DE68903513T2

DE68903513T2 - Vorrichtung fuer den druck-schlickerguss von keramischen formkoerpern.

Info

Publication number: DE68903513T2
Application number: DE8989103114T
Authority: DE
Inventors: Masanobu Hisaeda; Masahiro Ogata; Satoru Saitou
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPH0524802B2; JPH01222901A; ES2035969T3; EP0332896A1; EP0332896B1; PT89885A; PT89885B; CN1036725A; CN1020234C; US4948087A; KR890014229A; CA1320814C; DE68903513D1; KR960004158B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern, die es erlaubt, keramische Artikel höchster Qualität extrem effizient zu fertigen.
Eine herkömmliche Vorrichtung fur den Druck-Guß von keramischen Formkörpern ist aus der britischen Patentbeschreibung Nr. 1359684 bekannt.
Die Schlickergußvorrichtung gemäß dem britischen Patent weist im wesentlichen eine geteilte Form auf, die aus zwei Teilen, nämlich einem weiblichen und einem männlichen, besteht, die beide Durchlässigkeit aufweisen. Die geteilte Form kann einen Druckgußformraum zwischen dem männlichen und dem weiblichen Teil definieren. Flüssiger Schlicker wird durch einen Schlickerdurchgang in den Formraum eingebracht. Nachdem der Schlicker an den inneren Wandungen des männlichen und des weiblichen Teils mit einer ausreichenden Dicke haftet, wird nicht haftender, überschüssiger Schlicker durch eine zusätzlich vorgesehene Abflußöffnung aus dem Hohlraum herausgedrückt. Keramische Formkörper werden so in dem Druckgußformraum hergestellt.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion ist die geteilte, einen weiblichen und einen männlichen Teil umfassende Form in ihrer Gesamtheit in Längs- und Querrichtung geneigt, damit der überschüssige Schlicker einfach zu der in einer Ecke des Bodens angeordneten Abflußöffnung fließen kann.
Um eine Vielzahl von Formkörpern in einem einzigen Gießvorgang herstellen zu können, ist in der britischen Patentschrift auch eine Anordnung vorgeschlagen worden, bei der eine Mehrzahl von geteilten Formen hintereinander und beweglich auf einem Gießformhalterahmen angeordnet sind.
Wegen der oben beschriebenen Konstruktion können Formkörper als Teile angesehen werden, die auf der Grundlage von Massenproduktion hergestellt werden.
Die oben beschriebene Anordnung weist jedoch noch folgende zu lösende Probleme auf:
1. Um den überschüssigen Schlicker an der Abflußöffnung für den Schlicker zu sammeln, muß die geteilte Form in ihrer Gesamtheit in Längs- und Querrichtung geneigt sein, was einen geneigten Formhalterahmen oder einen geneigten Boden zum Aufstellen eines solchen Rahmens voraussetzt. Dies führt dazu, daß die Vorrichtung einen komplizierten und großen Aufbau aufweist, der hohe Fertigungs- und Aufstellkosten bedingt.
2. Bei einer so aufgebauten Druckgießvorrichtung, bei der eine Vielzahl von geteilten Formen vorgesehen ist, die aus einer Kombination aus dem weiblichen und einem männlichen Teil bestehen, ist jede Form so schwer, daß das Zerlegen in den männlichen und den weiblichen Teil einen beträchtlichen Kraftaufwand erfordert.
Demgemäß bedeuten die manuelle Zerlegung harte Arbeit für die Arbeiter. Obwohl die Vervendung eines hydraulischen Zylinders oder mehrerer hydraulischer Zylinder zum Zerlegen der Form in Erwägung gezogen worden ist, müssen diese Zylinder unausweichlich harten Arbeitsbedingungen widerstehen und werden dementsprechend sehr groß, und der Gießformhalterahmen, in dem ein solcher Zylinder angeordnet ist, wird dementsprechend ebenfalls groß dimensioniert.
3. Bei der Druckgießvorrichtung der beschriebenen Art, bei der eine Vielzahl von geteilten, aus einem männlichen und einem weiblichen Teil bestehende Formen miteinander verbunden sind, ist keine Verbindung der einzelnen Abflußleitungen für den überschüssigen Schlicker an jeder Form vorgesehen, und jede Abflußleitung kommuniziert getrennt mit Schlickerlagern, um durch eine Schlicker- Abflußleitung entleert zu werden, was eine aufwendige Schlicker-Abflußleitung bedingt und schwierige Wartung erfordert.
4. An jeder geteilten, aus einem männlichen und einem weiblichen Teil bestehenden Form müssen eine Versorgungsleitung für Schlicker und eine Abflußöffnung für überschüssigen Schlicker angeordnet sein, was die Herstellungskosten für die geteilten Formen stark erhöht und die Wartung der Formen einschließlich des Öffnens der verstopften Leitung und Öffnung erschwert.
5. Um den überschüssigen Schlicker an der Abflußöffnung zu sammeln, muß die geteilte Form als solche in ihrer Gesamtheit in Längs- und Querrichtung geneigt sein, und es ist deswegen extrem schwierig, den Neigungswinkel zu einem Winkel zu ändern, der für das Sammeln des überschüssigen Schlickers besonders geeignet ist.
In Anbetracht der oben beschriebenen Nachteile ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern der oben beschriebenen Art so zu verbessern, daß das Trennen der geteilten Formen und sowie die Entnahme der Formkörper leicht bewerkstelligt werden können und der Ausstoß an gegossenen Produkten erhöht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Druckgießvorrichtung für keramische Formkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen 2 bis 4 beansprucht.
