EP2636498B1

EP2636498B1 - Schlicker-Druckgießform, Schlicker-Druckgießanlage und Druckgießverfahren

Info

Publication number: EP2636498B1
Application number: EP13158122.5A
Authority: EP
Inventors: Uwe Heinold; Roman Tanasijczuk
Original assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: DORST Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: DE102012004896A1; EP2636498A3; PL2636498T3; EP2636498A2; ES2819196T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlicker-Druckgießform mit den oberbegrifflichen Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie auf eine Schlicker-Druckgießanlage und ein Druckgießverfahren unter Einsatz einer solchen Schlicker-Druckgießform.
Allgemein bekannt sind Schlicker-Druckgießformen zur Herstellung von insbesondere Sanitärartikeln, beispielsweise Waschbecken oder Toilettenschüsseln. Eine Schlicker-Druckgießform wird aus mehreren Formteilen zusammengesetzt. Die Formteile werden zum Gießen von außen unter hohen Druck gesetzt und fest gegeneinander gespannt. Nachfolgend wird Schlicker in einen Formraum gegossen, welcher in einem Bereich zwischen den Formteilen ausgebildet wird. Ein Druck des Schlickers beträgt dabei mehrere Bar. Dadurch dringt Flüssigkeit aus dem Schlicker in die Wände der Formteile ein und durch diese hindurch aus der Druckgießform heraus. Auf der Innenseite der Wände der Formteile legen sich die Feststoffe des Schlickers ab und bilden einen Scherben aus. Nach dem Druckgießen werden die Formteile wieder auseinanderbewegt, um den Scherben als das Gussteil freizulegen.
Problematisch ist bei solchen Anordnungen, dass aufgrund der hohen Druckkräfte auf die Formteile eine Schlicker-Druckgießanlage Pressstempel aufweist, welche von außen gegen die Formteile gespannt werden. Diese Pressstempel sind dabei alleine oder zusammen mit daran montierten Formteilen längs sogenannten Pressachsen in einer nur linearen Richtung verstellbar. Dies gilt insbesondere für hydraulische Pressen. Nicht einsetzbar sind dabei Druckgießformen, welche zum Druckgießen von Gussteilen gedacht sind, wenn die Gussteile freie Räume aufweisen sollen, die aus Sicht zueinander benachbarter und rechtwinklig verlaufender linearer Pressachsen hinterschnittig sind. In einem solchen Fall werden anstelle eines Gussteiles üblicherweise zwei Gussteile separat voneinander gegossen, um anschließend die beiden Scherben aneinander zu verkleben, bevor die zusammengeklebten Scherben gesintert werden.
JP H03 83609 A betrifft eine Anordnung für ein Schlickergießverfahren. Beim Zusammensetzen werden Formteile mit einem Magneten aneinander fixiert. In einen dabei entstehenden Hohlraum wird ein weiteres Formteil eingesetzt. Das weitere Formteil befindet sich jedoch nicht frei in der Form. Zur Montage und Demontage wird das weitere Formteil zeitweilig mit Unterdruck an einem Montagegerät fixiert. Nach Öffnen der Form durch Entfernen eines unterseitigen ersten Formteils hängt das weitere Formteil von dem gegossenen Stück und wird erst danach an das Montagegerät gekoppelt.
DE 10 2006 019 915 A1 betrifft eine Schlickergussform mit zwei Formteilen, welche zusammengesetzt einen Gießraum zum Gießen eines keramischen Gussteils ausbilden, einem Einsatzformteil zum Ausbilden einer in einer Entformungsrichtung des ersten Formteils hinterschnittigen Wand des Gussteils und einer Verstelleinrichtung mit einem Verschwenkungsmechanismus zum Verschwenken des Einsatzformteils innerhalb des Gießraums zwischen einer hinterschnittigen Gießposition und einer nicht hinterschnittigen Entformungsposition. Ein gelenkig verbundenes Verstellelement des Verschwenkungsmechanismus führt durch eine Durchtrittsöffnung, die in einem der Formteile ausgebildet ist.
DE 199 55 629 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen von Sanitärartikeln mit einem um eine Mittelachse senkrecht zur Spannrichtung der Gießform drehbaren Mittelformteil, das an zwei gegenüberliegenden Seiten, die parallel zur Mittelachse liegen, ein vom Mittelformteil abziehbares erstes bzw. zweites seitliches Formteil besitzt, wobei in diesen gegenüberliegenden Seiten des Mittelformteiles jeweils eine Form für ein Vorgussteil des Sanitärartikels und ein im Mittelformteil verankerter Innenkern vorhanden sind, wobei die Innenkerne senkrecht zur Mittelachse aus dem Mittelformteil heraus in das erste bzw. zweite seitliche Formteil ragen und parallel zur Mittelachse verschiebbar sind.
EP 1 088 634 A2 betrifft eine Gießform zum Formen von Sanitärgegenständen, enthaltend zwei profilierte Teile, die miteinanderverbunden werden, um einen mit Schlicker zu füllenden Formraum zu bilden, und die zum Entformen voneinander gelöst werden. Ein Einsatz zum Ausbilden eines Unterschnittbereichs ist im Formraum mit einer Trägereinheit an einem der Teile der Form befestigt. Der Einsatz ist mit der Trägereinheit zwischen einer ersten Gießposition zum Formen des Unterschnittbereichs und einer Entformungsposition verstellbar, in welcher der Einsatz aus dem Unterschnittbereich in seitlicher Richtung entfernt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schlicker-Druckgießform, eine Schlicker-Druckgießanlage bzw. ein Druckgießverfahren unter Einsatz einer solchen Schlicker-Druckgießform derart weiterzuentwickeln, dass auch hinterschnittige Gussteile in einem Gießvorgang gefertigt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Schlicker-Druckgießform mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch die Schlicker-Druckgießanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 bzw. durch das Druckgießverfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
Bevorzugt wird demgemäß eine Schlicker-Druckgießform mit einem Formraum zum Druckgießen eines Gussteils und mit den Formraum in einer Druckgießstellung umschließenden Formteilen, wobei ein erstes der Formteile in einer ersten Richtung verstellbar ist. Vorteilhaft ist dabei, dass ein Zusatz-Formteil in der Druckgießstellung zwischen einem dem Formraum zugewandten Abschnitt des ersten Formteils und dem Formraum angeordnet ist, wobei das Zusatz-Formteil zumindest während eines ersten Entformungsschritts in einer Entformungsrichtung mit sowohl einer Richtungskomponente in Richtungskomponente in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung verstellbar ist.
Die Anteile der zumindest zwei Richtungskomponenten der Entformungsrichtung werden dabei in dem Sinn verstanden, dass keiner der Anteile gleich Null ist, so dass die Entformungsrichtung schräg zur ersten Richtung verläuft, insbesondere beide Anteile zwischen 5° und 85°, insbesondere zwischen 10° und 80° schräg gegenüber der ersten Richtung verlaufen.
Unter einer Schlicker-Druckgießform wird insbesondere eine Druckgießform verstanden, in welcher Schlicker unter einem Druck von mehreren Bar, insbesondere unter einem Druck von mehr als 5 Bar, vorzugsweise unter einem Druck von 10 bis 20 Bar, in den Formraum gepresst wird. Die Formteile sind dabei aus einem permeablen Material ausgebildet, so dass Flüssigkeit aus dem Schlicker in die Formteile eindringt. Festbestandteile des Schlickers bilden an einer Wandung des Formraums einen Scherben aus. Das Schlickermaterial ist vorzugsweise keramisches Material, um als Gussteil insbesondere sanitäre Artikel wie Waschbecken, Bidets oder Toilettenschüsseln zu gießen. Üblicherweise weist zumindest eines der Formteile auch eine Auslassöffnung auf, um die Flüssigkeit des Schlickers aus der Druckgießform gezielt nach außen abführen zu können.
Insbesondere sind bei einer solchen Druckgießform zwei oder mehr Formteile vorgesehen, welche in jeweils einer linearer Richtung aufeinander zu bewegt werden, um den Formraum zu umschließen, bzw. in linearer Richtung voneinander wegbewegt werden, um den Formraum zur Entnahme eines darin gebildeten Scherbens zu öffnen. Zusätzlich wird zumindest ein für die Flüssigkeitsanteile des Schlickers permeables Zusatz-Formteil vorgesehen, welches als weiteres Formteil zwischen den anderen Formteilen eingesetzt wird. Das Zusatz-Formteil weist zumindest eine Wandung auf, welche den Formraum mit ausbildet. Das Zusatz-Formteil weist aber insbesondere keine Wandung auf, welche eine insbesondere flüssigkeitsdichte Außenwandung der Druckgießform ausbildet, wie dies bei den anderen Formteilen der Fall ist.
Das Zusatz-Formteil ist dabei innerhalb der Druckgießform bzw. zwischen deren übrigen Formteilen so angeordnet, dass es aus Sicht der linearen Bewegungsrichtungen der übrigen Formteile, insbesondere der zu dem Zusatz-Formteil benachbarten Formteile in einer schrägen Richtung verstellbar ist. Dies ermöglicht ein Einsetzen des Formteils mit seinem permeablen Körper zwischen den anderen Formteilen. So können auch hinterschnittige Wandungen eines Gussteils gegossen werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das erste Formteil ausschließlich längs der ersten Richtung verstellbar und das Zusatz-Formteil zumindest während des ersten Entformungsschritts ausschließlich in der Entformungsrichtung verstellbar. Hervorgehoben wird nochmals die vorteilhafte Bewegung in der Entformungsrichtung, welche durch das Zusatz-Formteil zumindest anfänglich ausführbar ist. Nach einer anfänglichen Verstellung in Entformungsrichtung kann das Zusatz-Formteil optional auch in anderen Richtungen verstellt werden. Diese Entformungsrichtung ist dabei schräg verlaufend zu der Verstellrichtung des ersten Formteils, welches im montierten Zustand zu dem Zusatz-Formteil benachbart angeordnet ist. Dabei wird im montierten Zustand zwischen dem ersten Formteil und dem Zusatz-Formteil insbesondere zumindest abschnittsweise ein Teil des Formraums ausgebildet. Dieser Teil des Formraums kann bei dieser Ausgestaltung schräg zu der Entformungsrichtung des ersten Formteils verlaufen, so dass beim Gießen ein hinterschnittiger Abschnitt des Gussteils ausgebildet wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind das Zusatz-Formteil und das erste Formteil ausgebildet, in der Gießstellung einen Teil des Formraums derart voneinander beabstandet zu umschließen, dass der Teil des Formraums zum Ausbilden eines sowohl schräg zu der ersten Richtung als auch schräg zu der zweiten Richtung verlaufenden Formteilabschnitts verläuft. Hervorgehoben wird dabei die vorteilhafte Ausgestaltung mit zwei insbesondere senkrecht zueinander verlaufenden Verstellrichtungen für zwei der Formteile, zwischen denen das Zusatz-Formteil in der Gießstellung eingesetzt ist oder zwischen denen dessen Entformungsrichtung verläuft. Die Entformungsrichtung des Zusatz-Formteils verläuft dabei schräg zu beiden Entformungs- bzw. Verstellrichtungen der benachbarten Formteile in einem Winkelbereich zwischen diesen beiden Richtungen. Dadurch können sogar aus Sicht beider benachbarter und senkrecht zueinander verstellbarer äußerer Formteile hinterschnittige Wandungen an dem Gussteil ausgebildet werden. Erfindungsgemäß weist das Zusatz-Formteil eine Formteil-Halteeinrichtung auf, welche sich seitlich quer zur ersten Richtung bis zu einem Außenumfang des ersten Formteils oder weiter als ein Außenumfang des ersten Formteils oder einer Formteil-Umhüllung des ersten Formteils erstreckt. Eine solche Formteil-Halteeinrichtung kann beispielsweise ein Metallträger sein, welcher an dem Zusatz-Formteil befestigt ist oder in dieses hineinführt. Der Metallträger bzw. die Formteil-Halteeinrichtung führt ausgehend vom Zusatz-Formteil von diesem weg und in dem montierten Zustand zwischen zwei aneinander anliegenden Wandungen benachbarter Formteile hindurch bis zu zumindest einer Außenwand dieser benachbarten Formteile hin.
Insbesondere kann in einem oder beiden der Formteile in einer dem anderen Formteil zugewandten Wandung eine Aussparung ausgebildet sein, welche der Kontur der Halteeinrichtung angepasst ist, so dass die beiden im montierten Zustand aneinander anliegenden Formteile die Halteeinrichtung fest zwischen sich aufnehmen. Jedoch ist dies nicht zwingend so, denn gegebenenfalls ist eine lose Führung mit Spiel für die Halteeinrichtung zwischen den zusammengesetzten Formteilen vorteilhaft, wenn beispielsweise anderenfalls während des Pressens der Formteile gegeneinander unerwünschte Spannungen zwischen diesen auftreten würden.
Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung, bei der das Zusatz-Formteil eine sich in Entformungsrichtung verbreiternde Kontur aufweist. Abstrakt gesprochen, kann somit eine keilförmige Ausgestaltung des Zusatz-Formteils vorgesehen werden, um keilförmig zueinander verlaufende Wandungen des Gussteils auszubilden, welche insbesondere in zwei Verstell- bzw. Entformungsrichtungen der dem Zusatz-Formteil benachbarten Formteile hinterschnittige Wandungen des Gussteils ausbilden. Natürlich können anstelle keilförmiger Zusatz-Formteile auch beliebig anders geformte Formteile eingesetzt werden, welche insbesondere auch strukturierte, geformte Wandungen aufweisen.
Kriterium ist dabei insbesondere, dass in der vollständig geschlossenen Form der Druckgießform solche Wandungen des Zusatz-Formteils keine hinsichtlich dessen Entformungsrichtung vorspringenden Wandungen aufweisen, welche entsprechende rückspringende Wandungen des Gussteils ermöglichen würden. In einem solchen Fall wäre gegebenenfalls der Einsatz mehrerer unter Umständen auch ineinander verschachtelt angeordneter Zusatz-Formteile realisierbar.
Eigenständig die Aufgabe lösend ist außerdem eine Schlicker-Druckgießanlage mit einer derartigen Druckgießform und mit einer Aufnahme für zumindest diese Druckgießform und mit einer Halte- und Verstelleinrichtung zum zeitweiligen Halten des Zusatz-Formteils und zum Verstellen des Zusatz-Formteils in einem Entformungsschritt in einer Entformungsrichtung mit sowohl einer Richtungskomponente in einer ersten Richtung als auch zusätzlich einer Richtungskomponente in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung.
Eine solche Aufnahme für eine derartige Druckgießform ist im Wesentlichen für sich genommen bekannt und dient zum Einspannen oder Befestigen der einzelnen Formteile einer solchen Druckgießform, so dass die Formteile aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Außerdem dient die Aufnahme dazu, durch die Aufnahmekomponenten selber oder mittels daran außen anliegender Pressstempel die einzelnen Formteile während des Druckgießens unter eine äußere Spannung zu setzen, welche dem Druck des eingegossenen Schlickers entgegenwirkt und die Formteile fest zusammenhält. Besonderheit ist die Halte- und Verstelleinrichtung, welche das Zusatz-Formteil während des Montierens, Demontierens und des Druckgießvorgangs in einer jeweils definierten Position halten kann. Außerdem ist die Halte- und Verstelleinrichtung ausgebildet, das Zusatz-Formteil in eine jeweils erforderliche Position und gegebenenfalls Raumlage zu verstellen. Ermöglicht wird dadurch, mittels der Halte- und Verstelleinrichtung das Zusatz-Formteil in eine vordefinierte Position innerhalb der Aufnahme zu setzen, bevor die weiteren Formteile auf das Zusatz-Formteil zu bewegt werden, um dieses letztendlich fest zu umschließen und zwischen sich aufzunehmen.
Insbesondere kann die Halte- und Verstelleinrichtung in der geschlossenen Position auch dazu dienen, das Zusatz-Formteil gegen eines oder zwei benachbarte Formteile vorzuspannen, um so den Formraum mit auszubilden und ein Verstellen des Zusatz-Formteils in einen Abschnitt zu verhindern, in welchem eine Wandung des Gussteils auszubilden ist.
Während des Gießens kann die Halte- und Verstelleinrichtung das Zusatz-Formteil gemäß dazu alternativer Ausgestaltung jedoch auch entkoppelt bzw. kräftefrei halten und als ein inaktiver Haltearm wirken, um nicht in unerwünschter Weise den Presskräften entgegenzuwirken, welche von Presszylindern von außen her auf die benachbarten Formteile einwirken. In einem solchen Fall weist die Halte- und Verstelleinrichtung z.B. einen Kupplungsmechanismus auf, welcher eine Verstellung des Zusatz-Formteils aufgrund von Kräften zulässt, die über benachbarte Formteilen einwirken, ohne durch die Halte- und Verstelleinrichtung daran in unerwünschtem Maße gehindert zu werden.
Nach dem Gießen dient die Halte- und Verstelleinrichtung insbesondere dazu, das Zusatz-Formteil an dem gegossenen Gussteil zu halten, während zumindest eines der zu dem Zusatz-Formteil benachbarten Formteile wegbewegt wird.
Nach dem Verstellen eines benachbarten Formteils oder mehrerer benachbarter Formteile weg von dem Zusatz-Formteil kann dann nachfolgend das Zusatz-Formteil mittels der Halte- und Verstelleinrichtung in dessen Entformungsrichtung vom Gussteil weggeführt werden. Das Wegführen bzw. Abnehmen des Zusatz-Formteils vom Gussteil kann bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen, während die benachbarten Formteile noch nicht vollständig wegbewegt sind. Auch möglich ist, vor dem Wegnehmen des Zusatz-Formteils von dem gegossenen Gussteil bzw. Scherben eine Halteeinrichtung für das Gussteil unter das Gussteil zu führen, so dass das Zusatz-Formteil erst weggenommen wird, wenn das Gussteil in einem dazu benachbarten Abschnitt von der Halteeinrichtung gehalten und abgestützt wird. Dies verhindert ein Verbiegen oder Abscheren benachbarter Wandungen des Gussteils.
Vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung, bei der die Halte- und Verstelleinrichtung einen Antrieb zum automatisierten Verstellen des Zusatz-Formteils aufweist. Ein solcher Antrieb kann insbesondere ein elektromotorischer Antrieb sein, welcher ein Verstellelement aufweist, das die Formteil-Halteeinrichtung greift oder daran befestigt ist und das die Formteil-Halteeinrichtung mit dem daran angeordneten Zusatz-Formteil im Raum halten und/oder verstellen kann. Neben elektromotorischen Antrieben können aber auch beliebige andere Antriebstypen eingesetzt werden, insbesondere hydraulische und pneumatische Antriebe.
Realisierbar ist auch eine Ausgestaltung, bei der die Halte- und Verstelleinrichtung einen Mechanismus zum manuellen Verstellen des Zusatz-Formteils aufweist. So können beispielsweise Griffelement vorgesehen sein, welche durch einen Techniker ergriffen werden können, um das Zusatz-Formteil manuell in eine andere Position zu bringen bzw. zu verstellen.
Umsetzbar ist auch eine Ausgestaltung, bei der die Aufnahme das erste Formteil zum Entformen mit der ersten Richtung in einer abwärts gerichteten Richtung, insbesondere vertikal nach unten vom Formraum weg, hält oder führt. Eine solche Verfahrensweise ist insbesondere vorteilhaft einsetzbar beim Gießen von Toilettenschüsseln, bei welchen das erste Formteil in die eigentliche Schüsselöffnung eingesetzt ist und vorzugsweise nach unten hin abgenommen wird, wobei dann das Zusatz-Formteil angeordnet sein kann, um eine rückseitige Wandung der Toilettenschüssel, welche nicht senkrecht nach unten bzw. im Gebrauchszustand senkrecht nach oben verläuft, sondern schräg nach hinten zu einer rückseitigen Wandung hinter der Toilette verlaufend führt.
Eigenständig gelöst wird die Aufgabe durch ein Druckgießverfahren mit einer derartigen Druckgießform oder in einer derartigen Druckgießanlage mit nach einem Gießen eines Gussteils den Schritten Entfernen des ersten Formteils in einer ersten Richtung weg von einem Formraum, dabei zumindest anfänglich Halten eines Zusatz-Formteils am Formraum und danach Entfernen des Zusatz-Formteils in einer Entformungsrichtung mit sowohl einer Richtungskomponente in der ersten Richtung als auch zusätzlich einer Richtungskomponente in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei verweisen in den verschiedenen Figuren jeweils zueinander gleiche Bezugszeichen auf zueinander gleiche oder gleich wirkende Komponenten und Verfahrensschritte, so dass jeweils abgesehen von ausdrücklich genannten Unterschieden auch die Ausführungen zu den übrigen Figuren gelten. Es zeigen:

Fig. 1: eine Teilschnittansicht durch eine geschlossene Druckgießform;
Fig. 2: die Komponenten gemäß Fig. 1 in einer Betriebsstellung, bei welcher nach dem Gießen eines Gussteils ein erstes, unteres Formteil nach unten hin wegbewegt wird;
Fig. 3: die Komponenten gemäß Fig. 1 und 2 bei einem späteren Verfahrensschritt, bei dem auch ein Zusatz-Formteil wegbewegt wird; und
Fig. 4: eine seitliche Draufsicht auf die Komponenten gemäß Fig. 1 in einem Verfahrensschritt während des Zusammenbaus der Druckgießform.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht eine beispielhafte Schlicker-Druckgießform 100 aus mehreren einzelnen Formteilen 101, 103, 105, 107, welche im zusammengesetzten Zustand zwischen sich einen Formraum 109 ausbilden. In der beispielhaften Darstellung ist eine Positionierung der Schlicker-Druckgießform 100 in bevorzugter Gießstellung skizziert, bei welcher die Toilettenschüssel kopfüber gegossen wird. Natürlich kann das Gießen und/oder Entformen auch mit anderen Ausrichtungen der Schlicker-Druckgießform 100 durchgeführt werden.
Die Formteile bestehen insbesondere in einem dem Formraum 109 zugewandten Abschnitt aus einem permeablen Material, welches in Schlicker enthaltene Flüssigkeit hindurchlässt, aber auf der Oberseite Festpartikel des Schlickers abscheiden lässt. Rückseitig bzw. außenseitig sind die Formteile 101, 103, 105, 107 an jeweils einer Formteil-Umhüllung 102, 104, 106 bzw. 108 angeordnet, insbesondere befestigt. Die Formteil-Umhüllungen 102, 104, 106, 108 sind ausgebildet, um außenseitig Stempel, insbesondere Pressstempel 115 - 118 anzusetzen, um die Formteile 101, 103, 105, 107 während des Schlickergusses fest gegeneinander zu spannen. Die Formteil-Umhüllungen 102, 104, 106, 108 können dabei Bestandteil einer Aufnahme für eine Druckgießform 101 in einer Schlicker-Druckgießanlage sein. Eine solche Aufnahme kann aber auch unabhängig davon aus weiteren Komponenten einer Schlicker-Druckgießanlage ausgebildet sein, welche zum Halten und Verstellen der Formteile 101, 103, 105, 107 zusammen mit den Formteil-Umhüllungen 102, 104, 106 bzw. 108 ausgebildet sind.
Ein Schlicker-Zuführungsrohr 114 führt durch eines, beispielsweise ein zweites der Formteile 103 von außen kommend bis zu dem Formraum 109. Über das Schlicker-Zuführungsrohr 114 wird während des Druckgießens Schlicker in den Formraum 109 eingepresst, um darin einen Scherben bzw. das Gussteil auszubilden. Über die Formteile 101, 103, 105, 107 und einen Auslass 123 wird Flüssigkeit aus dem Schlicker nach außen hin abgeführt.
Der Formraum 109 ist bei der beispielhaften Schlicker-Druckgießform 100 ausgebildet zum Formen einer Toilettenschüssel als beispielhaftem Gussteil 110. Ein Teil des Formraums 109 dient zum Ausbilden eines Schüsselabschnitts 111, welcher in umgekehrter Benutzungsstellung die eigentliche Toilettenschüssel ausbildet. Außerdem dient der Formraum 109 zum Ausbilden eines Auslass-Rohrabschnitts 112, welcher rückseitig und in Gebrauchsstellung unten seitlich von dem Schüsselabschnitt 111 wegführt. Der Auslass-Rohrabschnitt 112 führt dabei in Gebrauchsstellung von unten nach oben und weist grob schematisch ausgedrückt eine schlangenartige Form mit einer erst aufwärts und dann wieder rückwärts ausgebildeten Biegung auf. Optional kann ein weiterer Abschnitt des Formraums 109 als vorderseitige Fußstütze ausgebildet sein, welche in Gebrauchsstellung nach schräg vorne und unten hin ausgebildet wird.
Eine Besonderheit der beispielhaften Toilettenschüssel ist, dass eine rückseitige und in Gebrauchsstellung nach oben gerichtete Schüsselwand 113 als nach schräg hinten verlaufende Schüsselwand 113 oberhalb des Auslass-Rohrabschnitts 112 ausgebildet ist.
Bei dieser Anordnung verlaufen somit einerseits ein oberseitiger Abschnitt bzw. in der Darstellung unterseitiger Abschnitt des Auslass-Rohrabschnitts 112 und dazu benachbart die schräge Schüsselwand 113 unter einem Winkel auseinanderführend voneinander nach schräg hinten weg. Zugleich verläuft die Wand der schrägen Schüsselwand 113 unter einem schrägen Winkel α zur Entformungsrichtung des benachbarten ersten Formteils 101 und die Wand des Auslass-Rohrabschnitts 112 unter einem noch größeren Winkel dazu. Dadurch entsteht eine hinterschnittige Wandung der Toilettenschüssel 111, wobei zugleich auch aus Sicht eines seitlich dazu angeordneten vierten der Formteile 107 eine hinterschnittige Wandung durch den Abschnitt des Auslass-Rohrabschnitts 112 entsteht.
Der dadurch entstehende Raum zwischen der schrägen Schüsselwand 113 und dem Auslass-Rohrabschnitt 112 kann nicht mit einem Formteilabschnitt besetzt werden, das nach dem Gießen durch einfache lineare Bewegung des ersten oder des vierten Formteils 101, 107 in zueinander senkrechter Verstellrichtung als erster bzw. zweiter Richtung x, y entnehmbar ist. Daher ist in diesem Raum und insbesondere etwas übergreifend in den Raum außerhalb des hinterschnittigen Bereichs ein Zusatz-Formteil 119 eingesetzt.
Das beispielhafte Zusatz-Formteil 119 weist dabei eine seiner Wandungen auf, welche an einer Wandung des ersten Formteils 101 anliegt. Die übrigen Wandungsabschnitte des Zusatz-Formteils 119 sind dem Formraum 109 zugewandt, insbesondere dessen Abschnitten zur Ausbildung des Auslass-Rohrabschnitts 112 und der schrägen Schüsselwand 113.
Das Zusatz-Formteil 119 weist eine Formteil-Halteeinrichtung 120 auf, welche in seitlicher Richtung von dem Zusatz-Formteil 119 wegführt und bis zu einer Außenseite des oder der zur Formteil-Halteeinrichtung 120 benachbarten Formteile 101, 103 führt.
Außenseitig der Schlicker-Druckgießform 100 greift an der Formteil-Halteeinrichtung 120 beispielhaft ein Halteelement 121 für die Formteil-Halteeinrichtung an. Die Verbindung zwischen der Formteil-Halteeinrichtung 120 und dem Halteelement 121 kann gelenkig und/oder voneinander lösbar ausgestaltet sein.
Anstelle eines Halteelements 121 kann auch eine beliebige andere Verbindungsanordnung vorgesehen werden, insbesondere Gestänge- und/oder Greifanordnung, welche die Formteil-Halteeinrichtung 120 und darüber das Zusatz-Formteil 119 stets in einer definierten Position halten bzw. zwischen verschiedenen Positionen definiert verstellen kann.
Das Halteelement 121 führt zu einem Antrieb 122, welcher beispielsweise elektromotorisch ausgebildet ist und über die zwischengeschalteten Komponenten eine gesteuerte Verstellung des Zusatz-Formteils 119 ermöglicht.
Das erste der Formteile 101 ist zusammen mit der ersten Formteil-Umhüllung 102 in einer ersten Richtung x, beispielsweise vertikal nach unten verstellbar. Das gegenüberliegende zweite Formteil 103 kann stationär fest in einem Rahmen einer Pressenanordnung bzw. Schlicker-Druckgießanlage angeordnet sein, kann aber alternativ auch längs insbesondere der ersten Richtung x verstellbar angeordnet sein. Die beiden weiteren beispielhaft dargestellten dritten und vierten Formteile 105, 107 und deren Formteil-Umhüllungen 106 bzw. 108 sind in einer bzw. längs einer zweiten Richtung y verstellbar, wobei die zweite Richtung y vorzugsweise senkrecht zur ersten Richtung x verläuft. In der geschlossenen Stellung wirkt über die außenseitig anliegenden Pressstempel 115 - 118 jeweils eine Presskraft Fp auf die Formteile 101, 103, 105, 107 in Richtung des Formraums 109 und somit entgegen dem Schlickerdruck, der im Formraum 109 während des Druckgießens herrscht.
Fig. 2 zeigt eine Situation eines Verfahrensschritts, welcher nach dem Beendigen des Schlicker-Druckgusses zur Entformung des Gussteils 110 dient. Beispielhaft ist dabei das erste Formteil 101 von den übrigen Formteilen 103, 105, 107 längs der ersten Richtung x wegbewegt. Dabei wirken zur Stützung noch Haltekräfte Fh auf die übrigen Formteile 103, 105, 107.
Das Zusatz-Formteil 119 wird von der Halteanordnung aus dem Halteelement 121 und dem Antrieb 122 über die Formteil-Halteeinrichtung 120 noch in der Gießposition gehalten. Wie erkennbar ist, wäre eine Verstellung des Zusatz-Formteils in der ersten Richtung x oder der zweiten Richtung y nicht möglich. Eine Verstellrichtung bzw. Entformungsrichtung r für das Zusatz-Formteil 119 führt schräg zu sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung x, y unter einem Winkel zu diesen.
Fig. 3 zeigt einen nachfolgenden Verfahrensschritt, bei welchem das Zusatz-Formteil 119 in dessen Entformungsrichtung r von dem Gussteil 110 wegbewegt wird. Dies erfolgt insbesondere automatisiert mit Hilfe des Antriebs 122.
Im nachfolgenden Verfahrensverlauf werden auch die übrigen Formteile 103, 105, 107 von dem Gussteil 110 wegbewegt, wobei eine Halteeinrichtung bzw. Auflage für das Gussteil 110 zwischen den genannten Verfahrensschritten unter das Gussteil gesetzt wird.
Fig. 4 zeigt einen späteren oder früheren Verfahrensschritt, bei welchem die Komponenten der Schlicker-Druckgießform 100 zusammengesetzt werden. Dabei ist rein beispielhaft das Zusatz-Formteil 119 mittels der Verstellanordnung bzw. des Halteelements 121 und des Antriebs 122 bereits in eine definierte Position relativ zum ersten Formteil 101 gebracht. Nachfolgend wird mittels einer Verstellkraft Fm das gegenüberliegende zweite Formteil 103 auf diese Anordnung aufgesetzt. In weiteren Verfahrensschritten werden dann von den Seiten her das dritte und das vierte Formteil 105, 107 an die Anordnung angesetzt, um die Schlicker-Druckgießform 100 vollständig zu schließen. Bei der Bewegung des Zusatz-Formteils 119 kann prinzipiell ebenfalls eine geradlinige Verstellbewegung entlang der Entformungsrichtung r vorgesehen sein. Jedoch können beliebige andere Verstellrichtungen r1 zur Verstellung des Halteelements 121 und darüber des Zusatz-Formteils 119 vorgesehen werden, so dass dieses beliebige Positionen im Raum annehmen kann, sofern dies gewünscht und erforderlich sein sollte. Dabei sind die genannten Bewegungsabläufe zum Zusammensetzen auch modifizierbar, insbesondere auch umkehrbar.
Fig. 4 zeigt eine vorderseitige Außenwand der ersten Formteil-Umhüllung 102, welche sich in der Zeichnung vorderseitig nach oben hin erstreckt bis zu einer Montagehöhe des Zusatz-Formteils 119 bzw. von dessen abstehender Formteil-Halteeinrichtung 120. Die erste Formteil-Umhüllung 102 weist in ihrer oberseitigen Wandung eine Aussparung auf, welche zur Aufnahme der Formteil-Halteeinrichtung 120 dient. Dadurch kann die Formteil-Halteeinrichtung 120 im geschlossenen Zustand der Schlicker-Druckgießform 100 bis zu der Außenseite der umgrenzenden Formteil-Umhüllungen 102, 104 reichen oder aus diesen herausragen, um mittels des Halteelements 120 gefasst oder gehalten werden zu können.

Bezugszeichenliste:

100: Schlicker-Druckgießform
101: erstes Formteil
102: erste Formteil-Umhüllung
103: zweites Formteil
104: zweite Formteil-Umhüllung
105: drittes Formteil
106: dritte Formteil-Umhüllung
107: viertes Formteil
108: vierte Formteil-Umhüllung
109: Formraum
110: Gussteil
111: Schüsselabschnitt
112: Auslass-Rohrabschnitt
113: schräge Schüsselwand
114: Schlicker-Zuführungsrohr
115-118: Pressstempel
119: Zusatz-Formteil
120: Formteil-Halteeinrichtung
121: Halteelement für Formteil-Halteeinrichtung
122: Antrieb
123: Auslass

x: ersten Richtung
y: zweite Richtung
r: Entformungsrichtung für Zusatz-Formteil
r1: Verstellrichtung
Fh: Haltekraft
Fm: Verstellkraft
Fp: Presskraft

α: Winkel der schrägen Schüsselwand zur ersten Richtung

Claims

Schlicker-Druckgießform (100) mit
- einem Formraum (109) zum Druckgießen eines Gussteils (110) und den Formraum (109) in einer Druckgießstellung umschließenden Formteilen (101, 103, 105, 107),

- wobei ein erstes der Formteile (101) in einer ersten Richtung (x) verstellbar ist,

- ein Zusatz-Formteil (119) in der Druckgießstellung zwischen einem dem Formraum (109) zugewandten Abschnitt des ersten Formteils (101) und dem Formraum (109) angeordnet ist,

- wobei das Zusatz-Formteil (119) zumindest während eines ersten Entformungsschritts in einer Entformungsrichtung (r) mit sowohl einer Richtungskomponente in der ersten Richtung (x) als auch zusätzlich einer Richtungskomponente in einer zweiten Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x) geradlinig verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Zusatz-Formteil (119) eine Formteil-Halteeinrichtung (120) aufweist, welche sich seitlich quer zur ersten Richtung (x) bis zu einem Außenumfang des ersten Formteils (101) oder weiter als ein Außenumfang des ersten Formteils (101) oder einer Formteil-Umhüllung (102) des ersten Formteils (101) erstreckt.
Druckgießform (100) nach Anspruch 1, bei der das erste Formteil (101) ausschließlich längs der ersten Richtung (x) verstellbar ist und das Zusatz-Formteil (119) zumindest während des ersten Entformungsschritts ausschließlich in der Entformungsrichtung (r) verstellbar ist.
Druckgießform (100) nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Zusatz-Formteil (119) und das erste Formteil (101) ausgebildet sind, in der Gießstellung einen Teil des Formraums (109) derart voneinander beabstandet zu umschließen, dass der Teil des Formraums zum Ausbilden eines sowohl schräg zu der ersten Richtung (x) als auch schräg zu der zweiten Richtung (y) verlaufenden Formteilabschnitts (113) verläuft.
Druckgleßform (100) nach einem vorstehenden Anspruch, bei der das Zusatz-Formteil (119) eine sich in Entformungsrichtung (r) verbreiternde Kontur aufweist.
Druckgießform (100) nach einem vorstehenden Anspruch, bei der die Formteil-Halteeinrichtung (120) von dem Zusatz-Formteil (119) absteht.
Druckgießform (100) nach einem vorstehenden Anspruch, bei der die Formteil-Halteeinrichtung (120) ausgehend von Zusatz-Formteil (119) von diesem weg und in dem montierten Zustand zwischen zwei aneinander anliegenden Wandungen benachbarter Formteile (102, 103) hindurch führt bis zu zumindest einer Außenwand dieser benachbarten Formteile (102, 103) hin.
Druckgießform (100) nach einem vorstehenden Anspruch, bei der eine Formteil-Umhüllung (102) eines der Formteile in ihrer Wandung eine Aussparung aufweist, weiche zur Aufnahme der Formteil-Halteeinrichtung (120) dient.
Druckgießform (100) nach Anspruch 7, bei der die Aussparung der Kontur der Halteeinrichtung (120) angepasst ist, so dass die beiden im montierten Zustand aneinander anliegenden Formteile die Halteeinrichtung (120) insbesondere fest zwischen sich aufnehmen.
Schlicker-Druckgießanlage mit
- einer Druckgießform nach einem vorstehenden Anspruch und

- einer Aufnahme für zumindest diese Druckgießform und

- einer Halte- und Verstelleinrichtung (122) zum zeitweiligen Halten des Zusatz-Formteils (119) und zum Verstellen des Zusatz-Formteils (119) in einem Entformungsschritt in einer Entformungsrichtung (r) mit sowohl einer Richtungskomponente in einer ersten Richtung (x) als auch zusätzlich einer Richtungskomponente in einer zweiten Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x).
Druckgießanlage nach Anspruch 9, bei der die Halte- und Verstelleinrichtung (122) einen Antrieb zum automatisierten Verstellen des Zusatz-Formteils (119) aufweist.
Druckgießanlage nach Anspruch 9, bei der die Halte- und Verstelleinrichtung (122) einen Mechanismus zum manuellen Verstellen des Zusatz-Formteiis (119) aufweist.
Druckgießanlage nach Anspruch 9 bis 11, bei der die Aufnahme das erste Formteil (101) zum Entformen mit der ersten Richtung (x) in einer abwärts gerichteten Richtung, insbesondere vertikal nach unten vom Formraum weg, hält oder führt.
Druckgießanlage nach Anspruch 9 bis 12, bei der die Halte- und Verstelleinrichtung (122) ausgebildet ist, das Zusatz-Formteil (119) mittels der Halte- und Verstelleinrichtung (122) in eine vordefinierte Position innerhalb der Aufnahme zu setzen, bevor die weiteren Formteile (102, 103) auf das Zusatz-Formteil (119) zu bewegt werden und/oder das Zusatz-Formteil (119) an dem gegossenen Gussteil (110) zu halten, während zumindest eines der zu dem Zusatz-Formteil (119) benachbarten Formteile (102, 103) wegbewegt wird.
Druckgießverfahren mit einer Druckgießform nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder in einer Druckgießanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, mit nach einem Gießen eines Gussteils (110) den Schritten
- Entfernen des ersten Formteils (101) in einer ersten Richtung (x) weg von einem Formraum (109),

- dabei zumindest anfänglich Halten eines Zusatz-Formteils (119) am Formraum (109) und

- danach Entfernen des Zusatz-Formteils (119) in einer Entformungsrichtung (r) mit sowohl einer Richtungskomponente in der ersten Richtung (x) als auch zusätzlich einer Richtungskomponente in einer zweiten Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x).