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Die
vorliegende Erfindung betrifft Techniken zum Gießen von Sanitäreinrichtungen.
Sie eignet sich besonders gut zum Gießen von Toilettenschüsseln mit
im Wesentlichen geschlossenen Rändern.
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Toiletten
werden häufig
aus Keramikschlamm bzw. Keramikmasse gegossen. Für gewöhnlich wurde der Schlamm in
eine poröse
Form gegeben, die dafür
sorgte, dass das Keramikmaterial sich entlang der Formwände durch
kapillare Anziehung durch die Formporen abscheidet bzw. ablagert. Da
ein Hohlraum in dem Inneren des Materials verblieb, das an den Formwänden abgeschieden
worden war, konnte überschlüssiger Schlamm
aus dem Innenraum der Form ausgelassen werden, um Abscheidungs-
bzw. Auslasswege oder Wasserwege frei zu machen.
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Die
neu gebildete Einrichtung wurde als „Rohware" bezeichnet. „Rohware" bezeichnet allgemeiner ungebrannte
Keramik, für
gewöhnlich
mit einem erheblichen Feuchtigkeitsgehalt, unabhängig von der Farbe des Artikels.
Die Rohware-Toiletten wurden danach für gewöhnlich an der Luft getrocknet und
danach in einem Brennofen gebrannt.
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Es
sind verschiedene Arten von automatisierten Vorrichtungen für das Gießen von
Sanitäreinrichtungen
aus Keramik bekannt (z.B. aus dem U.S. Patent US-A-4.948.087 – Klosetts
bzw. Handwaschbecken; oder dem U.S. Patent US-A-5.299.624 – Toiletten).
Derartige Vorrichtungen können
mehrere Formen verschließen,
unter Druck setzen, entleeren und öffnen, so dass mehrere Sanitäreinrichtungen oder
Einrichtungsbauteile gleichzeitig gebildet werden. In Bezug auf
Toiletten funktionieren diese Vorrichtungen am besten in Bezug auf
Toiletten, die mit Unterseiten mit offenem Rand konstruiert sind.
Wenn ein Toilettenrand mit einer geschlossenen Unterseite gestaltet
ist, erfordert es diese Art des Formens, dass der Rand und die Schüssel separat
geformt werden (und danach zusammengefügt werden, vorzugsweise während die
beiden Teile der Rohware noch weich sind). Leider ist das Gewicht
der Ränder
teilweise so hoch, dass dieser Prozess es bewirken kann, dass sich
die Schüsselwände während dem
Prozess verformen, wenn nicht größtmögliche Sorgfalt
zum Einsatz kommt (wodurch sich der Prozess erheblich verlangsamt).
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Die
japanische Patentschrift 03-067606 offenbart das gleichzeitige Formen
von Befestigungselementen, die an einer Schüssel in einer Mehrzahl von
Formstücken
für die
Schüssel
und den Rand einer Toilette angebracht werden bzw. geklebt werden.
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Bis
heute stellt der Stand der Technik keine optimale Lösung für dieses
Problem bereit. Gemäß dem Stand
der Technik wird eine bestimmte Menge von Abfall bzw. Verschnitt,
Verformbarkeit und/oder langsameren Produktionsraten hingenommen.
Somit ist es ersichtlich, dass Bedarf für die Entwicklung verbesserter
Techniken zum Gießen
derartiger Artikel existiert.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Vorgesehen
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zum Gießen
einer Sanitäreinrichtung
mit einer Schüssel
und einem Rand, wobei das Verfahren folgendes umfasst: das Gießen eines Schüsselteilstücks einer
Sanitäreinrichtung;
das Gießen
eines Randteilstücks
der Sanitäreinrichtung
getrennt von dem Schüsselteilstück; gekennzeichnet durch
das Platzieren des Randteilstücks
in Kontakt mit dem Schüsselteilstück, wenn
beide auf dem Kopf stehen, und wobei beide Rohware darstellen; und
danach das Verbinden des Schüsselteilstücks und
des Randteilstücks
miteinander sowie deren Trocknen ermöglichen.
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Vorgesehen
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung somit ein Verfahren zum Gießen einer Sanitäreinrichtung
mit einer Schüssel
und einem Rand. Dabei werden ein Schüsselteilstück einer Sanitäreinrichtung
und ein Randteilstück
der Sanitäreinrichtung getrennt
von dem Schüsselteilstück gegossen.
Danach wird das Randteilstück
in Kontakt mit dem Schüsselteilstück platziert,
wenn beide auf dem Kopf stehen, und wobei beide Rohware darstellen.
