EP0690774B1 - Presswerkzeug zum isostatischen pressen steilwandiger topfförmiger gegenstände aus keramischem granulat - Google Patents

Presswerkzeug zum isostatischen pressen steilwandiger topfförmiger gegenstände aus keramischem granulat Download PDF

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EP0690774B1
EP0690774B1 EP95907605A EP95907605A EP0690774B1 EP 0690774 B1 EP0690774 B1 EP 0690774B1 EP 95907605 A EP95907605 A EP 95907605A EP 95907605 A EP95907605 A EP 95907605A EP 0690774 B1 EP0690774 B1 EP 0690774B1
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EP
European Patent Office
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male
mould
closing member
central
male mould
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95907605A
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English (en)
French (fr)
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EP0690774A1 (de
Inventor
Klaus-Eugen Hanft
Friedbert Zapp
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THURINGIA NETZSCH FEINKERAMIK GMBH & CO. KG
Original Assignee
Thuringia Netzsch Feinkeramik & Co KG GmbH
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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
    • B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles
    • B28B13/0215—Feeding the moulding material in measured quantities from a container or silo
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses

Definitions

  • the invention relates to a pressing tool according to the preamble of claim 1.
  • the male part including the central body and the closing body, is a component of a pre-press head that is only used before isostatic pressing is placed on the die and the membrane to create a filling space to build.
  • the annular space Male through an outside of the tubular closing body formed the annular space Male through, ceramic granules shot in.
  • the central body is also a pipe through which during shooting Compressed air for fluidizing and distributing the granulate is blown in. After shooting in is made by a downward movement the resiliently supported patrix the granulate in the Pre-compressed filling space.
  • the invention is therefore based on the object of a pressing tool for isostatic pressing of ceramic objects To further develop granules in such a way that large pots or bowl-shaped objects, their diameter and height the order of 350 mm and more, flawless and can be produced with little equipment and time can.
  • the arrangement of the male below the membrane has in use of more than one patrix in connection with one and same matrix and membrane the additional advantage that one patrix each with an object lying upside down on it can be moved out of the working area of the die, without the object having to be particularly held. The object can then be removed at rest during the next object is pressed with another patrix.
  • the all around the head of the central body arranged upper end portion of the tubular closing body may be necessary because of this Axial mobility is not quite as rigid as the head itself; but it has been found that the granules are supported on the rigid head of the fixed central body over the outside edge of this head also has a supporting effect has, so that the relatively narrow occupied by the closing body Annulus between the head of the central body and the surrounding end face of the patrix apparently from a relative small number of granules is bridged that only forces act on the closing body that it can withstand can without giving way noticeably in the axial direction. Therefore, on the inside of the bottom of objects, which have been pressed with a pressing tool according to the invention are, at most, slight prints, that of flower pots and the like are easily accepted can.
  • 1 and 2 include a device Press frame 10 with a base 12, two from there vertically columns 14 projecting upwards and a column arranged further up not drawn yoke, the two pillars together connects.
  • a turntable 16 is mounted, the about one of the columns 14 is rotatable step by step by 180 °.
  • a die carrier 18 is open and guided displaceably.
  • two patrices 20 are attached, which with respect the column 14 about which the turntable 16 is rotatable Are offset from each other by 180 °.
  • the two patrices 20 are completely the same; they each have a flat end face 22, each a steeply conical outer surface 24 and one cylindrical central channel 26, in the upper end region of a sleeve 28th is pressed in from a particularly wear-resistant material.
  • the two patrices 20 with respect to each a vertical axis A rotationally symmetrical according to the Inner shape of a common flower pot.
  • each of the two patrices 20 there is one massive and particularly robust, stamp-like central body 30 arranged, which also with respect to the associated axis A rotationally symmetrical and circular cylindrical on the main part of its length is.
  • the upper end of each central body 30 is from a thickened head 32 formed with a flat top 34, the lies in the same horizontal plane as the end face 22 the associated patrix 20.
