EP4681898A1 - Herstellung eines keramischen druckgussbauteils - Google Patents

Herstellung eines keramischen druckgussbauteils

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Publication number
EP4681898A1
EP4681898A1 EP25190138.5A EP25190138A EP4681898A1 EP 4681898 A1 EP4681898 A1 EP 4681898A1 EP 25190138 A EP25190138 A EP 25190138A EP 4681898 A1 EP4681898 A1 EP 4681898A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold
guide
carriers
carrier
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25190138.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Bartl
Horst Hebestreit
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.)
Sama Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Sama Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sama Maschinenbau GmbH filed Critical Sama Maschinenbau GmbH
Publication of EP4681898A1 publication Critical patent/EP4681898A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/265—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor pressure being applied on the slip in the filled mould or on the moulded article in the mould, e.g. pneumatically, by compressing slip in a closed mould
    • B28B1/266—Means for counteracting the pressure being applied on the slip or on the moulded article in the mould, e.g. means for clamping the moulds parts together in a frame-like structure

Definitions

  • the invention relates to a method and a die-casting system for producing a ceramic die-cast component. Furthermore, the invention relates to a mold and a mold carrier.
  • slip casting One method for manufacturing a ceramic die-cast component is slip casting.
  • the body is formed by removing water from an aqueous suspension through a porous, water-absorbing mold.
  • a particularly efficient slip casting process is slip die casting with porous, reusable plastic molds. In this process, the slip is injected into the mold at high pressure and immediately dewatered. Before the slip is injected, the mold must be assembled and pressed together using clamping units under pressure.
  • a mold typically consists of two or more complementary mold components that form a mold assembly. These components are usually mounted on mold carriers, also known as mold clamping plates, clamping plates, or press plates. To close the mold, the movable mold components are moved into a closed position by means of the clamping units. The individual mold components must be positioned very precisely relative to each other; otherwise, they will shift. The mold would then not be tightly sealed, and a proper casting process could not take place.
  • mold carriers also known as mold clamping plates, clamping plates, or press plates.
  • One object of the present invention is to simplify the production of a ceramic die-cast component.
  • the invention provides that at least one molded part of a mold assembly of a casting mold is guided on another molded part of this mold assembly, with this guidance being effected by the mold carriers associated with these molded parts.
  • at least two mold carriers are connected to each other in such a way that one of the mold carriers is guided on or in the other mold carrier.
  • the provided guide ensures that a guided, movable mold carrier is permanently positioned precisely relative to the mold carrier itself. This eliminates the need to reposition the guided mold carrier when closing the mold, thus preventing any free positioning of the molded part associated with that carrier. In other words, each molded part supported by a guided mold carrier is automatically positioned correctly relative to the other molded parts in the assembly.
  • only a stop element may be required to define the end position of the guided mold carrier. This significantly simplifies the technical requirements for closing the mold. This is significantly improved. In particular, less effort is required in the handling of the movable mold carriers. The only remaining requirement is that a sufficiently large force is exerted on the mold carrier to be moved.
  • the direction of this force no longer needs to be precisely aimed at the clean closure of the mold. Since the mold carrier is guided, its direction of movement is predetermined, so it is sufficient if the force acting upon it has a sufficiently large component in its desired direction of movement. Naturally, in practice, the aim will be to achieve the closest possible alignment between the direction of force and the direction of movement; however, precise directional application of force to the guided mold carrier is not necessary, let alone free positioning of the mold carrier in space. In this way, the design effort for positioning the mold components relative to each other can be significantly reduced. The production of a ceramic die-cast component is thus greatly simplified.
  • a mold carrier designed to support a mold part, which serves to form a mold assembly of a casting mold for the production of a ceramic die-cast component, in particular for the production of a ceramic die-cast component using a slip casting process in which the mold parts are used multiple times and consist of a porous plastic material, is characterized according to the invention in that it has at least one guide for a further mold carrier.
  • a mold for producing a ceramic die-cast component in particular using a slip die-casting process, in The mold, in which the molded parts are used multiple times and are made of a porous plastic material, comprises several molded parts forming a molded part assembly and several mold carriers assigned to individual molded parts, wherein at least two of these molded parts are attached to different mold carriers, i.e., that a first molded part is attached to a first mold carrier and that a second molded part is attached to a second mold carrier different from the first.
  • this mold is characterized in that at least one guide for another of these mold carriers is provided in one of these at least two mold carriers, wherein one of these mold carriers is guided in the guide and movable along a guide track formed by this guide, whereby, when the guided mold carrier moves in the closing direction, the molded part of the molded part assembly assigned to this guided mold carrier can be brought into its closed position.
