DE60215632T2

DE60215632T2 - Formelement zum formen von artikeln durch schlickergiessen mit ton oder dergleichen und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE60215632T2
Application number: DE60215632T
Authority: DE
Inventors: Vasco Mazzanti; Paolo Figliano
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP4510377B2; ITRE20010022A1; US7059845B2; ES2274010T3; ITRE20010022A0; WO2002072327A1; ATE343463T1; JP2004518564A; MXPA02011997A; EP1385680B1; US20030134005A1; EP1385680A1; DE60215632D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Formelement zum Formen von Artikeln (Sanitärartikeln, Geschirr usw.) durch Schlickergiessen mit Ton oder ähnlichen Materialien, und ein Verfahren für dessen Herstellung.
Das Verfahren zum Formen von Artikeln durch Schlickergiessen mit Ton ist ein sehr altes Verfahren, das immer noch angewendet wird, um zahlreiche Artikel zu formen, insbesondere im wesentlichen alle keramischen Sanitärartikel von komplexer Form mit verdeckten Oberflächen, und es ist ideal zum Bilden solcher Formen.
Dieses Verfahren basiert auf der Tatsache, dass die Form Abdruckflächen enthält, hergestellt mit porösem, durchlässigen Material, auf welche ein wässriger Schlicker aus Tonmaterial oder ähnlichem gegeben wird, vorzugsweise unter Druck. Das Wasser des Schlickers, unterstützt vorzugsweise durch den angewandten Druck, filtert durch die Abdruckflä che, während die festen Partikel, die grössere Abmessungen haben als die Poren, von der Oberfläche selbst aufgefangen werden; folglich lagert sich auf der Oberfläche eine Schicht von feuchtem, pastenartigen Material ab und wird dort trocknen gelassen, wonach es dann von der Form abgezogen wird. Das zur Herstellung von solchen, die Abdruckflächen aufweisenden Formelementen verwendete Material ist daher ein poröses Material, welches das Wasser aus der Abdruckvertiefung durch den Körper der Form filtern lässt. Das herkömmlichste Material basiert auf Gips; es wurde jedoch kürzlich eine Technologie entwickelt, basierend auf Formen, die aus synthetischem Harz mit entsprechenden porösen Eigenschaften hergestellt sind, welche den Vorteil einer grösseren Robustheit und einer längeren Lebensdauer haben und es auch ermöglichen, kürzere Formzyklen zu erreichen.
Ein Beispiel eines bekannten Formelementes zum Formen von Artikeln durch Schlickgiessen und ein entsprechendes Verfahren für dessen Herstellung ist durch das Dokument US 4874304 gegeben. Dieses Dokument beschreibt eine poröse Form, enthaltend eine poröse Oberflächenschicht, einen in einem Muster an der hinteren Oberfläche der porösen Oberflächenschicht aufgetragenen Kleber, um einen nicht von diesem bedeckten Abschnitt an der hinteren Oberfläche frei zu lassen, eine rauhe poröse Schicht, die den aufgetragenen Kleber und die nicht von diesem bedeckten Abschnitte der hinteren Oberfläche der porösen Oberflächenschicht abdeckt und aus einer Mischung aus flüssigem Harz hergestellt ist, und einen Durchlass für Wasser aus der und Luft in die rauhe poröse Schicht bildet.
Gegenstand dieser Erfindung ist, die Drainagesysteme zu verbessern, vorgesehen im Inneren der Formelemente, um während des Formens des Artikels das Ableiten der Flüssigkeit zu erleichtern und zu beschleunigen, in welcher die festen Materialpartikel schweben.
Diese und noch andere Zwecke werden erreicht durch diese Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist.