Die Erfindung offenbart eine Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern, bei der die Vorrichtung zumindest eine geteilte Gießform aufweist, bestehend aus einer Kernform und einer Außenform, die zusammengefügt sind, um dazwischen einen Druck-Gießformraum zu definieren, wobei die Bodenfläche des Druck-Gießformraums in Längs- und Seitenrichtung geneigt ist und der Schlickerdurchgang zum Zuführen von Schlicker in den Druck-Gießformraum mit dem untersten Endpunkt des Druck-Gießformraums verbunden ist.
Die Erfindung offenbart auch eine Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern, bei der die Vorrichtung eine Vielzahl von geteilten Gießformen aufweist, jede bestehend aus einer Kernform und einer Außenform, die zusammengefügt sind, um dazwischen einen Druck-Gießformraum zu definieren, wobei die Bodenfläche des Druck-Gießformraums in Längs- und Seitenrichtung geneigt ist und der Schlickerdurchgang zum Zuführen von Schlicker in den Druck-Gießformraum mit dem untersten Endpunkt des Druck-Gießformraums verbunden ist, und wobei eine die Formen trennende und stoßaufnehmende Feder zwischen je zwei einander benachbarten geteilten Formen angeordnet ist.
Dank der oben beschriebenen Konstruktion bietet die Erfindung folgende Vorteile:
(1) Wenn der von einer hydraulischen Formspannvorrichtung erzeugte Druck abgebaut wird, um die geteilten Formen zu trennen, erzeugen die die Formen trennenden und stoßaufnehmenden Federn, die in einem zusammengedrückten Zustand gehalten werden, eine Vorspannkraft, um die aufeinander liegenden Flächen der Kernform und der Außenform zu öffnen, und die Formkörper werden aus der Außenform oder der Kernform entnommen. Dementsprechend kann kein Wasser von der Kernform oder der Außenform auf die Formkörper zurückfließen, so daß Erosion auf der Oberfläche des Formkörpers und eine Deformation während der Entnahme bzw. beim Entformen verhindert wird.
Darüber hinaus wird der Stoß, der während eines Verspannens der Formen bei ihrem Aufeinandertreffen entsteht, von den formtrennenden und stoßdämpfenden Federn absorbiert und abgemildert.
(2) Da der Boden des Druckgießformraums in Längs- und Querrichtung geneigt ist, ist es nicht mehr notwendig, die gesamten geteilten Formen zu neigen. Während die Konstruktion der Rahmenanordnung der Vorrichtung senkrecht auf einem horizontalen Boden eine einfache Konstruktion, Installation und Einstellung ermöglicht, kann der Boden des Druckgießformraums längs und quer geneigt sein, so daß überschüssiger Schlicker vollständig und leicht entfernt werden kann und nicht in dem Druckgießformraum verbleibt. Entsprechend können hochwertige Formkörper gleichmäßiger Dicke hergestellt werden.
(3) Da alle Schlickerdurchgänge durch Verspannen der Formen miteinander verbunden werden, ist es unnötig, eine Vielzahl von Schlickerleitungen vorzusehen, die mit den Schlickerdurchgängen der jeweiligen Formen verbunden sind. Die geteilten Formen können daher kompakter ausgebildet sein. Selbst wenn einer oder mehrere der Schlickerdurchgänge aufgrund der Ausfällung von Schlicker in ihnen verstopft sind, können sie leicht gereinigt werden, da alle Schlickerdurchgänge in einer Linie angeordnet sind.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern oder Steingut,
Fig. 2 eine Frontansicht eines Vorrichtungs-Hauptteils,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 4 eine (teilweise geschnittene) Frontansicht von Formkästen und Aufhängerahmen;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 4,
Fig. 6 eine geschnittene Frontansicht eines Formkastens,
Fig. 7 eine (teilweise geschnittene) Seitenansicht des Formkastens;
Fig. 8 eine Frontansicht einer Entnahmeeinheit;
Fig. 9 eine Seitenansicht eines (anderen Beispiels eines) Formkastens, und
Fig. 10 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Gießvorrichtung im Ganzen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig.1 ist eine Frontansicht und zeigt die Konstruktion der Erfindung, wobei ein Bezugszeichen A eine Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern bezeichnet, die im wesentlichen aus einem Vorrichtungs-Hauptteil B, einem Schlickeraufbereitungsteil C, einem Luftentfeuchter D und einer Entnahmeeinheit E besteht, die in den Fig. 3 bzw. 8 gezeigt sind.
Wie in den Fig.1 und 2 dargestellt, weist der Vorrichtungshauptteil B einen horizontalen Rahmen 3, der zwischen den oberen Bereichen von linken und rechten Säulen 1, 2 abgestützt ist, und eine Vielzahl von beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n auf, von denen ein jeder eine geteilte Gieß-Form bildet, wie im folgenden noch näher beschrieben werden wird. Die Formkästen sind am horizontalen Rahmen 3 aufgehängt, so daß sie in Längsrichtung des Rahmens 3 beweglich sind.
