DE3726383C2 - - Google Patents
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- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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- B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Schlickergießen von Keramikteilen,
wie zum Beispiel Sanitärporzellan,
Wasserbehältern, Fliesen, Porzellanplatten und
Porzellanrohren, Grabsteinen od. dgl.,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6.
Bei einem Schlickergießverfahren nach dem Stand der Technik
wird der Schlicker unter einem Druck im Bereich von 3-20 bar
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 bar) 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.
Aus der DE-OS 35 02 348 ist ein Verfahren
zum Druckgießen von Keramikteilen der eingangs
genannten Art bekannt, bei dem eine Gießform, die aus einer Mehrzahl von
porösen Formteilen gebildet ist, angeordnet wird, die mit
einer inneren Formfläche versehen sind und eine fluiddichte
Außenseite aufweisen. Die Formteile werden dabei vereinigt,
um einen Formhohlraum in der Gießform zu begrenzen. Eine
Gießform wird innerhalb eines druckbeständigen Behälters
angeordnet, um einen Raum zu bilden, der die Gießform
innerhalb des Behälters umgibt. Der druckbeständige
Behälter wird abgedichtet, und Schlicker wird unter einem
ersten Druck in den Formhohlraum der Gießform eingefüllt,
bis die Gießform mit Schlicker gefüllt ist.
Bei dem bekannten Verfahren und der hierbei verwendeten
Gießform ist es jedoch nachteilig, daß aufgrund des Aufbaues
nur einfache keramische Teile gebildet werden
können. Weiterhin ist es mit dem bekannten Verfahren nicht
möglich, besonders qualitativ hohe Keramikteile
herzustellen, da das abgeführte Wasser lediglich in der
porösen Seitenwand aufgenommen werden kann und darüber
hinaus keinerlei Möglichkeit besteht, dieses überschüssige
Wasser abzuführen, zumal der im Formhohlraum bestehende
Innendruck annähernd gleich dem ersten Druck ist, der zur
Stützung der Form verwendet wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Art zu schaffen, mit dem
Keramikteile auch sehr komplizierter
Form gegossen werden können unter Anwendung einer äußerst
leichten Gießform, wobei eine hohe Qualität der zu
erzeugenden Teile erreichbar sein soll. Weiterhin soll
eine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 6
angegebenen Art geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird
hinsichtlich des Verfahrens
dadurch gelöst, daß eine Mehrzahl von Klemmeinrichtungen zum
Eingriff an den Außenflächen der Formteile vor dem Einführen
des Schlickers in den Formhohlraum der Gießform betätigt
wird, um die Gießform im druckbeständigen Behälter zu
verspannen und festzuhalten, daß poröse Formteile mit
jeweils einer Mehrzahl von Kanälen verwendet werden, in die
das im Schlicker enthaltene Wasser teilweise eintritt, daß
das Fluid unter einem zweiten Druck, der höher als der erste
Druck ist, in die die Gießform umgebenden Raum zugeführt
wird und der über kommunizierende Verbindung auf den
Schlicker im Formhohlraum der Gießform einwirkt, wodurch
weiteres Wasser aus dem Schlicker in die Kanäle eintritt,
bis ein Formling von bestimmter Dicke innerhalb des
Formhohlraums der Gießform gebildet ist, daß die Kanäle
entlastet werden, um das in diesen gesammelte Wasser
abzuführen, daß der Restschlicker aus dem Formhohlraum der
Gießform abgeführt wird und daß die Gießform aus dem
druckbeständigen Behälter entfernt wird.
Dadurch wird erreicht, daß
auch komplizierteste, insbesondere hohle, keramische Teile
erzeugt werden können, wobei weiterhin eine
vorbestimmte Wanddicke und Qualität erzielbar ist.