Die Erfindung basiert auf der Tatsache, dass das Drainagesystem für den Schlicker eine dünne poröse Kammer in Form einer Platte enthält, welche in den Körper des Formelementes selbst eingelassen ist, innerhalb des Bereiches der Drainagewirkung der Abdruckfläche angeordnet ist und einen Grad an Porosität hat, der höher ist als der Teil des Körpers, der zwischen der genannten dünnen Kammer und der Abdruckfläche beschrieben ist, und wenigstens einen Ableitkanal, angeschlossen an die genannte dünne Kammer, um die durch die Kammer aufgefangene drainierte Flüssigkeit abzuleiten.
Das Verfahren zur Herstellung des Formelementes basiert auf der Tatsache, dass während des Formens des Körpers des Formelementes eine dünne Platte in die den Körper des Formelementes bildende flüssige Materialmasse eingelassen wird, wobei die genannte Platte zur Bildung der genannten Kammer führt.
Der durch die Erfindung erzielte Vorteil ist, dass das Drainagesystem von verhältnismässig geringen Konstruktionskosten ist, da die Herstellung des Formelementes und des Drainagesystems:

– verhältnismässig einfach ist, sogar ohne spezialisiertes Personal oder eine komplexe Anlage zu erfordern;
– wirtschaftlich ist, da es keine besonders teuren Materialien erfordert.

Ausserdem ist das erhaltene Drainagesystem ausgesprochen leistungsfähig und gleichmässig, und es ist geeignet zur Arbeit mit verschiedenen Formen, sei es einfache wie auch komplexe.
Die Erfindung wird nachstehend im Detail beschrieben, und zwar mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 ein Längsschnitt durch ein Formelement zur Herstellung eines Sanitärartikels nach der vorliegenden Erfindung ist;
1A ist ein vergrössertes Detail aus 1;
2 ist ein Längsschnitt durch eine Form zur Herstellung des Formelementes aus 1;
2A ist ein vergrössertes Detail aus 2;
3 ist eine Planansicht von oben der 2.
Das in 1 gezeigte Formelement (insgesamt bezeichnet mit 10) ist eine Form zum Herstellen eines Sanitär artikels, insbesondere eines Waschbeckens, und weist eine Abdruckfläche 11 auf, vorgesehen zum Formen der unteren Oberfläche des Waschbeckens.
Es ist jedoch offensichtlich, dass die Erfindung ein anderes Element der gleichen Form oder eine Form zum Herstellen eines anderen Artikels betreffen kann.
Die Abdruckfläche 11 ist an einem Körper 12 vorgesehen und ist durchlässig und porös; eine Schicht eines Tonmaterials von kontrollierter Dicke lagert sich während des Formens des Artikels (Sanitärartikel, Geschirr usw.) auf dieser ab, und zwar nach der vorgenannten Drainage durch die genannte Fläche 11 der Flüssigkeit (Wasser), in welchem die Partikel aus Tonmaterial schweben.
Nach der Erfindung ist ein Drainagesystem für die genannte Flüssigkeit vorgesehen, enthaltend eine dünne Kammer 20 in Form einer Platte, die in den Körper 12 des Formelementes 10 eingelassen und innerhalb des Wirkungsbereiches der Drainage angeordnet ist, welche durch die Abdruckfläche 11 erfolgt.
Insbesondere ist die genannte dünne Kammer 20 im wesentlichen parallel zu der Abdruckfläche 11 angeordnet, und zwar mit einem verhältnismässig kurzen Abstand von dieser, welcher an allen Punkten gleichbleibend ist, wobei ihre Flächenausdehnung vorzugsweise die gesamte Abdruckfläche 11 abdeckt. Die dünne Kammer trennt den Körper 12 in einen vorderen Teil 12', beschrieben zwischen der Abdruck fläche 11 und der Kammer 20, und einen hinteren Teil 12'', positioniert an der Rückseite der Kammer 20.
Das die Abdruckfläche 11 bildende Material, zum Beispiel den vorderen Teil 12' des Körpers 12, ist ein feines poröses Material, während die Kammer 20 einen höheren Grad an Porosität hat als der genannte Teil 12'; ihre Porosität ist von einer offenen, in Verbindung stehenden Art.