  • the head 32 Immediately below the top 34 the head 32 has a cylindrical portion. Connects to that a conical section with decreasing downward Diameter.
  • Each of the two central body 30 is one strong crossbar 36 attached to the turntable 16 so that it in isostatic pressing acting on its top 34 Pressure does not give in noticeably.
  • Each of the two central bodies 30 also has a foot 38; that's where the cylindrical body goes of the central body into a frustoconical lower Section with decreasing diameter across.
  • Each patrix 20 is coaxial with the central body 30 a tubular closing body 40 arranged in the axial Slidably guided in the associated central channel 26 is.
  • the central channel 26 is made of a material lined with a low coefficient of friction, for example with epoxy resin.
  • the tubular one Closing body 40 made of high-strength steel; he is preferred hardened and ground inside and outside. He has a upper end 42 with a normal, i.e. horizontal, axis A flat face that normally - apart from the 4 shown open position - is in the same plane like the end face 22 of the associated patrix 20.
  • the closing body 40 also has a lower end 44 which is funnel-shaped on the inside and is designed flange-like on the outside.
  • each closing body 40 has a diametrical slot 46 through which the associated traverse 36 with ample axial Game extends through, so that the closing body between the closed position shown in FIG. 3 and the open position shown in FIG. 4 can be moved up and down is.
  • There are 16 lifting devices in the rotary table for these movements 48 for example double-acting hydraulic piston-cylinder units, built-in.
  • a common die 50 is assigned to the two patrices 20, with whom they take turns working together.
  • the die 50 has the shape of an upside down pot with a flat one Floor area 52 and a steep, widening downward frustoconical surface 54, the transitions to the plane Bottom surface 52 and the lower edge of the die 50 approximately are rounded in a circular arc.
  • the die 50 is covered on a vertical axis B overall rotationally symmetrical. Around her lower edge are coaxial with her an inner ring 56 and an outer ring 58 are arranged. Of the outer ring 58 overlaps inner ring 56 and is on the die carrier 18 screwed tight.
  • the die 50 is lined with an elastic membrane 60; this also has a substantially flat bottom 62 and a truncated cone that widens downward Sheath 64. There is also an outer edge 66 on membrane 60 formed between the two rings 56 and 58 such is clamped that the membrane is tight with the die carrier 18 is connected.
  • intended channels not shown, which can be selected connect a vacuum source or a source of pressurized fluid 3 and 4 and also according to FIG. 6 and 7 held against the die, as shown in FIG. 5 pressed away from this towards the male 20. So that Membrane 60 in the latter case also against male 20 seals, this is with an elastic edge support 68 Mistake.
  • a shot tube 70 arranged in a vertical Bore 72 of the base 12 is slidably guided and one above Has flange 74 with a horizontal upper end face 76, the 3 with the top of the base 12 is flush so that it rotates the turntable 16 about the left of the columns 14 shown in FIGS. 1 and 2 is not obstructed.
  • the base 12 built-in lifting devices 78 which are shown in the Example also double-acting hydraulic piston-cylinder units are.
  • the device shown is used for pressing ceramic Granules 80, which are kept ready in a shooting device 82 is and with compressed air via a line 84 to the injection tube 70 can be fed.
  • the tubular Closing body 40 moves down until its lower end counter the flange 74 of the shooting tube 70 abuts and against it seals. Thereby, around the head 32 and around the foot 38 of the central body 30 each have an annular passage, the Cross section is approximately as large as the cross section of the intermediate Filling channel 86. As soon as this, in Fig. 4th pictured, condition is reached, the shooting device 82 actuated so that the between the male 20 and the Matrix 50 filling space formed almost instantaneously with granules 80 is filled.
  • This filling process takes for a press tool Making a flower pot with a height of about 350 mm and a diameter of about 300 mm just under two Seconds.