Danach werden das Schüsselteilstück und das
Randteilstücks
miteinander verbunden und getrocknet.
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Bei
bevorzugten Verfahren umfasst das Gießen des Schüsselteilstücks den Einsatz mehrerer Formteile
zum Bilden des Schüsselteilstücks, gefolgt von
dem Entfernen eines unteren Teils der Formteile, während sich
das Schüsselteilstück an einer
auf dem Kopf stehenden Position befindet. Bei der Sanitäreinrichtung
kann es sich um eine Toilette handeln, die einen Rand mit einer
zumindest teilweise verschlossenen Unterseite aufweist.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Aspekten wird das Schüsselteilstück in einer vierteiligen Form
gegossen, unterstützt
durch eine Presseneinheit. Die Komponenten der Presseneinheit regeln
die Position der zwei seitlichen Formteile derart, dass sie das
gegossene Schüsselteilstück auf dem
Kopf stehend stützen
können,
wenn die Oberseite des Schüsselteilstücks frei
liegt.
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Eine
Formvorrichtung wird zum Gießen
einer Sanitäreinrichtung
mit einer Schüssel
und einem Rand eingesetzt. Es existieren ein Rahmenelement, ein
oberes Formteilstück,
zwei seitliche Formteilstücke
und ein unteres Formteilstück.
Die Formteilstücke
können
ein auf dem Kopf stehendes Teilstück einer Sanitäreinrichtung
bilden, wenn sich die Formteilstücke
an einer Formposition befinden.
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Ferner
sind sich hin und herbewegende Formelemente vorhanden, die mit den
Formteilstücken und
mit dem Rahmenelement verbunden sind, um die Formteilstücke zwischen
der Formposition und den eingezogenen Positionen automatisiert zu
bewegen. Die sich hin und herbewegende Formelemente und die Formteilstücke sind
so konstruiert und angeordnet, dass sie das untere Formteilstück im Verhältnis zu
den seitlichen Formteilstücken
nach unten bewegen können,
wenn sich die seitlichen Formteilstücke noch an der Formposition
befinden.
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Vorzugsweise
weisen die sich hin und herbewegenden Formelemente hydraulische
Kolben auf. Die sich hin und herbewegenden Formelemente und die
Formteilstücke
können
so konstruiert und angeordnet werden, dass sie die oberen und unteren Formteilstücke von
den seitlichen Formteilstücken weg
bewegen, während
sich die seitlichen Formteilstücke
weiterhin an der Formposition befinden. Wenn die Formvorrichtung
eine Schüssel
formt, kann die Formvorrichtung mit einem Randträgerelement eingesetzt werden,
das in der Lage ist, einen Rand in Kontakt mit der Schüssel zu
bewegen, nachdem das untere Formteilstück von den seitlichen Formteilstücken weg
bewegt worden ist und während
sich die Schüssel
weiterhin zumindest teilweise zwischen den seitlichen Formteilstücken befindet.
Die Vorrichtung kann auch eine Fördereinrichtung
aufweisen, die sich unter einer Unterseite der Formvorrichtung befindet.
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Gegossene
Sanitäreinrichtungen
werden auf diese Weise durch die vorstehend beschriebenen Verfahren
hergestellt.
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Hiermit
wird festgestellt, dass die Erfindung Verformungen (und zugeordneten
Abfall) reduziert, die durch herkömmliche Verfahren des Gießens und Zusammenbaus
derartiger Toiletten bewirkt werden. Verformungen werden ferner
beim Einsatz der vorliegenden Erfindung reduziert, da die zerbrechlichsten Abschnitte
der Schüsselwand
durch Formteilstücke gestützt bleiben,
wenn die Schüssel
zum ersten Mal auf den Rand gedrückt
wird. Ebenfalls bereitgestellt wird eine Vorrichtung, welche die
Automatisierung dieser Verfahren erleichtert.
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Vorgesehen
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung somit:
- a) ein Verfahren zum Gießen einer
Toilettenschüssel
und eines Rands (und analoger Sanitäreinrichtungen, wie etwa von
Klosetts bzw. Handwaschbecken und Badewannen), wobei das Eintreten
von Verformungen der Schüssel
während der
Montage der Toilettenbauteile deutlich reduziert wird; und
- b) ein Verfahren zum Gießen
derartiger Einrichtungen, das sich zur Automatisierung und höhere Produktionsraten
eignet, wobei eine Vorrichtung das hierin beschriebene Verfahren
ausführen kann.