Die Porosität des verbleibenden Teils 12'' des Körpers 12, das heisst der an der Rückseite der Kammer 20 liegende, ist indifferent bezüglich der Drainage, weshalb das diesen bildende Material dasselbe sein kann wie das des Teils 12' oder ein anderes.
Die dünne Kammer 20 enthält eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen (welche zum Beispiel von der einen Seite zur anderen durch die Platte gehen), lotrecht zu den Flächen der Kammer, um mit dem den Körper 12 des Formelementes bildenden Material gefüllt zu werden; mit Hilfe dieser Bohrungen bildet dieses Material Verbindungsbrücken zwischen dem Teil 12' und dem Teil des Körpers 12 an der Rückseite der Kammer 20.
Das Ableitsystem enthält ausserdem einen oder (vorzugsweise) eine Anzahl von Ableitkanälen 25, die an die dünne Kammer 20 angeschlossen sind, um die durch die Kammer 20 aufgefangene Drainageflüssigkeit abzuleiten.
Die genannten Kanäle 25 sind stromabwärts an eine Sammelleitung 26 angeschlossen, die mit einem Auslass 27 in Ver bindung steht, welcher die drainierte Flüssigkeit nach ausserhalb des Körpers 12 ableitet.
Dank der Erfindung wird im Inneren des Körpers 12 eines jeden Formelementes somit ein wirksames Drainagesystem gebildet, in welchem die dünne Kammer 20 der wichtigste Bestandteil ist, da sie als mit dem Aussenbereich in Verbindung stehende hohle Auffangkammer von einem solchen Oberflächenbereich wirkt, dass sie auf die gesamte Abdruckfläche 11 Einfluss hat, und innerhalb welcher die drainierte Flüssigkeit aufgefangen wird und sich leicht und schnell bewegt. Die beiden Teile 12' und 12'' des Körpers 12 sind durch die Bohrungen 23 miteinander verbunden und machen den Körper 12, uns insbesondere dessen vorderen Teil 12', mechanischen Belastungen gegenüber ausreichend widerstandsfähig.
Dank der Nähe zu der Abdruckfläche 11 gelangt die Flüssigkeit, die durch diese Fläche drainiert wird, in die durch die Kammer 20 beschriebene Auffangkammer mit einer verhältnismässigen Leichtigkeit und Schnelligkeit und kann von hier aus schnell abgeleitet werden. Es kann ebenfalls wirkungsvoll eine Saugkraft durch die Kammer 20 angewandt werden, um die Drainage durch die Fläche 11 zu beschleunigen. Ebenfalls können Flüssigkeiten durch die Kammer 20 entgegensetzt zu der Drainagerichtung zugeführt werden, das heisst in Richtung der Abdruckfläche 11, um das Lösen der an der Fläche 11 geformten Artikel zu erleichtern oder die Fläche 11 und den vorderen Teil 12' des Körpers 12 zu waschen.
Die Dicke der Kammer 20 reicht ungefähr von 1 bis 25 mm. Mit dem Herstellungsverfahren nach der Erfindung wird während des Formens des Körpers 12 des Formelementes ein dünne Platte, bereits versehen mit der genannten Anzahl von durchgehenden Bohrungen 23, in die flüssige Masse des den Formelementkörper 12 bildenden Materials eingelassen, welche durch ihr Volumen zur Bildung der genannten dünnen Kammer 20 führt.
Nach einer ersten Durchführungsprozedur des Herstellungsverfahrens ist die Platte, die in die flüssige Masse des den Körper des Formelementes bildenden Materials eingelassen ist, eine poröse Platte 21 mit einem höheren Grad an Porosität als der vordere Teil 12' des Körpers des Formelementes, und sie wird dauerhaft in dem Körper 12 des Formelementes gelassen.