  • Fig. 7 shows that the male 20, the female 50 and the membrane 60 by means of smaller male parts 20 'and the corresponding female part 50 'and membrane 60' can be replaced without further Components can be replaced by moving between the turntable 16 and the male part 20 'inserts an intermediate plate 94.
  • Figure 8 is a modification of the press tool for pressing Sink illustrated.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Preßwerkzeug dieser Gattung (DE-A 3128348) ist die Patrize samt Zentralkörper und Schließkörper Bestandteil eines Vorpreßkopfes, der nur vor dem isostatischen Pressen auf die Matrize und die Membran aufgesetzt wird, um einen Füllraum zu bilden. In diesen wird von oben her, durch einen außerhalb des rohrförmigen Schließkörpers gebildeten Ringraum der Patrize hindurch, keramisches Granulat eingeschossen. Der Zentralkörper ist ebenfalls ein Rohr, durch das während des Einschießens Druckluft zum Fluidisieren und Verteilen des Granulats eingeblasen wird. Nach dem Einschießen wird durch eine Abwärtsbewegung der federnd abgestützten Patrize das Granulat im Füllraum vorverdichtet. Dadurch entsteht ein Preßling, der fest genug ist, um seine Form nicht zu verändern, wenn der Vorpreßkopf von der Matrize und der Membran abgehoben und durch einen Nachpreßkopf mit eigener Patrize ersetzt wird. Erst wenn der Nachpreßkopf dicht und fest auf die Matrize und die Membran aufgesetzt worden ist, wird Fluid unter Druck zwischen Matrize und Membran eingeleitet und dadurch der Preßling isostatisch nachverdichtet.
Diese Verwendung eines Vorpreßkopfes und anschließend eines Nachpreßkopfes in Verbindung mit einer und derselben Matrize und Membran zum Vor- und Nachverdichten eines und desselben Gegenstandes erfordert einen großen Vorrichtungs- und Zeitaufwand. Trotz dieses großen Aufwandes lassen sich steilwandige topf- oder schüsselförmige Gegenstände von einer bestimmten Größe an mit der bekannten Vorrichtung nicht in zufriedenstellender Qualität erzeugen; im mittleren Bereich der Innenfläche solcher Gegenstände entstehen störende Abdrücke, während im Randbereich häufig Zeichen ungenügender Verdichtung des Granulats erkennbar sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Preßwerkzeug zum isostatischen Pressen von Gegenständen aus keramischem Granulat derart weiterzubilden, daß mit ihm auch große topf- oder schüsselförmige Gegenstände, deren Durchmesser und Höhe die Größenordnung von 350 mm und mehr haben, einwandfrei und mit geringem Vorrichtungs- und Zeitaufwand hergestellt werden können.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer und derselben Patrize in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Matrize und Zugehörigen Membran zum Einschießen sowie zum isostatischen Pressen des Granulats entfällt der bisher erforderliche Zeitaufwand für den Austausch des Vorpreßkopfes gegen den Nachpreßkopf. Wenn also eine erfindungsgemäße Vorrichtung mehr als eine Patrize aufweist, dann lassen sich die Patrizen alternierend jeweils für die vollständige Arbeitsfolge des Einschießens und des isostatischen Pressens verwenden, während gleichzeitig ein fertiggepreßter Gegenstand von einer gerade nicht mit einer Matrize zusammenwirkenden Patrize abgenommen wird.Durch die Anordnung der Patrize unterhalb der Matrize wird die Schwerkraft genutzt, um die Bewegung des eingeschossenen Granulats bis zum Rand des Füllraums zu unterstützen, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des Granulats begünstigt wird.
Die Anordnung der Patrize unterhalb der Membran hat bei Verwendung von mehr als einer Patrize in Verbindung mit einer und derselben Matrize und Membran den zusätzlichen Vorteil, daß jeweils eine Patrize mit kopfüber auf ihr liegendem Gegenstand aus dem Arbeitsbereich der Matrize herausbewegt werden kann, ohne daß der Gegenstand besonders festgehalten werden müßte. Der Gegenstand kann dann in Ruhe entnommen werden, während der nächste Gegenstand mit einer anderen Patrize gepreßt wird.
