EP1637315A1 - Presse für die Herstellung keramischer Fliesenrohlinge - Google Patents

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EP1637315A1
EP1637315A1 EP04021860A EP04021860A EP1637315A1 EP 1637315 A1 EP1637315 A1 EP 1637315A1 EP 04021860 A EP04021860 A EP 04021860A EP 04021860 A EP04021860 A EP 04021860A EP 1637315 A1 EP1637315 A1 EP 1637315A1
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EP
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press
isostatic
pressure
ram
plunger
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Withdrawn
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EP04021860A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietrich Engmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Euroditan Sl
Original Assignee
Euroditan Sl
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/065—Press rams
    • B30B15/067—Press rams with means for equalizing the pressure exerted by a plurality of press rams
    • 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
    • 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
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/04—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form with one ram per mould
    • B28B3/06—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form with one ram per mould with two or more ram and mould sets

Definitions

  • the invention relates to a press for the production of ceramic tile blanks, with at least one upper punch and cooperating therewith lower punch, of which at least one plunger is formed as isostatic stamp with a filled with incompressible fluid chamber whose cover plate to correct the average density the pressed tile blanks is adjustable by changing the amount of incompressible liquid in its height position.
  • the average density of the pressed tile blanks is of great importance.
  • the tiles will vary in size after firing and will need to be sorted by size (caliber).
  • the sorting and the associated storage are on the one hand complex measures and also cause additional costs.
  • a press for the production of tile blanks contains in the mold usually several rams, so that at the same time several tile blanks are produced in a pressing operation.
  • On an upper support structure therefore, a plurality of upper ram are arranged, which cooperate with corresponding lower ram.
  • Different average densities of the blanks can be caused in particular by errors in filling the stamp cavities with the mixture, by dimensional tolerances of the molds and press punches and also by different degrees of bending of the press bar during pressing.
  • the mean densities of the blanks are determined in the production process at certain time intervals. The values of the mean density are used for the correction of the filling quantity in the molds and for the correction of the punches.
  • the correction of the punches can be made by changing the amount of incompressible liquid (for example, hydraulic oil) in the punches by connecting a pump.
  • incompressible liquid for example, hydraulic oil
  • the upper press punches may occasionally remain in the press when changing the amount of oil filling, depending on the design of the press, the lower press punches must almost always be removed from the press for this purpose. This is because they are inside the mold, and access to the filling valves located on the underside of the press punches is therefore rarely possible.
  • the invention has for its object to allow a change in the amount of liquid in an isostatic press die, without that production must be interrupted.
  • this object is achieved in that the isostatic ram a pressure-resistant container with assigned predetermined volume and communicating with the liquid-filled chamber of the isostatic press ram communicating via a pressure-resistant line, and that the amount of liquid in the isostatic ram is controlled by changing the amount of liquid in the pressure-resistant container.
  • the container communicating with the isostatic ram is a pressure cylinder closed by a movable piston and in which the piston is slidably disposed.
  • each individual punch is equipped with this possibility by either the upper punch or the lower punch a separate pressure-resistant liquid container is assigned.
  • the determination of the average density of the tile blanks takes place by measuring the pressure reaction forces directly in the mold. While the hitherto customary method for determining the average density of the blanks is time-consuming and several further pressing operations are carried out in this time, in a density determination directly in the mold, the correction of the pressing pressure can be made immediately, that is, already for the next pressing operation.
  • displaceable pistons are connected in the communicating with the respective associated press dies pressure vessels with a controllable drive, and if this controllable drive via a Control circuit is controlled by the signals of the pressure sensors. In this way, an automatic correction of the pressing pressure takes place immediately, without the need for manual intervention.
  • the isostatic press ram itself may additionally be provided with suitable pressure sensors.
  • a particularly expedient embodiment of such a pressing pressure automatically correcting press is that in a cooperating pair of dies a press ram is formed as an isostatic press ram with variable amount of oil, that the other ram is a solid, not isostatic press ram in which under the ram cover plate pressure sensors for the measurement of the pressure reaction forces are arranged during the pressing process.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a section of a press with a press die comprising a plurality of press dies for the production of ceramic tile blanks.
  • the Presstraverse 1 is actuated, to which the upper punch carrier 2 is attached.
