EP0255719B1 - Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz versehenen tiefenzylindrischen oder kegeligen Formkörpern, insbesondere Henkeltassen - Google Patents

Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz versehenen tiefenzylindrischen oder kegeligen Formkörpern, insbesondere Henkeltassen Download PDF

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EP0255719B1
EP0255719B1 EP87111262A EP87111262A EP0255719B1 EP 0255719 B1 EP0255719 B1 EP 0255719B1 EP 87111262 A EP87111262 A EP 87111262A EP 87111262 A EP87111262 A EP 87111262A EP 0255719 B1 EP0255719 B1 EP 0255719B1
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mould
pressing
filling
membrane
pressing mould
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Hilmar Bruno Suffa
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DORST Technologies GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/003—Pressing by means acting upon the material via flexible mould wall parts, e.g. by means of inflatable cores, isostatic presses

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 9.
  • the pressing tool used for this has a stamp-like inner pressing mold which carries a membrane for isostatic pressing.
  • the upper press mold is formed from two press halves that can be moved laterally.
  • a core that can also be used in one of the press halves and also carries a membrane is used. It is therefore a very complex pressing tool, which has the main disadvantage that the upper press mold for forming the outside of the cup is divided so that a seam remains on the cup after the molding process. Since the mold cavity is also delimited by a stamp which closes the filling channel, there is also a seam at the edge of the base area of the cup.
  • the object of the invention is to enable the production of handle cups in a single operation in a simple manner and with reproducible wall thicknesses and without the risk of cracking and damage.
  • the invention is characterized in that the outer mold is undivided, so that the formation of a seam and the associated reworking are eliminated.
  • a one-piece membrane is used both for shaping the extension and for shaping the shaped body simplifies manufacture. Since the outer mold, in the filling position, defines a filling or evacuation gap along its outer circumference with a filling ring, filling takes place under vacuum, so that metering devices can be dispensed with. Since the outer mold is moved in the axial direction of the molded body against the inner mold to close the mold cavity, the ceramic material located in the mold cavity is statically pre-pressed in the direction of the punch movement.
  • This static pre-pressing is essential, because it shortens the path that the membrane takes when the iso, especially in the area of the floor and the curve in the transition from the floor to the molded body walls must make static presses. This is very important because with wide diaphragm paths, in particular due to the complicated shape in the transition area from the floor to the molded body walls, otherwise uneven wall thicknesses would result due to the existing curves. In the rounded areas, there would be a thickening due to a different resistance to the straight areas, and in particular in the more flat areas, the thickness of the shaped body would be weakened. In addition, tensions could otherwise arise in the membrane, which would lead to damage to the molded article during removal from the mold.
  • the invention thus allows the production of moldings with precisely controlled wall thicknesses and in a reproducible manner. The risk of damage is largely excluded even during demolding.
  • a supporting wedge is expediently used, the shaped surface of which is adapted to the upper edge of the handle.
  • the support wedge then delimits the actual handle area with the opposite membrane.
  • the support wedge is mounted in the filling ring.
  • the support wedge From a deformation-resistant and thus rigid material, in particular steel. If a material with an elastic component or a plastically deformable material is used for the support wedge, the support wedge would be compressed during the isostatic pressing, which could lead to damage to the extension in the region of the support wedge during removal from the mold.
  • the membrane in the extension area so that the membrane surfaces forming the side walls of the extension taper from the inside to the outside in the manner of a cone.
  • the shaped extension has essentially straight side surfaces, so that the membrane can be removed without damaging the extension.
  • the inner punch at its lower end with a circumferential bevel which serves as a stop surface for the membrane pressed in during isostatic pressing. Because of this stop, the membrane moves together evenly in the cylindrical or conical region of the molded body during isostatic pressing and thus achieves uniform wall thicknesses of the molded body over the circumference.
  • the mold cavity is first filled by vacuum filling, so that a metering device can be dispensed with, and the ceramic material distributed in the mold cavity is subjected to a static compression molding when the mold is closed, which means that the path for the membrane during isostatic is carried out Pressing in the bottom area of the mold cavity is reduced. After this static pressing, the isostatic pressing is carried out by applying pressure medium to the back of the membrane.
  • the press tool shown in Fig. 1 essentially comprises an upper outer die 1 and a lower inner die 3 formed by an inner die 2, which delimit between them a mold cavity designated 4 for producing a molded body, namely a cup provided with a handle.