Von besonderer Bedeutung für die Qualität der gepreßten Gegenstände ist die in bezug auf die zugehörige Patrize ortsfeste Anordnung des starren Zentralkörpers mit seinem verdickten Kopf, dessen Oberseite ständig koplanar mit der umgebenden oberen Stirnfläche der Patrize ist. Dadurch erhält der zu pressende Formling in der Mitte derjenigen Fläche, die später die Oberseite seines Bodens bildet, eine verhältnismäßig großflächige, unnachgiebige Abstützung, so daß beim isostatischen Pressen der über die Membran auf das Granulat ausgeübte Druck nicht im Stande ist, in diesem zentralen Bereich des Gegenstands einen störenden Abdruck zu hinterlassen. Der rings um den Kopf des Zentralkörpers angeordnete obere Endbereich des rohrförmigen Schließkörpers kann zwar wegen dessen notwendiger Axialbeweglichkeit nicht ganz so starr sein wie der Kopf selber; es hat sich aber erwiesen, daß die Abstützung des Granulats am starren Kopf des ortsfesten Zentralkörpers über den äußeren Rand dieses Kopfes hinaus noch eine stützende Wirkung hat, so daß der verhältnismäßig schmale vom Schließkörper eingenommene Ringraum zwischen dem Kopf des Zentralkörpers und der umgebenden Stirnfläche der Patrize offenbar von einer verhältnismäßig geringen Anzahl Granulatteilchen so überbrückt wird, daß auf den Schließkörper nur Kräfte einwirken, denen er standhalten kann, ohne in axialer Richtung merklich nachzugeben. Deshalb bleiben an der Innenseite des Bodens von Gegenständen, die mit einem erfindungsgemäßen Preßwerkzeug gepreßt worden sind, höchstens geringfügige Abdrücke zurück, die bei Blumenübertöpfen und dergleichen ohne weiteres hingenommen werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
einen senkrechten Schnitt durch eine mit erfindungsgemäßen Preßwerkzeugen ausgestattete Vorrichtung zum Pressen von Blumenübertöpfen,
Fig. 2
den waagrechten Schnitt II-II in Fig. 1,
Fig. 3
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten in Ruhestellung des dargestellten Preßwerkzeugs,
Fig. 4
einen entsprechenden Ausschnitt in Füllstellung des Preßwerkzeugs,
Fig. 5
einen entsprechenden Ausschnitt in Preßendstellung,
Fig. 6
einen entsprechenden Ausschnitt nach dem Preßvorgang
Fig. 7
einen der Fig. 3 entsprechenden Ausschnitt nach dem Austausch einzelner Werkzeugteile gegen zum Pressen eines kleineren Gegenstandes geeignete Werkzeugteile und
Fig. 8
einen senkrechten Schnitt durch den Unterteil eines erfindungsgemäßen Preßwerkzeugs zum Pressen von Waschbecken.
Zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung gehören ein Pressengestell 10 mit einer Basis 12, zwei von dort senkrecht nach oben ragende Säulen 14 und ein weiter oben angeordnetes, nicht gezeichnetes Joch, das die beiden Säulen miteinander verbindet. Auf der Basis 12 ist ein Drehtisch 16 gelagert, der um eine der Säulen 14 schrittweise um jeweils 180° drehbar ist. An den beiden Säulen 14 ist ein Matrizenträger 18 auf- und abverschiebbar geführt.