Eine Säule 1 weist einen befestigten bzw. feststehenden Formkasten 4 auf, während die andere Säule 2 mit einer hydraulischen Einheit 5 versehen ist, mittels derer die beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n gepreßt werden, so daß sie gleichzeitig verspannt werden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der horizontale Rahmen 3 zwei I-förmige Stahlträger 3a, 3a, die parallel zueinander angeordnet sind, längsverlaufende Schienen 8, 8, die an den seitlichen Flächen der Stege der I-förmigen Stahlträger 3a, 3a befestigt sind, sowie Aufhängerahmen 9, 9... auf, die mit den oberen Bereichen der beweglichen Formkästen 4-1, 4-2 ....4-n verbunden sind und an ihren Rollen 9a auf den Schienen 8, 8 abgestützt sind, so daß die Rollen 9a sich auf diesen drehen können, wobei die Formkästen 4-1, 4-2 ....4-n am horizontalen Rahmen 3 aufgehängt sind, so daß die Formkästen seitlich längs des Rahmens 3 bewegt werden können.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, weisen die Aufhängerahmen 9, 9 Formkasten-Tragelemente 9c auf, an denen die Formkästen 4-1, 4-2....4-n an den unteren Seiten der Aufhängerahmenkörper 9b aufgehängt sind, die im wesentlichen gemäß der Form eines Kastens entsprechend geformt sind. Die Formkasten-Tragelemente 9c werden durch Stehbolzen 9e gehalten, die durch feststehende Elemente 9d verlaufen, die an den Zwischenbereichen der inneren Seiten der Aufhängerahmenkörper 9b befestigt sind, so daß die vertikale Stellung der beweglichen Formkästen 4-1, 4-2 ....4-n im Hinblick auf die Aufhängerahmenkörper 9b eingestellt werden kann.
Unter Bezug auf die Zeichnungen sind mit dem Bezugszeichen 9f Sicherheitsketten bezeichnet. Jeder der beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n besteht aus einer Kernform 4b und einer Außenform 4c, wie die Fig. 6 und 7 zeigen. Wenn die Kernform 4b und die Außenform 4c in aneinander grenzenden Formkästen einheitlich an den Paßflächen 4a durch einen Spannvorgang miteinander verbunden werden, so entsteht ein Gießformraum S zwischen diesen an den Formpaßflächen 4a geschlossenen Formen.
Insbesondere weisen der feste Formkasten 4 ebenso wie die beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n Aufschlämmungsdurchgänge 4p auf, die sich quer durch die gleichen Bereiche der unteren Abschnitte derselben erstrecken, so daß die rechten und linken Formpaßflächen 4a miteinander verbunden werden, und die unteren Endbereiche der Druck- Gießformräume S sind mit diesen Aufschlämmungsdurchgängen 4p mittels Zweigleitungen 4q, die im Inneren der Formkästen angeordnet sind, verbunden.
Wenn die Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n gegeneinander verspannt sind, formen die einzelnen Aufschlämmungsdurchgänge 4p daher einen geradlinig durchgehenden Aufschlämmungsdurchgang, der zum Einbringen und Entladen von Schlicker in die und aus den Formen verwendet wird und der im Inneren der einheitlich verspannten Formkästen angeordnet ist. Da dieser Durchgang geradlinig ausgebildet ist, fließt die Aufschlämmung ausgezeichnet hindurch, so daß der Durchgang kaum dadurch verstopft wird. Wenn der Durchgang mit Aufschlämmung verstopft ist, kann er leicht gereinigt werden, nachdem die Formen geteilt worden sind. Da die Aufschlämmung über die Aufschlämmungsdurchgänge 4p und die Zweigleitungen 4q im Inneren der Formkästen zu- und abgeführt wird, ist es unnötig, daß eine Aufschlämmungsleitung in jedem Formkasten vorgesehen wird, und die Konstruktion der Druckgießvorrichtung wird hierdurch vereinfacht.
Die mit der Aufschlämmung in Berührung kommenden Oberflächen der Kern- und Außenformen weisen eine im wesentlichen gleichförmige Dicke auf und bestehen aus porösen Elementen 4e mit Wasser- und Luftdurchgängen 4d. Aus Mörtel bestehende Füllelemente 4g sind in den Zwischenräumen zwischen den Rückseiten der porösen Elemente 4e und einem eisernen Rahmen 4f zum Stützen der porösen Elemente 4e angeordnet. Harzschichten 4h zum Unterbinden des Wasser- bzw. Luftstromes sind zwischen den Grenzflächen der porösen Elemente 4e und Füllelemente 4g sowie auf den Formpaßflächen 4a angeordnet.
Wie die Fig. 3, 6 und 7 zeigen, sind die Kern- und die Außenformen 4b, 4c in der Längsrichtung unter einem Winkel Θ' bezüglich des eisernen Rahmens 4f geneigt, so daß die Bodenfläche 4t im unteren Bereich des Gießformraums S ebenfalls geneigt ist und der Druck-Gießformraum S einen einzelnen untersten Bereich 4u aufweist, mit dem die Zweigleitung 4q kommuniziert, um zu verhindern, daß Aufschlämmung während einer Entladung von überschüssiger Aufschlämmung im Formraum S verbleibt.
Fig. 9 zeigt einen Formkasten, in dem eine Mehrzahl von Druck-Gießformräumen S', S' vorgesehen sind. Diese Druck- Gießformräume S', S' sind ebenfalls in Längs- und Querrichtung bezüglich eines Eisenrahmens 4f' geneigt, so daß die Bodenflächen 4t', 4t' der unteren Bereiche der Formräume S', S' ebenfalls geneigt sind und die Formräume S', S' jeweils einen untersten Bereich 4u', 4u' aufweisen. Zweigleitungen 4q', 4q' verbinden die untersten Bereiche 4u', 4u' mit den Aufschlämmungsdurchgängen 4p', 4p' und verhindern so ein Verbleiben von Aufschlämmung in den Formräumen S', S' während eines Austreibens überschüssiger Aufschlämmung.
Dank dieser Konstruktion ist es nicht notwendig, eine Aufschlämmungsleitung in jedem Formkasten vorzusehen, und es ist nicht notwendig, Mittel zum Neigen der Kern- und Außenformen 4b, 4c gegenüber einem Eisenrahmen 4f zusätzlich vorzusehen. Dies ermöglicht es, die Druckgießvorrichtung insgesamt kompakt zu bauen.