  • the outer mold 1 is contoured according to the outside of the cup to be manufactured, including the handle.
  • the shape of the inner stamp 2 corresponds to the inner shape of the cup.
  • the inner mold 3 further comprises a support wedge 5, particularly in the case of the manufacture of a cup, in which the handle is arranged offset downwards relative to the upper edge of the cup.
  • the supporting wedge 5 is received in a recess 6 of a filling ring, generally designated 7.
  • the filler ring 7 itself has at least one feed channel 8 for the ceramic mass and at least one evacuation channel 9.
  • a feed channel 8 is provided for the evacuation.
  • the filler ring 7 has two evacuation channels 9, as shown in FIG. 2.
  • the outer die 1 is attached in a manner shown in the drawing, but not explained here for reasons of clarity, to a die 10, which is only indicated schematically, with which the die 1 is relative to the inner die 2 in the direction of the axis of the die and thus of the hollow body is movable.
  • the outer mold carries a membrane 11 of known type on the molding surface, which is pinched and fixed at 13 on its outer edge 12.
  • the membrane used for isostatic pressing is connected on its underside via channels 14 to a suitable pressure medium source, not shown, so that the membrane can be pressurized from the underside for the isostatic pressing process.
  • the pressure medium channels 14 are provided both in the cylindrical region of the press mold and on the bottom of the press mold and in the handle region.
  • the inner stamp 2 is fastened in the illustrated embodiment according to FIG. 1 on a stamp plate 15 by means of a screw connection 16, so that the inner stamp can be quickly and easily exchanged for another inner stamp if required.
  • the stamp plate 15 itself sits on a support plate 17 fixed with the press.
  • lifting devices designated 18 are accommodated in the form of pressure medium pistons, by means of which the filling ring 7 can be raised relative to the support plate 17. Only one of the lifting devices 18 is shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows the pressing tool in the filling position, in which the filling ring 7 is raised relative to the support plate 17 as a result of the lifting devices 18 and together with the outer pressing mold 1 relative to the inner punch 2, a narrow filling gap designated 19 and one from FIG. 1 not shown, but limited in FIG. 2, evacuation gap 20.
  • the filling gap 19 extends over the circle segment designated F, whereas the evacuation gap extends essentially over the remainder of the circumference, as identified by E.
  • Fig. 1 shows the pressing tool after closing the mold, but before the isostatic pressing.
  • the membrane for the production of cup with handle is integrally formed. It is largely rotationally symmetrical to form the cup and is formed only in the region of the handle designated by 21 with a radial extension for shaping the handle.
  • the radial extension 21 is expediently conical in a section perpendicular to the axis A-A of the shape, the cone widening from radially outside to radially inside.
  • the support wedge 5 which corresponds to the width of the handle in the upper region, is adapted to the shape of the upper edge 22 of the handle and, together with the inner punch 2 and the membrane 11, delimits the mold cavity.
  • the inner die 2 is formed all around in connection with the upper edge 23 of the mold cavity with a circumferential bevel 24, which serves as a run-up surface for the upper die 1.
  • the membrane 11 is formed at 25 with a corresponding circumferential inclined surface.
  • the operation of the press tool is as follows: for the purpose of filling the mold cavity 4, the upper press mold 1 is in the position relative to the inner punch 2 as shown in the left-hand illustration in FIG. 1.
  • the filler ring 7 is also raised as a result of the lifting devices 18, so that a filling gap and an evacuation gap are formed in the manner described above. If negative pressure is now applied to the channels 9, ceramic mass is filled into the mold cavity 4 from the feed channel 8.
  • the stamp 10 is lowered so that the filling ring 7 is also moved downward until it strikes against the upper surface 26 of the support plate 17, which acts as a stop surface. This position is shown in the right half in FIG. 1.
  • the ceramic mass Due to this movement of the stamp 10 and the associated downward movement of the upper outer die 1, the ceramic mass has been statically pressed in the mold cavity in the direction of the stamp movement S, with the membrane 11 still during this process pressure medium has not been applied to its underside.
  • the isostatic pressing takes place, for which purpose pressure medium is supplied via the channels 14 to the back of the membrane 11 in the closed position of the press mold, as shown in FIG. 1 on the right.
