DE3726383A1 - Vorrichtung und verfahren zum schlickergiessen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Schlicker zu keramischen Produkten, wie zum Beispiel Sanitärporzellan, Wasserbehältern, Fliesen, Porzellanplatten und Porzellanrohren, Grabsteinen oder dergleichen.

Bei einem Schlickergießsystem nach dem Stand der Technik wird Schlicker unter einem Druck im Bereich von 3-20 kp/cm² in eine druckbeständige, poröse Gießform eingegossen, so daß der Wasseranteil des Schlickers unter der Wirkung dieses Druckes über die Grenzfläche zwischen der Innenformfläche der Form und dem Schlicker in die Form abgegeben oder gegebenenfalls durch diese hindurch nach außen geführt werden kann. Dieser Gießprozeß wird solange fortgesetzt, bis der Schlicker im Bereich der Formfläche entwässert ist, so daß er sich in einer Schicht von bestimmter Dicke ablagert. Nach Ausbildung dieser Schlickergießschicht bestimmter Dicke an der Innenfläche der Gießform wird die Gießform gedreht oder geneigt, während Druckluft (unter einem Druck von ca. 1-2 kp/cm²) zugeführt wird, um den restlichen Schlicker über eine Schlickerabführöffnung in der Form aus dieser herauszudrücken. Nach der Abführung des Schlickers wird die Abgabeöffnung geschlossen und zusätzliche Druckluft wird in die Form geführt, um eine weitere Entwässerung oder Reduzierung des Wasseranteiles der Schlickergießschicht herbeizuführen.

Der hauptsächliche Nachteil dieser bekannten Schlickergießtechnik besteht darin, daß die Gießform eine hohe Druckwiderstandsfähigkeit aufweisen muß, die ausreicht, um den verhältnismäßig hohen Druck, unter dem der Schlicker eingeführt wird, zu widerstehen, so daß ein kostenintensiver und zeitaufwendiger Prozeß für die Herstellung der Gießform erforderlich ist. Außerdem muß die Gießvorrichtung dauerhaft und schwer sein, was ihre Rentabilität herabsetzt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, um Schlicker effizient zu einem keramischen Produkt zu gießen, unter Anwendung einer äußerst leichten Gießform, die leicht zu handhaben ist und die keinen hochgradig dauerhafte, druckbeständigen Aufbau besitzen muß. Es ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Gießvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens anzugeben.

Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren zum Gießen von Schlicker zu einem keramischen Produkt durch die folgenden Schritte aus:
Schaffung zumindest einer Gießform, wobei die Gießform aus einer Mehrzahl von porösen Formteilen besteht, in denen jeweils eine Mehrzahl von Kanälen vorgesehen ist und deren jeweilige Außenseite so behandelt ist, daß sie fluiddicht ist, und die eine innere Formfläche aufweisen, wobei die inneren Formflächen der Formteile zusammengefügt sind, um einen Formhohlraum in der Form zu begrenzen,
Anordnen zumindest einer Gießform innerhalb eines druckbeständigen Behälters, so daß ein Raum rings um die Gießform innerhalb des Behälters verbleibt, wobei der die Gießform umgebende Raum mit dem Formhohlraum in kommunizierender Verbindung ist,
Abdichten des druckbeständigen Behälters,
Betätigen einer Mehrzahl von Spanneinrichtungen zum Angreifen an den Außenflächen der Formteile, um die Gießform fest zusammenzuspannen,
Einführen von Schlicker unter einem ersten Druck in den Formhohlraum der Gießform, bis letzterer mit dem Schlicker gefüllt ist, wobei das Wasser im Schlicker im Bereich der inneren Formflächen der Formteile teilweise in die Kanäle einsickert,
Zuführen eines Fluides unter einem zweiten Druck, der höher als erste Druck ist, in den Raum, der die Gießform umgibt und der mit deren Formhohlraum kommunizierend verbunden ist, so daß er auf den Schlicker, mit dem der Formhohlraum gefüllt worden ist und somit auf die inneren Formflächen der Formteile wirkt, wodurch weiteres Wasser aus dem Schlicker im Bereich der Formflächen der Formteile in die Kanäle der Form eintreten kann, um eine Schlickergießschicht mit bestimmter Dicke innerhalb des Formhohlraumes der Gießform auszubilden,
Druckentlastung der Kanäle, um das in diesen gesammelte Wasser herauszuführen,
Abführen des Restschlickers im Formhohlraum aus der Form, und
Entfernen der Gießform aus dem druckdichten Behälter.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Schritt der Verspannung der Gießform ausgeführt, ehe diese innerhalb des druckbeständigen Behälters angeordnet wird.