  • the mold part carried by the guided mold carrier is positioned relative to the mold part carried by the mold carrier having the guide during the opening and closing of the mold, i.e. during the opening and closing movement.
  • a die-casting machine for producing a ceramic die-cast component in particular using a slip die-casting process in which the molded parts are used multiple times and consist of a porous plastic material, comprises a mold with several molded parts forming a molded part assembly and several molded part carriers assigned to individual molded parts, wherein at least two of these molded parts are attached to molded part carriers different from one another, and is characterized according to the invention in that that at least one of these molded part carriers provides a guide for another of these molded part carriers.
  • a method for producing a ceramic die-cast component wherein the method is in particular a slip die-casting process in which the molded parts are used multiple times and consist of a porous plastic material, wherein the die-cast component is produced by means of a mold comprising several molded parts and several mold carriers, wherein at least two of these molded parts are attached to different mold carriers, is characterized according to the invention in that at least one guide for another of these mold carriers is provided in one of these mold carriers, wherein one of these other mold carriers is guided in this guide and moved along a guide track formed by this guide, whereby the molded part of the molded part assembly associated with this guided mold carrier is moved from an open position to a closed position.
  • the molded parts are complementary die-casting molded parts.
  • the type and design of the guide used which is provided by a mold carrier, can vary.
  • it is a linear guide formed by a sliding bearing.
  • the guide of the mold carrier has several spaced-apart guide elements, for example, guide bushings.
  • the closing unit has a contact surface, for example, the contact surface of a traversing cylinder of a traversing unit, which, during the closing movement, loosely acts upon the guided mold carrier, thus establishing a releasable operative connection with it and moving it into the closed position.
  • the movement of the guided mold carrier is carried out according to the design of the guide or according to the guide track formed by the guide, preferably by means of a linear movement.
  • the guided mold carrier is moved back along its guide track after the mold has been filled, thereby bringing the mold part of the mold assembly associated with the mold carrier from a closed position to an open position.
  • suitable opening means are provided for opening the mold, i.e., for pressing the tool, after the casting process is complete. These means cause the movable mold carrier to return to its open position.
  • spring elements can be used as opening means, which are actuated when the mold closes, so that when the closing force is released, the movable mold carrier is moved back to its initial position by the restoring force of the spring element.
  • the mold includes a spring element that is deformable by a guided mold carrier when the latter is moved in the closing direction, and which, in its deformed state, acts on this mold carrier in the opening direction.
  • the mold comprises two mold carriers, i.e., a guide for a second mold carrier is provided on a first mold carrier.
  • the mold comprises three mold carriers.
  • two guides are provided on the first mold carrier, namely one for the second mold carrier and one for the third mold carrier.
  • a guide for the second mold carrier is provided on the first mold carrier, and a guide for the third mold carrier is provided on the second mold carrier.
  • which is the second mold carrier and which is the third mold carrier is not specified. The result is determined by the order in which the mold parts are moved when the mold is closed.
  • At least one of the mold carriers is stationary, i.e., its position is fixed, and at least one other mold carrier is movable.
  • the mold carrier containing the guide is stationary.
  • only the mold carrier containing the guide is stationary, i.e., all other mold carriers are movable.
  • the mold can also be formed exclusively from movable mold carriers.
  • mold carriers guided in a guide are movable.
  • a fixed mold carrier is not necessarily required.
  • the mold carrier with the guide can be either fixed or movable.
  • the mold carrier with the guide is particularly movable if it is itself a mold carrier that is movably guided on another mold carrier.
  • the guided mold carrier and the mold carrier providing the guide do not form a single moving unit during the closing process of the mold. If a mold carrier that moves during the closing process has a guide for another movable mold carrier, the movable mold carriers connected to each other via the guide form a single moving unit during the closing process, with the directions of movement of the to differentiate between individual mold carriers during their respective partial movements of the closing process.
  • the movement of the movable mold carriers is preferably achieved solely by loosely applying suitable closing means.
  • the second movable mold carrier, guided in a first mold carrier is actuated by a locking cylinder. Since this actuation only needs to cause the second mold carrier to move along the closing direction defined by the guide, no further positioning by the locking unit is required. Because closing the mold no longer includes a positioning process, the locking device (mold closing unit) can be significantly simpler than in previous solutions, where positioning of the mold carrier relative to several other mold carriers was also necessary during the closing movement.
  • the invention described above is particularly suitable for the production of ceramic die-cast components. It is especially suitable for slip die-casting processes in which liquid porcelain slip is poured into the mold formed by the mold parts.
  • the invention is particularly suitable for slip die-casting processes in which the mold parts are reused multiple times and are made of a porous plastic material, since with this type of mold part it is not possible to guide one mold part within another.