Verschiedene Materialien können verwendet werden, um die poröse Platte 21 herzustellen; praktisch wurden die folgenden Materialien identifiziert: ein schwammiges Harz, ein geschäumter Kunststoff mit untereinander verbundenen offenen Poren, ein durchlässiges Gewebe oder ein synthetisches Material vom Typ, wie er für Luft-/Wasser-/Ölfilter verwendet wird.
Die poröse Platte wird vorbereitet, indem ihr Schutzmittel zugeordnet werden, um zu verhindern, dass das den Körper 12 bildende Material während des Formens des Körpers 12 des Formelementes in die Poren der Platte eindringt.
Nach einer ersten Ausführungsweise dieser Technik enthalten die genannten Schutzmittel eine Schutzsubstanz, welche die poröse Platte 21 vollkommen imprägniert, ihre Porenvertiefungen füllt und das den Körper 12 des Formelementes bildende Material am Eindringen in diese Poren hindert, wobei die Schutzsubstanz dann von der porösen Platte entfernt wird, nachdem das Formelement hergestellt worden ist. Alternativ können Folien, Bögen oder Streifen aus der genannten Schutzsubstanz verwendet werden, angebracht an den beiden Flächen der Platte.
Die genannte Schutzsubstanz kann eine Substanz sein, die bei niedriger Temperatur geliert (zum Beispiel bei unter 30°C) und bei höheren Temperaturen flüssig wird. In diesem Falle wird sie von der porösen Platte 21 entfernt, nachdem das Formelement geformt worden ist, und zwar durch Erhitzen derselben, beispielsweise durch Zuführen eines heissen Fluids in das Innere der Platte 21.
Die genannte Substanz kann zum Beispiel sein:

– eine Mischung aus polyvalenten Alkoholen;
– eine alkoholische Lösung aus Fettsäuresalzen;
– eine wässrige Lösung aus Fettsäuresalzen;
– eine Mischung aus wässrigen und alkoholischen Lösungen aus Fettsäuresalzen;
– eine wässrige Lösung aus wasserlöslichen Polymeren;
– eine Mischung aus den vorstehend aufgelisteten Substan zen.

Alternativ kann die genannte Schutzsubstanz eine wasserlösliche Substanz sein, welche von der porösen Platte entfernt wird, nachdem das Formelement geformt worden ist, und zwar durch Zuführen von Wasser in die poröse Platte 21.
Zum Beispiel können Folien, Bögen oder Streifen, basierend auf biologisch abbaubaren Kunststoffmaterialien verwendet werden, angebracht an den beiden Flächen der Platte.
Nach einer zweiten Ausführungsweise dieser Technik wird eine dünne Schutzfolie (nicht in den Abbildungen gezeigt) mit durchgehenden Löchern, die mit den durchgehenden Bohrungen 23 der porösen Platte 21 übereinstimmen, wenigstens an einer Fläche, vorzugsweise an beiden Flächen, der porösen Platte angebracht, um das den Körper 12 des Formelementes bildende Material am Eindringen in die Poren der porösen Platte 21 zu hindern, und zwar mit einer geringere Porosität, die etwa jener des vorderen Teils 12' des Körpers 12 entspricht.
Nach einer zweiten Prozedur zur Durchführung des Herstellungsverfahrens ist die Platte 21, die in die flüssige Masse des den Körper 12 des Formelementes bildenden Materials eingelassen ist, eine ausreichend feste und widerstandsfähige Platte 21, hergestellt aus wasserlöslichem Material, welches, nachdem es in den Körper 12 des Formelementes eingelassen ist, durch das Durchfliessen von Wasser aufgelöst und entfernt wird. In diesem Falle bildet das vorher durch die Platte 21 ausgefüllte Volumen die genannte dünne Kammer 20.
