EP1008428A2 - Verfahren zum Herstellen einer Pressform, insbesondere zum Erzeugen von Dachziegeln, und Pressform - Google Patents
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Definitions
- Roof tiles are preferably made on presses.
- preformed clay chunks are used reshaped in a press tool in such a way that it is the desired one after the pressing process has been completed Get shape.
- Plaster, rubber or metal molds are preferably used as pressing tools.
- the Forming is possible due to the plasticity of the clay during the forming process begins to flow, thus filling the form completely and thereby the final one Generate shape of the roof tile molding.
- Plaster molds are distinguished on the one hand by the excellent detachment behavior of the clay from the plaster of the press mold after it has been opened.
- the restoration of plaster molds after their wear is simple and inexpensive. Their main disadvantage, however, is this wear, since the constant abrasive loading of the shaping surfaces leads to minimal downtimes, which ideally only correspond to around 2000 pressings.
- the continuous process of roof tile pressing - roof tile presses usually work with stroke rates of 10 to 20 pressings per minute - must be interrupted on average every two hours due to a change in shape, which significantly reduces the efficiency of the overall system.
- the constant restoration of the plaster molds as well as the necessary personnel and material expenditure represent a considerable cost factor.
- Ceramic molds have often been used on a trial basis to replace the proven plaster molds. Ceramic molds have a similar pore structure to gypsum molds, but after a limited period of use they increasingly show adhesive effects that make further use impossible.
- the favorable friction conditions and thus a detachment behavior, which is typical for plaster molds, by the inventive Roughen all or part of the shaping surfaces of the metal molds achieved which are preferably made of chrome-nickel steel or gray cast iron.
- the roughness achieved can be achieved by depositing on the roughened shaping surfaces of a wear-resistant protective layer made of chrome, nickel or a wear-resistant plastic such as PTFE, the thickness of which is less than the respective roughness number RZ, which can be between 10 and 50 ⁇ m be frozen ", ie retained over the lifespan of the mold. Such deposition is unnecessary if the roughness of the shaping surfaces is at least largely retained over the lifespan due to the production and / or material selection.
- upper and lower molds composed of several individual parts are conceivable, where the later visible surfaces of the product from a block of a certain type of metal can be made, however, the surrounding folding areas from separate blocks with appropriately adjusted roughness.
- such can consist of individual Modular forms assembled modules, whereby the exchange of individual, highly stressed mold surfaces is made possible.
- the roughened areas are in the Area of the folds, but not in the recesses provided there, in the production plant are not exposed to strong smoothing or polishing effects, but on the particularly exposed, e.g. protruding parts of the forms.
- the shaping surfaces 3 and 5 of the upper mold 2 and the lower mold 4 all roughened in the manner described.
- the shaping surfaces are again only in the area of the folds 6, 8, 10, 12, but here continuously, ie also into the depths of the folds, in the manner described at the bold locations 66, 86 , 106 and 126 roughened and if necessary with the roughness protective "protective layers coated.
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen einer Preßform, insbesondere zum Erzeugen von Dachziegeln zeichnet sich dadurch aus, daß die aus Metall, insbesondere Stahl oder Grauguß, bestehenden Formflächen gezielt aufgerauht werden, zum Beispiel durch Sandstrahlen, Auftragen verschleißfester Pulver oder dergleichen. <IMAGE> <IMAGE>
Description
Dachziegel werden vorzugsweise auf Pressen hergestellt. Hierzu werden vorgeformte Tonbatzen
in einem Preßwerkzeug so umgeformt, daß sie nach Abschluß des Preßvorganges die gewünschte
Gestalt erhalten.
Als Preßwerkzeuge werden vorzugsweise Gips-, Gummi- oder Metallformen verwendet. Die
Umformung ist möglich aufgrund der Plastizität des Tones, der während des Umformvorganges
zu fließen beginnt, um so die Form vollständig auszufüllen und dadurch die endgültige
Gestalt des Dachziegel-Formlings zu erzeugen.
In der Praxis wurde beobachtet, daß während des Umformvorganges unterschiedliche Druck- bzw.
Geschwindigkeitsprofile innerhalb des Preßwerkzeuges entstehen, deren Gestalt vom
Werkstoff des Preßwerkzeuges abhängen, nämlich Gips, Gummi oder Metall. Durch diese
unterschiedlichen Geschwindigkeits- und Druckprofile können am Endprodukt qualitative
Mängel entstehen.