  • the pressure medium is discharged again, so that the membrane 11 relaxes.
  • the molded cup can now be removed or ejected.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 9.
  • Die Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz in Form eines Henkels versehenen Formkörpern, insbesondere Tassen, bereitet heute noch erhebliche Schwierigkeiten. Überwiegend erfolgt die Fertigung derartiger Henkeltassen noch dadurch, daß in einem eigenen Arbeitsvorgang der zylindrische oder kegelförmige Tassenkörper und in einem separaten Arbeitsvorgang der Henkel hergestellt werden. Erst danach wird der Henkel an die bereits fertig geformte Tasse garniert. Diese Arbeitsweise ist außerordentlich umständlich und führt dazu, daß der Kostenfaktor für den Henkel bei der Herstellung der Tasse sich auf 70 % der Kosten der Gesamtherstellung beläuft. Abgesehen davon, daß das Ansetzen des Henkels an die Tasse in Handarbeit vorgenommen wird, ist der Ansetzbereich des Henkels an der Tasse ein gefährdeter Bereich, der nach Fertigstellung der Tasse zu Rissen und Verformungen führt, insbesondere wenn der Henkel nicht exakt gerade sondern schräg angesetzt worden ist. Diese Fertigung ist somit mit einer sehr hohen Ausschußquote verbunden.
  • Schließlich ist es bekannt (DE-OS 33 04 576), eine Henkeltasse in einem Arbeitsvorgang auf isostatischem Wege herzustellen. Das hierfür verwendete Preßwerkzeug weist eine stempelartige innere Preßform auf, die eine Membran für das isostatische Pressen trägt. Die obere Pressenform wird aus zwei seitlich zusammenfahrbaren Pressenhälften gebildet. Für die Formen des Henkels wird ferner ein in einer der Pressenhälften einsetzbarer Kern verwendet, der gleichfalls eine Membrane trägt. Es handelt sich mithin um ein sehr aufwendiges Preßwerkzeug, welches vor allem den Nachteil besitzt, daß die obere Pressenform für die Formung der Außenseite der Tasse geteilt ist, so daß nach dem Formvorgang eine Naht auf der Tasse verbleibt. Da der Formhohlraum zudem durch einen den Füllkanal verschließenden Stempel begrenzt wird, ergibt sich auch eine Naht am Rand des Bodenbereichs der Tasse. Diese Nähte müssen in einem gesonderten Arbeitsvorgang entfernt werden, wobei selbst bei sorgfältigsten Putzarbeiten nach dem Glasieren der Nahtverlauf noch sichtbar bleibt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der Füllvorgang des Formhohlraums weitgehend unter Schwerkraftwirkung erfolgt. Zwar wird infolge einer Vakuumleitung die Form unter Unterdruck während des Füllvorgangs gesetzt, jedoch befindet sich die Vakuumleitung im Bereich des Füllkanals, was den Wirkungsgrad einer Vakuumfüllung beeinträchtigt. Hierdurch ist eine exakte Dosierung und eine entsprechende Dosiereinrichtung erforderlich. Die Füllung durch Schwerkraft bedingt, daß sich insbesondere im oberen Bereich des Tassenkörpers Keramikmasse ansammelt, was durch die Anordnung der Vakuumleitung im Füllkanal noch begünstigt wird. Beim Herunterfahren des Kolbens zum Schließen der Form führt dies dazu, daß der obere Bereich stärker verdichtet wird als die unteren Bereiche. Erfolgt nun die Pressung unter isostatischem Druck, so werden die weniger verdichteten Bereiche weniger stark ausgebildet, so daß ungleichmäßige Wandstärken der Tasse die Folge sind.
  • Schließlich ist es zur Herstellung von tiefen zylindrischen oder kegeligen Formkörpern, wie etwa Tassen, bekannt, einen Füllstempel zu verwenden, welcher mit einer unteren Preßform einen umlaufenden Vakuumspalt begrenzt. Im Füllstempel befindet sich ein Füllkanal, so daß beim Anlegen von Vakuum über den Füllstempel Keramikmasse in den Formhohlraum zwischen Füllstempel und unterer Preßform eingefüllt wird. Nach erfolgter Füllung muß allerdings der Füllstempel herausgezogen werden. Hierbei besteht die Gefahr, daß die zylindrischen Wände, die noch nicht gepreßt sind, nach unten einsacken und einstürzen. Wenn dann der Preßstempel einfährt, so ergibt sich im unteren Bereich der Tasse eine erhöhte Wandstärke. Aufgrund dieser Gefahr des Einsackens ist dieses Verfahren nur auf Formkörper mit einer begrenzten Tiefe anwendbar. Überdies muß bei einer solchen Herstellung der Henkel wiederum separat geformt und an die fertig geformte Tasse angesetzt werden.
