EP1008428A2 - Process for making a press mould , in particular for the pressing of roof tiles , and obtained press mould - 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>A method for producing a mold, in particular for producing roof tiles, is characterized in that the shaped surfaces consisting of metal, in particular steel or cast iron, are roughened in a targeted manner, for example by sandblasting, application of wear-resistant powder or the like. <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.Roof tiles are preferably made on presses. For this, 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.
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.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.
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.In practice it was observed that different pressure or Speed profiles arise within the press tool, the shape of which Depending on the material of the press tool, namely plaster, rubber or metal. Through this Different speed and pressure profiles can be qualitative on the end product Defects arise.
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. 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. On the other hand, 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. As a result, 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.
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. Steel or cast iron molds have a long service life (around a million pressings), but are much heavier and more expensive than plaster molds. In addition, the quality of the pressed moldings, in particular roof tiles, which can be achieved in the long term is low in comparison with the quality when pressed in plaster molds. This is due in particular to a polishing effect which occurs at significant points on the shaping surface after prolonged use of the metal molds and here leads to undesirable pressing errors which have a more catastrophic effect the smoother the steel surface in question.
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.The detachment of the molded part from the mold in such steel molds must either by previous Oiling the mold or moldings or using electroshock, because the clay sticks to the shaping surfaces and thus the molding when opening the shape can be torn or at least damaged.
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.For many years, the so-called electroshock process has been used as a replacement aid when working with Steel molds, preferably chrome-nickel molds, used. This leads to uncontrollable Folding shearings, which increase to the same extent as the degree of polishing of the molds due to the inevitable wear removal.
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.In the past, 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.
All diese Schwierigkeiten und die erwähnte geringe Qualität sind die Gründe dafür, daß Dachziegel in der Großserienfertigung heute fast ausschließlich in Gipsformen verpreßt werden.All these difficulties and the low quality mentioned are the reasons why In large-scale production, roof tiles are almost exclusively pressed in plaster molds.
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. It is an object of the invention to provide a mold and a method for its production, with which good detachability and high quality of the pressed products on the one hand and high Lifetime and low manufacturing costs, on the other hand, can be achieved at the same time.
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.This object is achieved by a method according to claim 1 and a press mold according to claim 7 solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
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.When using a press mold according to the invention, 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.
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.With a press mold according to the invention, approximately the same pressure or speed profiles can be obtained as with plaster molds, so that high quality products, like roof tile moldings.
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.In a press mold produced according to the invention, a desired surface roughness is required the shaping surfaces, in particular in the rebate areas of the roof tile mold, in achieved in whole or in part, preferably with a roughness number RZ = 10 to 80 µm, especially 30 to 70 µm. This roughness can occur when manufacturing the Form itself or by post-treatment, such as sandblasting.
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.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 µm 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.
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.Furthermore, 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. Basically, such can consist of individual Modular forms assembled modules, whereby the exchange of individual, highly stressed mold surfaces is made possible.
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.By applying a DC field of a voltage between 20 and 200 V after completion or still in the final phase of the molding process can be done in the following Demoulding the detachment of the molding from the mold surfaces can be improved even further.
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.
- 1a and 1b
- Longitudinal cuts and
- 1c and 1d
- Cross sections of a first embodiment of an upper mold and a lower mold of a mold for roof tiles according to the invention;
- 2a and 2b
- Longitudinal cuts and
- 2c and 2d
- Cross sections through a second embodiment of an upper mold and a lower mold of a mold for roof tiles;
- 3a and 3b
- Longitudinal cuts and
- 3e and 3d
- Cross sections through a third embodiment of a mold for roof tiles according to the invention.
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).In all three versions, the same reference numbers are used for the same or equivalent parts
used. The shape of the between is also the same in all three versions
Upper mold and lower mold remaining mold cavity, i.e. the shape of the with each
Roof tile molding to be made into a mold.
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.1 are at the
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.2a to 2d, the shaping surfaces 3 and 5 of the
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
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.By applying an electric shock afterwards or already in the final phase of the molding process by applying a DC field with a voltage between 20 and 200 V for a period of 0.01 to 2s, this can be facilitated by the roughening described Improve demolding even further.
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.Those disclosed in the foregoing description, claims and drawings Features can be used individually as well as in any combination for the realization of the invention in its various configurations.
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