Vorzugsweise sind alle die beschriebenen Typen der Platte 21 mit den genannten durchgehenden Bohrungen 23 versehen, durch welche die beiden Teile 12' und 12'' des Körpers 12 miteinander verbunden sind, um somit die Platte 21 an dem Körper 12 zu sichern und den Körper 12, insbesondere dessen vorderen Teil 12', ausreichend widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen zu machen.
Mit der Platte 21 kann ebenfalls eine dünne Verstärkung verbunden sein, welche ausreichend steif ist, um dieser dauerhaft die gewünschte geometrische Form zu verleihen, zum Beispiel eine Verstärkung 24 von einem Netztyp.
2 zeigt eine mögliche Schalung 30 zur Herstellung des Formelementes 10 in Übereinstimmung mit einem beliebigen der vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren. Die Schalung 30 enthält ein äusseres Gehäuse, das an seinen Seiten durch Seitenwände 31 und unten durch einen Profilboden 32 verschlossen ist, wobei die obere Oberfläche 32' desselben die gleiche Form hat wie die Oberfläche des mit dem Formelement 10 zu formenden Artikels. Insbesondere hat bei dem in den Abbildungen gezeigten Beispiel die Oberfläche 32' dieselbe Form wie die untere Oberfläche des Waschbeckens.
Das durch die Schalung eingeschlossene Volumen oberhalb der Oberfläche 32' ist dazu bestimmt, mit einem geeigneten Material gefüllt zu werden, wie Gips oder synthetisches Harz, um den Körper 12 des Formelementes 10 zu bilden.
Die dünne Platte 21, deren Form die der oberen Oberfläche 32' wiederholt, wird anfangs innerhalb des genannten Volumens mit einem kurzen Abstand von letzterer angeordnet.
Um der Platte 21 die gewünschte geometrische Form zu verleihen, wie vorstehend erwähnt wurde, wird eine aus zwei Netzen 24 gebildete, ausreichend steife Verstärkung mit dieser verbunden, um die Form beizubehalten.
Die Netze 24 und die Platte 21 sind von einer Anzahl von vertikalen Rohren 35 getragen, an welche am oberen Teil andere, horizontale Rohre 36 angeschlossen sind. Nachdem das Material zum Herstellen der Form in die Schalung eingegossen worden ist, verbleiben die Rohre 35 und 36 ebenfalls in dem Körper 12, wobei deren innere Bohrungen jeweils die Kanäle 25 und 26 bilden. Die oberen Enden der Kanäle 25 werden schliesslich mit Stopfen 37 verschlossen, um einen einzigen Ablauf für die Flüssigkeit durch den Auslass 27 zu schaffen.
Zahlreiche Änderungen praktischer und anwendungstechnischer Art können an der Erfindung vorgenommen werden, jedoch ohne dabei von dem Zweckbereich des erfinderischen Konzeptes, wie nachstehend beansprucht, abzuweichen.

Claims

Formelement zum Formen von Artikeln durch Schlickergiessen mit Ton oder ähnlichen Materialien, welches wenigstens eine durchlässige, poröse Abdruckfläche (11) hat, auf welcher sich der Tonschlicker absetzt, wobei ein Drainagesystem für die Flüssigkeit des Tonschlickers eine verhältnismässig dünne, leere oder poröse Kammer (20) in Form einer Platte aufweist, welche in den Körper (12) des Formelementes selbst eingelassen ist, wobei sie innerhalb des Bereiches der Drainagewirkung der Abdruckfläche (11) angeordnet ist und einen Grad an Porosität aufweist, der höher ist als der vordere Teil (12') des Körpers (12), beschrieben zwischen der genannten dünnen Kammer (20) und der Abdruckfläche (11), und wobei Ableitmittel vorgesehen sind, angeschlossen an die genannte dünne Kammer (20), um die durch die Kammer (20) aufgefangene drainierte Flüssigkeit abzuleiten; dadurch gekennzeichnet, dass die genannte dünne Kammer (20) eine Anzahl von durchgehenden Bohrungen (23) aufweist, welche durch das Material gefüllt werden, das den Körper (12) des Formelementes bildet.