Gipsformen zeichnen sich einerseits durch das hervorragende Ablöseverhalten des Tones von
dem Gips der Preßform nach deren Öffnen aus. Andererseits ist die Wiederherstellung von
Gipsformen nach deren Verschleiß einfach und kostengünstig. Ihr wesentlicher Nachteil ist
allerdings eben dieser Verschleiß, da die ständige abrasive Belastung der formgebenden Flächen
zu minimalen Standzeiten führt, welche im Optimalfall nur etwa 2000 Pressungen entsprechen.
Hierdurch bedingt muß der kontinuierlich ablaufende Prozeß des Dachziegelpressens,
- Dachziegelpressen arbeiten üblicherweise mit Hubzahlen von 10 bis 20 Pressungen
pro Minute -, im Mittel alle zwei Stunden wegen Formenwechsels unterbrochen werden, wodurch
der Wirkungsgrad der Gesamtanlage deutlich sinkt. Auch stellt die ständige Wiederherstellung
der Gipsformen sowie der dafür notwendige personelle und materielle Aufwand einen
erheblichen Kostenfaktor dar.
Stahl- oder Graugußformen haben hohe Standzeiten (um eine Million Pressungen), sind
aber wesentlich schwerer und teurer als Gipsformen. Außerdem ist die auf Dauer erzielbare
Qualität der verpreßten Formlinge, insbesondere Dachziegel, niedrig im Vergleich zur Qualität
beim Verpressen in Gipsformen. Dies ist insbesondere auf einen Poliereffekt zurückzuführen,
welcher nach längerem Gebrauch der Metallformen an maßgeblichen Stellen der formgebenden
Oberfläche eintritt und hier zu unerwünschten Preßfehlern führt, welche sich um so
katastrophaler auswirken, je glatter die betreffende Stahloberfläche wird.
Die Ablösung des Formlings von der Form muß bei solchen Stahlformen entweder durch vorheriges
Beölen der Form oder der Formlinge oder mittels Elektroschock unterstützt werden,
weil der Ton an den formgebenden Flächen ankleben und somit der Formling beim Öffnen
der Form zerrissen oder zumindest beschädigt werden kann.
Seit vielen Jahren wird das sog. Elektroschockverfahren als Ablösehilfe bei dem Arbeiten mit
Stahlformen, vorzugsweise Chrom-Nickel-Formen, eingesetzt. Hier kommt es zu unkontrollierbaren
Falzabscherungen, welche in gleichem Maße zunehmen wie der Poliergrad der Formen
durch den unvermeidbaren Verschleißabtrag zunimmt.
Keramikformen sind in der Vergangenheit häufig versuchsweise zum Ersatz der bewährten
Gipsformen eingesetzt worden. Keramikformen haben zwar ein ähnliches Porengefüge wie
Gipsformen, zeigen jedoch nach einer zeitlich begrenzten Einsatzdauer zunehmend Klebeffekte,
welche die weitere Verwendung unmöglich machen.
All diese Schwierigkeiten und die erwähnte geringe Qualität sind die Gründe dafür, daß
Dachziegel in der Großserienfertigung heute fast ausschließlich in Gipsformen verpreßt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Preßform und ein Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben,
mit denen gutes Ablösevermögen und hohe Qualität der Preßprodukte einerseits und hohe
Lebensdauer und niedrige Herstellkosten andererseits zugleich erreicht werden können.
Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Preßform nach Anspruch 7
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei Einsatz einer Preßform gemäß der Erfindung werden die günstigen Reibungsverhältnisse
und damit ein Ablöseverhalten, welches für Gipsformen typisch ist, durch das erfindungsgemäße
Aufrauhen der formgebenden Flächen der metallenen Formen gänzlich oder teilweise
erreicht, die vorzugsweise aus Chrom-Nickel-Stahl oder aus Grauguß bestehen.
Mit einer Preßform nach der Erfindung lassen sich annähernd gleiche Druck- bzw. Geschwindigkeitsprofile
wie bei Gipsformen erreichen, so daß qualitativ einwandfreie Produkte,
wie Dachziegel-Formlinge, erhalten werden.