Die beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n, bestehend je aus einer Kern- und einer Außenform 4b bzw. 4c, sind mit dem Vorrichtungs-Hauptteil B in der folgenden Weise verbunden (vgl. Fig.1, 4 und 5).
Der Formkasten 4, an dem lediglich eine Kernform 4b angebracht ist, ist an der inneren Seite der Säule 1 befestigt, an der die hydraulische Einheit 5 nicht vorgesehen ist, wobei die effektive Oberfläche bzw. Wirkfläche des Kerns nach innen gerichtet ist.
Die Formkästen 4-1, 4-2....4n sind so angeordnet, daß die Rückseiten der Kern- und Außenformen 4b, 4c sich gegenseitig berühren, d.h. dergestalt, daß die effektiven Oberflächen dieser Formen 4b, 4c nach außen gerichtet sind. Die beweglichen Formkästen 4-1, 4-2....4-n, die einheitlich durch Verbindungsbolzen 4r verbunden sind, die sich durch Laschen 4j an den vier Ecken des eisernen Rahmens 4f erstrecken, sind durch Aufhängerahmen 9, 9... beweglich an dem horizontalen Rahmen 3 im Vorrichtungs-Hauptteil B aufgehängt, und zwar mittels Lagerbolzen 10, die durch die Formkasten-Aufhängungselemente 9c hindurchragen, wobei Gewindebohrungen 4m in den oberen Bereichen der eisernen Rahmen 4f angeordnet sind.
Der bewegliche Formkasten 4-n, der der hydraulischen Einheit 5 am nächsten ist, weist lediglich die einwärts gerichtete Außenform 4c auf, und die Kolbenstangen 5a in Haupt- und Hilfszylindern 5b, 5c der hydraulischen Einheit 5 sind mit der Rückseite der Form 4c verbunden. Die Formkästen 4-1, 4-2....4-n werden so durch die Hydraulikeinheit 5 zusammengedrückt bzw. verspannt.
Die formtrennenden und stoßaufnehmenden Federn 27 sind insbesondere an der Innenseite der Säule 1, an der der feste Formkasten 4 angeordnet ist, und zwischen den Aufhängerahmen 9 vorgesehen, so daß die Paßflächen 4a der Formen automatisch öffnen, wenn der auf den Formen lastende Spanndruck weggenommen wird. Fig. 4 zeigt, daß eine Aufnahmebohrung 27a für eine Feder in der Seitenwandung eines Aufhängerahmens 9 angeordnet ist, und ein Federstützzylinder 27b ragt von dem Bereich der inneren Seitenwandung des Aufhängerahmens 9 hervor, der um die Umfangskante der Bohrung 27a herum angeordnet ist. Die Feder 27 ist in diesem Zylinder 27b angeordnet. Ein Bolzen 27c ragt durch den am inneren Ende des Zylinders angeordneten Boden des Zylinders 27b, und ein Anschlag 27d ist an dem äußeren Ende des Bolzen 27c angeordnet. Das äußere Ende der Feder 27 liegt an dem Anschlag 27d an. Wegen der elastischen Kraft der Feder 27 wird der angrenzende bewegliche Rahmen 9 nach rechts gedrückt. Eine Mutter 27e ist auf das innere Ende des Bolzens 27c aufgeschraubt, um die Ausdehnung der Feder zu begrenzen.
Die hydraulische Einheit 5 besteht aus vier Hauptzylindern 5b großen Durchmessers und einem Hilfszylinder 5c kleineren Durchmessers, der von den vier Hauptzylindern 5b gleich weit beabstandet ist. Die Zylinder 5b, 5c ragen durch die Säule 2. Die hydraulische Einheit besteht weiter aus einer hydraulischen Pumpe 5d und einem Öltank 5e.
Die Hauptzylinder 5b größeren Durchmessers werden nur in der Endphase des Spannvorgangs verwendet, wenn der Formspanndruck hoch ist. Der Hilfszylinder 5c kleinen Durchmessers wird in der anderen Phase des Formspannvorgangs und dann, wenn die Formkästen bewegt werden, verwendet. Demgemäß ist auch eine hydraulische Pumpe 5d mit einer vergleichsweise kleinen Kapazität dazu geeignet, die Bewegungsgeschwindigkeit der Formkästen zu erhöhen.
Der horizontale Rahmen 3 ist mit einer Formkasten-Umsetz- bzw. -Transfereinrichtung 6 versehen, die entsprechend der Drehbewegung einer Transferkette 6a, die parallel zu dem Rahmen 3 angeordnet ist, bewegbar ist, so daß die Formkästen 4-1, 4-2....4-n einer nach dem anderen in Richtung auf die hydraulische Einheit 5 bewegt werden können, nachdem die Formen von der Spannkraft befreit worden sind.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die Aufschlämmungsbehandlungseinheit C aus einem Aufschlämmungstank 13 mit einem Rührwerk 12, einer Aufschlämmungspumpe 14 und einer Aufschlämmungsverdichtungseinheit 15, die von einem hydraulischen Zylinder 15a angetrieben wird. Alle diese Teile sind auf einer Seite des Vorrichtungs-Hauptteils B angeordnet. Auf der anderen Seite des Vorrichtungs- Hauptteils B angeordnet ist ein Aufnahmetank 16 für abgeführte Aufschlämmung; vorgesehen sind weiter Aufschlämmungsleitungen 17, mit denen die zuvor genannten Teile miteinander verbunden sind, sowie weiter erste, zweite und dritte elektrische Ventile 18a, 18b, 18c, die in Zwischenbereichen längs der Leitungen 17 angeordnet sind.