Auf dem Drehtisch 16 sind zwei Patrizen 20 befestigt, die bezüglich der Säule 14, um die der Drehtisch 16 drehbar ist, um 180° gegeneinander versetzt sind. Die beiden Patrizen 20 sind vollständig gleich; sie haben je eine ebene Stirnfläche 22, je eine steilkonische Mantelfläche 24 und je einen zylindrischen zentralen Kanal 26, in deren oberen Endbereich eine Büchse 28 aus besonders verschleißfestem Werkstoff eingepreßt ist. Im dargestellten Beispiel sind die beiden Patrizen 20 bezüglich je einer senkrechten Achse A rotationssymmetrisch entsprechend der Innenform eines üblichen Blumenübertopfes.
Im zentraler Kanal 26 jeder der beiden Patrizen 20 ist ein massiver und besonders robuster, stempelartiger Zentralkörper 30 angeordnet, der ebenfalls bezüglich der zugehörigen Achse A rotationssymmetrisch und auf dem Hauptteil seiner Länge kreiszylindrisch ist. Das obere Ende jedes Zentralkörpers 30 ist von einem verdickten Kopf 32 mit ebener Oberseite 34 gebildet, die in der gleichen waagerechten Ebene liegt wie die Stirnfläche 22 der zugehörigen Patrize 20. Unmittelbar unter der Oberseite 34 hat der Kopf 32 einen zylindrischen Abschnitt. Daran schließt sich ein kegelförmiger Abschnitt mit nach unten abnehmendem Durchmesser an. Jeder der beiden Zentralkörper 30 ist über eine kräftige Traverse 36 derart am Drehtisch 16 befestigt, daß er beim isostatischen Pressen auf seine Oberseite 34 einwirkendem Druck nicht merklich nachgibt. Jeder der beiden Zentralkörper 30 hat ferner einen Fuß 38; dort geht der zylindrische Hauptteil des Zentralkörpers in einen kegelstumpfförmigen unteren Abschnitt mit nach unten abnehmenden Durchmesser über.
Gleichachsig mit dem Zentralkörper 30 ist in jeder Patrize 20 ein rohrförmiger Schließkörper 40 angeordnet, der in axialer Richtung verschiebbar im zugehörigen zentralen Kanal 26 geführt ist. Zu diesem Zweck ist der zentrale Kanal 26 mit einem Werkstoff von geringem Reibungskoeffizienten ausgekleidet, beispielsweise mit Epoxydharz. In jedem Fall besteht der rohrförmige Schließkörper 40 aus hochfestem Stahl; er ist vorzugsweise gehärtet sowie innen und außen geschliffen. Er hat ein oberes Ende 42 mit einer zur Achse A normalen, also waagerechten, ebenen Stirnfläche, die normalerweise - abgesehen von der in Fig. 4 abgebildeten Offenstellung - in derselben Ebene liegt wie die Stirnfläche 22 der zugehörigen Patrize 20. Der Schließkörper 40 hat ferner ein unteres Ende 44, das innen trichterförmig und außen flanschartig gestaltet ist. Oberhalb davon hat jeder Schließkörper 40 einen diametralen Schlitz 46, durch den sich die zugehörige Traverse 36 mit reichlich bemessenem axialen Spiel hindurcherstreckt, so daß der Schließkörper zwischen der beispielsweise in Fig. 3 abgebildeten Schließstellung und der in Fig. 4 abgebildeten Offenstellung auf- und abbewegbar ist. Für diese Bewegungen sind in den Drehtisch 16 Hubvorrichtungen 48, beispielsweise doppelwirkende hydraulische Kolbenzylindereinheiten, eingebaut.
Den beiden Patrizen 20 ist eine gemeinsame Matrize 50 zugeordnet, mit der sie abwechselnd zusammenwirken. Die Matrize 50 hat die Form eines auf dem Kopf stehenden Topfes mit einer ebenen Bodenfläche 52 und einer steilen, sich nach unten erweiternden kegelstumpfförmigen Mantelfläche 54, deren Übergänge zur ebenen Bodenfläche 52 sowie zum unteren Rand der Matrize 50 ungefähr kreisbogenförmig abgerundet sind. Die Matrize 50 ist in bezug auf eine senkrechte Achse B insgesamt rotationssymmetrisch. Rings um ihren unteren Randbereich sind gleichachsig mit ihr ein innerer Ring 56 und ein äußerer Ring 58 angeordnet. Der äußere Ring 58 überlappt den inneren Ring 56 und ist am Matrizenträger 18 festgeschraubt.