Die Lösung der Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung zeichnet sich dadurch
aus, daß der Raum zwischen dem druckbeständigen Behälter
und der Gießform die Gießform auf deren gesamten Umfang
umgibt, daß dieses Formteil der Gießform in seinem Inneren
eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, die betrieblich mit
einer Einrichtung verbunden sind, um sie vom Druck zu
entlasten, daß mit der Fluidquelle in dem die Gießform
umgebenden Raum ein Druck aufbaubar ist, der größer als der
Druck im Formhohlraum ist, und daß eine Klemmeinrichtung
vorgesehen ist, die entweder pneumatische oder hydraulische
Zylinder-Klemmeinheiten umfaßt oder eine Mehrzahl von
getrennten Lufttaschen aufweist, die in dem die Gießform
umgebenden Raum angeordnet sind und von einer zugehörigen
Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagbar und so
aufblasbar sind, daß sie mit den Außenseiten der Formteile
in Eingriff gelangen, um hierdurch die Gießform im Behälter
festzulegen und zu verspannen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die insbesondere zu
seiner Durchführung geschaffene Vorrichtung wird weiterhin
der Vorteil erreicht, daß trotz kompliziertester
Schlickergußformen das Verfahren einfach durchzuführen ist
und eine Gießform benötigt wird, die äußerst leicht ist,
leicht zu handhaben ist und die keinen druckbeständigen
Aufbau aufweisen muß.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung zum Inhalt.
Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung 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.
Einzelheiten und Vorteile der
Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen erläutert.
In diesen zeigt:
Fig. 1
und 2 einen Querschnitt bzw. eine allgemeine
perspektivische Ansicht einer Gießvorrichtung
nach der Erfindung im Zusammenhang
mit einer innerhalb der Gießvorrichtung
angeordneten Gießform,
Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich demjenigen in Fig. 1 mit
einem zweiten Ausführungsbeispiel einer
Gießvorrichtung nach der Erfindung
und
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich demjenigen in den Fig. 1
und 3 mit einem dritten Ausführungsbeispiel der
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 14, 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 der 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
Formteilen, von denen vier Teile 1a, 1b, 1c, 1d im
Querschnitt in Fig. 1 gezeigt sind. Jedes dieser
Formteile 1a bis 1d besteht vorzugsweise aus einem
porösen Material, wie zum Beispiel Gips oder einem
anderen vergleichbaren porösen Material. Jedes Formteil
1a, 1b, 1c oder 1d 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 1a, 1b, 1c oder 1d
Durchgänge oder Kanäle 2 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 1a bis 1d sind so angeordnet,
daß sie miteinander kommunizieren und sind betrieblich
mit einem flexiblen Druckentlastungsschlauch 40 verbunden, der
sich zur Gießform 1 hin und
durch ein Anschlußstück 4 erstreckt, das unter dem
Einfluß einer Arbeitszylindereinheit 5 in Eingriff oder
außer Eingriff mit der Gießform 1 gebracht wird. Der
flexible Druckentlastungsschlauch 40 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 1a bis 1c betrieblich unabhängig von den
Kanälen 2 der benachbarten Formteile 1a bis 1d sein und
jeweils getrennt mit dem flexiblen Schlauch 40 zur
Druckentlastung, der mit der Form verbindbar ist,
strömungsverbunden sein.
Jede der Gießformen 1 hat 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 Wand 27
und den Gießformen 1 aufgenommen sind. Die Innenwand
27 besteht vorzugsweise aus leichten Strukturstoffen.
Der Zwischenraum 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 stehen 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 Raum 32 zwischen der
umgebenden Innenwandung 27 und den Außenseiten 37 der
Gießform 1 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 Zwischenraum 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 Zwischenraum
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
Zwischenraum 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 1a,
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 33b 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 33a und 33b 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 Zwischenraum 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
Schlickerabführungsventil 22 ist geschlossen, und das
Schlickerzuführungsventil 21 wird geöffnet, um Schlicker
zuzuführen, typischerweise unter einem Druck im Bereich
von 0,1 bis 20 bar, 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
Schlickerzuführungs-Hilfsreservoir 8 verbunden ist und das
Schlickerzuführungsventil 21 wird zu einem Zeitpunkt
geschlossen, wenn der Schlicker im
Hilfsreservoir 8 ein bestimmtes Niveau
erreicht.