Die Aufschlämmung im Aufschlämmungstank 13 wird unter von der Aufschlämmungspumpe 14 erzeugtem Druck durch das erste elektrische Ventil 18a zu der Verdichtungseinheit 15 und von da aus durch das zweite elektrische Ventil 18b zu den Druck-Gießformräumen S in den verspannten Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n gefördert.
Die Aufschlämmung fließt durch die in den Kern- und Außenformen 4b, 4c angeordneten Aufschlämmungsdurchgänge 4p, die im verspannten Zustand der Formen einen durchgängigen Aufschlämmungsgang bilden, in die Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n.
Die Fig. 3 und 6 zeigen, daß der Luftentfeuchter D so geformt ist, daß die Schläuche 21a, 21b, die mittels eines (nicht dargestellten) elektromagnetischen Ventils mit einem (nicht dargestellten) Kompressor verbunden sind, mit den Luft- und Wasser-Durchgängen 4d in Kern- und Außenformen 4b, 4c verbunden sind, so daß die auf den Oberflächen der Kern- und Außenformen 4b, 4c geformten Formkörper entwässert werden.
Ein mit einem (nicht dargestellten) Kompressor über ein (nicht dargestelltes) Magnetventil verbundener Luftschlauch 19 ist mit einer Luftleitung 4r verbunden.
Nachdem die Aufschlämmung in die Gießformen geladen worden ist, wird eine abgelagerte Masse bestimmter Dicke auf den Flächen der Kern- und Außenformen 4b, 4c geformt. Dann wird Druckluft in die Gießformräume S geblasen, um die überschüssige Aufschlämmung auszutreiben.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 20 ein Rückschlagventil, das verhindert, daß Aufschlämmung in den Luftschlauch 19 fließt.
Fig. 8 zeigt die Entladeeinheit E, die aus einem seitlich oder quer bewegbaren Wagen 24 besteht, der an der Frontseite in einem geeigneten Abstand von dem Hauptteil B der Vorrichtung angeordnet ist und parallel zu dem horizontalen Rahmen 3 bewegt werden kann. Die Entladeeinheit weist weiter einen in Längsrichtung bewegbaren Wagen 25, der in Längsrichtung des Wagens 24 auf diesem verfahren werden kann, und einen Aufnahmetisch 26 für die Formkörper auf, der auf dem Wagen 25 angeordnet ist.
Der in Längsrichtung bewegliche Wagen 25 ist so angeordnet, daß er auf der oberen Oberfläche des seitlich (quer) bewegbaren Wagens 24 in einer Richtung verfahrbar ist, die rechtwinklig zur Längsrichtung des Vorrichtungs-Hauptteils B verläuft, d.h. in Längsrichtung, wobei vordere und hintere Beine vorgesehen sind, die sich im vorderen und hinteren Bereich eines im wesentlichen quadratischen Wagenrahmens 25a zum Aufsetzen des Formkörperaufnahmetisches 26 nach unten erstrecken. An den unteren Enden der Beine sind Vorder- und Hinterräder 25b, 25c angelenkt; die Vorder- und Hinterbeine weisen verschiedene Längen auf. Die Vorderräder 25b drehen sich in den im Querschnitt C-förmig ausgebildeten Ausnehmungen, und die Hinterräder 25c drehen sich auf der oberen Oberfläche eines Wagenrahmens 24a.
Wenn somit der Wagen 25 in eine Stellung unter dem horizontalen Rahmen 3 verfahren wird, ist dementsprechend die Oberseite des Wagenrahmens 25a unter einem Winkel Θ geneigt, der dem Winkel entspricht, unter dem die Bodenfläche 4t im unteren Bereich der Gußausnehmung S mit Bezug auf den Formkasten geneigt ist.
Wenn der in Längsrichtung verfahrbare Wagen 25 zurückgefahren wird, laufen die hinteren Räder 25c auf einer im wesentlichen trapezförmigen geneigten Laufbahn, die in der hinteren Hälfte der Oberseite des Wagenrahmens 24a angeordnet ist, und die Oberseite des Wagenrahmens 25a in der hinteren Stellung verläuft dann horizontal.
In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 24b einen Handgriff zum Verschieben des in Längsrichtung verfahrbaren Wagens 24.
Der Aufnahmetisch 26 für die Formkörper weist eine senkrechte Aufnahmeplatte 26b fur Formkörper auf, die auf der Oberseite eines im wesentlichen aus einer dicken Platte bestehenden Sitzes 26a angeordnet und so geformt ist, daß die Aufnahme eines in Kern- und Außenformen 4b, 4c geformten Formkörpers P darauf möglich ist, ohne diesen zu beschädigen oder zu deformieren. Die Form der Aufnahmeplatte 26b ist von der Art des geformten Formkörpers P abhängig.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie oben beschrieben konstruiert. Der Gießvorgang von Keramik- oder Steingut-Formkörpern ist in folgender Reihenfolge durchgeführt worden.
In einem vorbereitenden Schritt werden das Rührwerk 12 im Aufschlämmungstank 13, ein (nicht dargestellter) Kompressor im Luftentfeuchter D und die Hydraulikpumpe 5d in der hydraulischen Einheit 5 eingeschaltet, um eine gleichmäßige Dichte der Aufschlämmung im Tank 13 zu gewährleisten und den Luftdruck und den hydraulischen Druck auf den erforderlichen Höhen zu halten.
Sodann wird ein Spannvorgang durchgeführt. Zunächst wird der Hilfszylinder 5c ausgefahren, um die Formkästen 4-1, 4-2 ....4-n gegen den feststehenden, an der Säule 1 angebrachten Formkasten 4 zu verfahren und die benachbarten Formkästen 4-1, 4-2....4-n miteinander in Kontakt zu bringen. Dann werden die vier Hauptzylinder 5b ausgefahren, um die Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n zwangsweise gegeneinander zu pressen und die Gießformräume S zu bilden.