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Diese
und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung deutlich. In der folgenden genauen Beschreibung werden
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Diese Ausführungsbeispiele
stellen nicht den vollständigen
Umfang der Erfindung dar. Vielmehr kann die Erfindung auch in anderen
Ausführungsbeispielen
eingesetzt werden. Somit wird auf die anhängigen Ansprüche verwiesen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht des Layouts einer Fertigungsstätte, wobei
darin unter anderem eine Vorrichtung für die Ausführung eines bevorzugten Verfahrens
der vorliegenden Erfindung abgebildet ist;
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2 eine
schematische Vorderansicht einer Formmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei die Maschine vor dem Formen dargestellt ist, und
wobei sich das untere Formteilstück
an einer eingezogenen Position befindet;
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3 eine
Ansicht entlang der Linie 3-3 aus 2;
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4 eine
der Abbildung aus 3 ähnliche Ansicht, wobei die
Maschine an einer geschlossenen Formstufe dargestellt ist;
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5 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 aus 4;
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6 eine
der Abbildung aus 3 ähnliche Ansicht, wobei die
oberen und unteren Formteilstücke
der Maschine nach dem Formen des Schüsselteilstücks eingezogen dargestellt
sind;
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7 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 aus 6;
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8 eine
der Abbildung aus 7 ähnliche Ansicht, wobei das
untere Formteilstück
im Prozess des Austauschs durch einen separat geformten Rand dargestellt
ist;
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9 eine
Ansicht entlang der Linie 9-9 aus 8;
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10 eine
der Abbildung aus 9 ähnliche Ansicht, wobei der
separat gebildete Rand auf dem Kopf stehend angehoben dargestellt
ist, zur Anbringung an der auf dem Kopf stehenden Schüssel;
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11 eine
Ansicht entlang der Linie 11-11 aus 10, wobei
die Schüssel
und der Rand angrenzend aneinander positioniert dargestellt sind;
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12 eine
der Abbildung aus 9 ähnliche Ansicht, wobei die
seitlichen Formteilstücke
eingezogen dargestellt sind, und wobei die Schüssel auf dem Kopf stehend an
dem auf dem Kopf stehenden Rand ruht;
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13 eine
der Abbildung aus 9 ähnliche Ansicht, wobei die
Toilette hierbei unter die Formteilstücke abgesenkt dargestellt ist;
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14 eine
Ansicht entlang der Linie 14-14 aus 13;
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15 eine
Vorderansicht einer Randgussmaschine;
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15A eine Ansicht entlang der Linie 15A-15A aus 15;
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16 eine
Ansicht entlang der Linie 16-16 aus 15A,
wobei das Formen eines Rands in einer der Mehrzahl von Gussformen
dargestellt ist;
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17 eine
Ansicht entlang der Linie 17-17 aus 15;
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die 18 und 19 der
Abbildung aus 17 ähnliche Ansichten, wobei sie
die Gussmaschine auf weiteren Stufen des Verfahrens zeigen;
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die 19A, 19B und 20A Schnittansichten der Stufen des Entladens
des Rands aus der Gussmaschine;
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20 einer
der Abbildung aus 15 ähnliche Ansicht, wobei das
Entladen des gegossenen Rands dargestellt ist;
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21 eine
Draufsicht des Umdrehens der größtenteils
trockenen gegossenen Toilette zur weiteren Verarbeitung;
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22 eine
Ansicht entlang der Linie 22-22 aus 21; und
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23 eine
der Abbildung aus 22 ähnliche Ansicht, wobei die
gegossene Toilette weiter umgedreht dargestellt ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Wie
dies in der Abbildung aus 1 dargestellt
ist, kann das Gießverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung von Toilettenschüssel-Gießmaschinen 10 und
Randgießmaschinen 12 ausgeführt werden.
Während
die Maschinen die Schüssel-
und Randteilstücke
separat formen, sind sie durch Förderschienen 14, 16 und 18 miteinander
verbunden. Die Schienen 14 transportieren Produkte von
den Gießmaschinen
zu den lateralen Förderschienen 16,
die wiederum die Förderschiene 18 speisen.
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In
primärem
Bezug auf die Abbildungen der 2 bis 6 weist
eine Toilettenschüssel-Gießmaschine 20 eine
obere Formklemme 22 auf, mit der das obere Formteilstück 32 verbunden
ist, und eine untere Formklemme 23, mit der das untere
Formteilstück 34 verbunden
ist. Ferner vorgesehen sind seitliche Formteilstücke 24 und 25.
Die Formteilstücke werden
durch die hydraulischen Kolben 27 einwärts und auswärts bewegt.