Formelement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte dünne Kammer (20) im wesentlichen parallel zu der Abdruckfläche (11) und mit einem verhältnismässig kurzen Abstand von dieser ange-ordnet ist.
Verfahren zur Herstellung von Formelementen nach Patentanspruch 1, bei welchem während des Formens des Kör pers (12) des Formelementes eine verhältnismässig dünne Platte (21) in die flüssige Masse des den Körper (12) bildenden Materials eingelassen wird, wobei das durch die genannte Platte (21) ausgefüllte Volumen zur Bildung einer dünnen Kammer (20) führt; dadurch gekennzeichnet, dass die genannte, verhältnismässig dünne Platte (21) mit einer Anzahl von durchgehenden Bohrungen (23) versehen ist, welche mit dem Material gefüllt werden, das den Körper (12) des Formelementes bildet.
Verfahren zur Herstellung von Formelementen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (21), welche in die flüssige Masse des den Körper (12) des Formelementes bildenden Materials eingelassen ist, eine poröse Platte ist, welche einen Grad an Porosität hat, der höher ist als der vordere Teil (12') des Körpers (12) des Formelementes, und die dauerhaft in dem Körper (12) des Formelements gelassen wird.
Verfahren zur Herstellung von Formelementen nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte poröse Platte (21) vorbereitet wird, indem ihr Schutzmittel zugeordnet werden, um zu verhindern, dass das den Körper (12) des Formelements bildende Material bei der Herstellung des Körpers (12) des Formelementes in die Poren der porösen Platte (21) eindringt.
Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Platte (21) mit einer Schutzsubstanz im prägniert ist, welche die Porenvertiefungen der Platte (21) füllt und das den Körper (12) des Formelementes bildende Material daran hindert, in die genannten Poren einzudringen, wobei die genannte Schutzsubstanz anschliessend, nachdem das Formelement hergestellt worden ist, von der porösen Platte (21) abgezogen wird.
Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Platte (21) durch Schutzfilm, -folie oder -streifen geschützt ist, gebildet aus einer Schutzsubstanz, welche auf die beiden Flächen der Platte (21) aufgetragen wird, wobei die genannte Schutzsubstanz anschliessend, nachdem das Formelement hergestellt worden ist, von der porösen Platte (21) entfernt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schutzsubstanz eine Substanz ist, die bei niedriger Temperatur geliert und bei höherer Temperatur wieder flüssig wird, wobei die genannte Substanz von der porösen Platte (21) durch Erhitzen derselben entfernt wird, nachdem das Formelement hergestellt worden ist.
Verfahren nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die genannte Schutzsubstanz eine wasserlösliche Substanz ist, wobei die genannte Substanz von der porösen Platte (21) durch Zuleiten von Wasser durch die poröse Platte (21) entfernt wird, nachdem das Formelement hergestellt worden ist.
Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünne Schutzfolie mit durchgehenden Löchern, die mit den durchgehenden Bohrungen (23) der porösen Platte übereinstimmen, mit wenigstens einer Fläche der porösen Platte (21) verbunden ist, um das den Körper (12) des Formelementes bildende Material daran zu hindern, in die Poren der porösen Platte (21) einzudringen, wobei die genannte Folie eine ungefähr gleiche Porosität aufweist wie die des vorderen Teils (12') des Körpers (12) des Formelementes.
Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte dünne Platte (21) aus einem ausreichend festen, wasserlöslichen Material hergestellt ist, welcher nach dem Einlassen in den Körper (12) des Formelementes durch Durchfliessen von Wasser aufgelöst und entfernt wird, wobei das zuvor durch die Platte (21) ausgefüllte Volumen die genannte dünne Kammer (20) bildet.
Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannten dünnen Platte (21) eine ausreichend steife Verstärkung (24) zugeordnet ist, um der Platte die gewünschte geometrische Form zu verleihen.