  • Allerdings ist es bei der Herstellung von schalenförmigen Preßkörpern bereits bekannt (EP-A 0 043 019), den Füllvorgang dadurch zu vereinfachen, daß die beiden den Formhohlraum für den schalenförmigen Preßkörper begrenzenden Preßformen bis auf einen umlaufenden Ringspalt zusammengefahren werden, wonach ein Füllring vor den Ringspalt vorgeschoben wird, über den durch Anlegen eines Unterdrucks innerhalb der Form die zu verpressende keramische Masse zugeführt wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von Henkeltassen in einem Arbeitsvorgang in einfacher Weise und mit reproduzierbaren Wandstärken sowie ohne die Gefahr von Rißbildungen und Beschädigungen zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
  • Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß auch die äußere Preßform ungeteilt ausgebildet ist, so daß die Bildung einer Naht und die damit verbundenen Nacharbeiten entfallen. Dadurch daß eine einstückige Membran sowohl zur Formung des Fortsatzes wie auch zur Formung des Formkörpers verwendet wird, vereinfacht sich die Herstellung wesentlich. Da die äußere Preßform in Füllstellung längs ihres Außenumfangs mit einem Füllring einen Füll- oder Evakuierungsspalt begrenzt, erfolgt das Füllen unter Vakuum, wodurch Dosiereinrichtungen entfallen können. Da zum Schließen des Formhohlraums die äußere Preßform in Achsrichtung des Formkörpers gegen die innere Preßform bewegt wird, erfolgt eine statische Vorpressung des im Formhohlraum befindlichen Keramikmaterials in Richtung der Stempelbewegung. Diese statische Vorpressung ist wesentlich, weil hierdurch insbesondere im Bereich des Bodens und der Rundung im Übergang vom Boden zu den Formkörperwänden der Weg verkürzt wird, den die Membrane beim isostatischen Pressen machen muß. Dies ist sehr wesentlich, weil bei weiten Wegen der Membrane insbesondere aufgrund der komplizierten Form im Übergangsbereich vom Boden zu den Formkörperwänden aufgrund der vorhandenen Rundungen ansonsten ungleiche Wandstärken resultieren würden. In den gerundeten Bereichen käme es aufgrund eines unterschiedlichen Widerstands gegenüber den geraden Bereichen zu einer Verdickung und insbesondere in den mehr flachen Bereichen zu einer Schwächung der Dicke des Formkörpers. Hinzu kommt, daß in der Membrane ansonsten Spannungen entstehen könnten, die beim Entformen zu einer Beschädigung des Formgegenstands führen würden. Die Erfindung erlaubt somit die Herstellung von Formkörpern mit genau kontrollierten Wandstärken und zwar in reproduzierbarer Weise. Auch bei der Entformung ist die Gefahr von Beschädigungen weitgehend ausgeschlossen.
  • Insbesondere zur Herstellung einer Tasse, bei der der obere Henkelrand mit Abstand unterhalb des oberen Tassenrandes und damit versetzt zum oberen Tassenrand angeordnet ist, wird zweckmäßigerweise ein Stützkeil verwendet, dessen Formfläche dem oberen Henkelrand angepaßt ist. Der Stützkeil begrenztdann mit der gegenüberliegenden Membrane den eigentlichen Henkelbereich.
  • In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform ist der Stützkeil im Füllring gelagert.
  • Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, den Stützkeil aus einem verformungssteifen und damit starren Material, insbesondere Stahl, herzustellen. Wird für den Stützkeil ein Material mit einer elastischen Komponente verwendet oder ein plastisch verformbares Material, so würde der Stützkeil bei der isostatischen Pressung komprimiert, was beim Entformen zu Beschädigungen des Fortsatzes im Bereich des Stützkeils führen könnte.