Anschließend wird das Luftauslaßventil 17 geschlossen
und das Druckluft-Zuführungsventil 18 geöffnet, um
Druckluft von einer nicht gezeigten Druckluftquelle
unter einem Druck im Bereich von 1 bis 20 bar in den Raum
32 zu führen, der die Gießformen 1 umgibt. Da eine
Verbindung zwischen dem Raum 32 und dem oberen Luftraum
des Hilfsreservoirs 8 besteht, ist
sichergestellt, daß der Druck im Raum 32 gleich
demjenigen ist, der auf die freie Oberfläche des
Schlickers in dem Hilfsreservoir 8 für die
Schlickerzuführung besteht. Da überdies dieses
Hilfsreservoir 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
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 1a bis 1d 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
Zwischenraum 32 erfolgen.
Wenn der Schlicker in der Form zu einer Schicht 42 mit
bestimmter Dicke 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 Hilfsreservoir 8
unterhalb ein bestimmtes Niveau absinkt, strömt
Druckluft im Zwischenraum 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 Hilfsreservoir 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
Schicht 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 Zwischenraum 32, das
Hilfsreservoir 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 33a 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 33b 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 Zwischenraumes 32 untergebracht ist, das durch ein
Ventil 54 mit einer Druckluftquelle und durch ein
Luftablaßventil 55 mit der Atmosphäre verbindbar ist,
und daß der Zwischenraum 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 52 erreicht oder
überströmt zu erfassen, durch das der Zwischenraum 32 mit
der Atmosphäre kommunizierend verbunden ist.
Außerdem ist ein Wasserablaßventil 53 unterhalb des
druckbeständigen Behälters 36 angeordnet, um das
Druckwasser aus dem Raum 32
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 bar aus einer Druckwasserquelle
(nicht gezeigt) in den Raum 32 einzulassen, der die
Gießformen 1 umgibt. Das 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 Zwischenraum 32 und der Druck auf den
Schlicker im Hilfsreservoir 208, d.h. der Druck im
Formhohlraum 41, ausgeglichen ist.
Wenn der Schlicker eine Schicht 42 mit einer bestimmten Dicke an der
Formfläche jeder Gießform 1 gebildet hat, wird
das Druckluftzuführungsventil 54 geöffnet, um Druckluft
mit dem gleichen Druck wie dem 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 Schicht 42
gebunden ist, vollständig aus den Gießformen 1 über die
jeweilige Auslaßöffnung 43 abgeführt werden kann.
Wenn der Schlicker in dem Hilfsreservoir 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
Hilfsreservoir 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 Raum 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.
Claims (12)
1. Verfahren zum Schlickergießen von Keramikteilen mit den
folgenden Merkmalen:
Bilden von zumindest einer Gießform aus einer Mehrzahl von porösen Formteilen, die mit einer inneren Formfläche versehen sind und eine fluiddichte Außenseite aufweisen, wobei die Formteile vereinigt werden, um einen Formhohlraum in der Gießform zu begrenzen;
Anordnen zumindest einer Gießform innerhalb eines druckbeständigen Behälters, um einen Raum zu bilden, der die Gießform innerhalb des Gehälters umgibt, wobei der die Gießform umgebende Raum in kommunizierender Verbindung mit dem Formhohlraum der Gießform (1) gehalten wird und ein unter Druck stehendes Fluid aufnimmt;
Abdichten des druckbeständigen Behälters;
Einführen von Schlicker unter einem ersten Druck in den Formhohlraum der Gießform, bis die Gießform mit dem Schlicker gefüllt ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Klemmeinrichtungen (3) zum Eingriff an den Außenflächen der Formteile (1a bis 1d), vor dem Einführen des Schlickers in den Formhohlraum (41) der Gießform (1) betätigt wird, umd die Gießform (1) im druckbeständigen Behälter (36) zu verspannen und festzuhalten,
daß poröse Formteile (1a bis 1d) mit jeweils einer Mehrzahl von Kanälen (2) verwendet werden, in welche das im Schlicker enthaltene Wasser teilweise eintritt,
daß das Fluid unter einem zweiten Druck, der höher als der erste Druck ist, in den die Gießform (1) umgebenden Raum (32) zugeführt wird und der Druck über die kommunizierende Verbindung auf den Schlicker im Formhohlraum (41) der Gießform einwirkt, wodurch weiteres Wasser aus dem Schlicker in die Kanäle (2) eintritt, bis ein Formling (42) von bestimmter Dicke innerhalb des Formhohlraumes (41) der Gießform gebildet ist,
daß die Kanäle (2) entlastet werden, um das in diesen gesammelte Wasser abzuführen,
daß der Restschlickers aus dem Formhohlraum (41) der Gießform abgeführt wird und
daß die Gießform (1) aus dem druckbeständigen Behälter (36) entfernt wird.