  • the upper punch carrier 2 a plurality of isostatic upper ram 3, 4 are secured in a suitable manner.
  • the lower part of the press comprises the mold frame 6 with the mold cavities forming the side walls of the molds (or Cavities) 7, the lower ram 8.9, resting on stamp carriers 10, and the base plate 11, which in turn rests on the press table 12.
  • the lower ram 8,9 are raised after the pressing process, so that thereby the pressed blanks can be raised to the upper level of the mold frame 6 and removed from the molds.
  • both the upper press dies and the lower press dies may be isostatic press dies. In general, however, it is advisable to form either only the upper press punches or only the lower press punches as isostatic press punches.
  • the upper ram 3 are formed as isostatic ram. Behind the stamp cover plate 13 is filled with hydraulic oil chamber 14 and 15 by changing the oil volume in the chamber 14 and 15, the stamp cover plate 13 can be adjusted in height.
  • the chamber 14 of the ram 3 is connected via a pressure-resistant line 18 with a cylindrical pressure-resistant container 19.
  • the volume of oil in the container 19 can be changed by moving the piston 20.
  • the displacement of this amount of oil leads to a corresponding increase in the volume of oil in the chamber 14 of the ram 3, whereby the stamp cover plate 13 moves downward.
  • the adjustment of the piston 20 in the container 19 can be carried out continuously via the thumbscrew 21.
  • the connection for the pressure line 18 takes place at the ram 3 on the back of the ram via a check valve 23.
  • the check valve 23 is used at Disconnect the pressure line 18 to prevent leakage of the hydraulic oil from the stamp.
  • the filled with hydraulic oil chamber 15 of the isostatic press ram 4 via a check valve 25 and a pressure-resistant line 26 with a cylindrical pressure-resistant container 27 is connected.
  • the connection valve 25 is arranged laterally on the press ram 4. Whether it is arranged at the side or at the back depends on the other design conditions of the press.
  • the piston 28 which can be moved continuously by the thumbscrew 29, the oil volume in the container 27 is reduced or increased, resulting in a corresponding change in the volume of oil in the chamber 15 of the ram 4 and thus to a displacement of the cover plate 13 of the Press stamp 4 leads.
  • the lower press dies may be formed as isostatic press dies having the features of the invention. In the lower press dies, however, it is not possible to provide the connection to the pressure line laterally, but the connection must then always be arranged on the back.
  • the correction of the ram takes place in accordance with the values determined for the mean density by hand.

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Abstract

Bei einer Presse für die Herstellung von keramischen Fliesenrohlingen mit wenigstens einem oberen Pressstempel (3;4) und einem mit diesem zusammenwirkenden unteren Pressstempel (8;9) ist wenigstens einer der Pressstempel (3;4) als isostatischer Pressstempel mit einer mit Hydrauliköl gefüllten Kammer (14;15) ausgebildet. Mit dieser Kammer (14;15) ist über eine druckfeste Leitung (18;26) ein druckfester Zylinder (19;27) kommunizierend verbunden. Durch Veränderung der Ölmenge in dem Zylinder (19;27) mit Hilfe eines stufenlos verschiebbaren Kolbens (20;28) kann die Ölmenge in dem isostatischen Pressstempel (3;4) verändert werden. Auf diese Weise läßt sich die Höhenposition der Deckplatte (13) des Pressstempels (3,4) verändern und damit der relative Pressdruck zwischen beiden Stempeln (3;4) regulieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Presse für die Herstellung von keramischen Fliesenrohlingen, mit wenigstens einem oberen Pressstempel und einem mit diesem zusammenwirkenden unteren Pressstempel, von denen wenigstens ein Pressstempel als isostatischer Stempel mit einer mit inkompressibler Flüssigkeit gefüllten Kammer ausgebildet ist, dessen Deckplatte zur Korrektur der mittleren Dichte der gepressten Fliesenrohlinge durch Veränderung der Menge der inkompressiblen Flüssigkeit in ihrer Höhenposition einstellbar ist.