  • Für die Herstellung von Formkörpern mit Fortsätzen gleichbleibender Dicke ist es vorteilhaft, die Membrane im Fortsatzbereich so auszubilden, daß die die Seitenwände des Fortsatzes bildenden Membranflächen in Art eines Konus von innen nach außen sich verjüngen. Bei einer solchen Querschnittsbemessung der Membrane im Fortsatzbereich weist der geformte Fortsatz im wesentlichen gerade Seitenflächen auf, so daß die Membran ohne Beschädigungen des Fortsatzes abgezogen werden kann.
  • Ferner ist es zweckmäßig, den Innenstempel an seinem unteren Ende mit einer umlaufenden Schräge auszubilden, die als Anschlagfläche für die beim isostatischen Pressen nach innen gedrückte Membrane dient. Aufgrund dieses Anschlags erreicht man ein gleichmäßiges Zusammenfahren der Membrane im zylindrischen oder kegeligen Bereich des Formkörpers beim isostatischen Pressen und erzielt damit über den Umfang gleichmäßige Wandstärken des Formkörpers.
  • Nach einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit Forsatz erfolgt zunächst das Füllen des Formhohlraums durch Vakuumfüllen, so daß eine Dosiereinrichtung entfallen kann und wird die im Formhohlraum verteilte Keramikmasse beim Schließen der Form einer statischen Formpressung unterzogen, wodurch sich der Weg für die Membrane beim isostatischen Pressen im Bodenbereich des Formhohlraums verringert. Nach diesem statischen Pressen erfolgt das isostatische Pressen, indem die Rückseite der Membran mit Druckmittel beaufschlagt wird.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
    • Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Preßwerkzeug einer Presse sowie
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Füllring des Preßwerkzeugs.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Preßwerkzeug umfaßt im wesentlichen eine obere äußere Preßform 1 und eine untere innere und durch einen Innenstempel 2 gebildete Preßform 3, die zwischen sich einen mit 4 bezeichneten Formhohlraum zur Herstellung eines Formkörpers, nämlich einer mit einem Henkel versehenen Tasse begrenzen. Die äußere Preßform 1 ist entsprechend der Außenseite der herzustellenden Tasse unter Einschluß des Henkels konturiert. Die Formfläche des Innenstempels 2 entspricht der Innenform der Tasse. Die innere Preßform 3 umfaßt ferner einen Stützkeil 5, insbesondere im Falle der Herstellung einer Tasse, bei der der Henkel gegenüber dem oberen Tassenrand nach unten versetzt angeordnet ist.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stützkeil 5 in einer Aussparung 6 eines allgemein mit 7 bezeichneten Füllrings aufgenommen. Der Füllring 7 selbst weist mindestens einen Zuführkanal 8 für die Keramikmasse sowie mindestens einen Evakuierungskanal 9 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Zuführungskanal 8 vorgesehen. Für die Evakuierung weist der Füllring 7 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 zwei Evakuierungskanäle 9 auf.
  • Die äußere Preßform 1 ist in aus der Zeichnung ersichtlichen, jedoch hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher erläuterten Weise an einem nur schematisch angedeuteten Stempel 10 befestigt, mit dem die Preßform 1 in Richtung der Achse der Form und damit des Formhohlkörpers gegen den Innenstempel 2 relativ bewegbar ist. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, trägt die äußere Preßform auf der Formfläche eine Membran 11 bekannter Bauart, die an ihrem äußeren Rand 12 bei 13 eingezwickt und befestigt ist. Die zum isostatischen Pressen dienende Membran ist an ihrer Unterseite über Kanäle 14 mit einer geeigneten, nicht dargestellten Druckmittelquelle verbunden, so daß die Membran von der Unterseite her für den isostatischen Preßvorgang unter Druck gesetzt werden kann. Die Druckmittelkanäle 14 sind sowohl im zylindrischen Bereich der Preßform wie auch am Boden der Preßform sowie im Henkelbereich vorgesehen.
  • Der Innenstempel 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 auf einer Stempelplatte 15 mittels einer Schraubverbindung 16 befestigt, so daß der Innenstempel bei Bedarf gegen einen anderen Innenstempel schnell und ohne weiteres ausgetauscht werden kann. Die Stempelplatte 15 selbst sitzt auf einer mit der Presse festen Stützplatte 17.