Gemäß einem zweiten, vorrichtungstechnischen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gießvorrichtung zum Gießen von Schlicker zu einem keramischen Produkt vorgesehen, die aufweist:
einen druckbeständigen Behälter, der eine einhüllende Innenwand aufweist, um einen Innenraum innerhalb des Behälters und durch diesen hindurch zu begrenzen, zumindest eine Gießform, die innerhalb der Öffnung des Behälters angeordnet werden kann, derart, daß ein Raum zwischen der Gießform und dem Behälter verbleibt, der die Gießform umgibt, wobei die Gießform aus einer Mehrzahl von einzelnen Formteilen zusammengesetzt ist, von denen jedes eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, und an seiner Außenseite behandelt ist, so daß die Außenseite jedes Formteiles fluiddicht ist und jedes Formteil eine innere Formfläche aufweist, die Formteile, wenn sie zusammengefüht sind, einen Formhohlraum innerhalb der Gießform bilden, der Umgebungsraum um die Gießform innerhalb des Behälters in Verbindung mit dem Formhohlraum in der Gießform ist, eine Einrichtung zum festen Verspannen der einzelnen Formteile zu der Gießform, eine Einrichtung, die betrieblich mit den Kanälen der Formteile verbunden ist, um diese druckzuentlasten bzw. zu evakuieren, eine Schlickervorratsmenge, die betrieblich mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist, und eine Fluiddruckquelle, die betrieblich mit dem Innenraum des Behälters, der die Gießform umgibt, verbunden ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Spanneinrichtung eine Mehrzahl getrennter, aufblasbarer Lufttaschen auf, die, wenn sie von einer Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagt werden, sich mit Luft füllend ausdehnen und an den Außenflächen der Formteile anliegen, um hierdurch die Form fest zu verspannen.

Die Gießvorrichtung kann außerdem ein Schlicker-Hilfsreservoir zur Zuführung von Schlicker umfassen, das zwischen dem die Gießform umgebenden Innenraum und dem Formhohlraum der Gießform in das System eingebunden ist, um zusätzlich Schlicker in den Formhohlraum einzuführen.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend aus der Beschreibung, bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. In diesen zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Querschnitt und eine allgemeine, perspektivische Ansicht einer Gießvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, im Zusammenhang mit einer innerhalb der Gießvorrichtung angeordneten Gießform,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Gießvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich derjenigen in den Fig. 1 und 3 mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Gleiche Teile werden in den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen und Zeichnungen stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Fig. 1 und 2 ist ein druckbeständiger Behälter 36 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt, der vorzugsweise eine zylindrische Gestalt aufweist und in dem eine Mehrzahl von rechteckigen bzw. prismatischen Gießformen 1 aufgenommen sind, wobei in den Fig. 1 und 2 jeweils nur eine Gießform 1 gezeigt ist. Die Gießformen werden durch einen Träger 13 gelagert, der ein Rollenförderer, ein Kettenförderer oder dergleichen sein kann. Der Förderer, falls ein solcher verwendet wird, kann so angeordnet sein, daß er sich durch den druckbeständigen Behälter 36 bewegt und Paletten trägt, um auf diesen die Gießformen 1 aufzunehmen.

Der zylindrische, druckdichte Behälter 36 ist durch zwei Rollensätze 11 und 12, die auf einem Grundrahmen 25 angeordnet sind, so gelagert, daß er sich um seine Längsachse drehen kann, wobei der eine Rollensatz 11 mit einer Motor/Getriebe-Einheit 12 verbunden ist. Die Steuerung der Motor/Getriebe-Einheit 12 veranlaßt die Rollen 11 mit einer bestimmten Drehzahl zu rotieren, so daß zylindrische Behälter 36 sich um einen Winkel um seine Achse dreht, bei dem die Gießformen 1, die in dem Behälter 36 angeordnet sind, in ihre Schlickerabführungslage gebracht sind. Mit anderen Worten veranlaßt die Motor/Getriebe-Einheit 12 in dem Behälter 36 eine Winkelverlagerung der Gießformen 1 zwischen ihrer aufrechten Gießposition und ihrer Schlicker-Ausgabeposition, wobei diese Umfangsbewegung mit Hilfe der Rollensätze 11 und 14 vorgenommen wird.

Die Gießform 1 besteht aus einer Mehrzahl von Einzelteilen, von denen vier Teile 1 a, 1 b, 1 c, 1 d im Querschnitt in Fig. 1 gezeigt sind. Jedes dieser Formteile 1 a bis 1 d besteht vorzugsweise aus einem porösen Material, wie zum Beispiel Gips oder einem anderen vergleichbaren porösen Material. Jedes Formteil 1 a, 1 b, 1 c oder 1 d ist an seiner jeweiligen Außenseite 37 abgedichtet mit einer Kunstharzschicht oder dergleichen bedeckt, um zu verhindern, daß irgendein Fluid, wie zum Beispiel Luft oder Wasser durch diese Außenfläche hindurchtreten kann. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind innerhalb der Formteile 1 a, 1 b, 1 c oder 1 d Durchgänge oder Kanäle vorgesehen, die in Form hohler Röhrchen ausgebildet und netzwerkartig angeordnet sind, wobei nur ein Teil davon in Fig. 1 gezeigt ist. Die Kanäle 2 jedes Formteiles 1 a bis 1 d sind so angeordnet, daß sie miteinander kommunizieren und sind betrieblich mit einem flexiblen Druckentlastungsschlauch 40, der sich zur Gießform 1 hin erstreckt, verbunden, der sich durch ein Anschlußstück 4 erstreckt, das unter dem Einfluß einer Arbeitszylindereinheit 5 in Eingriff oder außer Eingriff mit der Gießform 1 gebracht ist. Der flexible Druckentlastungsschlauch ist einerseits mit der Außenatmosphäre durch ein Ventil 19 verbunden und andererseits ebenfalls über ein Ventil 20 mit einem nicht gezeigten Druckminderer in kommunizierender Verbindung. Wahlweise können die Kanäle 2 jedes Formteiles 1 a bis 1 c betrieblich unabhängig von den Kanälen 2 der benachbarten Formteile 1 a bis 1 d sein und jeweils getrennt mit dem flexiblen Schlauch 40 zur Druckentlastung, der mit der Form verbindbar ist, strömungsverbunden sein.

