DE563940C - Verfahren und Vorrichtung zur Formgebung von Platten und anderen Formlingen aus keramischen Werkstoffen - Google Patents

Description

Die Formgebung von Platten und anderen Formlingen aus keramischen Werkstoffen wird auf außerordentlich vielseitige Art ausgeführt. Man kann Platten sowohl mit der Hand (vorzugsweise durch das gewöhnliche • Handaufstreichverfahren) wie maschinell auf der Strangpresse formen oder auch aus Massen mit geringerem Wassergehalt unter hohem Druck pressen; ferner können ohne oder unter Zusatz von Elektrolyten gießfähig gestaltete Massen zu Platten und anderen Formungen vergossen werden. Ganz allgemein sind fast alle keramischen Formgebungsverfahren in entsprechender Anpassung auch für die Herstellung von Platten und anderen Formlingen anwendbar. Sämtliche Verfahren haben aber, selbst wenn die zur Verformung gelangende Masse vor der eigentlichen Formgebung noch soweit als möglich, beispielsweise auf dem Tonschneider oder auf der Masseschlagmaschine oder anderen geeigneten Vorrichtungen, homogenisiert worden ist, einen gewissen Nachteil. Es ist außerordentlich schwierig, eine vollkommene Dichtigkeit der geformten Masse im Sinne einer gänzlichen Freiheit von Luftbläschen zu erzielen und infolgedessen nahezu unmöglich, aus den so geformten Platten beim keramischen Brande ein absolut porenfreies Erzeugnis herzustellen.

Ein möglichst vollkommen homogener und häufig auch dichter Scherben ist aber für eine große Anzahl von Verwendungszwecken, insbesondere der Steingut-, Steinzeug-, Porzellan- und Steatitindustrie, Vorbedingung. Wenn auch bei den dichten Massen, wie Steinzeug, Porzellan und Steatit, die Poren immer von allseitig gesintertem bzw. verglastem Material umgeben sind und daher eine Wasseraufnahme des Scherbens nicht mehr stattfinden kann, stören diese Poren doch bei vielen Verwendungszwecken, insbesondere bei der Verwendung der genannten Werkstoffe als Isolierstoffe in der Elektrotechnik sowie als säurewiderstandsfähiges Material in der chemischen Industrie.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird dieser Übelstand in überraschend vollkommener Weise behoben.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Formgebung von Platten und anderen Formlingen aus keramischen Werkstoffen bzw. überhaupt von Körpern aus solchen Werkstoffen, denen ebene oder gebogene Flächen zugrunde liegen, bei welchen zunächst in bekannter Weise die fofmfertige Masse einer der üblichen Verarbeitungsmaschinen der Keramik, beispielsweise einem stehenden oder liegenden Tonschneider, einem kombinierten Tonschneider, einer Preßschnecke, einer Ziegelmaschine, einer Knetmaschine o. dgl., aufgegeben wird, welche das Material unter mehr oder minder starken Druck setzt und es kontinuierlich einer an die Vorrichtung anschließenden Preß- und Austragsschnecke zuführt. Diese Schnecke arbei-

tet in einem geschlossenen Troge, der auf seiner ganzen Länge bzw. auf den Abschnitten, in denen der Durchmesser der Schnecke abnimmt, einen seitlichen Austragsschlitz erhält, dessen Querschnitt der gewollten Form des herzustellenden Gegenstandes bzw. der zu pressenden Platte entspricht. Für die Herstellung von Platten und anderen fiächenförmigen Gebilden mit gleicher oder annähernd ίο gleicher Wandstärke besitzt die Schnecke nun einen in der Gutstransportrichtung gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig abnehmenden Durchmesser bzw. eine bei gleichem Durchmesser der Schnecke in der gleichen ig Richtung ununterbrochen und gleichmäßig abnehmende Steigung, wobei das Maß der Abnahme des Durchmessers bzw. der Steigung durch die seitliche Austragsöffnung gegeben ist. Wesentlich ist hierbei, daß die Abnähme so erfolgt, daß an jeder Stelle auf der ganzen Länge des Schneckentroges bzw. 'an jedem Punkte des Austragsquerschnitts der gleiche Druck aufrechterhalten wird, d. h. also, daß der Durchmesser entsprechend der allmählichen Verringerung der transportierten Materialmenge durch den Austritt abnimmt. Man kann sich die Arbeitsweise der Vorrichtung daher so vorstellen, daß von einem in der Richtung der Schneckenachse transportierten Hauptstrom ständig an jedem Punkte gleichmäßig seitliche Teilströme abgezweigt werden, die die durch den seitlichen Austragsschlitz ausgetragene Platte bilden.