Die Matrize 50 ist mit einer elastischen Membran 60 ausgekleidet; auch diese hat einen im wesentlichen ebenen Boden 62 und einen sich nach unten erweiternden kegelstumpfförmigen Mantel 64. Ferner ist an der Membran 60 ein äußerer Rand 66 ausgebildet, der zwischen den beiden Ringen 56 und 58 derart festgeklemmt ist, daß die Membran dicht mit dem Matrizenträger 18 verbunden ist. Durch im Matrizenträger 18 und in der Matrize 50 vorgesehene, nicht gezeichnete Kanäle, die sich wahlweise an eine Vakuumquelle oder an eine Druckfluidquelle anschließen lassen, wird die Membran gemäß Fig. 3 und 4 sowie gemäß Fig. 6 und 7 an der Matrize anliegend gehalten, gemäß Fig. 5 hingegen von dieser weg in Richtung zur Patrize 20 gedrückt. Damit die Membran 60 im letztgenannten Fall auch gegen die Patrize 20 abdichtet, ist diese mit einer elastischen Randauflage 68 versehen.
In allen gezeichneten Betriebsstellungen ist eine der beiden Patrizen 20 der Matrize 50 zugeordnet; dabei fluchtet die Achse A der betreffenden Patrize 20 mit der Achse B der Matrize 50. In jeder der beiden möglichen Stellungen, in denen dies der Fall ist, läßt sich der Drehtisch 16 verriegeln.
Senkrecht unterhalb der Matrize 50 und gleichachsig mit ihr ist ein Einschießrohr 70 angeordnet, das in einer senkrechten Bohrung 72 der Basis 12 verschiebbar geführt ist und oben einen Flansch 74 mit waagrechter oberer Stirnfläche 76 aufweist, der in der Ruhestellung gemäß Fig. 3 mit der Oberseite der Basis 12 bündig ist, so daß er die Drehung des Drehtisches 16 um die linke der in Fig. 1 und 2 dargestellten Säulen 14 nicht behindert. An der Unterseite des Flansches 74 greifen in die Basis 12 eingebaute Hubvorrichtungen 78 an, die im dargestellten Beispiel ebenfalls doppelt wirkende hydraulische Kolbenzylindereinheiten sind.
Die dargestellte Vorrichtung dient zum Verpressen von keramischem Granulat 80, das in einer Einschießvorrichtung 82 bereitgehalten wird und mit Druckluft über eine Leitung 84 dem Einschießrohr 70 zuführbar ist. Nachdem gemäß Fig. 3 ein vollständiges und geschlossenes Preßwerkzeug von einer der beiden Patrizen 20 und der Matrize 50 samt Membran 60 und zugehörigen Bauteilen gebildet worden ist, besteht noch keine Verbindung zwischen dem Einschießrohr 70 und dem Füllraum zwischen Patrize 20 und Membran 60. Zwischen dem massiven, im wesentlichen zylindrischen Zentralkörper 30 und dem ebenfalls im wesentlichen zylindrischen rohrförmigen Schließkörper 40 ist zwar ein im Querschnitt kreisringförmiger Füllkanal 86 gebildet, doch ist dieser nach oben am Kopf 32 und nach unten am Fuß 38 des Zentralkörpers 30 noch dicht verschlossen.
