an seiner Außenseite mit einer Dichtungskunstharzschicht
(12) abgedichtet ist und von einem
druckfesten, aushärtbaren Füllstoff (13) umgeben ist, der
den Innenkörper (1, 2) mit dem Außenkörper (8, 9) verbindet,
und daß eine Trennebene (22) der Form zwischen dem Innenkörper
(1, 2) und dem Außenkörper (8, 9) durch eine doppelseitige
Dichtungskunstharzschicht (12) gebildet ist.
2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
verstärkende Rahmen ein Eisenrahmen (8) ist.
3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Dichtungskunstharz (12) ein solches ist, das seine Flexibilität
selbst nach der Aushärtung behält.
4. Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Dichtungskunstharz eine Mischung aus Epoxidharz und einem
Härtungsmittel aus Polyamid ist.
5. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungskunstharzschicht (12) eine Dicke
von 10 mm oder weniger, vorzugsweise von 5 mm oder weniger
aufweist.
6. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllstoff (14) ein gießfähiges Material
ist, das auch nach dem Aushärten eine geringe Schrumpfung
sowie eine hohe Druckfestigkeit gegen Preß- oder Klemmbeanspruchung
aufweist.
7. Form nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Füllstoff aus Beton, Mörtel od. dgl. besteht.
8. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klebstoff eine Mischung aus einem Epoxidharz
als Hauptkomponente und einer Kombination eines Härtungsmittels
aus Polyamid oder modifiziertem Polyamid ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Form nach einem der Ansprüche
1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- 1) Anordnen eines verstärkten Außenrahmens (8) und eines porösen Körpers (1) auf einem ebenen Aufsetzkörper (11), der an seiner Oberseite mit einem Trennmittel behandelt ist,
- 2) Auftragen eines Dichtungskunstharzes (12) auf die Außenfläche (4) des porösen Körpers (1), die einer Formfläche (3) dieses porösen Körpers (1) gegenüberliegt, und auf einen Teil der Oberfläche des Aufsetzkörpers (11) zwischen dem Außenrahmen (8) und dem porösen Körper (1),
- 3) Auftragen eines Klebstoffes auf das Dichtungskunstharz (12) und auf die Innenoberfläche des Außenrahmens (8), nachdem das Dichtungskunstharz (12) ausgehärtet ist,
- 4) Ausfüllen des Raumes zwischen dem porösen Körper (1) und dem Außenrahmen (8) mit einem Füllstoff (14),
- 5) Umdrehen des so gebildeten ersten Formteiles (14) mit der Oberseite nach unten zusammen mit dem porösen Körper (1) und dem Außenrahmen (8), um eine Formteilungsfläche (22) nach oben zu richten, und Auftragen eines Trennmittels auf diese Formteilungsfläche (22),
- 6) Aufsetzen des anderen porösen Körpers (2) auf den ersten porösen Körper (1),
- 7) Aufsetzen eines zweiten verstärkenden Außenrahmens (9) auf den ersten verstärkten Außenrahmen (8),
- 8) Auftragen eines Dichtungskunstharzes (12) auf die Außenfläche (4) des anderen porösen Körpers (2), die einer Formfläche (3) des anderen porösen Körpers (2) gegenüberliegt, und auf die Formteilungsfläche (22) des ersten Formteiles,
- 9) Auftragen eines Klebstoffes auf das Dichtungskunstharz (12) und die Innenseite des aufgesetzten zweiten verstärkenden Außenrahmens (9), nachdem das Dichtungskunstharz ausgehärtet ist,
- 10) Ausfüllen des Raumes zwischen dem aufgesetzten zweiten Außenrahmen (9) und dem zweiten porösen Körper (2) mit einem Füllstoff (13) und
- 11) Abnehmen des so gebildeten Formteiles (15) von dem ersten Formteil (14), nachdem der Füllstoff (13) ausgehärtet ist.
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