Jede der Gießformen 1 besitzt auch eine Zuführungs-/Abführungsöffnung 43 für den Schlicker an ihrem jeweiligen Bodenabschnitt, um durch diesen hindurch Schlicker in die Form einzuführen oder aus der Form abzuführen. Die Öffnung 43 jeder Gießform 1 für den Schlicker ist betrieblich mit einem flexiblen Schlauch 39 für Beschickung zum Gießen und Entlasten der Gießform verbunden, der sich mit einem Ende durch ein Anschlußstück 6 erstreckt, das unter der Wirkung einer Arbeitszylindereinheit 7 in Eingriff oder außer Eingriff mit der Gießform 1 gebracht werden kann. Das andere Ende des flexiblen Schlauches 39 ist einerseits über ein Gießventil 21 mit einer Schlickerzuführungsquelle (nicht gezeigt) verbunden und weist andererseits eine Verbindung durch ein Schlickerabführungsventil 22 mit einem Schlickerreservoir (nicht gezeigt) auf.

Wie gezeigt, ist entlang der zylindrischen Innenfläche des Behälters 36 eine einhüllende Innen- oder Umgebungswand 27 ausgebildet, um einen Innenraum zu begrenzen, der im Querschnitt rechteckig sein kann und in dem die Gießformen 1 mit einem kleinen Spalt oder Zwischenraum 32 zwischen der Innenfläche der Wandung 27 und den Gießformen 1 aufgenommen sind. Die Innenwandung 27 besteht vorzugsweise aus leichten Strukturstoffen. Der Innenraum 32 des druckbeständigen Behälters 36 ist an ausgewähten Stellen mit einer Mehrzahl von getrennten, aufblasbaren Lufttaschen oder Luftkissen 3 versehen, die zusammenwirken können, um die Gießformen 1 bewegungshindernd festzuspannen. Die Lufttaschen 3 sind untereinander durch Luftkanäle oder -leitungen 26 verbunden, die in der Innenwandung 27 ausgebildet sind. Diese Luftleitungen 26 sind ihrerseits über ein Luftzuführungsventil 24 mit einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle verbunden und sind andererseits über ein Luftauslaßventil 23 mit der Außenatmosphäre in Verbindung.

Um die Druckluftmenge, die zur vollständigen Klemmbefestigungen der Gießformen 1 in die Lufttaschen 3 geführt werden muß, zu verringern, ist es vorteilhaft, einen verhältnismäßig engen Spalt 32 zwischen der umgebenden Innenwandung 27 und den äußeren Gießformflächen 37 vorzusehen, zum Beispiel indem die umgebende Innenwandung 27 innerhalb des Behälters 36 dicker ausgeführt wird.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie oben beschrieben, die Klemmbefestigungseinrichtung für die Gießformen 1 aus aufblasbaren Luftkammern 3 gebildet, die entlang der Seiten der Gießformen 1 im Innenraum 32 des druckbeständigen Behälters 36 angeordnet sind. Wahlweise zu dieser Klemmbefestigungseinrichtung können auch Hydraulik- oder Pneumatik-Zylindereinheiten innerhalb des druckbeständigen Behälters 36 verteilt angeordnet sein, um die Gießformen 1 mehrseitig zu verspannen. Andererseits können anstelle einer Verspannung die Gießformen 1 gegen den druckbeständigen Behälter 36 und innerhalb desselben nach Einsetzen der Gießformen 1 in den Behälter 36 diese auch durch irgendeine geeignete Spanneinrichtung vor ihrem Einsetzen in den Behälter 36 verspannt werden.

Innerhalb der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung sind auch ein oder mehrere Hilfsreservoire 8 für die Zuführung von Schlicker vorgesehen, die außerhalb der Gießformen 1 innerhalb der umgebenden Innenwandung 27 des druckbeständigen Behälters 36 angeordnet sind. Das Schlickerzuführungs-Hilfsreservoir 8 ist an seinem unteren Abschnitt mit dem flexiblen Schlauch 39 für das Schlickereingießen und Schlickerabführen durch einen flexiblen Zuführungsschlauch 38 für den Schlicker verbunden, wobei der Zuführungsschlauch 38 mit einem Formhohlraum 41 über eine Leitung 15 kommuniziert, während er an seinem oberen Abschnitt mit dem Innenraum 32 über eine Luftleitung 9 verbunden ist. Mit der vorbeschriebenen Anordnung ist es möglich, im wesentlichen einen Druckausgleich zwischen dem Druck, mit dem der Schlicker vergossen wird und dem Druck im Innenraum 32 herbeizuführen.

