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Preßform D`iie Erfindung betrifft Preßformen, wie sie insbesondere
für keramische Massen benutzt werden, z. E. für die Formgebung von Dachziegeln,
Mauersteinen, Blumentopfen, .elektrotechnischen Isolierteilen (Stanzkeramik) usw.
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Für das Pressen von grobkeramischen Gegenständen werden bisher hauptsächlich
Formen aus Gips oder Stahl benutzt. Dabei hat das Pressen mit Gipsformen den Vorteil,
daß sich die keramischen Massen (Ton, Lehm, Mergel usw.) leicht ablösen, da die
porc@se, wassergesättigte Gipsform nicht an dem PreDling haftet. Nachteilig bei
den Gipsformen ist der starke VerschleiG infolge des Abriebs, da die keramischen
Massen grciP"ere Mengen harter Bestandteile, meist Sand (Quarz), enthalten, so daß-
diese Formen schon nach einigen tausend Pressungen ersetzt werden müssen. Bei den
Stahlformen ist der Verschleiß dagegen gering, während das Haftvermögen gegenüber
keramischen Massen stark ausgeprägt ist. Daher ist es erforderlich, entweder, z.
B. beim Strangpreßverfahren, die keramische Masse durch Wasserzusatz verhältnismäßig
feucht zu pressen, was lange Trocknungszeiten und bei künstlicher Trocknung hohen.
Wärmebedarf verlangt, oder, z. Bi. beim intermittierenden Pressen durch Revolverpressen,
die Stahlformen jeweils mit einer ölartigen Flüssigkeit zu benetzen. Hierbei entstehen
großer Ölverlust, Zeitaufwand für das Ölen und ein unsauberes Arbeiten, so daß sich
Stahlforrnen bisher kaum in der Praxis eingeführt haben.
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Bei der Herstellung von Stanzkeramik wird dem keramischen. Material
eine clartige Flüssigkeit unmittelbar zugesetzt (Stanziil) . Abgesehen von den
hohen
Kosten dieses Verfahrens gibt der Ölzusatz auch zu den verschiedensten Schwierigkeiten
beim B.rennprozeß Veranlassung.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, Stahlformen zu benutzen und das
Haften. durch Erhitzen der Form zu vermeiden. Blei diesem Verfahren muß, das Wasser
des Preß'lings an der Oberfläche verdampft werden, was einen hohen Wärmeverbrauch
zur Folge hat, so daß! sich dieses Vierfahren nicht durchsetzen konnte.
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Die Nachteile dieser Verfahren werden durch die in der Erfindung vorgeschlagene
Preßform vermieden. Als Material für diese wird Sintermetall vorgesehen, und zwar
vorzugsweise hartes Metall, Stahl oder Hartmetall. Entsprechend der Vielfalt der
Art und Konsistenz der keramischen Massen werden erfindungsgemäß mehrere Abwandlungen
in dem Arbeitsverfahren des Pressens mit Sintermetall angegeben.
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Alle Arbeitsverfahren nach der Erfindung haben gemeinsam, daß die
Pbren des @Shntermetalls mit einem Druckmittel gefüllt sind. .Eiei -dem ersten Arbeitsverfahren
ist ein Ersatz dieses nur von der Preßfseite der Fbrm her aus dem Preiß, ling heraus
vorgesehen. Erfindungsgemäß sind Seiten und Rückseite der Form flüssigkeitsdicht
abgeschlossen, so daß die Flüssigkeit in den Poren nicht entweichen kann. Voraussetzung
für dieses Verfahren ist, daiß, der Preßfing genügend Feuchtigkeit besitzt, so daß,
die Flüssigkeit aus den Poren der Form nicht in den Preßling eindringt, sondern
etwas aus dem Preßling kommende Flüssigkeit, meist Wasser, für die Füllung der Formporen
zur Verfügung steht. Beim Preß@-vorgang wird infolge der Elastizität das Slatermetall
etwas zusammengedrückt; dadurch tritt bei der Ausführung nach der Erfindung etwas
Wasser aus der Form aus, wodurch ein Haften des PrdßL lings an der Form vermieden
wird. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit dem P`reß@vorgang bei Gipsformen. Dker
Vbrteil gegenüber den bisherigen Verfahren liegt in der praktisch unbegrenzten Haltbarkeit
der Form und dem einfachen und sicheren, ohne zusätzliche Mittel zu erreichenden
Ablösen des Preßlings.