  • Bei der Herstellung von keramischen Fliesen ist die mittlere Dichte der gepressten Fliesenrohlinge von großer Bedeutung. Insbesondere beim Brennen der gepressten Rohlinge ist sie ein entscheidendes Kriterium für die Qualität des entstehenden Produktes. Zum Beispiel werden bei unterschiedlichen mittleren Dichten der Fliesenrohlinge die Fliesen nach dem Brennen unterschiedlich groß und müssen nach ihrer Größe (Kaliber) sortiert werden. Die Sortierung und die damit verbundene Lagerhaltung sind einerseits aufwendige Maßnahmen und verursachen außerdem zusätzliche Kosten.
  • Eine Presse für die Herstellung von Fliesenrohlingen enthält in der Pressform in der Regel mehrere Pressstempel, so dass bei einem Pressvorgang gleichzeitig mehrere Fliesenrohlinge hergestellt werden. An einer oberen Tragkonstruktion sind deshalb mehrere obere Pressstempel angeordnet, die mit entsprechenden unteren Pressstempeln zusammenwirken.
  • Unterschiedliche mittlere Dichten der Rohlinge können insbesondere durch Fehler beim Füllen der Stempelkavitäten mit dem Gemenge, durch Maßtoleranzen der Pressformen und Pressstempel und auch durch unterschiedlich starkes Durchbiegen der Presstraverse beim Pressvorgang hervorgerufen werden. Um die durch unterschiedliche mittlere Dichten der Fliesenrohlinge bedingten Fehler zu vermeiden, werden im Produktionsprozeß in bestimmten Zeitabständen die mittleren Dichten der Rohlinge bestimmt. Die Werte der mittleren Dichte werden für die Korrektur der Füllmenge in den Formen und für die Korrektur der Stempel benutzt.
  • Bei isostatischen Stempeln kann die Korrektur der Stempel in der Weise erfolgen, dass die Menge der inkompressiblen Flüssigkeit (zum Beispiel Hydrauliköl) in den Stempeln durch Anschließen einer Pumpe verändert wird. Während die oberen Pressstempel je nach Bauart der Presse bei der Änderung der Menge der Ölfüllung gelegentlich in der Presse verbleiben können, müssen die unteren Pressstempel zu diesem Zweck fast immer aus der Presse herausgenommen werden. Sie befinden sich nämlich innerhalb der Pressform, und ein Zugang zu den Füllventilen, die sich auf der Unterseite der Pressstempel befinden, ist daher nur selten möglich. Für die Änderung der Ölmenge in einer oder in mehreren Pressstempeln ist es aber immer notwendig, die Presse anzuhalten und den Produktionsbetrieb zu unterbrechen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Änderung der Flüssigkeitsmenge in einem isostatischen Pressstempel zu ermöglichen, ohne dass dazu die Produktion unterbrochen werden muß.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass dem isostatischen Pressstempel ein druckfester Behälter mit vorbestimmtem Volumen zugeordnet und mit der Flüssigkeit gefüllten Kammer des isostatischen Pressstempels über eine druckfeste Leitung kommunizierend verbunden ist, und dass die Flüssigkeitsmenge in dem isostatischen Pressstempel durch Veränderung der Flüssigkeitsmenge in dem druckfesten Behälter geregelt wird.
  • Zweckmäßigerweise ist der mit dem isostatischen Pressstempel kommunizierend verbundene Behälter ein durch einen beweglichen Kolben abgeschlossener Druckzylinder, in dem der Kolben verschiebbar angeordnet ist.
  • Wenn eine Presse mehrere Pressstempel aufweist, ist jeder einzelne Stempel mit dieser Möglichkeit ausgerüstet, indem entweder dem oberen Pressstempel oder dem unteren Pressstempel ein eigener druckfester Flüssigkeitsbehälter zugeordnet ist.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestimmung der mittleren Dichte der Fliesenrohlinge durch Messung der Druck-Reaktionskräfte unmittelbar in der Pressform erfolgt. Während die bisher übliche Methode zur Bestimmung der mittleren Dichte der Rohlinge zeitaufwendig ist und in dieser Zeit mehrere weitere Pressvorgänge durchgeführt werden, kann bei einer Dichtebestimmung unmittelbar in der Pressform die Korrektur des Pressdrucks unverzüglich, das heißt bereits für den nächstfolgenden Pressvorgang, vorgenommen werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die verschiebbaren Kolben in den mit den jeweils zugehörigen Pressstempeln kommunizierenden Druckbehältern mit einem steuerbaren Antrieb verbunden sind, und wenn dieser steuerbare Antrieb über eine Regelschaltung von den Signalen der Drucksensoren angesteuert wird. Auf diese Weise erfolgt unverzüglich eine automatische Korrektur des Pressdrucks, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist.