Wahlweise ist es möglich, als Hilfseinrichtung zur Zuführung von Schlicker eine sich in Längsrichtung erstreckende Ausnehmung 108 entweder in jedem oder in irgendeinem der Formteile, zum Beispiel dem Formteil 1 a, jeder Form vorzusehen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Andererseits kann das Hilfsreservoir zur Schlickerzuführung auch einzeln außerhalb des druckbeständigen Behälters 36 vorgesehen sein.

Dem Schlicker-Zuführungsreservoir 8 ist eine Niveausteuerungseinrichtung 10 zugeordnet, die das Niveau des Schlickers innerhalb der Gießform 1 während des Gießprozesses steuert.

In der betrieblichen Ausführung werden die Formteile zusammengesetzt, um eine Mehrzahl von Gießformen 1 zu bilden und anschließend werden diese Gießformen 1 nacheinander in den Behälter 36 von einem Ende aus in Richtung eines Pfeiles A (siehe Fig. 2) in den Behälter 36 hineingefördert bis eine bestimmte Anzahl von Gießformen 1 sich darin befindet. Die Öffnung einer Zutrittstür 33 b an der Einführungsseite des druckbeständigen Behälters 36 gestattet eine solche Einführung einer bestimmten Anzahl von Gießformen 1 in den Behälter 36. Obwohl in Fig. 2 nur ein Behälter 36 gezeigt ist, ist es möglich, daß eine Mehrzahl solcher Behälter 36 mit ihren zugehörigen Fördereinrichtungen und Gießsystemen parallel nebeneinander angeordnet sind, so daß gleichzeitig parallele Beschickung- und Gießvorgänge ablaufen.

Nach dem Einsetzen einer bestimmten Anzahl vor Gießformen 1 in den druckbeständigen Behälter 36 werden die gegenüberliegenden Türen 33 a und 33 b geschlossen, um den druckbeständigen Behälter 36 abdichtend zu verschließen. Selbstverständlich ist der Druck der Druckluft so gewählt, daß er höher ist als derjenige, der im Innenraum 32 herrscht. Die einzelnen Lufttaschen 3 stoßen, wenn sie aufgeblasen sind, gegen die Außenflächen 37 der Gießforemn 1, um diese gegen Bewegungen zu sichern und festzuhalten.

Der Arbeitszylinder 7 wird betätigt, um das Anschlußstück 6 in dichtenden Eingriff mit den Gießformen 1 zu bringen und ebenso den flexiblen Schlauch 39 für die Schlickerzu- und -abführung mit der Schlickereingieß- und -auslaßöffnung 43 zu verbinden. Gleichzeitig wird der dem Arbeitszylinder 7 gegenüberliegende Arbeitszylinder 5 betätigt, um das Anschlußstück 4 in dichtenden Eingriff mit den Gießformen 1 zu bringen und den flexiblen Innendruck-Entlastungsschlauch 40 mit den Kanälen 2 in den Formteilen jeder Form 1 zu verbinden. Das Schlickerausgabeventil 22 ist geschlossen und das Schlickerzuführungsventil 21 wird geöffnet, um Schlicker zuzuführen, typischerweise unter einem Druck im Bereich von 0,1-20 kp/cm², wobei der Schlicker von einem Schlickervorrat in die jeweiligen Gießformen 1 unter Druck eingegossen wird. Die Überwachung des Schlickerniveaus in den Gießformen 1 wird durch den Niveausteuerer 10 vorgenommen, der mit dem Schlickerzuführungsreservoir 8 verbunden ist und das Schlickerzuführungsventil 21 wird zu einem Zeitpunkt geschlossen, wenn der Schlicker im Hilfszuführungsreservoir 8 ein bestimmtes Niveau erreicht.

Anschließend wird das Luftauslaßventil 17 geschlossen und das Druckluft-Zuführungsventil 18 wird geöffnet, um Druckluft von einer nicht gezeigten Druckluftquelle unter einem Druck im Bereich von 1-20 kp/cm² in den Raum 32 zu führen, der die Gießformen 1 umgibt. Da eine Verbindung zwischen dem Raum 32 und dem oberen Luftraum des Schlickerzuführungsreservoirs 8 besteht, ist sichergestellt, daß der Druck im Innenraum 32 gleich demjenigen ist, der auf die freie Oberfläche des Schlickers in dem Hilfsreservoir 8 für die Schlickerzuführung besteht. Da überdies dieses Schlickerzuführungsreservoir 8 in Fluidverbindung mit dem Formhohlraum 41 ist, ist der Druck auf die freie Schlickeroberfläche im Reservoir 8 gleich demjenigen Druck, der auf dem Schlicker an der Innenfläche der Gießform 1 lastet. Entsprechend wird die Anwendung eines gemeinsamen gleichen Druckes sowohl an der jeweiligen Innenfläche wie auch an der jeweiligen Außenfläche jeder Form 1 erreicht. Anschließend dringt das Wasser, das im Schlicker enthalten ist, im Bereich der Forminnenflächen der Gießform 1 durch die porösen Schichten der Formteile in die Kanäle 2 ein.