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,Die beiden weiteren Arbeitsverfahren nach der Erfindung sind für
solche keramischen Massen vorgesehen, die entweder trockner sind oder stark haften,
so daß das erste Verfahren nicht anwendbar ist. Die Erfindung sieht in diesen Fällen
vor, von der Rückseite der Form durch die Poren des Sintermetalls hindurch Druckmittel,
wie Gase oder Flüssigkeiten., vorzugsweise Luft, Wasserdampf, Wasser oder Öl, zu
pressen. Der ;Dlruckverlauf des Gases oder der Flüssigkeit wird erfindungsgemäß
durch eine Steuervorrichtung so gewählt; daß@ er entweder stets den Druck zwischen
Preßform und Preß'ling übersteigt. Dann bildet sich zwischen. Preßform und Preßling
eine dünne Gas- oder Flüssigkeitsschicht, die ein unmittelbares Berühren der Preßform
mit dem Preßling vermeidet. Oder der Druck wird so gesteuert, daß. der eigentliche
Preßvorgang selbst ohne oder bei nur geringem Überdruck des Gases oder der Flüssigkeit
erfolgt, höchstens bis zur Höhe des Druckes zwischen Preßjform und Preßling, und
unmittelbar nach dem Prdß!vorgang zum Ablösen des Preßlings von der Form entweder
der Druck eingeschaltet oder noch einige Zeit konstant gehalten wird; hierbei tritt
das Gas oder die Flüssigkeit aus den vielen Poren der Form aus und löst den Preßling
von der Form, ohne diesen zu beschädigen.
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Die Wahl der beiden Druckverlaufsteuerungen, die auch beliebig vereinigt
werden können, hängt von der Art der Preßmasse und der Presse ab. Das erstere Verfahren
eignet sich vornehmlich für stark sandhaltige, grobe keramische Massen und kontinuierliche
Pressen, während das letztere hauptsächlich für feinere keramische Massen, und intermittierende
Pressen in Frage kommt. Durch die vorgeschlagene Preßtform in Verbindung mit den
vorgeschlagenen Arbeitsverfahren werden. die Mängel der bisherigen Pre)ß-,formen
vermieden. Durch die M'ö'glichkeit, beliebig hartes Material für die Form -- zu
verwenden und gegebenenfalls ein Berühren zwischen Form und Preßling ganz zu vermeiden,
ist die Haltbarkeit der Preßform praktischunbegrenzt. Weiterhin können die Preßmassen
wesentlich trockner verarbeitet und der Preßdruck höher gewählt werden, da ein Verschleiß
der Formen nicht zu befürchten ist. Hierdurch ist eine wesentliche Verkürzung der
Trockenzeit und bei künstlicher Trocknung eine beträchtliche Ersparnis an Wärmeaufwand
gegeben. Außerdem ist die Formhaltung der frischen Preßlinge besser. Bei Strangpressen
wird zudem das Auftreten der sogenannten Drachenzähne verhütet. -Bei der Verarbeitung
von Stanzkeramikmassen kann der Zusatz von Stanzöl (Gleitöl) teilweise oder völlig
unterbleiben; hierdurch werden nicht nur die Kosten für das Öl gespart, sondern
auch die zuweilen: auftretenden Schwierigkeiten durch den Ölzusatz beim Blrennen
vermieden. In beiden Fällen ist das Schwinden der Preßlinge beim Trocknen bzw. Brennen
geringer. Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, bei intermittierenden Pressen,
z. B. Revolverpressen, in den Druckstempel ein druckempfindliches Organ einzubauen,
das den Druck des Gases oder der Flüssigkeit mittelbar oder unmittelbar steuert.
