DE7147933U

DE7147933U - Vorrichtung zum formen und fertigbearbeiten von keramikkoerpern

Info

Publication number: DE7147933U
Application number: DE19717147933U
Authority: DE
Original assignee: Nippon Toki Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1970-12-21
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1972-11-16
Also published as: JPS4916085B1; GB1341980A; DE2163310B2; DE2163310A1; US3778212A

Description

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NIPPON TOEI KABUSHIKI KAISHA (NORITAKE CO., LTD.)
No. 1, 1-chome, Noritakeshin-mnchi Nisiii-ku, ITagova-shi, Aichi-ken, Japan

Vorrichtung zum Formen und Fertigbearbeiten von Keramikkörpern.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen und Fertigbearbeiten von Keramikkörpern mit intermittierender Betätigung schnellaufender Arbeitsspindeln.

Bei der Herstellung von Keramikkörpern wie Tassen, Kannen und dgl. ist es bisher üblich, den eigentlichen Körper und den Fußteil getrennt zu fertigen und anschließend den Fußteil am Körper zu befestigen. Das Fertigbearbeiten der Oberfläche des Keramikkörpers, beispielsweise einer Tasse, und hierbei insbesondere des Fußteils und des Randes, hat man bisher gewöhnlich von Hand unter Einsatz einer großen

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Anzahl von Arbeitskräften durchgeführt, die hierfür beson dere Geschicklichkeit aufweisen mußten. Dennoch blieb das

Ergebnis einss solc

starken und/oder häufigen Schwankungen unterworfen.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und andere Nachteile des Standes der Teohnik zu überwinden und mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare, zuverlässig arbeitende und Arbeitskräfte einsparende Vorrichtung zu schaffen, welche das Herstellen von Keramikkörpern hoher und gleichbleibender Qualität ermöglicht.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art sieht die Erfindung vor, daß die Arbeitsschritte der Formung und Fertigbe ar-be it ung eines Keramikkörpers in der Einsen al tpeiiode iirberniittiersnd betätigbsrer schnei? auf ender Arbeitss^ind^ln erfolgen, wozu die Vorrichtung mit eiaem am Werkstück angreifenden, in senkrechter Rj htung bewegbaren Preßkopf und mit einer ebenfalls in senkrechter Richtung bewegbaren Werkstück-Trägerplatte ausgerüstet ist und durch Zusammenwirken dieser beider Bauteile das Zentrieren sowie das Lagefixieren des Werkstückes bewirkt werden. Die Arbeitsschritte der Formung insbesondere des Fußteils des Keramikkörpers der Vorbearbeitung des Randes, der Nachbearbeitung mittels einer Rolle und der abschließenden Befeuchtung des Fußteils sowie des Randes werden in der Einschaltperiode der intermittierend umlaufenden Arbeitsspindeln gleichzeitig und in einer Anzahl Bearbeitungsstationen aasgeführt.

Eine Vorrichtung der genannten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß mindestens eine Arbeitsspindel auf einem sich längs einer Bahn schrittweise von Bearbeitungs-

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station zu Bearbeitungsstation bewegenden Träger angeordnet ist, daß jede Arbeitsspindel einen zur Anlage an einem Abschnitt der Innenwand eines Werkstücks bestimmten Trsfskopf , eine Platte 2um luftdichten Abschließen der Höhlung eines Werkstücks und einen Luftaustrittkanal aufweist, daß an einer Bearbeitungsstation längs des Umlaufweges des Trägers . oberhalb der jeweiligen Arbeitsspindel ein in senkrechter Richtung koaxial zur darunter ut/indlichen Arbeitsspindel beweglicher zum zentrierenden Angreifen an einer Fläche eines Fußteils - des Werkstücks bestimmter Preßkopf und unter diesem eine zur Unterstützung des Werkstücks vorgesehene, vertikal und horizontal verschiebbar gelagerte Tragerplatte angeordnet sind, die nach dem Zentrieren und Ansaugen des Werkstücks an der Arbeitsspindel aus dem Bewegungsbereich des Werkstücks führbar sind, und daß an weiteren längs des Umlaufweges der Werkstücke vorgesehenen Bearbeitungsststionen. mindestens ein Fußformwerkzeug , ein Bandabgratwerkzeug zur Vorbearbeitung drs Randes, eine Rolle zum Nachbearbeiten von durch abfallende Materialschnitzel verursachten Oberflächenunregelmäßigkeiten ., und ein Befeuchtungsband zum abschließenden Befeuchten von Fuß und Rand dex Werkstücke angeordnet sind.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Anzahl mit hoher Geschwindigkeit umlaufender Arbeitsspindeln längs einer mit einer Drehscheibe konzentrischen Kreislinie oder' in gekoppelter Weise an einer Fördereinrichtung angeordnet. Der intermittierende Bewegungsablauf der Drehscheibe bzw. der Fördereinrichtung wird durch eine Schrittschaltvorrichtung der Drehscheibe unter Verwendung