Bei einer erfindungsgemäß hergestellten Preßform ist eine gewünschte Oberfächenrauhigkeit
der formgebenden Flächen, insbesondere in den Falzbereichen der Dachziegelpreßform, in
ihrer Gesamtheit oder partiell erzielt und zwar vorzugsweise mit einer Rauhigkeitszahl RZ =
10 bis 80 µm, insbesondere 30 bis 70 µm. Diese Rauhigkeit kann bei der Herstellung der
Form selbst oder durch eine Nachbehandlung, wie Sandstrahlen, erzeugt werden.
Durch Ablagern auf den so aufgerauhten formgebenden Flächen einer verschleißfesten
Schutzschicht aus Chrom, Nickel oder einem verschleißfesten Kunststoff, wie PTFE, deren
Stärke kleiner als die jeweilige Rauhigkeitszahl RZ ist, die zwischen 10 und 50 µm liegen
kann, können die erzielten Rauhigkeiten 
eingefroren" werden, d.h. über die Lebensdauer der
Form beibehalten werden. Ein solches Ablagern ist dann entbehrlich, wenn die Rauhigkeit der
formgebenden Flächen aufgrund der Herstellung und/oder Materialauswahl über die Lebensdauer
zumindest weitgehend erhalten bleibt.
Die erfindungsgemäßen Formen können einstückig oder mehrteilig gefertigt sein, wobei zwei
Ausführungsvarianten denkbar sind:
Weiterhin sind aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzte Ober- und Unterformen denkbar,
wobei die am Produkt später sichtbaren Flächen aus einem Block einer bestimmten Metallart
gefertigt sein können, die diese umgebenden Falzbereiche hingegen aus separaten Blöcken
mit entsprechend angepaßten Rauhigkeiten. Grundsätzlich können solchermaßen aus einzelnen
Modulen zusammengesetzte Formen montiert werden, wodurch auch der Austausch einzelner,
hoch beanspruchter Preßformflächen ermöglicht wird.
Durch schockartiges Anlegen eines Gleichstromfeldes einer Spannung zwischen 20 und
200 V nach Abschluß oder noch in der Endphase des Formvorganges kann beim nachfolgenden
Entformen das Ablösen des Formlings von den Formflächen noch weiter verbessert werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1a und 1b
- Längsschnitte und
- Fig. 1c und 1d
- Querschnitte einer ersten Ausführung einer Oberform und einer Unterform einer Preßform für Dachziegel gemäß der Erfindung;
- Fig. 2a und 2b
- Längsschnitte und
- Fig. 2c und 2d
- Querschnitte durch eine zweite Ausführung einer Oberform und einer Unterform einer Preßform für Dachziegel;
- Fig. 3a und 3b
- Längsschnitte und
- Fig. 3e und 3d
- Querschnitte durch eine dritte Ausführung einer Preßform für Dachziegel gemäß der Erfindung.
In allen drei Ausführungen sind gleiche Bezugszahlen für gleiche bzw. gleich wirkende Teile
verwendet. Übereinstimmend in allen drei Ausführungen ist ferner die Gestalt des zwischen
Oberform und Unterform verbleibenden Formhohlraumes, d.h. die Gestalt des mit der jeweiligen
Preßform herzustellenden Dachziegel-Formlings. Oberform 2 und Unterform 4 bestehen
ferner in allen drei Ausführungen aus Stahl oder Grauguß. Bei allen drei Ausführungen sind
die formgebenden Flächen 3, 5 der Form gleich ausgebildet, nämlich mit einer Kopfverfalzung
6 auf der unteren Fläche 3 der Oberform, einer Fußverfalzung 8 auf der oberen Fläche 5
der Unterform 4, einer Wasserverfalzung 10 (links in den Fig. 1c bzw. 1d) und einem Deckfalz
12 (rechts in den Fig. 1c und 1d).
Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind an den fett gezeichneten Stellen 61, 81, 101, 121 der
genannten Verfalzungen 6, 8, 10, 12 die formgebenden Flächen aufgerauht, beispielsweise
durch Sandstrahlen oder durch Auftragen eines verschleißfesten Materials enthaltend harte
Partikel, wie Diamantkörner, wobei Rauhigkeitszahlen RZ zwischen 10 und 80 µm eingehalten
sind. Wie aus den Fig. 1a bis 1d ersichtlich, befinden sich die aufgerauhten Stellen im
Bereich der Verfalzungen, nicht jedoch in den dort vorgesehenen Vertiefungen, die im Produktionsbetrieb
nicht starken Glättungs- bzw. Poliereffekten ausgesetzt sind, sondern auf dem
besonders ausgesetzten, z.B. vorkragenden Teilen der Formen.