Durch Ausfahren der Hubvorrichtungen 48 wird der rohrförmige Schließkörper 40 nach unten bewegt, bis sein unteres Ende gegen den Flansch 74 des Einschießrohrs 70 stößt und gegen diesen abdichtet. Dabei wird rings um den Kopf 32 und um den Fuß 38 des Zentralkörpers 30 je ein ringförmiger Durchlaß frei, dessen Querschnitt ungefähr so groß ist, wie der Querschnitt des dazwischenliegenden Füllkanals 86. Sobald dieser, in Fig. 4 abgebildete, Zustand erreicht ist, wird die Einschießvorrichtung 82 betätigt, so daß der zwischen der Patrize 20 und der Matrize 50 gebildete Füllraum nahezu schlagartig mit Granulat 80 gefüllt wird.
Während dieses Füllvorgangs wird durch eine in das Einschießrohr 70 mündende Luftleitung 89 Druckluft zugeführt, die das Granulat 80 aufwirbelt. Entsprechende Luftleitungen münden vorzugsweise hinter jeder Biegung der Leitung 84. Die Durchwirbelung des Granulats 80 auf dessen Weg in den Füllraum verhindert, daß feinkörnige und staubartige Bestandteile des Granulats 80 von dessen gröberen Körnern getrennt in den Füllraum gelangen, was zu unterschiedlichen Verdichtungen beim anschließenden isostatischen Pressen führen würde. Die zusätzlich eingeleitete Druckluft unterstützt die Bewegung des Granulats 80 in den Füllraum, so daß die Füllzeit verkürzt wird.
Vom Granulat 80 aus dem Füllraum verdrängte Luft strömt zwischen dem Rand der Membran 60 und der Randauflage 68 radial nach außen und gelangt in einen Ringkanal 88, der entweder mit der äußeren Umgebung oder mit einer Absaugvorrichtung verbunden ist. Dieser Füllvorgang dauert bei einem Preßwerkzeug zum Herstellen eines Blumenübertopfes mit einer Höhe von ungefähr 350 mm und einem Durchmesser von ungefähr 300 mm knapp zwei Sekunden.
Anschließend werden die Hubvorrichtungen 48 wieder eingefahren; infolgedessen kehrt der rohrförmige Schließkörper 40 in seine obere Endstellung zurück, in der seine obere Stirnfläche mit der oberen Stirnfläche 22 der zugehörigen Patrize 20 und der Oberseite 34 des Kopfes 32 des zugehörigen Zentralkörpers 30 bündig ist. Sodann wird durch die Matrize 50 hindurch hydraulisches Fluid eingeleitet, das die Membran 60 gemäß Fig. 5 von der Matrize 50 wegdrängt und das Granulat 80 einseitig hydrostatisch verdichtet, so daß es einen gepreßten Gegenstand 90 bildet.
Schließlich wird das hydraulische Fluid wieder abgesaugt, so daß sich die Membran 60 gemäß Fig. 6 erneut im wesentlichen vollflächig an die Matrize 50 anlegt. Der rohrförmige Schließkörper 40 bleibt in seiner oberen Endstellung; das Einschießrohr 70 wird hingegen durch Einfahren der Hubvorrichtungen 78 in seine untere Endstellung zurückbewegt. Anschließend wird der Matrizenträger 18 samt Matrize 50 und daran befestigten Bauteilen gemäß Fig. 1 abgehoben und dann wird der Drehtisch 16 um 180° gedreht. Der Arbeitszyklus endet damit, daß der frisch gepreßte Gegenstand 90 von einem Saugnapf 92 erfaßt und von der Patrize 20, auf der er entstanden ist, abgehoben wird, wie dies in Fig. 1 links oben dargestellt ist. Schon währenddessen wird die Matrize 50 auf die nun rechts stehende Patrize 20 abgesenkt, und ein neuer Arbeitszyklus beginnt.
Fig. 7 zeigt, daß die Patrizen 20, die Matrize 50 und die Membran 60 durch kleinere Patrizen 20' sowie zugehörige Matrize 50' und Membran 60' ersetzt werden können, ohne daß weitere Bauteile ausgetauscht werden, indem man zwischen dem Drehtisch 16 und den Patrizen 20' eine Zwischenplatte 94 einfügt.