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beispielsweise einer Kurventrommel eines Malteserkreuzantriebes oder dgl. in der Weise bewirkt, daß jeweils entsprechend dem Abstand von Spindel zu Spindel weitorgeschaltet wird. An jeder Arbeitsspindel kann ein Träger vorgesehen sein, welcher mit seiner Stützfläche im wesentlichen an der Innenbodenflache der Tasse oder eines ähnlichen Körpers angreift. Außerdem ist zweckmäßig an jeder Arbeitsspindel eine aus einer dünnen und flexiblen Platte, beispielsweise einer Gummiplatte bestehende luftdicht abschließende Platte, befestigt und im Mittelteil der Arbeitsspindel ein Luftaustrittskanal ausgebildet.

Im Arbeitsschritt der ersten Bearbeitungsstatxon, in welche die Arbeitsspindeln der ReihP nach schrittweise hineinbewegt werden, ist eine Trägerplatte im zweiten Arbeitsschritt ein Fußformwerkzeug oder eine Anzahl Fußformwerkzeuge sowie ein Randabgratwerkzeug und schließlich im dritten Arbeitsschritt eine Nachbearbeitungseinrichtung mit einem rollenförmigen Werkzeug sowie eine Befeuchtungseinrichtung für den Fuß und dem Rand beteiligt.

Die Erfindung schafft eine mit hohem Wirkungsgrad arbeitende und leicht zu bedjanende Vorrichtung von geringem Raumbedarf. Insbesondere Tassen und ähnliche Körper aus Grünkeramik, Weißkeramik oder sonstigem Brenngut können ohne weiteres in jeder nach Bedarf gewählten Position aufgebracht und fixiert werden, so daß die anschließenden Arbeitsschritte stets unter denselben Bedingungen ablaufen können. Die für einen bestimmten Fertigkörper einzuhaltenden Anforderungen an Genauigkeit und Gleichmäßigkeit werden mit Sicherheit erfüllt.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungn beispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in ihrer Gesamtheit,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicnt eines Fußformverkzeuges an einer Bearbeitungsstation zum Fußformen sowie eines Randabgratwerkzeuges,

Fig. 4- eine Schnittansicht einer Nachbearbeitungsstation mit einem Rollenwerkzeug,

Fig. 5 eine Ansicht einer Abgrat- bzw. Putzeinrichtung und

Fig. 6 und 7 0^e eins Schnittansicht bzw. Draufsicht einer

abgewandelten Ausführungsform einer Bearbeitungsstation mit Fußformungs- und Randabgrat-Werkzeug.

In der Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ruht auf einem Untergestell 1 eine Drehscheibe auf, welche schrittweise entsprechend einem festen Spindelabstand bewegbar ist.

An der Drehscheibe 2 ist längs einer mit dieser konzentrischen Kreislinie eine Anzahl in unveränderbarem Abstand voneinander angeordneter, mit hoher Geschwindigkeit umlaufender Arbeitsspindeln 3 vorgesehen, von denen jede mit einem

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im wesentlichen an der Innenbodenfläche eines Körpers, beispielsweise einer Tasse anliegenden Träger 4 und einer luftdicht abschließenden Platte 5 ausgestattet ist, v:elche aus einem flexiblen Werkstoff, beispielsweise Gummi, hergestellt ist und im Bereich ihres Umfanges an der Tasse a diese verschließend angreift. Im Iiruern der Arbeitsspindel 3 ist zusätzlich ein Luftaustrittskanal 6 ausgebildet.

