DE4123700C2 - Ablauf-Gießform zur Herstellung hohlförmiger Keramikprodukte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablauf-Gießform zur Herstellung hohlförmiger Keramikprodukte.

Eine Ablauf-Gießform zur Herstellung hohlförmiger Keramikprodukte hat für gewöhnlich einen Brei- bzw. Gießmaterialein-/auslaß für das Eingießen und Abführen eines Gießmaterials in oder aus der Gießform und einen Drucklufteinlaß für das Auspressen des Gießmaterials in der Gießform, wobei dieser Auslaß und Einlaß, wie bei­ spielsweise in der japanischen Gebrauchsmusteroffenle­ gungsschrift Nr. 2-17,306 offenbart ist, Öffnungen an der Innenfläche der Gießform bilden. Bei der Ausbildung eines hohlförmigen Keramikprodukts wird als erstes ein Gießmaterial durch den Gießmaterialein-/auslaß in die Gießform gegossen und sobald das Gießmaterial sich an den Innenflächen der Gießform zu einer vorbestimmten Dicke angesammelt hat, wird Druckluft durch den Druck­ lufteinlaß in die Gießform eingeleitet, um den Über­ schuß an Gießmaterial durch den Gießmaterialein-/auslaß aus der Gießform zu pressen. Um zu verhindern, daß das Gießmaterial während des Eingießens und des Abführens in bzw. aus der Gießform zu schäumen beginnt, ist der Gießmaterialein-/auslaß zumeist am unteren Abschnitt und der Drucklufteinlaß in den meisten Fällen am oberen Abschnitt der Gießform angeordnet.

Wird jedoch die Druckluft durch ein Ventil geregelt, welches außerhalb der Gießform angeordnet ist, neigt das Gießmaterial dazu, in den Drucklufteinlaß zu flie­ ßen, wobei das Gießmaterial beim Eingießen und anschließenden Druckbeaufschlagen in die Nähe der Stelle des Ventils gelangt. Daraus ergibt sich, daß das Gießmaterial vom Drucklufteinlaß in den Innenraum der Gießform tropft, während es abgeführt wird, so daß Tropfspuren des Gießmaterials an den Innenflächen eines gebildeten Produktes entstehen. Dies stellt ein ernst­ haftes Problem bei Rohrleitungsprodukten dar, deren In­ nenflächen besonders wichtig sind. Über dies wird das Gießmaterial, welches in den Drucklufteinlaß geflossen ist, zu Gießmaterialabfall, was zu einer Erhöhung der Menge an verbrauchtem Gießmaterial pro gebildetem Pro­ dukt führt.

Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird von einer Ablauf-Gießform ausgegangen, wie sie in der GB 1 440 903 gezeigt ist.

Aus dieser Entgegenhaltung ist eine Gießform zur Herstellung hohler Keramikprodukte bekannt, die einen Materialein-/auslaß sowie einen Drucklufteinlaß für das Einleiten von Druckluft in die Gießform zum Ausdrücken des Gießmaterials aus der Gießform aufweist. Hierbei ist am Drucklufteinlaß ein Rückschlagventil angeordnet, welches unter anderem verhindert, daß Gießmaterial in den Drucklufteinlaß eindringen kann.

Angesichts dieses Stands der Technik liegt dem Erfindungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Ablaufgießform mit einem verbesserten Rückschlagventil auszubilden, so daß Tropfspuren des Gießmaterials an den Innenseiten eines gebildeten Gießproduktes noch sicherer verhindert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Hauptanspruch gelöst. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Rückschlagventils gemäß dem Kennzeichen des Patenanspruchs 1 besteht darin, daß der Durchlaß ein Eindringen des viskosen Gießmaterials in die Matrize erschwert oder gar bereits verhindert, so daß die Wirkung des Rückschlagventils selbst bezüglich der Tropfenbildung an der Innenseite des fertigen Gußstücks verbessert werden kann. Gleichzeitig bleibt dabei ein ausreichender Druckluftstrom in die Gießform gewährleistet.

Die Erfindung macht sich demnach die Viskoseeigenschaften des Gießmaterials zunutze, indem sie quasi eine Art Drossel dem aus dem Stand der Technik bekannten Rückschlagventil vorschaltet, das vom Gießmaterial nur unter erheblichem Druck durchströmt werden kann. Gemäß diesem Grundprinzip ist der Durchlaß nach Anspruch 2 in vorteilhafter Weise als Schlitz ausgebildet, wodurch die Drosselwirkung des Durchlasses bezüglich des Gießmaterials weiter verbessert werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Ablauf-Gießform gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Rückschlagventils, welches in der Ablauf-Gießform gemäß Fig. 1 verwendet wird.