Das untere Formteilstück 32 kann
auf einem Wagen 30 gelagert werden, der sich auf der Schiene 14 bewegen
kann, um das untere Formteilstück 32 an
der Formklemme 23 zu positionieren. Wenn sich die Formteilstücke 32, 24 und 25 bereits
an der Position befinden, kann das Formteilstück 34 durch den Kolben 27 an
eine vollständige geschlossene
Formposition angehoben werden siehe 5).
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Ein
herkömmliches
Keramikschlicker-Gießmaterial
wird unter Druck durch den Kanal 26 den Formteilstücken zugeführt. Wie
dies für
den Fachmann auf dem Gebiet des herkömmlichen Schlickergusses ersichtlich
ist, kann dadurch das Schüsselteilstück 50 gebildet
werden. Die Bildung des Abscheiderpfads 29 in dem Schüsselteilstück wird
durch den Einsatz von Druckluft weiter erleichtert. Überschüssiges Schlickermaterial
kann danach entfernt werden.
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Nach
dem Gießen
der Schüssel
werden die oberen und unteren Formteilstücke 32 und 34 entfernt
siehe 6). Die gegossene Rohwarenschüssel 50 befindet sich
weiterhin an dieser Position, auf dem Kopf gehalten oberhalb der
Förderschiene 14 durch
die seitlichen Formteilstücke 24 und 25.
Während
sich die Schüssel 50 an
einer auf dem Kopf stehenden Position befindet, wird die untere
Schüsselform 34 aus
der Position unterhalb der Gießmaschine 10 nach
außen
bewegt (siehe 8).
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Ein
auf dem Kopf stehender, separat gegossener Rand 46 nimmt
den Platz ein (9), und wobei Schlickermaterial
auf dessen untere Oberfläche aufgetragen
wird (die nach oben zeigt, wenn der Rand auf dem Kopf steht, wenn
dies eintritt). Der Rand 46 wird danach auf dem Wagen 30 angehoben, wie
dies in der Abbildung aus 10 dargestellt
ist, so dass die untere Oberfläche
des Rands 46 in Kontakt mit der oberen Oberfläche der
Schüssel 50 gebracht
wird (wenn beide auf dem Kopf stehen). Dies führt zu einer gegossenen Rohwarentoilette
gemäß der Abbildung
aus 11, wobei die Toilette an diesem Punkt vorzugsweise
weiterhin durch die seitlichen Formteilstücke gestützt wird.
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Bei
dem nächsten
Schritt handelt es sich um die Freigabe der gegossenen Toilette
von den seitlichen Formteilstücken.
Dies ist in der Abbildung aus 12 dargestellt.
Dieser Schritt kann verzögert werden,
sofern dies gewünscht
wird. Für
gewöhnlich ist
eine derartige Verzögerung
jedoch nicht erforderlich.
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Danach
wird die gegossene Toilette 60 durch den Kolben 27 auf
den Wagen 30 abgesenkt, wobei die Führungen 28 die in
der Abbildung aus 13 dargestellten Positionen
aufweisen. Die Toilette wird über
die Schiene 14 (gemäß der Abbildung
aus 14) zu der Schiene 16 bewegt und danach schließlich auf
die Schiene 18. An diesem Punkt wird sie um 90 Grad auf
einer vertikalen Achse auf dem Drehtisch 62 gedreht, woraufhin überschüssiges Formmaterial
an der Endbearbeitungsstation entfernt werden kann.
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Das
separate Gießen
des Rands 46 ist in den Abbildungen der 15–20A näher
dargestellt. Die Randgießmaschine 12 weist
einen Rahmen 52 auf, an dem verschiebbar zwei Klemm-Greiferelemente 54 und 55 durch
obere Rollen 57 und Schienen 58 getragen werden.
Sie werden durch Stangen 59 geführt und dienen dazu, zwei oder
mehr Paare von Randformhälften 37/38 und 39/40 an
der Verwendungsposition zu halten. Eine zentrale Platte 67 und
zwei seitliche Platten 69 und 70 werden durch die
Greiferelemente 54 und 55 in einer Sandwich-Position
an den Formhälften 37, 38 und 39, 40 gehalten. Dies
ist in der Abbildung aus 17 ersichtlich,
und es handelt sich dabei um die Position, an der Gießmaterial
in die Formhälften 37, 38 und 39, 40 eingeführt wird.
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Nach
dem Gießschritt
werden die Greiferelemente von den Formhälften 37, 38 und 39, 40 weg bewegt,
wie dies in der Abbildung aus 18 dargestellt
ist. Die Formhälften
werden durch die hydraulischen Kolben 72, die mit den Platten 69 und 70 verbunden
sind, an der Verwendungsposition gehalten. Siehe allgemein die Abbildungen
der 15 und 20.