  • In der Stützplatte 17 sind mit 18 bezeichnete Hubeinrichtungen in Form von Druckmittelkolben aufgenommen, mittels derer der Füllring 7 relativ zur Stützplatte 17 anhebbar ist. Von den Hubeinrichtungen 18 ist in Fig. 1 nur eine dargestellt.
  • Die in Fig. 1 linke Darstellung zeigt das Preßwerkzeug in Füllstellung, in welcher der Füllring 7 gegenüber der Stützplatte 17 infolge der Hubeinrichtungen 18 angehoben ist und zusammen mit der äußeren Preßform 1 gegenüber dem Innenstempel 2 einen mit 19 bezeichneten engen Füllspalt und einen aus Fig. 1 nicht ersichtlichen, jedoch in Fig. 2 dargestellten Evakuierungsspalt 20 begrenzt. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich der Füllspalt 19 über das mit F bezeichnete Kreissegment, wohingegen sich der Evakuierungsspalt im wesentlichen über den Rest des Umfangs erstreckt, wie mit E gekennzeichnet ist.
  • Die in Fig. 1 rechte Hälfte zeigt das Preßwerkzeug nach Schließen der Form, jedoch vor dem isostatischen Pressen.
  • Gemäß Fig. 1 ist die Membran zur Herstellung von Tasse mit Henkel einstückig ausgebildet. Sie ist zur Bildung der Tasse weitgehend rotationssymmetrisch ausgebildet und lediglich im mit 21 bezeichneten Henkelbereich mit einem radialen Fortsatz zur Formung des Henkels ausgebildet. Der radiale Fortsatz 21 ist in einem zur Achse A-A der Form senkrechten Schnitt zweckmäßigerweise konisch ausgebildet, wobei sich der Konus von radial außerhalb bis radial innerhalb verbreitert.
  • Der Stützkeil 5, der der Henkelbreite im oberen Bereich entspricht, ist der Form des oberen Rands 22 des Henkels angepaßt und begrenzt zusammen mit dem inneren Stempel 2 und der Membran 11 den Formhohlraum.
  • Am unteren Rand ist der Innenstempel 2 umlaufend im Anschluß an den oberen Rand 23 des Formhohlraums mit einer umlaufenden Schräge 24 ausgebildet, die als Auflauffläche für die obere Preßform 1 dient. Hierzu ist die Membran 11 bei 25 mit einer entsprechenden umlaufenden Schrägfläche ausgebildet.
  • Die Betriebsweise des Preßwerkzeugs ist die folgende: Zwecks Füllung des Formhohlraums 4 befindet sich die obere Preßform 1 in der gemäß der linken Darstellung in der Fig. 1 angehobenen Stellung gegenüber dem Innenstempel 2. Auch der Füllring 7 ist infolge der Hubeinrichtungen 18 angehoben, so daß in der oben geschilderten Weise ein Füllspalt sowie ein Evakuierungsspalt gebildet ist. Wird nun Unterdruck an den Kanälen 9 angelegt, so wird aus dem Zuführkanal 8 Keramikmasse in den Formhohlraum 4 eingefüllt. Nach Beendigung des Füllvorgangs wird der Stempel 10 herabgefahren, so daß der Füllring 7 mit nach unten bewegt wird, bis er gegen die obere Fläche 26 der Stützplatte 17, die als Anschlagfläche wirkt, anschlägt. Diese Stellung zeigt die rechte Hälfte in Fig. 1. Aufgrund dieser Bewegung des Stempels 10 und der damit einhergehenden Abwärtsbewegung der oberen äußeren Preßform 1 hat eine statische Pressung der Keramikmasse im Formhohlraum in Richtung der Stempelbewegung S stattgefunden, wobei bei diesem Vorgang die Membran 11 noch nicht an ihrer Unterseite mit Druckmittel beaufschlagt worden ist. Nach diesem statischen Pressen der Keramikmasse erfolgt das isostatische Pressen, wozu in der Schließstellung der Preßform entsprechend der rechten Darstellung in Fig. 1 Druckmittel über die Kanäle 14 auf die Rückseite der Membran 11 zugeführt wird. Nach dem isostatischen Pressen wird das Druckmittel wieder abgeführt, so daß sich die Membran 11 entspannt. Nunmehr kann die geformte Tasse abgenommen oder ausgeworfen werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz versehenen tiefen zylindrischen oder kegeligen Formkörpern, insbesondere von Henkeltassen, aus einer pulverförmigen oder granulatartigen Keramikmasse durch isostatisches Pressen, mit mindestens zwei den Formhohlraum (4) begrenzenden Preßformen (1, 3) enthaltend mindestens eine die Außenseite des Formkörpers und des Fortsatzes formenden äußeren Preßform (1) und einer in diese äußere Preßform eintauchende, die