Gemäß Fig. 1, in der eine erfindungsgemäße Ablauf-Gieß­ form gezeigt ist, besteht die Gießform aus mehrteiligen Formhauptteilen 1, die aus einem porösem Kunststoff bzw. Kunstharz gefertigt sind und deren Innenflächen 2 einen Hohlraum bzw. eine Gießmatrize bilden. Ein Gieß­ materialein-/auslaß 3 öffnet sich an einer Innenfläche 2 des Formhauptteils zur Einleitung und Ableitung eines Gießmaterials in bzw. aus der Gießform, während sich ein Drucklufteinlaß 4 ebenfalls an einer Innenfläche zum Ausdrücken des Gießmaterials aus der Gießform mit­ tels Druckluft öffnet. Obgleich der Gießmaterialein-/aus­ laß 3 im unteren Abschnitt der Gießform vorgesehen ist und der Drucklufteinlaß 4 am oberen Abschnitt der Gießform vorgesehen ist, könnten sie, falls erfor­ derlich, an jeder beliebigen Stelle vorgesehen werden, so lange die vorstehend genannte Aufgabe gelöst werden kann.

Ein Gießmaterialrohr 6 mit einem Ventil 5 ist mit der Gießform verbunden und öffnet sich am Gießmaterialein-/aus­ laß 3 zum Eingießen und Ableiten des Gießmaterials in bzw. aus der Gießform. Eine Druckluftleitung 8 ist mit der Gießform verbunden und öffnet sich am Druck­ lufteinlaß 4 und ist außerhalb der Gießform mit einem Ventil 7 versehen, um Druckluft in die Gießform einzu­ leiten. Erfindungsgemäß ist ein Rückschlagventil 9 im Formhauptteil 1 am Drucklufteinlaß 4 angeordnet, um zu verhindern, daß Gießmaterial in die Druckluftleitung 8 gelangt.

Fig. 2 zeigt das Rückschlagventil 9 in vergrößertem Um­ fang. Wie in der Figur gezeigt ist, ist ein Ventilge­ häuse des Rückschlagventils 9 in einer Vertiefung ein­ gesetzt, welche im Formhauptteil 1 ausgebildet ist, und ein Ventilkörper 10, der aus elastischem Material wie beispielsweise Neoprengummi oder Silicongummi gefertigt ist, ist in einer Matrize im Ventilgehäuse des Rück­ schlagventils 9 eingefügt. Ein Deckel 11, der an seiner Seite mit einem Schlitz 12 ausgebildet ist, ist im äu­ ßeren Ende der Matrize Ventilgehäuse des Rück­ schlagventils 9 derart eingesetzt, daß die Außenseite des Deckels 11 mit der Innenfläche des Formhauptteiles 1 fluchtet. Wird Druckluft in die Gießform eingeleitet, wird der Ventilkörper 10 mit einer Kraft beaufschlagt, wobei er in Richtung des Deckels 11 bewegt wird, um einen Drucklufteinlaß 13 zu öffnen, der im Ventilge­ häuse auf der gegenüberliegenden Seite des Deckels 11 mit Bezug auf den Ventilkörper 10 angeordnet ist, so daß die Druckluft durch den im Deckel 11 ausgebildeten Schlitz 12 in die Gießform strömt. Der Drucklufteinlaß 13 verbindet die Matrize im Ventilgehäuse mit der Druckluftleitung 8.

Selbst wenn das Gießmaterial in der Gießform dazu neigt, in die Druckluftleitung 8 einzudringen, wird der Ventilkörper 10 durch den Druck des Gießmaterials in Richtung des Drucklufteinlasses 13 bewegt, so daß der Drucklufteinlaß 13 durch den Ventilkörper 10 ge­ schlossen wird. Aus diesem Grund wird verhindert, daß Gießmaterial am Eintritt der Druckluftleitung 8 ein­ dringt.

Die Konstruktion des Rückschlagventils 9 ist nicht auf das Ausführungsbeispiel in der Zeichnung beschränkt. Unterschiedliche Arten von bekannten Rück­ schlagventilen, die eine Feder, eine Kugel oder ähnli­ ches verwenden, können eingesetzt werden.

Bezugsziffer 14 in Fig. 1 bezeichnet Luftleitungen um die Formhauptteile 1 voneinander zu trennen. Nach Been­ digung der Gießvorganges eines Produktes strömt die die Gießform lösende oder trennende Luft durch die Luftlei­ tungen 14 in die Gießform, die aus porösem Kunstharz gefertigt ist, um die Teilung oder Trennung der Form­ hauptteile 1 zu gewährleisten.

Bei der Bildung eines keramischen Hohlproduktes mit der Gießform, die wie vorstehend beschrieben konstruiert ist, wird ein Gießmaterial durch den Gießmaterialein-/aus­ laß (3) in die Formhauptteile 1 eingegossen und mit Druck beaufschlagt. Hat sich das Gießmaterial an den Innenseiten der Gießform zu einer vorbestimmten Dicke angesammelt, wird Druckluft durch den Drucklufteinlaß 4 in die Gießform eingeleitet.