Besonders wenn die Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n aneinander zur Anlage gebracht werden oder sind, wird der hierbei auftretende Stoß durch die formtrennenden und stoßaufnehmenden Federn 27 verringert.
Sodann wird Aufschlämmung eingespritzt. Die ersten, zweiten und dritten elektrischen Ventile 18a, 18b, 18c werden geöffnet, um die Aufschlämmungspumpe 14 zu betreiben und Aufschlämmung durch die Aufschlämmungsleitung 17 und den Aufschlämmungsgang 4p während der erforderlichen Wartezeit zu dem Aufnahmetank 16 für abgeführte Aufschlämmung zu schicken.
Schließlich fließt die Aufschlämmung zu den Zweigleitungen 4q in den Formkästen, und der folgende Vorgang, d.h. das Einspritzen von Aufschlämmung in die Gießformräume S in den Formkästen, beginnt.
Wenn dann das dritte elektromagnetische Ventil 18c geschlossen wird, wobei die Aufschlämmungspumpe 14 weiter arbeitet, wird die Aufschlämmung in die Druck-Gießformräume S eingespritzt. Nach einer bestimmten Zeit sind die Druck- Gießformräume S mit der Aufschlämmung gefüllt.
Sodann wird die Druck-Verdichtung der Aufschlämmung durchgeführt. Der hydraulische Zylinder 15a in der Aufschlämmungsverdichtungseinheit 15 wird ausgefahren, während die ersten und dritten Ventile 18a und 18c geschlossen sind und das zweite Ventil 18b geöffnet bleibt. Die Aufschlämmung wird unter hohem Druck in die Druck- Formräume S gedrückt und dort für eine bestimmte Verweil- oder Wartezeit gehalten. Nur das in der Aufschlämmung enthaltene Wasser wird durch die porösen Elemente 4e in den Zwischen- und Außenformen 4b, 4c durch Übertragung ausgetragen, wobei sich die Aufschlämmung in einer bestimmten Dicke auf den Oberflächen der Formen 4b, 4c ablagert.
Die Abfuhr von überschüssiger Aufschlämmung wird sodann wie folgt durchgeführt: Vom Kompressor gelieferte Druckluft eines bestimmten Drucks wird über den Schlauch 19 und die Luftdurchgänge 4r in den Außenformen 4c in die Druck- Formräume S eingeblasen, wobei das zweite elektrische Ventil 18b geschlossen ist, während das dritte elektrische Ventil 18c geöffnet ist. Diese Einstellung wird über eine vorbestimmte Zeit beibehalten.
Die überschüssige Aufschlämmung, die nicht auf den Kern- und den Außenformen 4b, 4c abgelagert worden ist, wird sodann durch die Zweigleitungen 4q, den Aufschlämmungsgang 4p und die Aufschlämmungsaustragleitung 17 zu dem Aufschlämmungs-Aufnahmetank 16 ausgetragen oder abgeführt.
Während eines solchen Abführvorgangs für überschüssige Aufschlämmung wird diese effektiv und gleichmäßig durch den Aufschlämmungsgang 4 abgeführt, da die Bodenflächen 4t in den unteren Bereichen der Druck-Formräume S bereits unter einem Winkel zu den festen und beweglichen Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n geneigt sind, d.h. der Abführvorgang für überflüssige Aufschlämmung kann flüssig abgewickelt werden, ohne daß es nötig wäre, die Kern- und Außenformen 4b, 4c mit zusätzlich vorgesehenen Antriebsmitteln zu neigen.
Das oben beschriebene Einblasen von Luft wird mit geschlossenen zweiten und dritten Ventilen 18b, 18c so lange fortgeführt, und dieser Zustand bleibt für eine erforderliche Wartezeitspanne erhalten, um das in den Keramik- oder Steingut-Formkörpern, die auf den Flächen der Zwischen- und Außenformen 4b, 4c abgelagert worden sind, enthaltene Wasser durch die porösen Elemente 4e und durch Durchgänge 4d zur Außenseite hin abzuführen und den Druckgießvorgang in den Druck-Formräumen S zu beenden.
Die so in den Druck-Formräumen S gegossenen Formkörper P werden herausgenommen, indem die Formen geteilt werden. Zum Entformen der Formkörper P wird zunächst die Druckluftzufuhr durch die Luftschläuche 19 unterbrochen, so daß der Luftdruck in den Druck-Formräumen S auf Atmosphärendruck zurückgeht; der Betrieb der Hauptzylinder 5b wird beendet; der Druck in den Schläuchen 21a, die mit den Durchgängen 4d in den Kernformen 4b in Verbindung stehen, wird verringert, um die Formkörper P an den Kernformen 4b anhaften zu lassen; in die Schläuche 21b, die mit den Durchgängen 4d in den Außenformen 4c in Verbindung stehen, wird Druckluft eingeleitet, um Wasser aus den porösen Elementen 4e auszutreiben und die Formkörper P zum Ablösen von den Formen vorzubereiten; und der Hilfszylinder 5c wird eingefahren, um den ganz rechts angeordneten Formkasten 4-n nach rechts zu verfahren und einen Spalt zwischen diesem Formkasten und dem benachbarten Formkasten zu sich vergrößern zu lassen, so daß zu gleicher Zeit wegen der formtrennenden und stoßaufnehmenden, auf den Formkästen angeordneten Federn 27 Spalte zwischen den Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n auftreten, wodurch der negative Einfluß des aus den porösen Elementen 4e in die Außenformen 4c austretenden Wassers auf die Formkörper S vermieden wird.
Während dieser Zeit haften die Formkörper P an den Kernformen 4b, die aus den Seitenflächen der Formkästen hervorragen, so daß der folgende Schritt des Abnehmens bzw. Entformens der Formkörper P von den Formen ebenso leicht durchgeführt werden kann wie das Herausbringen derselben nach außen.
Die Formkörper P werden sodann von den Formen abgenommen und nach außen gebracht. Dieser Vorgang wird manuell durchgeführt, indem der seitlich bewegbare Wagen 24 der Entladeeinheit E in die in Fig. 8 gezeigte Stellung verschoben wird, indem der längsbewegliche Wagen 25, auf dem der Aufnahmetisch 26 für die Formkörper angeordnet ist, in eine Stellung unmittelbar vor einer Kernform 4b verschoben wird, indem der seitlich bewegliche Wagen 24 in Richtung auf die Kernform 4b verschoben wird, um den Formkörper P auf dem Aufnahmetisch 26 zu unterstützen, und indem die Drucksenkung im Schlauch 21a unterbrochen wird, der mit dem Durchgang 4d in der Kernform 4b verbunden ist, die mit dem zweiten Formkasten von rechts in der Reihe der Formkästen verbunden ist, um Druckluft in den Schlauch 21a einzublasen, so daß Wasser aus den porösen Elementen 4e in der Kernform 4b ausgetrieben und der Formkörper P von der Kernform 4b entfernt wird.
Die Wagen 24, 25 werden dann in der zur angegebenen Reihenfolge entgegengesetzten Reihenfolge bewegt, um die Formen, aus denen der Formkörper gerade entnommen worden ist, nach außen zu befördern.
Der zweite bewegliche Formkasten von rechts in der Reihe der Formkästen wird dann nach rechts verfahren, und der Formkörper P wird aus dem dritten beweglichen Formkasten entnommen. Dies wird bewerkstelligt, indem die Transferkette 6g +)in der Formkasten-Transfereinheit 6 nach links gedreht wird, um den Formkasten nach rechts zu bewegen und den Abstand zwischen den zweiten und den dritten Formkästen vom rechten Ende der Formkastenreihe zu +) Richtige Ziffer müßte sein: 6avergrößern. Der Formkörper P wird, wie geschildert, nach außen geführt.
Nachdem die Formkörper P aus allen Formkästen 4, 4-1, 4-2 ....4-n nach außen geführt worden sind, indem die oben beschriebenen Vorgänge wiederholt worden sind, wird ein neuer Gießvorgang eingeleitet, in dem zunächst die Formen gegeneinander verspannt werden.
Bei dem oben beschriebenen Gießvorgang können alle Schritte bis auf die Schritte, die feinfühlige Berührungen erfordern, wie das Entnehmen eines Formkörpers und seine Verbringung nach außen, automatisch durch einfache Folgeoperationen gesteuert werden, so daß der Aufwand an manueller Arbeit stark reduziert werden kann.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung die folgenden Vorteile:
a) Da die Kern- und Außenformen 4b, 4c gegenüber den jeweiligen Formkästen geneigt sind, kann überschüssige Aufschlämmung leicht und gleichmäßig entfernt bzw. abgeführt werden, ohne daß es notwendig wäre, die Formkästen oder die Druckgießvorrichtung als Ganzes zu neigen. Dies ermöglicht es, einen Formkörper P einer gleichmäßigen Dicke herzustellen und einen Formkasten während eines Formkasten-Fixiervorgangs leicht zu positionieren.
b) Da die trennenden und stoßaufnehmenden Federn an den Formkästen vorgesehen sind, wird ein Stoß beim Zusammenfahren der Formkästen während eines Form- Spannvorgangs abgemildert, und alle Formkästen werden gleichzeitig voneinander getrennt, wenn die Spannkraft von den Formkästen genommen wird.
Demgemäß kann der ungünstige Einfluß von Wasser, das aus den porösen Elementen der Außenformen zurückfließt, auf die Formkörper verhindert werden.
c) Da eine Vielzahl von Formkästen 4, 4-1, 4-2....4-n gleichzeitig durch eine einzige hydraulische Einheit 5 verspannt werden, werden die Konstruktion der Formspannvorrichtung vereinfacht und die Betriebsleistung erhöht.
d) Die hydraulische Einheit 5 besteht aus den hydraulischen Zylindern 5b größeren Durchmessers und einem hydraulischen Zylinder 5c kleineren Durchmessers; die Hauptzylinder 5b werden nur in der Endphase eines Spannvorgangs betrieben, wenn die Formen durch große Kräfte zusammengepreßt werden. Auch wenn dabei die Hydraulikpumpe 5d einer vergleichsweise kleinen Kapazität oder Leistung verwendet wird, wird die für das Verschieben der Formkästen 4-1, 4-2....4-n erforderliche Zeit verkürzt, und die Betriebsleistung kann verbessert sein.
e) Da die beweglichen Formkästen an dem horizontalen Rahmen 3 im Vorrichtungs-Hauptteil aufgehängt sind, können die quer und längs beweglichen Wagen in eine Stellung unter einem Formkasten verfahren werden, so daß der Formkörper direkt von der Kernform 4b auf den Formkörperaufnahmetisch überführt werden kann. Dies verhindert Deformation und Bruch eines Formkörpers während des Formkörper- Entnahmevorgangs. Der Ausstoß an Formkörpern kann daher erhöht, der Anteil an manueller Arbeit gesenkt werden.
f) Die Kernform 4b, die einen Formkörper P hält, nachdem die Formen geteilt worden sind, ist auf der der hydraulischen Einheit 5 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Demgemäß wird ein Formkasten-Transfer- oder -Umsetzvorgang, in welchem Formkästen, die in ihrem Inneren Formkörper P tragen, überführt werden und bei dem die Formkörper herausfallen könnten, unnötig.
Es ist offensichtlich, daß zahlreiche Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Erfindung denkbar sind, ohne daß von ihrem Grundgedanken und Rahmen abgewichen wird.
Die speziellen beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur als Beispiele angeführt, und die Erfindung wird nur durch den Umfang der folgenden Ansprüche begrenzt.
Beispielsweise kann die Vielzahl der beweglichen Formkästen, von denen ein jeder eine teilbare Form bildet, in anderer Art als durch Aufhängung am horizontalen Rahmen bewegbar an der Rahmenanordnung gelagert sein.

Claims

1. Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern

mit einer Rahmenanordnung,

mit mehreren Gießformen, die parallel der Länge nach an der Rahmenanordnung montiert sind,

wobei jede der Gießformen eine Kernform und eine Außenform aufweist, die Kernform und die Außenform zwei aneinanderliegende geteilte Gießformen festlegen, ein Druck-Gießformraum in jeder der geteilten Gießformen gebildet wird, wenn diese geschlossen sind, jeder der Formräume eine Bodenfläche aufweist, die in Längs- und Seitenrichtung relativ zu einer horizontalen Ebene geneigt ist,

wobei weiterhin jede geteilte Gießform einen Aufschlämmungsdurchgang zum Zuführen von Schlicker in den Druck-Gießformraum aufweist, der Aufschlämmungsdurchgang mit dem untersten Endpunkt der Bodenfläche des Druck- Gießformraums verbunden ist, und jeder der Durchgänge durch die jeweilige geteilte Gießform verläuft und in Längsrichtung auf den jeweiligen Aufschlämmungsdurchgang des angrenzenden Paars geteilter Gießformen ausgerichtet und mit diesem verbunden ist, wenn die geteilten Gießformen geschlossen sind,

mit einem Hydraulikzylinder (5b) zum Erzeugen und Lösen einer Gießformspannkraft, wobei der Hydraulikzylinder an einem Ende der Rahmenanordnung gehaltert ist und einen hinund herbewegbaren Kolben (5a) aufweist,

mit einer am anderen Längsende der Rahmenanordnung angeordneten Einrichtung (1) zum Unterstützen der Gießformspannkraft, und mit Gießformkästen (4-1, 4-2, 4-n), die bewegbar zwischen dem Kolben (5a) und der Einrichtung (1) zum Unterstützen der Gießformspannkraft eingefügt sind, wobei die Gießformkästen (4-2) eine Kernform (4b) und eine Außenform (4c) auf ihren jeweiligen Seiten aufweisen und die Kernform (4b) und die Außenform (4c) jeweils ein Paar von aneinanderliegenden geteilten Gießformen mit einer Außenform (4c) eines angrenzenden Gießformkastens(4-3) und einer Kernform (4b) eines anderen angrenzenden Gießformkastens (4-1) bei Erzeugung der Gießformspannkraft festlegen, gekennzeichnet durch mehrere stoßdämpfende und die Gießformen trennende Federeinrichtungen, von denen jeweils eine zwischen einem Paar aneinandergrenzender Gießformkästen (4-1, 4-2, 4-n) zum Übertragen der Gießformspannkraft auf alle geteilten Gießformen der Reihe nach von der am nächsten gelegenen geteilten Gießform bis zur entferntesten geteilten Gießform relativ zu dem Hydraulikzylinder (5b) und zum gleichzeitigen Öffnen aller geteilten Gießformen beim Lösen der Gießformspannkraft angeordnet ist.

2. Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung einen horizontalen Rahmen (3) aufweist, jeder der Gießformkästen (4-1, 4-2, 4-n) mittels eines entsprechenden Aufhängungsrahmens (9) an dem horizontalen Rahmen aufgehängt ist und die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung (6) zum Bewegen der Gießformkästen (4-1, 4-2, 4-n) voneinander nach dem Lösen der Gießformspannkraft und dem darauffolgenden Öffnen der geteilten Gießformen durch die Federeinrichtungen aufweist.

3. Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Federeinrichtungen (27, 27b, 27c, 27d) einen Federabstützzylinder (27b), der in einer Seitenwand von jedem der Aufhängungsrahmen (9) ausgebildet ist, wobei eine Öffnung des Zylinders in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der Seitenwand liegt, einen Bolzen (27c), der in dem Federabstützzylinder (27b) ausschiebbar und einziehbar angeordnet ist, und eine Feder (27) aufweist, die um den Bolzen (27c) gewickelt ist und eine Vorspannkraft auf den Bolzen (27c) ausübt, um das distale Ende des Bolzen (27c) aus der Öffnung herausragen zu lassen, wenn keine Zusammendrückkraft auf die Feder (27) ausgeübt wird.

4. Vorrichtung für den Druck-Guß von keramischen Formkörpern nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufschlämmungsbehälter (13) zur Versorgung der geteilten Gießformen mit Schlicker und einen Aufschlämmungssammelbehälter (16) zur Aufnahme überschüssigen Schlickers von den geteilten Gießformen, wobei der Aufschlämmungsbehälter (13) und der Aufschlämmungssammelbehälter (16) mit den Gießformräumen nur durch die Aufschlämmungsdurchgänge (4p) verbunden sind, wodurch der Schlicker in jeder der geteilten Gießformen durch denselben jeweiligen Aufschlämmungsdurchgang (4p) zu- und abgeführt wird.