Bilden von zumindest einer Gießform aus einer Mehrzahl von porösen Formteilen, die mit einer inneren Formfläche versehen sind und eine fluiddichte Außenseite aufweisen, wobei die Formteile vereinigt werden, um einen Formhohlraum in der Gießform zu begrenzen;
Anordnen zumindest einer Gießform innerhalb eines druckbeständigen Behälters, um einen Raum zu bilden, der die Gießform innerhalb des Gehälters umgibt, wobei der die Gießform umgebende Raum in kommunizierender Verbindung mit dem Formhohlraum der Gießform (1) gehalten wird und ein unter Druck stehendes Fluid aufnimmt;
Abdichten des druckbeständigen Behälters;
Einführen von Schlicker unter einem ersten Druck in den Formhohlraum der Gießform, bis die Gießform mit dem Schlicker gefüllt ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Klemmeinrichtungen (3) zum Eingriff an den Außenflächen der Formteile (1a bis 1d), vor dem Einführen des Schlickers in den Formhohlraum (41) der Gießform (1) betätigt wird, umd die Gießform (1) im druckbeständigen Behälter (36) zu verspannen und festzuhalten,
daß poröse Formteile (1a bis 1d) mit jeweils einer Mehrzahl von Kanälen (2) verwendet werden, in welche das im Schlicker enthaltene Wasser teilweise eintritt,
daß das Fluid unter einem zweiten Druck, der höher als der erste Druck ist, in den die Gießform (1) umgebenden Raum (32) zugeführt wird und der Druck über die kommunizierende Verbindung auf den Schlicker im Formhohlraum (41) der Gießform einwirkt, wodurch weiteres Wasser aus dem Schlicker in die Kanäle (2) eintritt, bis ein Formling (42) von bestimmter Dicke innerhalb des Formhohlraumes (41) der Gießform gebildet ist,
daß die Kanäle (2) entlastet werden, um das in diesen gesammelte Wasser abzuführen,
daß der Restschlickers aus dem Formhohlraum (41) der Gießform abgeführt wird und
daß die Gießform (1) aus dem druckbeständigen Behälter (36) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die aus einer Mehrzahl von Formteilen (1a bis 1d)
zusammengesetzte Gießform (1) vor dem Einbringen in den
druckbeständigen Behälter (36) verspannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fluid, das in den die Gießform (1) umgebenden Raum
(32) eingeführt wird, Druckluft verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fluid, das in den die Gießform (1) umgebenden Raum
(32) eingeführt wird, Druckwasser verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels einer Hilfsreservoireinrichtung
(8, 108, 208) zusätzlich Schlicker in den Formhohlraum (41)
zugeführt wird, wenn das Fluid unter dem zweiten Druck in
den die Gießform (1) umgebenden Raum (32) strömt.