In der Umgebung einer in Fig. 1 mit 1 bezeichneten Position sind an einem Obergestell 7 Druckmittelzylinder 8,9 bzw. befestigt. Mit dem senkrechten Zylinder 8 ist eine Stange 11, mit dem waagrechten Zylinder 9 eine Stange 12 und mit dem senkrechten Zylinder <0 eine Stange 13 verbunden. An ein äußeres Endstück der Stange 11 ist ein mit der Abschlußfläche eines Fußteils zusammenpassender Preßkopf 14, an die Stange 12 eine Trägerplatte 15 angeschlossen. Mit der Stange 13 ist eine Befestigungsplatte 16 zum Anbringen des waagrechten Zylinders 9 verbunden, dessen Auf- und Abwärtsbewegung mittels des senkrechten Zylinders 10 bewirkt wird.

Eine über den Träger 4 gestülpte Tasse a wird in die Position I eingefahren. Die Stange 12 des waagrechten Zylinders 9 fährt aus und schiebt die Trägerplatte 15 in einen unterhalb der Tasse a gelegenen Bereich ein. Sodann hebt die Stange 13 des Zylinders 10 die Befestigungsplatte 16 und dementsprechend die Trägerplatte 15 an, die damit zur Anlage an einem Rand b der Tasse a kommt, diese bei waagrechter Auflage abstützt und ebenfalls nach oben bewegt. Dann gelangen durch die Abwärtsbewegung der Stangen 11 und der Preßkopf 14 and der Fußteil c der Tasse a in Anlage, deren Mittelachse damit in Deckung mit der Längsachse der

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Arbeitsspindel 3 gebracht wird. In umgestülpter, aber zentrierter Lage kommt die Tasse a wiederum zur Abstützung am Träger 4. Nun wird über den Luftaustrittskanal 6 Luft abgezogen, wodurch der von der luftdicht abschließenden Platte 5 abgeschlossene Hohlraum unter Unterdruck gehalten und damit die Tasse a unverrückbar genau in Lage fixiert ist. Der Preßkopf 14 hebt dann nach oben sb und die o-x-ägerplatte 15 fährt in ihre Ausgangsstellung zurück. Nach Beendigung dieser Arbeitsschritte dreht sich die Drehscheibe 2 um einen Schritt weiter, so daß die Tasse a in die Position II geb-racht v/ird.

Wie aus Fig. 5, 6 und 7 zu erkennen, ist in dieser Position II ^pin mit einem Druckmittelzylinder 17 verbundener Messerbändern! 29' an einer Stange 23 dieses Zylinders befestigt. Dieser Messerhaltearm 29' trägt ein Fußformwerkzeug 18 oder eine Anzahl Fußformwerkzeuge 18 und ein Eandabgratwerkzeug 19, welches aus käfigförmig angeordneten Klrvierdränten 18' oder einem (nicht gezeigten) gewöhnlichen Schneidwerkzeug g-eformt ist. De-p Messerhaltearm 29' und die Werkzeuge 18 "bzw. 19 sind so ausgebildet, daß sie beim Montieren aer Werkzeuge hinsichtlich Abstand voneinander und Winkelneigung entsprechend der Ausbildung des Fußes c der Tasse a einstellbar sind.

Die Fußformwerkzeuge 18 und die Putzeinrichtung bzw. das Randabgratwerkzeug 18', 19 werden mittels des Messerhaltearms 29' gleichzeitig ausgefahren und führen die Vorbearbeitung des äußeren Umfangs vcn ^ußteil c und Rand b aus. Nach Beendigung dieser Arbeitsschritte dreht die Drehscheibe 2 erneut einen Schritt weiter; die vorderste Tasse a fährt in die Position III ein und hält dort an.