Bei der Ausführung nach den Fig. 2a bis 2d sind die formgebenden Flächen 3 und 5 der Oberform
2 und der Unterform 4 sämtlich und durchgehend in der beschriebenen Weise aufgerauht.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind die formgebenden Flächen wiederum nur im Bereich der
Verfalzungen 6, 8, 10, 12, hier jedoch durchgehend, d.h. auch in die Tiefen der Falze hinein,
in der beschriebenen Weise an den fett gezeichneten Stellen 66, 86, 106 und 126 aufgerauht
und gegebenenfalls mit die Rauhigkeit konservierenden" Schutzschichten überzogen.
Durch Ausüben eines Elektroschocks im Anschluß oder bereits in der Endphase des Formvorganges
durch Anlegen eines Gleichstromfeldes mit einer Spannung zwischen 20 und 200
V für eine Zeitdauer von 0,01 bis 2s läßt sich das durch die beschriebene Aufrauhung erleichterte
Entformen noch weiter verbessern.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Claims (20)
- Verfahren zum Herstellen einer Preßform, insbesondere zum Verpressen von Dachziegeln, aus metallischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen teilweise oder insgesamt aufgerauht werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten formgebenden Flächen durch gezieltes Sandstrahlen aufgerauht werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten formgebenden Flächen durch das Auftragen verschleißfester Pulver modifiziert aufgerauht werden, welche elektrisch leitfähige Schichten bilden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhten formgebenden Flächen mit Schutzschichten aus korrosions- und verschleißfestem Metall, insbesondere aus Chrom, Nickel oder aus einem verschleißfesten Kunststoff, wie PTFE, überzogen werden, wobei die vorher erzeugte Rauhigkeit unverändert belassen wird.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff, der zu den Preßformen verarbeitet wird, harte Bestandteile aus anderen Werkstoffen enthält.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die harten Bestandteile Industriediamantkörner sind.
- Preßform aus metallischem Werkstoff, insbesondere zum Verpressen von Dachziegeln, dadurch gekennzeichnet, daß ihre formgebenden Flächen teilweise oder insgesamt aufgerauht sind.
- Preßform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhten Flächen eine Rauhigkeit RZ im Bereich zwischen 10 und 80 µm, insbesondere zwischen 30 und 70 µm aufweisen.
- Preßform nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen sandgestrahlt sind.
- Preßform nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen von einem auf dem metallischen Werkstoff aufgetragenen verschleißfesten Pulver gebildet sind.
- Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine korrosions- und verschleißfeste Schutzschicht aus Metall, insbesondere aus Chrom oder Nickel oder aus verschleißfestem Kunststoff, insbesondere PTFE auf die aufgerauhten formgebenden Flächen aufgetragen ist.
- Preßform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Stärke im Bereich zwischen 10 und 50 µm hat.
- Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen harte Bestandteile, insbesondere Industriediamantkörner, enthalten.
- Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen sowie die Seitenflanken der Form aus mindestens einem Hohlkörper gebildet sind.
- Preßform nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen aus verschiedenen Teilstücken modular aufgebaut sind.
- Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ober- und eine Unterform (2, 4) aufweist, deren formgebende Flächen (3, 5) teilweise oder insgesamt nach einem dieser Ansprüche aufgerauht ausgebildet sind.
- Preßform nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebenden Flächen nur in falznahen Bereichen aufgerauht sind, die beim Formen besonders hohen Polier- oder Glättungseffekten unterliegen.
- Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie beheizbar ausgebildet ist.
- Verfahren zum Entformen eines Formkörpers aus einer Preßform nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß oder in der Endphase des Formvorgangs und vor dem Entformen ein Gleichstromfeld schockartig an die Form angelegt wird.
- Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichstromfeld mit einer Spannung im Bereich zwischen 20 und 200 V für einen Zeitraum zwischen 0,01 und 2 Sekunden angelegt wird.
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| EP1008428A3 EP1008428A3 (de) | 2001-09-26 |
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ID=7884271
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| EP99120273A Withdrawn EP1008428A3 (de) | 1998-10-13 | 1999-10-11 | Verfahren zum Herstellen einer Pressform, insbesondere zum Erzeugen von Dachziegeln, und Pressform |
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