6. Vorrichtung zum Schlickergießen von Keramikteilen,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, mit
einem druckbeständigen Behälter, zumindestens einer Gießform, die im Behälter so angeordnet ist, daß ein Raum gebildet wird, der die Gießform umgibt, wobei die Gießform aus einer Mehrzahl von einzelnen Formteilen zusammengesetzt ist, von denen jedes eine innere Formflächen sowie eine behandelte fluiddichte Außenfläche aufweist und die Formteile im zusammengefügten Zustand einen Formhohlraum der Gießform begrenzen, wobei der die Gießform umgebende Raum in kommunizierender Verbindung mit dem Formhohlraum der Gießform steht,
einer Schlickerquelle, die betrieblich mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist, und
einer Fluidquelle, die betrieblich mit dem Raum verbunden ist, der die Gießform umgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (32) zwischen dem druckbeständigen Behälter (36) und der Gießform (1) die Gießform auf deren gesamtem Umfang umgibt,
daß jedes Formteil (1a bis 1d) der Gießform in seinem Inneren eine Mehrzahl von Kanälen (2) aufweist, die betrieblich mit einer Einrichtung verbunden sind, um sie vom Druck zu entlasten,
daß mit der Fluidquelle in dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32) ein Druck aufbaubar ist, der größer als der Druck im Formhohlraum (41) ist, und
daß eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist, die entweder pneumatische oder hydraulische Zylinder-Klemmeinheiten umfaßt oder eine Mehrzahl von getrennten Lufttaschen (3) aufweist, die in dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32) angeordnet sind und von einer zugehörigen Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagbar und so aufblasbar sind, daß sie mit den Außenseiten der Formteile (1a bis 1d) in Eingriff gelangen, um hierdurch die Gießform (1) im Behälter (36) festzulegen und zu verspannen.
einem druckbeständigen Behälter, zumindestens einer Gießform, die im Behälter so angeordnet ist, daß ein Raum gebildet wird, der die Gießform umgibt, wobei die Gießform aus einer Mehrzahl von einzelnen Formteilen zusammengesetzt ist, von denen jedes eine innere Formflächen sowie eine behandelte fluiddichte Außenfläche aufweist und die Formteile im zusammengefügten Zustand einen Formhohlraum der Gießform begrenzen, wobei der die Gießform umgebende Raum in kommunizierender Verbindung mit dem Formhohlraum der Gießform steht,
einer Schlickerquelle, die betrieblich mit dem Formhohlraum der Gießform verbunden ist, und
einer Fluidquelle, die betrieblich mit dem Raum verbunden ist, der die Gießform umgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (32) zwischen dem druckbeständigen Behälter (36) und der Gießform (1) die Gießform auf deren gesamtem Umfang umgibt,
daß jedes Formteil (1a bis 1d) der Gießform in seinem Inneren eine Mehrzahl von Kanälen (2) aufweist, die betrieblich mit einer Einrichtung verbunden sind, um sie vom Druck zu entlasten,
daß mit der Fluidquelle in dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32) ein Druck aufbaubar ist, der größer als der Druck im Formhohlraum (41) ist, und
daß eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist, die entweder pneumatische oder hydraulische Zylinder-Klemmeinheiten umfaßt oder eine Mehrzahl von getrennten Lufttaschen (3) aufweist, die in dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32) angeordnet sind und von einer zugehörigen Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagbar und so aufblasbar sind, daß sie mit den Außenseiten der Formteile (1a bis 1d) in Eingriff gelangen, um hierdurch die Gießform (1) im Behälter (36) festzulegen und zu verspannen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Hilfsreservoireinrichtung (8, 108, 208) zur
Schlickerzuführung dem die Gießform (1) umgebenden Raum (32)
zugeordnet ist und mit dem Formhohlraum (41) der Gießform
(1) kommuniziert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfsreservoireinrichtung (8, 208) innerhalb des
druckbeständigen Behälters (36) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung (108)
eine Ausnehmung in der Gießform (1) umfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hilfsreservoireinrichtung (8, 208)
außerhalb der Gießform (1) innerhalb des druckbeständigen
Behälters (36) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fluidquelle eine Druckluftquelle
ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fluidquelle eine Druckwasserquelle
ist.
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