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Mit der in der vorausgegangenen Position II mittels der Messer bzw. Schneidwerkzeuge ausgeführten Vorbearbeitung GOllte uX2 Ts£Ce S2.~CϊΐΐIi.C" ί*^ρ27'*""' fV>fisrhfii 'bet- Εβΐϊΐ* D*· Jedoch durch den Angriff des Fußformworkzeuges 18 am Umfang der Tasse a Oberflächenunregelmäßigkeiten in Form vcn Absätzen, Stufen d oder dgl. entstehen können, muß in Position III eine Nachbearbeitung vorgenommen werden.

Entsprechend Fig. 1 ist in Position III ein mit einer Drahtgeflechtrolle oder einer metallischen Rolle 23 ausgestatteter Arm 20 vorgesehen, welcher um einen Drehpunkt 28 schwenkbar und unter einem bestimmten Winkel zu einer Stange 21 einstellbar ist. Die Rolle 23 ist mittels eines Druckmittelzylinders 22 betätigbar und führt eine bogenförmige Bewegung um den Scnwenkpunkt 28 sus.

Die Art des am Arm 20 befestigten Werkzeuges, nämlich Drahtgeflechtrolle oder metallische Rolle, hängt von der Aufgabenstellung ab. Die Oberflächen-Fertigbearbeitung wird dabei mittels der Drahtgeflechtrolle durch Abschaben der Stufe d (vgl. Fig. 4-) und/oder bei Verwendung der metallischen Rolle, die unter Druck anliegt, durch Verglätten der Außenschicht der Stufe d erreicht.

Entsprechend Fig. 2 ist außerdem ein Befeuchterband 24- "orgesehen, welches aus einem in Form eines fiiemens zugeschnittenen Schwamm besteht, teilweise in reines Wasser eintaucht und in seiner Umlaufbewegune; über eine Quetschrolle läuft. Mittels eines Druckmittelzylinders 25 ist das Befeuchterband 24 um einen Drehpunkt 30 schwenkbar und damit in Anlage an den Fußteil c der Tasse a bewegbar.

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Aus Pig. 5 ist ersichtlich, daß ein das Befeuchterband 24-tragender Halter 51 und der Druckmittelzylinder 25 mittels eines Druclanittel Zylinders 27 in einer bogenförmigen Schwenkbewegung um einen Drehpunkt 52 schwenkbar sind. Demzufolge führt das Befeuchterband 24 eine Bewegung längs einer dem Verlauf der beschnittenen Fläche des Fußteils c folgenden gekrümmten Linien aus und erzielt damit eine gefällige Gestalt bzw. Struktur der fertigbearbeiteten Tasse a.

Die Fertigbearbeitung der Randkante b erfolgt mittels einer Glättschvmmmrolle 26 (vgl. Fig. 1 und 2), welche stets in reines Wasser eintaucht. Der Feuchtigkeitsgrad dieser Rolle 26 ist mittels einer Quetschrolle veränderbar. Zum Fertigbearbeiten des Randes b der Tasse a ist die Rolle 26 mittels eines Druckmittelzylinders 55 (vgl. Fig. 1) in Anlage an der Randkante b bewegbar.

Im nächsten Arbeitsschritt wird Luft durch den Luftaustrittskanal 6 eingelassen. Die bisher durch Saugwirkung am Träger 4· festgehaltene Tasse a wird dadurch freigegeben und kann atgehoben werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Formen und Fertigbearbeiten ist mittels einer Schrittfolgesteuerung auf elektrischem Wege steuerbar. Die Arbeitsbewegungen in den verschiedenen Arbeitsstationen werden hauptsächlich pneumatisch oder hydraulisch durch die Druckmittelzylinder und mittels Kleinmotoren angetrieben, welche ihre Steuerkommandos über ein Schrittschalt werk erhalten.

Anhand eines Beispiels seien nun die Arbeitsbewegungen in den verschiedenen Bearbeitungsstationen beschrieben.

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In Position I₁ beim ersten Arbeitsschritt, werden der senkrechte Zylinder 8 für die Bewegung in senkrechter Richtung, der waagrechte Zylinder 9 und der Zylinder 10 für die Heb'e- und AbsenkbeweguiiK uöa waagreüiiueju Zylinders 9 S.B. mit Preßluft aus einem Drucklufterzeuger versorgt. Alle Betätigungskommandos gehen von dem Schrittschaltwerk aus. Die Kommandos zur Beendigung einer Bewegung erfolgen in ähnlicher Weise.