Als nächstes wird das Luftauslaßventil oder Entlastungsventil 19 geschlosen und das Ventil 20 geöffnet, so daß der Druckminderer, der mit dem Ventil 20 verbunden ist, betätigt wird, so daß der Druck in den Kanälen 2 in den Formteilen 1 a bis 1 d entlastet werden kann, um das Wasser, das in diesen Kanälen 2 gesammelt ist nach der Außenseite der Gießformen 1 durch den flexiblen Innendruck-Entlastungsschlauch 40 abzuführen. Um die Entwässerung des Schlickers durch Eintreten von Wasser in die Kanäle 2 zu fördern, kann die Druckreduktion in den Kanälen 2 der Formteile gleichzeitg mit der Zuführung von Druckluft in den Innenraum 32 erfolgen.

Wenn der Schlicker in der Form zu einer Schicht zu bestimmter Dicke 42 an den Formflächen jeder Gießform 1 vergossen ist, wird das Schlickerabführventil 22 geöffnet, während das Eingießventil 21 geschlossen bleibt. Als nächstes wird die Motor/Getriebe-Einheit 12 betätigt, um die Rolle 11 mit bestimmter Drehzahl anzutreiben und den druckbeständigen Behälter 36 um einen bestimmten Winkel um seine Längsachse zu drehen. Dies bedingt eine entsprechende Winkelverdrehung der Gießformen 1 aus ihrer Gießposition in ihre geneigte Ausgabeposition, wobei in letzterer Lage der Schlicker, der in der Gießform 1 verblieben ist, d.h. der Schlicker, der nicht zur Formgebung der gegossenen Schicht 42 beigetragen hat, von den jeweiligen Formen 1 über ihre Abgabeöffnungen 43 aus der Form abgelassen werden kann. Wenn der Schlicker im Zuführungsreservoir 8 unterhalb eines bestimmtes Niveau absinkt, strömt Druckluft im Innenraum 32 über die Zuführungsleitung 15 in den Formhohlraum 41, um die Abführung des Schlickers zu unterstützen. Der auf diese Weise aus der Gießform 1 und dem Zuführungsreservoir 8 abgeführte Schlicker strömt durch das Ventil 22 in seinen Vorratsbehälter, in dem er für weitere Verwendung aufbewahrt wird.

Wenn dieser Ablaßvorgang abgeschlossen ist, wird das Auslaßventil 22 geschlossen. Da zu diesem Zeitpunkt das Zuführungsventil 18 für die Druckluft noch offen ist, trägt auch die nachfolgend von der Druckluftquelle eintretende Druckluft zur weiteren Entwässerung der Schlickergußschicht 42 bei. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wird das Zuführungsventil 18 für die Druckluft geschlossen und der druckbeständige Behälter 36 wird in seine ursprüngliche Lage durch umgekehrte Betätigung der Motor/Getriebe-Einheit 12 zurückgestellt. Als nächstes wird das Druckluftablaßventil 17 geöffnet. Hierdurch werden der Innenraum 32, das Zuführungsreservoir 8 und die Formhohlräume 41, die sich alle in dem druckbeständigen Behälter 36 befinden, auf Atmosphärendruck entlastet indem die restliche Druckluft in diesen Räumen zur Atmosphäre hin abgelassen wird. Als nächstes wird die Zylindereinheit 7 betätigt, um das Anschlußstück 6 vom Kontakt mit der Gießform 1 zu lösen. Gleichzeitig wird ebenfalls die Zylindereinheit 5 betätigt, um das Anschlußstück 4 von der Berührung mit der Gießform 1 zu lösen. Anschließend wird das Luftauslaßventil 23 geöffent, um den Druck in den Lufttaschen 3 zu entlasten, so daß die Gießformen 1 aus ihrem festgelegten und verspannten Zustand im Innenraum 32 des Behälters 36 gelöst werden und hierdurch der Gießzyklus beendet wird.

Um die Gießformen 1, die die Gießlinge enthalten, verschiedenen Stationen zur weiteren Behandlung der Gießlinge zuführen zu können, können die Gießformen 1 aus dem Behälter 36 durch Öffnung der Tür 33 a des Behälters 36 entfernt werden. Hierzu ist eine Hubbahn 34 verfügbar, die nahe des druckbeständigen Behälters 36 angeordnet ist, wie dies Fig. 2 zeigt.

Diese weiteren Stationen können je zur Zuführung eines Härters, Entfernen der Gießlinge aus den Formen, Verkleben, Anbringen einer Hilfsform, Bohren, Spülen der Form, Vorbereiten der Form zur weiteren Verwendung usw. sein.

Vorzugsweise wird bei der Entfernung der Gießformen 1 aus dem Behälter 36 die Tür 33 b ebenfalls geöffnet, so daß während der Entnahme von Gießformen 1 aus dem Behälter 36 gleichzeitig neue Gießformen 1 in den druckbeständigen Behälter 36 eingebracht werden können. Auf diese Weise kann kontinuierlich ein Gießzyklus ausgeführt werden.

Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 4, ist in dieser Darstellung eine alternative Gießvorrichtung gezeigt, die ähnlich derjenigen in Fig. 1 ist, mit dem hauptsächlichen Unterschied, daß ein Hilfsreservoir 208 für die Zuführung von Schlicker in einem vergrößerten Abschnitt des Innenraumes 32 untergebracht und durch ein Ventil 54 mit einer Druckluftquelle und durch ein Luftablaßventil 55 mit der Atmosphäre verbindbar ist, und daß der Innenraum 32 über ein Wasserzuführungsventil 51 mit Druckwasser versorgt wird.