Als Ergebnis wird ein Überschuß an Gießmaterial aus der Gießform durch den Gießmaterialein-/auslaß 3 ausge­ preßt. Diese Vorgänge werden auf ähnliche Weise wie bei Gießformen gemäß dem Stand der Technik ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Ablauf-Gießform weist als charakteristisches Merkmal das darin aufgenommene Rück­ schlagventil 9 auf, das verhindert, daß das Gießmate­ rial in die Druckluftleitung 8 eindringt. Deshalb wird ein Rückfluß des Gießmaterials in der Gießform am Ein­ gang der Druckluftleitung 3 durch die Wirkung des Rück­ schlagventils 9 behindert, selbst wenn das Gießmaterial in die Gießform gegossen und darin mit Druck beauf­ schlagt wird. Daraus ergibt sich, daß das Gießmaterial, welches nicht zur Bildung des Produktes beiträgt, nicht in die Druckluftleitung 8 strömt, so daß die Menge an Gießmate­ rial zur Bildung eines Produktes reduziert werden kann. Fließt kein Gießmaterial in die Druckluftleitung 8, kann überdies kein Gießmaterial auf die Innenflächen eines gebildeten Produktes tropfen, so daß kein fehler­ haftes Produkt infolge von Tropfspuren des Gießmateri­ als erzeugt wird.

Um die Wirkungen der Erfindung festzustellen, wurden andere, von der erfindungsgemäßen Gießform verschiedene Ablauf-Gießformen von den Erfindern präpariert, wie beispielsweise Gießformen gemäß dem Stand der Technik (1) mit jeweils einem Ventil an einer Position, die etwa einen Meter oberhalb der Formhauptteile vorgesehen war, und Ablauf-Gießformen gemäß dem Stand der Technik (2), jeweils mit einem Ventil das oberhalb und nahe der Formhauptteile angeordnet war. Mit diesen Gießformen wurde der Eingießvorgang zur Herstellung von kerami­ schen Produkten unter Verwendung eines Gießmaterials ausgeführt, welches eine Viskosität von 6,2 Poise und einen Wassergehalt von 26% hatte und mit einer Druck­ luft von 50 N/cm² unter einer Bedingung eines Gieß­ drucks von 300 N/cm². Aus den Gießergebnissen hat man herausgefunden, daß Produkte die mit Gießformen ge­ mäß der Erfindung gegossen wurden, keine Tropfspuren vom Gießmaterial aufwiesen, wohingegen Produkte, gebil­ det in Gießformen gemäß dem Stand der Technik (1), große Tropfspuren vom Gießmaterial zeigten und Pro­ dukte, gebildet in Gießformen gemäß dem Stand der Tech­ nik (2), kleine Tropfspuren an den Innenflächen auf­ zeigten. Überdies belief sich die Menge an verbrauchtem Gießmaterial pro Produkt bei den erfindungsgemäßen Gießformen auf 106 cm³, während bei den Gießformen gemäß dem Stand der Technik (1) 116 cm³ und bei den Gießfor­ men gemäß dem Stand der Technik (2) 124 cm³ verbraucht wurden. Aus den vorstehend genannten Ergebnissen war die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Gießformen festzustellen.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen und Erklärungen zu sehen ist, weist die erfindungsgemäße Ablauf-Gieß­ form ein Rückschlagventil in Eingußkörpern am Druck­ lufteinlaß auf, um zu verhindern, daß dies Material in die Druckluftleitung eindringt, so daß Materialabfall verringert wird und fehlerfreie Produkte erzeugt werden können, die frei von Tropfspuren des Gießmaterials an den Innenseiten der Produkte sind. Aus diesem Grund überwindet die erfindungsgemäße Ablauf-Gießform alle Nachteile des Standes der Technik und ist von unschätz­ barem Wert in der praktischen Anwendung.

Claims (3)

1. Ablauf-Gießform zur Herstellung hohlförmiger Keramikprodukte mit Formhauptteilen (1), die einen Gießmaterial-/auslaß (3) für das Eingießen und das Abführen eines Gießmaterials in bzw. aus der Gießform aufweisen, und mit einem Drucklufteinlaß (4) für das Einleiten von Druckluft aus einer Druckluftquelle in die Gießform zum Ausdrücken des Gießmaterials aus der Gießform, wobei ein Rückschlagventil (9) in den Formhauptteilen (1) am Drucklufteinlaß (4) vorgesehen ist, um zu verhindern, daß Gießmaterial in den Drucklufteinlaß eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (9) ein Ventilgehäuse aufweist, welches in einer Öffnung des Drucklufteinlasses (4) angebracht ist und eine Matrize und einen Einlaß (13) hat, daß in die Matrize ein Ventilkörper (10) bewegbar eingefügt ist, um den die Matrize mit der Druckluftquelle verbindenden Einlaß (13) zu öffnen oder zu schließen, und daß ein das äußere Ende der Matrize verschließender Deckel (11) darin eingesetzt ist, der einen Durchlaß (12) aufweist, um ein Einströmen von Druckluft in die Gießform zu ermöglichen.

2. Ablauf-Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (12) des Deckels (11) als ein im Deckel (11) ausgebildeter Schlitz (12) vorgesehen ist.

3. Ablauf-Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) aus einem elastischen Material gefertigt ist, wie beispielsweise Neoprengummi oder Sili­ kongummi.