Derartige Mittel sind in der Technik bekannt und werden vielfach verwendet. Für
eine unmittelbare Steuerung kann z. B. ein federbelastetes Ventil oder eine federbelastete
Ventilsteuerung, wie sie z. B. bei hydraulischen, Steuerungen benutzt wird, vorgesehen
werden, die in Abhängigkeit vom Druck dem Druckmittel den Wh-g von einem Druckvorratsbehälter
zur Prdß'.farm freigeben oder verschließen. Als mittelbare druckempfindliche Organe
können an sich bekannte Mittel, z. Bl. hydraulische, Kohle-Widerstands-, magneto-striktive,
kapazitive, induktive Druckdosen u. ä., benutzt werden.
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Mit dieser Anordnung können auch Pressen mit zwei- oder mehrfachem
PreZvorgang betrieben -,verden, bei denen zwischen den einzelnen Preß= vorgängen
beispielsweise eine Entlüftung der Preßform
erfolgt. Die Steuertiiig
des Druckes des Druckmittels durch ein im Druckstempel eingebautes druckempfindliches
Organ hat den, Vorteil, diaß der Austritt des Druckmittels aus der .Form immer nur
dann erfolgen kann, wenn es erwünscht ist, also z. B,. während des P'reßvorganges.
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Wird das zweite Arbeitsverfahren gewählt (nur Ablösen des Preßlings
von der Form), so ist erfindungsgemäß, vorgesehen, die Druckmittelsteuerung in Abhängigkeit
von der Pressenstellung zu bringen und jedesmal unmittelbar nach dem eigentlichen
Preßvorgang eine bestimmte Druckmittelmenge durch die Formporen zu drücken, die
für das Ablösen des Prelßlings gerade ausreicht. Hierdurch wird erreicht, daß das
Druckmittel sowohl im richtigen Zeitpunkt als auch in der richtigen Menge gegeben
wird. Diese Steuerung kann ebenfalls durch an sich bekannte Mittel wieder mittelbar
oder unmittelbar vorgenommen werden. Die Impulsgebung für die Steuerung selbst kann
z. B. durch eine Nocken@scheibe, die zusammen mit der Kurbelwelle bzw. dem Exzenter
der Presse umläuft, erfolgen.
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In beiden Fällen ist es auch möglich, den Druck des Diruckmittels
während der Diruckz-eit nach einem bestimmten Programm zu steuern, wozu ebenfalls
bekannte technische Mittel, z. B. besonders ausgebildete Nockenscheiben, progressive
Federn usw., benutzt werden können.
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Die Erfindung sieht für die beidem Fälle der Abhängigkeit des Druckes
des Druckmittels vom Preß!druck zwischen Preßform und- Preßling bzw. von der Stellung
der Presse weiterhin vor, den Druck ummittelbar zu erzeugen. Dabei wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, im ersten Fall die Kraftübertragung zwischen Antriebsorgan und Preßform
als Teil einer vorzugsweise hydraulischen Presse auszubilden. Für den zweiten Fall
ist nach der Erfindung vorgesehen, durch mit der Presse umlaufende Mittel, z. B.
Nockenscheibe od. ä., den EDruck im erforderlichen Augenblick durch mechanische
Betätigung einer Pumpe zu erzeugen. Die unmittelbare Druckerzeugung hat den Vorzug,
eine sehr einfache und. unempfindliche Einrichtung zu sein, die durch Einbau in
die Presse organisch mit dieser verbunden ist und keinerlei zusätzliche Bedienung,
Kraftquellen, usw. benötigt. Die Erfi:adung heschränkt sich nicht nur auf Preß,vorgänge
bei keramischen Massen.. Sie kann in abgewandelter Form für alle Preßvorgänge angewandt
werden, bei denen ähnliche Probleme auftreten:, wie beim Pressen von keramischen
Massen, z. B. bei Kunstharzmassen, chemischen Artikeln, lied@il:amenten usw.