Innenseite des Formkörpers formende Preßform (3), von denen eine mit mindestens einer durch Druckmittel betätigbaren, einstückigen und dem Formkörper angepaßten Membran (11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ungeteilte äußere Preßform (1) vorgesehen ist, in welcher eine der Außenseite des Fortsatzes und des Formkörpers angepaßte Membran (11) aufgenommen ist, daß die äußere Preßform (1) in Füllstellung längs ihres Außenumfangs mit einem Füllring (7) einen Füll- und Evakuierungsspalt (19) begrenzt, zum Schließen des Formhohlraums (4) in Achsrichtung der Form gegen die innere Preßform (2) unter statischer Pressung der im Formhohlraum befindlichen Keramikmasse bewegbar ist, und daß die innere Preßform (2) einen Stützkeil (5) umfaßt, dessen Formfläche (22) dem oberen Fortsatzrand angepaßt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkeil (5) in einer Aussparung (6) des Füllrings (7) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllring (7) eine den Innenstempel (2) tragende Stempelplatte (15) umschließt und mit der Stempelbewegung für die äußere Preßform (1) relativ zur Stempelplatte (15) in Achsrichtung (A-A) des Formhohlraums (4) bis gegen einen mit der Stempelplatte (15) festen Anschlag (26) verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkeil (5) aus einem verformungssteifen Material, insbesondere Stahl, hergestellt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Stützkeils (5) der Breite des oberen Rands des fertig geformten Fortsatzes entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Membran (11) senkrecht zur Preßformachse (A-A) im Fortsatzformbereich (21) von außen nach innen sich konisch erweiternd ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenstempel (2) an seinem unteren Rand mit einer umlaufenden Auflaufschräge (24) für eine entsprechende Schrägfläche (25) der Membran (11) ausgebildet ist.
8. Verfahren zur Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz versehenen tiefen zylindrischen oder kegeligen Formkörpern, von Henkeltassen, aus einer pulverförmigen oder granulatartigen Keramikmasse durch isostatisches Pressen mit mindestens zwei den Formhohlraum begrenzenden Preßformen, von denen eine mit mindestens einer durch Druckmittel betätigbaren Membran versehen ist, wobei die Füllung des Formhohlraums durch Vakuumfüllen über einen Füllring erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die im Formhohlraum verteilte Keramikmasse nach dem Füllvorgang durch eine Stempelbewegung in Schließrichtung der Form mittels einer der Preßformen statisch vorgepreßt und danach der Formling unter Verwendung einer Membran für Formkörper und Fortsatz isostatisch gepreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Füllung der Form der äußere Preßstempel und der Füllring in eine gegenüber der Schließstellung der Form angehobene Stellung vorfahren werden, in welcher der äußere Preßstempel und der Füllring mit dem Innenstempel längs eines Maximalumfangs des Formhohlraums einen Füll-und Evakuierungsspalt begrenzen.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllring zusammen mit der äußeren Preßform infolge Stempelbewegung gegen einen festen Anschlag einer den lnnenstempel tragenden Stützplatte zum Schließen der Form verfahrbar ist.
EP87111262A 1986-08-04 1987-08-04 Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung von mit einem seitlichen Fortsatz versehenen tiefenzylindrischen oder kegeligen Formkörpern, insbesondere Henkeltassen Expired - Lifetime EP0255719B1 (de)

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DE19863626365 DE3626365A1 (de) 1986-08-04 1986-08-04 Vorrichtung sowie verfahren zur herstellung von mit einem seitlichen fortsatz versehenen tiefenzylindrischen oder kegeligen formkoerpern, insbesondere henkeltassen
DE3626365 1986-08-04

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EP0255719A1 EP0255719A1 (de) 1988-02-10
EP0255719B1 true EP0255719B1 (de) 1990-10-24

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