Das Hilfsreservoir 208 für die Schlickerzuführung kann aus einem nachgiebigen Material, wie zum Beispiel aus Gummi bestehen.

Eine Niveausteuerungs- und Überwachungseinrichtung 56 ist vorgesehen, um das Niveau des Druckwassers, bei dem das Wasser ein Luftauslaßventil 42 erreicht oder überströmt zu erfassen, durch das der Innenraum 32 mit der Atmosphäre kommunizierend verbunden ist.

Außerdem ist ein Wasserablaßventil 53 unterhalb des druckbeständigen Behälters 36 angeordnet, um das Druckwasser, das in dem Raum 32 eingeführt wurde, abzulassen.

Die Arbeitsweise der Gießvorrichtung nach Fig. 4 ist von derjenigen der Gießvorrichtung, wie sie mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 beschrieben wurde, in der nachfolgend erläuterten Weise verschieden.

Nachdem das Schlickerzuführungsventil 21 geschlossen wurde, werden sowohl das Luftablaßventil 55 und das Wasserablaßventil 53 geschlossen und das Druckwasserzuführungsventil 51 wird geöffnet, um Druckwasser unter einem bestimmten Druck (normalerweise zwischen 1 und 20 kp/cm²⁾ aus einer Druckwasserquelle (nicht gezeigt) in den Raum 32 einzulassen, der die Gießformen 1 umgibt. Ein Luftauslaßventil 52 wird geschlossen, wenn die Niveauüberwachung 56 anzeigt, daß das Druckwasser ein Niveau erreicht hat, bei dem es gerade dabei ist, das Ventil 52 zu überfluten. Das elastische Hilfsreservoir 208 zur Schlickerzuführung wird durch den Druck des Wassers zusammengedrückt, so daß der Druck im Innenraum 32 und der Druck auf den Schlicker im Zuführungsreservoir 208, d.h. der Druck im Formhohlraum 41 ausgeglichen ist.

Wenn der Schlicker im eine bestimmte Dicke 42 an der Formfläche jeder Gießform 1 gegossen worden ist, wird das Druckluftzuführungsventil 54 geöffnet, um Druckluft mit dem gleichen Druck wie der Wasserdruck einzublasen.

Als nächstes wird das Schlickerabgabeventil 22 geöffnet, während das Gießventil 21 geschlossen bleibt, und die Motor/Getriebe-Einheit 12 wird betätigt, um die Rolle 11 um eine bestimmte Anzahl von Drehungen anzutreiben, um den druckbeständigen Behälter 36 um einen bestimmten Winkel um seine Achse zu drehen, so daß der Schlicker, der in den Gießformen verblieben ist, d.h. der Schlicker, der nicht in der Schlickergießschicht 42 gebunden ist, vollständig aus den Gießformen 1 über die jeweiligen Auslaßöffnung 43 abgeführt werden kann.

Wenn der Schlicker in dem Zuführungsreservoir 8 unterhalb eines bestimmten Niveaus absinkt strömt Druckluft über die Zuführungsleitung 15 in den Formhohlraum 41, um das Abführen des Schlickers aus dem Formhohlraum zu unterstützen.

Der auf diese Weise aus den Gießformen 1 und dem Zuführungsreservoir 8 abgeführte Schlicker strömt durch das Ventil 22 in einen Schlickersammelraum, in dem er zur weiteren Verwendung aufbewahrt wird.

Wenn dieses Ablassen des Schlickers abgeschlossen ist, wird das Ablaßventil 22 geschlossen.

Zu diesem Zeitpunkt bleibt das Druckluft-Zuführungsventil 54 noch offen und die von der Druckluftquelle weiterhin zugeführte Druckluft sorgt für eine weitere Entwässerung der gegossenen Schlickerschicht 42.

Nachdem eine bestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird das Druckluftventil 54 geschlossen und der druckbeständige Behälter 36 wird in seine ursprüngliche Lage zurückgeschwenkt.

Als nächstes wird das Druckwasser-Zuführungsventil 51 geschlossen und sowohl das Luftablaßventil 55 als auch das Wasserablaßventil 53 sowie das Luftauslaßventil 52 werden geöffnet, um das Wasser aus dem Innenraum 32 abzulassen.

Im Anschluß daran werden die Arbeitszylinder 7 und 5 gleichermaßen betätigt, um die Anschlußstücke 6 und 4 von der Gießform 1 zu lösen. Anschließend wird das Luftentlastungsventil 23 geöffnet, um den Druck in den Luftkammern 3 zu entlasten und den Gießzyklus abzuschließen.

Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, verwendet die vorliegende Erfindung eine beträchtlich verbesserte Gießform, die weniger schwer und ausladend als die bisher im Stand der Technik verwendeten Gießformen ist und die in gleichem Maße in der Lage ist, dem Gießdruck des in die Form eingespritzten Schlickers beim Druckschlickergießen zu widerstehen. Die Gießvorrichtung ist ebenso leicht wie auch äußerst dauerhaft. Die Gießeffektivität kann doppelt so hoch sein wie die beim Stand der Technik und die Anlagenkosten können halbiert werden. Dies vermindert die Produktionskosten für die Gießform auf etwa ein Drittel, verglichen mit dem Stand der Technik.