Die Koppelung der Druckmittelzylinder 8,9 bzw. 10 und der Drehscheibe 2 wird ebenfalls vom Schrittschaltwerk her gesteuert, so daß zwischen diesen Organen keine störenden Eingriffe vorkommen können. Um die Gefahr einer gegenseitigen Beschädigung auszuschließen, ist insbesondere zwischen dem Druckmittelzylinder 9 und der Drehscheibe 2 eine elektrische Verriegelung vorgesehen.

Die Vorrichtung ist außerdem so ausgebildet, daß bei Absinken des Druckes des die Druckin- btelzylinder betätigenden Druckmittels unter einen festgelegten Wert ein Druckschalter die gesamte Vorrichtung in Not-Aus-Schaltung stillsetzt. Unregelmäßige Druckmittel- bzw. Preßluftzufuhr kann daher nicht zu durch Feinbewegungen der Druckmittelzylinder verursachten Störungen führen.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnung können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Formen und Fertigbearbeiten von Keramikkörpern mit intermittierender Betätigung schnelllaufender Arbeits3pindeln, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Arbeitsspindel (3) auf einem sich längs einer Bahn schrittweise von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation bewegender Träger (2) angeordnet ist, daß jede Arbeitsspindel einen zur Anlage an einem Abschnitt der Innenwand eines Werkstücks (a) bestimmten Tragkopf (4), eine Platte (5) zum luftdichten Abschließen der Höhlung eines Werkstücks (a) und einen Luftaustrittkanal (6) aufweist, daß an einer Bearbeitungsstation (I) längs des Umlaufweges des Trägers GO oberhalb der jeweiligen Arbeitsspindel ein in senkrechter Richtung koaxial zur darunter befindlichen Arbeitsspindel (3) beweglicher zum zentrierenden Angreifen an einer Fläche eines Fußteils (c) des Werkstücks (a) bestimmter Preßkopf (14-) und unter diesem eire zur Unterstützung des Werkstücks (a) vorgesehene, vertikal und horizontal verschiebbar gelagerte Trägerplatte (15) angeordnet sina, die nach dem Zentrieren und Ansaugen des Werkstücks an der Arbeitsspindel aus dem Bewegungsbereich des Werkstücks führbar sind , und daß an weiteren längs des Umlaufweges der Werkstücke vorgesehenen Bearbeitungsstationen (II,III, IV) mindestens ein Fußformwerkzeug (18), ein Randabgratwerkzeug (19) zur Vorbearbeitung des Randes, eine Rolle (23) zum Nachbearbeiten von

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durch abfallende Materialschnitzel verursachten Oberflächen-unregelmäßigkeiten (d), und ein Befeuchtungsband (24) zum abschließenden Befeuchten von Fuß (c) und Rand (b) der Werkstücke (a) angeordnet sind.

2. Vorrichtur>~ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger als Drehscheibe (2) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichn t, dichtung ausgebildet ist.

daß der Träger als Fördervor-

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeich net, daß die Trägerplatte (15) mit einem Druckmittelzylinder (20) verbunden ist und der Preßkopf (14-) mit einem Druckmittelzylinder (8), und daß zum Zentrieren eines Werkstücks (a) die das Werkstück (c) stützende Trägerplatte (15) mittels des Druckmittelzylinders (20) nach oben und der am Werkstück (a) angreifende Preßkopf (14·) mittels des Druckmittelzylinders (8) nach unten bewegbar sind.

5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußformeinrichtung (18) und/oder die Eandabgrateinrichtung (19) mit einem Druckmittelzylinder (17) ausgestattet ist und daß mit diesem Zylinder (17), dem einen bzw. den Fußformwerkzeug(enj (IB) und/oder der Eandabgrateinrichtung (19) ein Messerhaltearm (29') verbunden ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_t dadurch gekennzeichnet,, daß die Nachbearbeitungs- · einrichtung einen Arm (20) aufweist, an welchem eine Drahtgeflecht- oder metallische Rolle (23) befestigt ist und welcher in einer bogenförmigen Bewegung bewegbar ist.

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