Längs der Seitenwände des Schneckentroges sind vor den Austragsschlitzen ein oder mehrere entsprechende Austragstische angeordnet. Zur Herstellung von Platten und anderen Formungen mit ungleicher Wandstärke werden Schnecken mit ungleichen Durchmessern oder Schnecken mit gleichen Durchmessern und gleicher Steigung oder Schnecken mit teilweise gleichbleibendem, teilweise gleichmäßig abnehmendem Durchmesser mit einem oder mehreren auf der ganzen oder einem Teil der Länge des Schneckentroges vorgesehenen seitlichen Austrägen mit entsprechenden Austragstischen verwendet. Die Arbeitsweise dieser verschiedenen Arten der Vorrichtung ist nach den vorstehenden Erläuterungen vollkommen klar und immer davon abhängig, daß an jedem Punkte des Austragsquerschnittes gleicher Druck herrscht. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt sofort eine Strukturbildung in dem ausgetragenen Material, und die Erzeugung eines absolut dichten und homogenen Formlings ist nicht möglich.

Das neue Verfahren läßt, wie die angedeuteten Möglichkeiten zeigen, eine außerordentlieh mannigfache Zahl von Ausführungen zu und gestattet dementsprechend die Erzeugung einer Vielzahl der verschiedensten Formen, überhaupt nahezu aller Formen, die grundsätzlich von der Flächenform abgeleitet werden können. Außer einheitlichen, ebenen oder gebogenen plattenförmigen Gebilden können auch durch entsprechende Ausbildung der Austragsschnecke alle Arten von Formungen erzeugt werden, die sich jetzt beispielsweise nur auf der normalen Strangpresse herstellen lassen, wie volle oder hohle Zylinder, ebensolche Prismen usw. Bei der Herstellung aller dieser Formlinge weist das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren den oben erläuterten Vorteil einer bisher unerreichten Homogenität und Dichte der geformten Masse auf.

Die Art und Begrenzung der Höhe des seitlichen Austragsschlitzes läßt an jeder Stelle des Austrage immer nur die genau bestimmte beschränkte Menge an Masse durch; der jeweils verbleibende Masserest wird durch die sich verjüngende oder in der Steigung abnehmende Schnecke unter genau geregeltem Druck ununterbrochen weiterbefördert und an einer dem Ende des Austrages näherliegenden Stelle in wunschgemäßer Form allmählich ausgetragen.

Voraussetzung für die Erzielung des größtmöglichen Verdichtungsgrades der in Plattenoder anderer Form ausgetragenen Masse ist immer eine für den Einzelfall genau bestimmte Einstellung der Schlitzhöhe und ihrer Form bei entsprechender Drehzahl der Schnecke. Nur unter diesen Umständen lassen sich jeweils die günstigsten Verdichtungszahlen erreichen.

Erwünschte Änderungen in dem Profil und der Stärke der herzustellenden Platte bzw. des sonstigen Formlings lassen sich durch Erhöhung und Änderung des Austragsschlitzes und der Form beispielsweise unter gleichzeitiger Erhöhung der Drehzahl bei ein und derselben Vorrichtung jederzeit erzielen, im übrigen aber auch durch Wahl einer anderen Länge der eigentlichen Austragsschnecke, entsprechend schneller abnehmendem Durchmesser bzw. bei gleichem Durchmesser schneller abnehmende Steigung der Schnecke bzw. durch ihre Ausbildung überhaupt entsprechend einer der oben beschriebenen Kombinationen bei den Verhältnissen des Einzelfalles angepaßter Höhe und Form des seitlichen Austragsschlitzes bzw. Austragsmund-Stückes.