  • Zum Zweck der Messung der Druck-Reaktionskräfte unmittelbar in der Pressform kann beispielsweise der isostatische Pressstempel selbst zusätzlich mit geeigneten Drucksensoren versehen sein.
  • Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform für eine solche den Pressdruck automatisch korrigierende Presse besteht darin, dass bei einem zusammenwirkenden Pressstempelpaar ein Pressstempel als isostatischer Pressstempel mit veränderbarer Ölmenge ausgebildet ist, dass der andere Pressstempel ein massiver, nicht isostatischer Pressstempel ist, bei dem unter der Stempeldeckplatte Drucksensoren für die Messung der Druck-Reaktionskräfte beim Pressvorgang angeordnet sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 näher beschrieben.
  • Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer Presse mit einer mehrere Pressstempel umfassenden Pressform für die Herstellung keramischer Fliesenrohlinge.
  • Von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Presszylinder wird die Presstraverse 1 betätigt, an der der Oberstempelträger 2 befestigt ist. An dem Oberstempelträger 2 sind mehrere isostatische obere Pressstempel 3, 4 auf geeignete Weise befestigt.
  • Der untere Teil der Presse umfaßt den Formrahmen 6 mit den die Seitenwände der Pressformen bildenden Formhöhlungen (oder Kavitäten) 7, die unteren Pressstempel 8,9, die auf Stempelträgern 10 ruhen, und die Grundplatte 11, die ihrerseits auf dem Pressentisch 12 aufliegt. Durch einen nicht dargestellten Hebemechanismus werden die unteren Pressstempel 8,9 nach dem Pressvorgang angehoben, so dass dadurch die gepressten Rohlinge auf das obere Niveau des Formrahmens 6 angehoben und von den Formen entfernt werden können.
  • Grundsätzlich kann es sich sowohl bei den oberen Pressstempeln als auch bei den unteren Pressstempeln um isostatische Pressstempel handeln. In der Regel empfiehlt es sich jedoch, entweder nur die oberen Pressstempel oder nur die unteren Pressstempel als isostatische Pressstempel auszubilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die oberen Pressstempel 3 als isostatische Pressstempel ausgebildet. Hinter der Stempeldeckplatte 13 befindet sich die mit Hydrauliköl gefüllte Kammer 14 beziehungsweise 15. Durch Veränderung des Ölvolumens in der Kammer 14 beziehungsweise 15 kann die Stempeldeckplatte 13 in der Höhe verstellt werden.
  • Die Kammer 14 des Pressstempels 3 ist über eine druckfeste Leitung 18 mit einem zylinderförmigen druckfesten Behälter 19 verbunden. Das Ölvolumen in dem Behälter 19 kann durch Verschieben des Kolbens 20 verändert werden. Bei Verringerung des Ölvolumens in dem Behälter 19 führt die Verdrängung dieser Ölmenge zu einer entsprechenden Erhöhung des Ölvolumens in der Kammer 14 des Pressstempels 3, wodurch die Stempeldeckplatte 13 sich nach unten verschiebt. Die Verstellung des Kolbens 20 in dem Behälter 19 kann stufenlos über die Rändelschraube 21 erfolgen.
  • Der Anschluß für die Druckleitung 18 erfolgt bei dem Pressstempel 3 auf der Rückseite des Pressstempels über ein Rückschlagventil 23. Das Rückschlagventil 23 dient dazu, beim Abklemmen der Druckleitung 18 ein Austreten des Hydrauliköls aus dem Stempel zu verhindern.
  • Ebenso wie beim Pressstempel 3 ist die mit Hydrauliköl gefüllte Kammer 15 des isostatischen Pressstempels 4 über ein Rückschlagventil 25 und eine druckfeste Leitung 26 mit einem zylinderförmigen druckfesten Behälter 27 verbunden. In diesem Fall ist das Anschlußventil 25 an dem Pressstempel 4 seitlich angeordnet. Ob es seitlich oder an der Rückseite angeordnet wird, hängt von den übrigen konstruktiven Bedingungen der Presse ab. Mit Hilfe des Kolbens 28, der durch die Rändelschraube 29 stufenlos verschoben werden kann, wird das Ölvolumen in dem Behälter 27 verringert oder vergrößert, was zu einer entsprechenden Änderung des Ölvolumens in der Kammer 15 des Pressstempels 4 und damit zu einer Verschiebung der Deckplatte 13 des Pressstempels 4 führt.
  • Selbstverständlich können anstelle der oberen Pressstempel die unteren Pressstempel als isostatische Pressstempel mit den Merkmalen der Erfindung ausgebildet sein. Bei den unteren Pressstempeln ist es jedoch nicht möglich, den Anschluß an die Druckleitung seitlich vorzusehen, vielmehr muß der Anschluß dann immer auf der Rückseite angeordnet sein.
  • Bei dem hier beschriebenen Beispiel erfolgt die Korrektur des Pressstempels entsprechend den ermittelten Werten für die mittlere Dichte von Hand. Wie bereits erwähnt, ist es aber auch möglich, die Korrektur automatisch vorzunehmen, wenn die Bestimmung der mittleren Dichte der Fliesenrohlinge in der Weise vorgenommen wird, wie es beispielsweise in einer der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldungen DE 10352755 oder DE 102004002733 beschriebenen ist.

Claims (6)

  1. Presse für die Herstellung von keramischen Fliesenrohlingen, mit wenigstens einem oberen Pressstempel und einem mit diesem zusammenwirkenden unteren Pressstempel, von denen wenigstens ein Pressstempel als isostatischer Stempel mit einer mit inkompressibler Flüssigkeit gefüllten Kammer ausgebildet ist, dessen Pressplatte zur Korrektur der mittleren Dichte der gepressten Fliesenrohlinge durch Veränderung der Menge der inkompressiblen Flüssigkeit in ihrer Höhenposition einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem isostatischen Stempel (3; 4) ein druckfester Behälter (19;27) mit vorbestimmtem Volumen zugeordnet und mit der mit Flüssigkeit gefüllten Kammer (14;15) des isostatischen Stempels (3;4) über eine druckfeste Leitung (18;26) kommunizierend verbunden ist, und dass die Flüssigkeitsmenge in dem isostatischen Stempel (3;4) durch Veränderung der Flüssigkeitsmenge in dem druckfesten Behälter (19;27) regelbar ist.
  2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem isostatischen Stempel (3;4) kommunizierend verbundene Behälter (19;27) ein durch einen beweglichen Kolben (20;28) abgeschlossener Druckzylinder ist, und dass der Kolben 20;28) in dem Zylinder feinstufig oder stufenlos verschiebbar ist.
  3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einer gemeinsamen Stempelträgerplatte (2) mehrere obere Stempel (3;4) umfasst, die jeweils mit einem zugeordneten unteren Stempel (8;9) zusammenwirken, und dass bei jedem zusammenwirkenden Stempelpaar (3,8;4,9) wenigstens einem Stempel(3;4) ein eigener mit dem Stempel kommunizierender Druckbehälter (19;27) zugeordnet ist.
  4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der isostatische Pressstempel mit Drucksensoren für die Messung der Druck-Reaktionskräfte beim Pressvorgang zur Bestimmung der mittleren Dichte des Fliesenrohlings versehen ist.
  5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Kolben in dem mit dem isostatischen Pressstempel kommunizierenden Druckbehälter mit einem steuerbaren Antrieb versehen ist, und dass dieser Antrieb über eine Regelschaltung von den Signalen der Drucksensoren angesteuert wird.
  6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zusammenwirkenden Pressstempelpaar ein Pressstempel als isostatischer Pressstempel mit veränderbarer Flüssigkeitsmenge ausgebildet ist, dass der andere Pressstempel ein massiver, nicht isostatischer Pressstempel ist, bei dem unter der Stempeldeckplatte Drucksensoren für die Messung der Druck-Reaktionskräfte beim Pressvorgang zur Bestimmung der mittleren Dichte des Fliesenrohlings angeordnet sind, dass der verschiebbare Kolben in dem mit dem isostatischen Pressstempel kommunizierenden Druckbehälter mit einem steuerbaren Antrieb versehen ist, und dass dieser Antrieb über eine Regelschaltung von den Signalen der Drucksensoren des anderen Pressstempels angesteuert wird.
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