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Bei
dem nächsten
Schritt handelt es sich um die Rotation der Formen um 90 Grad sowie
das Entladen aus der Gießmaschine.
Dies ist in der Abbildung aus 19 ersichtlich
und wird in Bezug auf die Abbildungen der 15A, 19A, 19B und 20A näher
veranschaulicht. Dies wird erreicht durch die Rotation der mit der
zentralen Platte 67 verbundenen Welle 74. Die
Welle 74 wird durch den Antriebsmotor 76 (siehe 15 und 20)
gedreht, um die Formen aus der Vertikalen in der Horizontalen zu
positionieren, wie dies in den Abbildungen der 15A und 19A dargestellt
ist.
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Wenn
die Formhälften 39 und 40 unter
der Platte 67 positioniert sind und durch die Platte 69 getragen
werden, wie dies in der Abbildung aus 19B dargestellt
ist, werden die Formhälften 39 und 40 durch
die hydraulischen Kolben 72 abgesenkt und von der Platte 69 auf
den Wagen 30 bewegt. Die Formhälften 37 und 38 werden
durch eine Rotation der Welle 74 um 180 Grad entladen und
durch den hydraulischen Kolben 72 auf die gleiche Weise
abgesenkt, wie dies bereits vorstehend für die Formhälften 39 und 40 dargestellt
worden ist. Dies ist in der Abbildung aus 20A ersichtlich.
Die Formoberseiten 40 und 37 werden entfernt,
und die Ränder 46 und 47 werden
an einer gegossenen Toilette angebracht, wie dies bereits vorstehend
im Text in Bezug auf die Abbildung aus 11 beschrieben
worden ist.
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Nach
dem Formen der gegossenen Toilette 60 wird diese an einer
Station 60 weiter behandelt. Dies ist in den Abbildungen
der 21 bis 23 dargestellt.
Die gegossene Toilette 60 wird auf einer Hebevorrichtung 82 positioniert.
Die Hebevorrichtung weist einen Kolben 84 auf, um einen
offenen Rahmenträger 85 zu
drehen und um die gegossene Toilette und den Rand 60 in
Richtung einer mehr aufrecht stehenden Position zu kippen, wie dies
in der Abbildung aus 23 dargestellt ist (wo sie an
einem Trägerelement 86 getragen
wird, das wiederum durch den Kolben 88 gedreht wird). Eine
vertikale Höhenverstellung
ermöglichen
die Balgen 90.
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Diese
Positionierung ermöglicht
eine Beschneidung des Formmaterials der Toilette 60, wobei in
der Abbildung aus 22 die Beschneidung von außen erfolgt,
und wobei in der Abbildung aus 23 die
Beschneidung von innen vorgenommen wird. Die beschnittene Toilette 60 wird
danach auf einem Wagen 30 platziert und zu der Ladestation
befördert,
wo sie auf eine Trocknungsschiene geladen wird. Danach wird die
Toilette auf die herkömmliche Weise
in einem Brennofen gebrannt.
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Ein
wichtiges Merkmal des Gießverfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Verbindung des Rands mit der gegossenen Schüssel, wenn
sich beide an einer auf dem Kopf stehenden Position befinden, teilweise
getragen durch die Form und weiterhin in dem Rohwarezustand. Dies
verringert die Verformung der Schüssel und des resultierenden
Verschnitts und ermöglicht
den Einsatz schnellerer Produktionsgeschwindigkeiten.
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Vorstehend
wurden zwar bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung beschrieben, wobei der Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung
jedoch anhand der vorstehenden Beschreibung erkennt, dass eine Reihe
von Modifikationen und Abänderungen
vorgenommen werden können,
ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum
Beispiel ist es nicht erforderlich, eine Endbearbeitungsstation 880 einzusetzen.
Ferner ist keine Randgießmaschine 12 der offenbarten
Art erforderlich, die mehrere Ränder
in einem einzigen Gießvorgang
erzeugt.
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Die
Erfindung eignet sich zwar besonders gut für den Einsatz in Verbindung
mit einem geschlossenen Rand 46, wobei sie aber auch mit
einem offenen Rand eingesetzt werden kann. Ferner kann die Formvorrichtung
eingesetzt werden, um den Rand mit der Toilettenschüssel zu
verbinden. Somit ist es beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden
Erfindung nicht ausschließlich
auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Vorgesehen
sind gemäß der vorliegenden Erfindung
Verfahren zur Herstellung von Sanitäreinrichtungen, wie etwa von
Toiletten, mit einem geringeren Auftreten von Verformungen und Verschnitt.