Ein Beispiel der zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist schematisch in der Anlage dargestellt.

In Abb. ι und 2, die einen Grundriß bzw. einen Querschnitt der Vorrichtung zeigen, bezeichnet S₁ den Aufgabe- und Mischteil der

Schnecke bzw. eine Vorschnecke, S₂ die eigentliche Austragsschnecke, α den gegebenenfalls verstellbaren Austragsschlitz für eine einfache rechteckige Plattenform.
S Abb. 3 ist ein Austragsmundstück in Wellblechform und in

Abb. 4 und 4a eine andere Art des Austragsmundstückes mit Unterteilung desselben, wie es insbesondere zur Herstellung zylindrischer Formlinge geeignet ist, dargestellt. Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Platten und anderen Formlinge weisen im gebrannten Zustande gegenüber den bei den bisher bekannten Formgebungsverfahren für Platten äußersten Falles erzielbaren Werten von 0,92 bis 0,96 Dichtigkeitsgrade von 0,97 bis 0,98 auf, sind also praktisch als vollkommen dicht zu bezeichnen, und ermöglichen damit die Herstellung nahezu absolut porenfreier Gegenstände aus dichten keramischen Werkstoffen, wie sie besonders für Zwecke der Elektrotechnik und der chemischen Industrie wertvoll sind.

Die Anwendung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens ist jedoch nicht auf die Herstellung von Platten und anderen flächenförmigen Gebilden aus dichten keramischen Werkstoffen beschränkt, sondern es ist ganz allgemein für die homogene Formgebung keramischer Massen anwendbar.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zur Formgebung von Platten und anderen Formungen aus keramisehen Werkstoffen in ununterbrochenem Betriebe unter Verwendung einer Preßschnecke, der das in einer der üblichen keramischen Homogenisiermaschinen vorbereitete Rohmaterial aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formgut durch eine gegebenenfalls unterteilte Schnecke mit in der Förder richtung gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig abnehmendem Durchmesser oder bei gleichem Durchmesser gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig abnehmender Steigung oder durch eine unter Kombination verschiedener dieser Maßnahmen ausgebildete Schnecke seitlich durch eine oder mehrere in der ganzen Länge des Troges verteilte Öffnungen ausgetragen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verdickungen bzw. Formänderungen der herzustellenden Platten bzw. anderen Formlinge unter Verbreiterung oder sonstiger entsprechender Abänderung der Form des seitlichen Austragsschlitzes oder Mundstückes bei gleichzeitiger Veränderung von Steigung oder Durchmesser der Schnecke geregelt werden.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Kombination einer an sich bekannten, in einem liegenden oder stehenden Gehäuse laufenden Preßschnecke oder sonstigen üblichen keramischen Homogenisiermaschine mit einer an diese anschließenden, zweckmäßig auf der gleichen Welle sitzenden weiteren Schnecke, die einen in der Förderrichtung des Formgutes abnehmenden Durchmesser oder abnehmende Steigung besitzt und das Gut durch einen oder mehrere seitliche, gegebenenfalls verstellbare Schlitze von der gewünschten Form entsprechendem Querschnitt austrägt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsschnecke bei gleichem Durchmesser eine gleichmäßig oder annähernd gleichmäßig abnehmende Steigung besitzt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Aneinanderschaltung mehrerer auf der gleichen Welle sitzender Schnecken mit in der Förder richtung abnehmendem Durchmesser bzw. abnehmender Steigung, gegebenenfalls mit dazwischengeschalteten Schneckenstücken von gleichbleibendem Durchmesser und gleich- 9« bleibender Steigung.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den eingeschalteten Schneckenteilen mit gleichbleibendem Durchmesser und gleichbleibender Steigung Unterbrechungen des Austragsschlitzes entsprechen, so daß mehrere Austragsöffnungen entstehen.
7. 7. Vorrichtungen nach Ansprüchen 4 bis 6, gekennzeichnet durch Hinterein- 1°° anderschaltung mehrerer Abschnitte von Schnecken verschiedener Ausbildung.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen