DE69200293T2

DE69200293T2 - Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus einem giessfähigen Material in feuchter, pastöser Form, und Pressform zur Durchführung des Verfahrens.

Info

Publication number: DE69200293T2
Application number: DE69200293T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Ferragut; Christian Schenck
Original assignee: IND REGIONALE BATIMENT; Tuileries Huguenot Fenal
Current assignee: IND REGIONALE BATIMENT; Edilians SAS
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1992-03-20
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2012-03-21
Also published as: FR2674172B1; ATE109391T1; DE69200293D1; EP0505296B1; ES2057972T3; DK0505296T3; FR2674172A1; EP0505296A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus einem gießfähigen Material in feuchter, pastöser Form und eine Preßform zur Durchführung dieses Verfahrens. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Produkten aus feinem oder groben Ton bestimmt, wie Dachziegel, Plattenelemente oder Dekorationselemente.
In der Praxis erhält man die Tonprodukte durch Formen eines Tonrohlings, der in feuchter, pastöser Form erhältlich ist, wobei dieses Formen im Inneren einer feuchten Form durch einen zwischen den beiden Formhälften ausgeübten Druck erfolgt, wobei es sich um eine offene Form handelt.
Ein wichtiges zu lösendes Problem beim Formen solcher Gegenstände ist die dem Ton innewohnende Tendenz, an den beiden Formhälften am Ende des Formvorgangs zu haften. Dieses Haften begrenzt die Fabrikationstaktzeit und führt zu Fabrikationsausfällen in dem Maße, in dem die Tonteilchen an der Form haften bleiben, was zu Fehlstellen auf der Ebene des geformten Elements führt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, sind schon die folgenden unterschiedlichen Lösungen ausgedacht worden.
Gemäß einer ersten Möglichkeit wird jeder Tonrohling mit einem Ausformöl bestrichen, bevor er zwischen die beiden Teile einer metallischen Form gepreßt wird.
Der Nachteil besteht darin, daß man jeden Rohling mit einem Öl- Überzug versehen sollte, wobei der Ölfilm die Trocknung verlangsamt und wobei der Rohling aufgrund dieses Überzugs zwischen den Formen "rutscht", und der Ölfilm ebenfalls Gefahr läuft, zu "rutschen", was dann zu einem Ankleben führt.
Eine andere Lösung besteht darin, die Formen aus Gips herzustellen. Da der Gips mit Wasser gesättigt ist, bildet sich im Augenblick des Pressens ein Wasserfilm an der Oberfläche der Form, der zur Ausformung dient. Diese Formen haben jedoch eine sehr kurze Lebensdauer im Hinblick auf die Zerbrechlichkeit des Gipses und wegen der reibenden Wirkung des Tons.
Es ist ebenfalls bekannt, eine metallische Form zu verwenden, und die beiden Formhälften im Augenblick des Pressens mit einem starken elektrischen Strom zu beaufschlagen (100 Volt - 100 Ampere). Es bildet sich dann eine Elektrolyse zwischen dem Ton und den Formen aus, der zur Ausformung dient. Es handelt sich jedoch um ein kostenaufwendiges System, das zu einer starken und schnellen Korrosion der Formen führt.
Schließlich ist es bekannt, metallische oder Kunststoff-Formen mit einer Haut aus sehr feinem und sehr elastischem Kunststoffmaterial zu versehen, das eine sehr schwache Korrosionskraft am Ton hat. Der Fehler dieser Membranen besteht darin, daß sie brüchig sind, und weil sie oft reißen, müssen sie periodisch ersetzt werden, was häufige Unterbrechungen der Anlage erforderlich macht und die Produktionskapazität beeinträchtigt. Im übringen haben diese heute die Tendenz, die scharfen Ecken der Formen zu übergehen und erlauben nur die Herstellung von Gegenständen, deren Gestalt relativ abgerundet ist.
Das Dokument GB-A-2 133 338 beschreibt eine Form, in deren Wandung Kanäle untergebracht sind, um zu gewährleisten, daß der Formhohlraum vor und während der Zuführung von Material in die Form mit einem Unterdruck beaufschlagt wird.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Formen und eine Form zu schaffen, die aus einem sehr abriebbeständigen Material mit sehr großer Lebensdauer hergestellt ist und eine Fabrikation von Gegenständen während sehr langer Perioden ohne Unterbrechung erlaubt und in deren Inneren der Ton nicht anklebt.
Hierzu ist das betreffende Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus einem gießfähigen Material in feuchter, pastöser Form im Inneren einer Form, bei der jede Formhälfte einen Grundkörper bekannter Art enthält, beispielsweise aus Aluminium, der mit einem Überzug versehen ist, welcher eine Formgebungsfläche mit gegenüber der des zu formenden Gegenstandes komplementärer Gestalt besitzt, wobei dieser Überzug aus einem porösen und verschleißbeständigen Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, einen unter Druck stehenden Wasserdampf während der Preßphase einem Netzwerk von Kapillarbohrungen zuzuführen, die in den porösen Überzug münden.
Im Augenblick des Pressens wird die Einleitung von unter Druck stehendem Dampf durch das poröse Material durchgeführt. Dies führt zur Bildung einer Kondenswasserhaut, die im Kontakt mit dem kalten Ton steht und die Ausformung leicht macht. Der Überzug wird aus einem harten, verschleißbeständigen Material hergestellt, das die Herstellung von Gegenständen erlaubt, die scharfe Ecken aufweisen, und besitzt eine große Lebensdauer.
Gemäß einem anderen Charakteristikum der Erfindung ist der Druck des Wasserdampfes, der in Kontakt mit der Innenfläche der beiden Formhälften gebracht wird, wenigstens gleich dem Druck, der mittels dieser letzteren auf das Material ausgeübt wird. Es muß angemerkt werden, daß man in diesem Falle mit einer offenen Form arbeitet, wobei der durch die beiden Formhälften ausgeübte Druck auf den Tonrohling eine Funktion der Härte dieses letzteren ist. Je härter der Rohling ist, desto mehr läßt man den Druck zur Herstellung des geformten Gegenstandes ansteigen. In vorteilhafter Weise wird die Innenfläche der beiden Formhälften mit gesättigtem Wasserdampf bei 150 bis 180ºC unter einem Druck in der Größenordnung von 20 bar (1 bar - 10&sup5; Pa) versorgt.
In vorteilhafter Weise ist der Grundkörper jeder Formhälfte mit einer eine Formgebungsfläche mit gegenüber der des zu formenden Gegenstandes komplementärer Gestalt besitzenden Schicht aus Epoxidharz bedeckt, in die das Netzwerk von Kapillarbohrungen verlängert ist, das im Grundkörper enthalten ist, wobei diese Schicht aus Kunstharz selbst an ihrer Formgebungsseite mit der Schicht des Überzugs aus porösem und verschleißbeständigen Material überzogen ist.
Diese Lösung erlaubt es, eine Auflageschicht vorzusehen, deren Gestalt leicht an die Gestalt der zu erhaltenden Gegenstände angepaßt werden kann, wobei noch die Dicke der Schicht des Überzugs auf einen geringen Wert beispielsweise zwischen 0,5 und 1,5 mm begrenzt wird.
Die Schicht des Überzugs aus porösem und verschleißbeständigen Material kann aus einem Keramikmaterial hergestellt werden, beispielsweise auf der Basis von gesintertem Aluminiumoxid mit Chrom-Zirconium oder auch aus Kunstharz.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Form weist der Grundkörper jeder Formhälfte ein Netzwerk von Kanälen parallel zur Aussenfläche der betreffenden Formhälfte auf, in denen das Netzwerk aus Kapillarbohrungen mündet, wobei die Kanäle von einer Verteilerleitung versorgt werden und der Abgleich des Durchsatzes in jedem Kanal mit Hilfe einer Einstellschraube erfolgt.
Um eine Kondensation in der Form zu vermeiden und zur Unterstützung der Verdampfung ist jeder Grundkörper jeder Formhälfte mit Heizwiderständen versehen.
Gemäß einem anderen Charakteristikum der Erfindung ist der Grundkörper jeder Formhälfte mit einem Kanalnetzwerk und Kapillardurchgängen versehen, die in der Schicht des Überzuges münden, wobei dieses Netzwerk von einer Druckluftquelle versorgt wird und die Versorgung in der Ausformperiode erfolgt.
Jedenfalls wird die Erfindung mit Hilfe der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung gut verständlich, die anhand eines nicht begrenzenden Beispiels eine Ausführungsart dieser Form darstellt:
Figur 1 ist eine Ansicht einer Formhälfte im Längsschnitt, wobei die zweite Formhälfte strichpunktiert dargestellt ist;
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Formhälfte gemäß Figur 1 gemäß der Schnittlinie II-II in Figur 1.
Die Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine durch das allgemeine Bezugszeichen 2 bezeichnete Formhälfte, die einen Grundkörper 3 bekannter Art aufweist, der beispielsweise aus Aluminium besteht. Auf diesem Grundkörper 3 ist ein Element 4 aus Epoxidharz fixiert, dessen eine Seite dem äußeren Profil eines zu formenden Elements 5 entspricht, das beispielsweise aus einem nachgiebigen und formbaren Material wie Ton besteht. Das Epoxidharz ist mit einem Überzug 6 überdeckt, der aus einem eine große Härte besitzenden, verschleißbeständigen Material besteht und eine gute Porosität besitzt, wie dies bei einem gesinterten oder Chrom-Zirconium aufweisenden Aluminiumoxid der Fall ist.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist im Grundkörper 3 eine Leitung 7 angeordnet, die mit einer Wasserdampfquelle verbunden ist und die eine Vielzahl von parallel zur Formseite angeordneten Kanälen 8 versorgt, wobei das Wasserdampf-Gleichgewicht in der Höhe der verschiedenen Kanäle 8 mit Hilfe einer Einstellschraube vorgenommen wird. Eine Ausgangsleitung 10 ist am anderen Ende der Kanäle 8 angeordnet. In den Kanälen 8 münden Kapillardurchgänge 12, die einesteils im Grundkörper 3 und anderenteils in der Epoxidharzschicht 4 untergebracht sind, und die sich bis zum keramischen Überzug 6 hin erstrecken. Diese Kapillardurchgänge sind dafür bestimmt, den Wasserdampf in der Ausformperiode bis in die Keramik 6 zu bringen. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind auch elektrische Widerstände 13 vorgesehen, die dafür bestimmt sind, die Heizung des Grundkörpers zu gewährleisten, um die Wasserdampfkondensation im Inneren desselben zu vermeiden und so zu gewährleisten, daß der gesamte in den Grundkörper 3 gelangende Wasserdampf in Dampf form bis zum Kontakt mit dem Tonrohling geführt wird, aus dem ein Gegenstand wie ein Dachziegel 5 geformt wird.
Im Augenblick des Pressens eines Tonrohlings wird die Zuführung von unter Druck stehendem Dampf durch den Überzug 6 aus porösem Material durchgeführt. Im Kontakt mit dem kalten Ton tritt eine Dampfkondensation auf, die einen Wasser film bildet, der die Ausformung erleichtert.
Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, bringt die Erfindung eine große Verbesserung der existierenden Technik, in dem eine Form geschaffen wird, die ausgezeichnete Ausformgualitäten besitzt und hervorragend dem Phänomen des zeitlichen Verschleisses widersteht, wobei noch Gegenstände von stark unterschiedlicher Gestalt hergestellt werden können, einschließlich von Gegenständen, die sehr scharfe Kanten besitzen.
Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf das einzige Ausführungsbeispiel dieser Form begrenzt ist, das zuvor anhand eines Beispiels beschrieben wurde; Sie umfaßt vielmehr alle Varianten. Die Struktur der Versorgung mit Wasserdampf könnte daher insbesondere unterschiedlich ausgebildet sein, so wie auch der poröse Überzug nicht aus einer Keramik gebildet sein könnte, sondern durch ein Kunstharz, oder die Ausformung könnte auch unterstützt werden durch die Zuführung von Druckluft in den porösen Überzug, ohne daß man außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gelangen würde.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus einem gießfähigen Material in feuchter, pastöser Form im Inneren einer Form, bei der jede Formhälfte (2) einen Grundkörper (3) bekannter Art enthält, beispielsweise aus Aluminium, der mit einem Überzug (6) versehen ist, welcher eine Formgebungsfläche mit gegenüber der des zu formenden Gegenstandes (5) komplementärer Gestalt besitzt, wobei dieser Überzug aus einem porösen und verschleißbeständigen Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, einen unter Druck stehenden Wasserdampf während der Preßphase einem Netzwerk von Kapillarbohrungen (12) zuzuführen, die in den porösen Überzug (6) münden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Wasserdampfes, der in Kontakt mit der Innenfläche der beiden Formhälften gebracht wird, wenigstens gleich dem Druck ist, der mittels dieser letzteren auf das Material ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der beiden Formhälften mit gesättigtem Wasserdampf bei 150 - 180º C unter einem Druck in der Größenordnung von 20 bar (1 bar - 10&sup5; Pa) versorgt wird.

4. Preßform zum Herstellen von Gegenständen aus einem gießfähigen Material in feuchter, pastöser Form gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) jeder Formhälfte (2) mit einer eine Formgebungsfläche mit gegenüber der des zu formenden Gegenstandes (5) komplementärer Gestalt besitzenden Schicht (4) aus Epoxidharz bedeckt ist, in die das Netzwerk von Kapillarbohrungen (12) verlängert ist, das im Grundkörper enthalten ist, wobei diese Schicht (4) aus Kunstharz selbst an ihrer Formungsseite mit der Schicht des Überzugs (6) aus porösem und verschleißbeständigen Material überzogen ist.

5. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des Überzugs (6) aus porösem und verschleißbeständigen Material aus einem Keramikmaterial besteht.

6. Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des Überzugs aus Keramikmaterial aus gesintertem Aluminiumoxid mit Chrom-Zirconium besteht.

7. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des Überzugs (6) aus porösem und verschleißbeständigen Material aus Kunstharz besteht.

8. Form nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (6) des Überzugs zwischen 0,5 und 1,5 mm liegt.

9. Form nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) jeder Formhälfte (2) ein Netzwerk von Kanälen (8) parallel zur Außenfläche der betreffenden Formhälfte aufweist, in denen das Netzwerk von Kapillarbohrungen (12) mündet, wobei die Kanäle von einer Verteilerleitung versorgt werden und der Abgleich des Durchsatzes in jedem Kanal mit Hilfe einer Einstellschraube erfolgt.

10. Form nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) jeder Formhälfte mit Heizwiderständen (13) versehen ist.

11. Form nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (3) jeder Formhälfte mit einem Kanalnetzwerk und Kapillardurchgängen versehen ist, die in der Schicht des Überzugs münden, wobei dieses Netzwerk von einer Druckluftquelle versorgt wird und die Versorgung in der Ausformperiode erfolgt.