Offensichtlich sind verschiedene Modifikationen und Abweichungen von den Ausführungsbeispielen der Erfindung möglich, ohne die erfindungsgemäße Lehre zu verlassen. Die Erfindung kann daher in den durch die Ansprüche abgesteckten Grenzen in anderer Form ausgeführt werden, als hier speziell beschrieben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Schlicker zu keramischen Produkten durch Verwendung zumindest einer äußerst vorteilhaften Gießform. Die Gießform besteht aus einer Mehrzahl von porösen Formteilen, in denen jeweils eine Mehrzahl von Knanälen ausgebildet ist und die an ihren jeweiligen Außenseiten so behandelt sind, daß sie fluiddicht sind sowie ferner eine innere Formfläche aufweisen, und die inneren Formflächen der Formteile so kombiniert sind, daß sie einen Formhohlraum in der Gießform begrenzen. Im Rahmen des Gießprozesses wird eine solche Gießform verwendet, nachdem diese innerhalb eines druckbeständigen Behälters angeordnet wurde, so daß zwischen der Gießform und dem druckbeständigen Behälter ein Innenraum verbleibt, der die Gießform umgibt.

Der Gießprozeß selbst umfaßt die folgenden Schritte:
Abdichten des druckbeständigen Behälters,
Betätigen einer Mehrzahl von Klemmkörpern in Eingriff mit den Außenflächen der Formteile, um die Gießform festzuhalten,
Einführen von Schlicker unter einem ersten Druck in den Formhohlraum der Gießform bis dieser mit dem Schlicker gefüllt ist, wobei das Wasser des Schlickers im Bereich der inneren Formflächen der Formteile teilweise in deren Kanäle eindringt,
Zuführen eines Fluides unter einem zweiten Druck, der höher als der erste Druck ist, in den Raum, der die Gießform umgibt und der mit dem Formhohlraum der Gießform kommuniziert, so daß hierdurch der zweite Druck auf den Schlicker einwirkt, mit dem der Formhohlraum gefüllt worden ist, so daß die inneren Formflächen der Formteile weiteres Wasser aus dem Schlicker aufnehmen und im Bereich der Formflächen der Formteile weiteres Wasser in die Kanäle eindringt, um eine Gießschicht von bestimmter Dicke innerhalb des Formhohlraumes der Gießform zu bilden,
Entlasten der Kanäle, um das in diesen gesammelte Wasser dadurch abzulassen,
Ablassen des Restschlickers aus dem Formhohlraum der Gießform,
Entfernen der Gießform aus dem druckbeständigen Behälter.

Die Gießvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Gießen von Schlicker zu einem keramischen Produkt weist auf:
einen druckbeständigen Behälter mit einer inneren, einhüllenden Wandung, die sich entlang der Innenfläche des Behälters erstreckt, um eine sich durch den Behälter erstreckende Öffnung bzw. einen Innenraum zu begrenzen, zumindest eine Gießform, die innerhalb der Öffnung des Behälters angeordnet ist, so daß ein Raum zu der einhüllenden Innenwandung verbleibt, der die Gießform umgibt, wobei die Gießform aus einer Mehrzahl von einzelnen Formteilen zusammengesetzt ist, von denen jedes eine Mehrzahl von inneren Kanäle aufweist, und die Außenflächen der Formteile behandelt sind, so daß sie fluiddicht sind sowie eine innere Formfläche aufweisen und die Formteile im zusammengebauten Zustand einen Formhohlraum der Gießform begrenzen. Der die Gießform umgebende Raum ist in Verbindung mit dem Formhohlraum der Gießform, ferner ist eine Einrichtung zur Klemmbefestigung und festen Halterung der Gießform vorgesehen, und eine Einrichtung ist betrieblich mit den Kanälen der Formteile verbunden, um diese von einer Druckbeaufschlagung zu entlasten. Es ist ein Schlickerausgangsvorrat zum Druckeinspritzen von Schlicker betrieblich mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden und eine Fluidquelle ist betrieblich mit dem die Gießform innerhalb des Behälters umgebenden Zwischenraum verbunden.

Claims (17)