In Fig.8 ist eine Abwandlung des Preßwerkzzeugs zum Pressen von Waschbecken dargestellt.

Claims (6)

  1. Preßwerkzeug zum isostatischen Pressen steilwandiger topf- oder schüsselförmiger Gegenstände (90) aus keramischem Granulat (80), mit
    einer Patrize (20), die eine zur Innenform der Gegenstände (90) im wesentlichen komplementäre Außenfläche (22,24 ) sowie einen zentral an dieser mündenden Kanal (26) aufweist,
    einer Matrize (50), die eine zur Außenform der zu pressenden Gegenstände (90) im wesentlichen komplementäre Innenfläche (52, 54) aufweist,
    einer Membran (60), die zwischen Patrize (20) und Matrize (50) angeordnet ist, mit der Patrize (20) einen mit Granulat (80) füllbaren Füllraum und mit der Matrize (50) einen unter Fluiddruck setzbaren Druckraum begrenzt,
    einem Zentralkörper (30), der im zentralen Kanal (26) der Patrize (20) in bezug auf diese ortsfest angeordnet ist, und
    einem rohrförmigen Schließkörper (40), der im zentralen Kanal (26) der Patrize (20) rings um den Zentralkörper (30) angeordnet und in bezug auf die Patrize (20) zwischen einer Offenstellung zum Einschießen von Granulat (80) in den Füllraum und einer Schließstellung axial hin- und herbewegbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für das Einschießen des Granulats (80) und das anschließende isostatische Pressen jeweils dieselbe Patrize (20) verwendet wird,
    die Patrize (20) unter der Matrize (50) angeordnet ist, so daß der Zentralkörper (30) und der Schließkörper (40) sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken,
    der Zentralkörper (30) einen verdickten Kopf (32) mit einer Oberseite (34) aufweist, die ständig koplanar mit der umgebenden oberen Stirnfläche (22) der Patrize (20) ist, und
    der rohrförmige Schließkörper (40) mit dem Zentralkörper (30) einen ringförmigen Füllkanal (86) zum Einbringen des Granulats (80) begrenzt, wobei in Schließstellung des Schließkörpers (40) dessen füllraumseitiges Ende (42) gegen den Kopf (32) des Zentralkörpers (30) abdichtet.
  2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Kopf (32) des Zentralkörpers (30) einen kegelförmigen unteren Abschnitt und einen zylindrischen oberen Abschnitt aufweist, welcher knapp in den rohrförmigen Schließkörper (40) paßt.
  3. Preßwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der rohrförmige Schließkörper (40) einen diametralen Schlitz (46) aufweist, durch den sich eine den Zentralkörper (30) tragende Traverse (36) mit Axialspiel hindurcherstreckt.
  4. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Zentralkörper (30) einen Fuß (38) aufweist, der in der Schließstellung des Schließkörpers (40) gegen einen an diesem ausgebildeten Sitz (44) abdichtet.
  5. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    an einem Drehtisch (16) mindestens zwei Patrizen (20) angeordnet sind, von denen jeweils eine Patrize (20) in einer Arbeitsstellung unterhalb einer Matrize (50) und eine Patrize (20) in einer Entnahmestellung abseits der Matrize (50) steht,
    jede Patrize (20) einen eigenen Schließkörper (40) enthält, dem eine eigene Hubvorrichtung (48) für seine Verschiebung zwischen Offen- und Schließstellung zugeordnet ist, und
    unterhalb des Schließkörpers (40) der in Arbeitsstellung stehenden Patrize (20) ein heb- und senkbares Einschießrohr (70) angeordnet ist, das eine in angehobener Stellung gegen diesen Schließkörper (40) abdichtende obere Stirnfläche (76) aufweist.
  6. Preßwerkzeug nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in das Einschußrohr (70) eine Luftleitung (89) mündet, durch die während des Einschießens des Granulats (80) zusätzlich Luft zuführbar ist.
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