1. Verfahren zum Gießen von Schlicker zu einem keramischen Produkt gekennzeichnet durch:
Anordnen von zumindest einer Gießform (1), wobei diese Gießform (1) aus einer Mehrzahl von porösen Formteilen (1 a bis 1 d) gebildet ist, von denen jedes eine Mehrzahl von Kanälen (2) aufweist, mit einer inneren Formfläche versehen ist und eine fluiddichte Außenseite aufweist, wobei die Formteile (1 a bis 1 d) vereinigt werden, um einen Formhohlraum (41) in der Gießform (1) zu begrenzen,
Anordnen zumindest einer Gießform (1) innerhalb eines druckbeständigen Behälters (36), um einen Raum (32) zu bilden, der die Gießform (1) innerhalb des Behälters (36) umgibt, wobei der die Gießform (1) umgebende Raum (32) in kommunizierender Verbindung mit dem Formhohlraum (41) der Gießform (1) ist,
Abdichten des druckbeständigen Behälters (36),
Betätigen einer Mehrzahl von Klemmeinrichtungen (3) zum Eingriff an den Außenflächen der Formteile (1 a bis 1 d), um die Gießform (1) zu verspannen und festzuhalten,
Einführen von Schlicker unter einem ersten Druck in den Formhohlraum (41) der Gießform (1) bis die Gießform (1) mit dem Schlicker gefüllt ist, wobei das im Schlicker enthaltene Wasser im Bereich der inneren Formflächen der Formteile (1 a bis 1 d) teilweise in die Kanäle (2) eintritt,
Zuführen eines Fluides unter einem zweiten Druck, der höher als der erste Druck ist, in den Raum (32), der die Gießform (1) umgibt und der mit dem Formhohlraum (41) der Gießform (1) kommuniziert, wodurch dieser zweite Druck auf den Schlicker einwirkt, mit dem der Formhohlraum (41) gefüllt worden ist und der somit auf den Formflächen der Formteile (1 a bis 1 d) ruht, wodurch weiteres Wasser aus dem Schlicker in diesen Bereich der Formflächen der Formteile (1 a bis 1 d) in die Kanäle (2) eintritt, so daß eine Schlickergießschicht (42) von bestimmter Dicke innerhalb des Formhohlraumes (41) der Gießform (1) gebildet wird,
Entlasten der Kanäle (2), um das in diesen gesammelte Wasser abzuführen,
Abführen des Restschlickers aus dem Formhohlraum (41) der Gießform (1), und
Entfernen der Gießform (1) aus dem druckbeständigen Behälter (36).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Klemmbefestigung der Gießform (1) vor der Anordnung der Gießform (1) in dem druckbeständigen Behälter (36) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine Mehrzahl von aufblasbaren Lufttaschen (3) aufweist, die in dem Raum (32), der die Gießform (1) umgibt, angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung pneumatische oder hydraulische Zylinder-Klemmeinheiten umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsreservoireinrichtung (8, 108, 208) zur Schlickerzuführung dem Raum (32), der die Gießform (1) umgibt, zugeordnet ist und mit dem Formhohlraum (41) in der Gießform (1) kommuniziert, um zusätzlich Schlicker in den Formhohlraum (41) zu führen, wenn das Fluid unter dem zweiten Druck in den Raum (32) strömt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung (8, 208) in dem druckbeständigen Behälter (36) ausgebildet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung für die Zuführung von Schlicker eine Ausnehmung in der Gießform (1) umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid, das in den Raum (32), der die Gießform (1) umgibt, einströmt, Druckluft ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid, das in den die Gießform (1) umgebenden Raum (32) eingeführt wird, Druckwasser ist.

10. Gießvorrichtung zum Gießen von Schlicker zu einem Keramikteil gekennzeichnet durch einen druckbeständigen Behälter (36), der eine einhüllende Innenwandung (27) aufweist, die sich entlang der Innenfläche des Behälters (36) erstreckt, so daß sie eine Öffnung innerhalb des Behälters (36) begrenzt, zumindest eine Gießform (1), die in der Öffnung des Behälters (36) angeordnet ist, so daß ein Raum (32) gebildet wird, der die Gießform (1) umgibt, wobei die Gießform (1) aus einer Mehrzahl von einzelnen Formteilen (1 a bis 1 d) zusammengesetzt ist, von denen jedes in seinem Inneren, eine Mehrzahl von Kanälen (2) aufweist und eine innere Formfläche sowie eine fluiddichte behandelte Außenfläche besitzt und die Formteile (1 a bis 1 d) im zusammengefügten Zustand einen Formhohlraum (41) der Gießform (1) begrenzen, der Raum (32) in Verbindung mit dem Formhohlraum (41) der Gießform (1) ist, eine Einrichtung zur Klemmbefestigung der Gießform (1), eine Einrichtung, die betrieblich mit den Kanälen (2) der Formteile verbunden ist, um diese von Druck zu entlasten, eine Schlikerquelle, die betrieblich mit dem Formhohlraum (41) der Gießform (1) verbunden ist, und eine Fluidquelle, die betrieblich mit dem Raum (32) verbunden ist, der die Gießform (1) umgibt.

11. Gießvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbefestigungseinrichtung eine Mehrzahl von getrennten Lufttaschen (3) aufweist, die in dem Raum (32) angeordnet sind, so daß die Lufttaschen (3), wenn sie von einer zugehörigen Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagt werden, aufgeblasen werden und mit den Außenseiten der Formteile in Eingriff gelangen, um hierdurch die Gießform festzulegen und zu verspannen.

12. Gießvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbefestigungseinrichtung pneumatische oder hydraulische Zylinderspanneinheiten umfaßt.

13. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hilfsreservoireinrichtung (8, 108, 208) zur Zuführung von Schlicker, die zwischen dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32) und dem Formhohlraum (41) der Gießform (1) angeordnet ist, um zusätzlich Schlicker in den Formhohlraum (41) einzuführen.

14. Gießvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung (108) für die Zuführung von Schlicker eine Ausnehmung in der Gießform (1) ist.

15. Gießvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung (8, 208) zur Schlickerzuführung außerhalb der Gießform (1) innerhalb des druckbeständigen Behälters (36) angeordnet ist.

16. Gießvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidquelle eine Druckluftquelle ist.

17. Gießvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidquelle eine Druckwasserquelle ist.