  • the invention is particularly suitable for the production of multi-part porcelain objects, such as two-part handles.
  • a die-casting machine 20 for a slip die-casting process is described.
  • a three-part Henkel mold 1 with four cavities 2 is used.
  • the number of cavities is merely an example; the number of cavities can vary.
  • the Henkel mold 1 can also have three or five cavities.
  • the mold 1 comprises three interacting mold parts forming a mold assembly 10, namely a top part 3, a side part 4, and a bottom part 5.
  • the mold parts 3, 4, and 5 are They are reusable and made of a porous plastic material.
  • Each molded part 3, 4, 5 is assigned a molded part support 6, 7, 8.
  • Clamping plates serve as molded part supports 6, 7, 8.
  • the upper part 3 is attached to a fixed first clamping plate 6.
  • the side part 4 is attached to a horizontally movable second clamping plate 7.
  • the lower part 5 is attached to a vertically movable third clamping plate 8.
  • each linear guide has two guide bushings 12, as shown in Fig. 3 As shown. These guides 11 serve to receive and guide one guide rod 9 each, which is firmly connected to the second clamping plate 7. As shown in Fig. 4 In a sectional top view of the mold 1, the second clamping plate 6 is guided in the first clamping plate 6 by means of two guide rods 9 spaced apart from each other in the longitudinal direction 21 of the mold.
  • the two guide rods 9, which can also be made in one piece or integrally with the second clamping plate 7, are considered integral components of the second clamping plate 7.
  • the second clamping plate 7 is moved from an open position along a linear guide track 24 formed by these guides 11, as shown in Fig. 3 and 4 shown, movable into a closed position, as shown in Fig. 5
  • the second clamping plate 7 is actuated centrally, i.e., between the two guide rods 11, by a locking cylinder 13 of a form clamping unit 14.
  • a contact surface 15 of the locking cylinder 13 rests against the rear 16 of the second clamping plate 7.
  • the movement of the clamping plate 7 moves the side part 4 until it abuts the upper part 3.
  • two spring elements 17 are compressed.
  • the spring elements 17 are helical compression springs guided on the guide rods 9, with one end of the springs acting on the first clamping plate 6 and the other end of the springs acting on the second clamping plate 7.
  • the side part 4 is positioned against the upper part 3.
  • the lower part 5 then only needs to be positioned relative to the upper part 3 and the side part 4.
  • the side part 4 also rests against the lower part 5, and the mold 1 is closed.
  • the lower part 5 is moved into its closed position by means of a conventional second locking cylinder engaging the third clamping plate 8.
  • This second locking cylinder and the means required for the vertical movement of the third clamping plate 8 are not shown in the figures.
  • other structural elements of the die-casting machine 20, such as support frames, guide rails, and the like, are also not shown in the figures.
  • the interacting mold parts 3, 4, 5 form the closed casting chamber 18 of the casting mold 1 and the slurry can be pumped under pressure into the casting chamber 18, see Fig. 5 .
  • the components of the die-casting system 20 required for this purpose, such as slurry tanks, pumps, slurry and venting lines, and the like, are not shown in the figures.
  • the second clamping plate 27 is not connected to the first clamping plate 26.
  • the side panel 4 is formed by a locking cylinder 25 is positioned freely in space.
  • the second clamping plate 6 is firmly connected to the locking cylinder 25 with its back side 24 for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Druckgießanlage (20) zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Gießform (1) sowie einen Formteilträger (6, 7, 8). Um die Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, einen ersten Formteilträger (6) für ein Formteil (3) zur Bildung eines Formteilverbundes (10) einer Gießform (1) zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile (3, 4, 5) mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, mit einer Führung (11) für einen zweiten Formteilträger (7) zu versehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Druckgießanlage zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Gießform sowie einen Formteilträger.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils ist der Schlickerguß. Beim Schlickergießen wird der Scherben dadurch gebildet, daß einer wäßrigen Suspension durch eine poröse, wassersaugende Form Wasser entzogen wird. Ein besonders effizientes Schlickergießverfahren ist der Schlickerdruckguß mit porösen, mehrfach verwendbaren Kunststoffformen. Dabei wird der Schlicker mit hohem Druck in die Form eingespritzt und sogleich entwässert. Bevor der Schlicker eingespritzt wird, muß die Gießform zusammengesetzt und mit Hilfe von Schließeinheiten durch Beaufschlagung mit einer Preßkraft zusammengepreßt werden.
  • Die Gießform besteht üblicherweise aus zwei oder mehr komplementären Formteilen, die einen Formteilverbund bilden. Diese Formteile sind meist auf Formteilträger montiert, die auch als Formaufspannplatten, Spannplatten oder Preßplatten bezeichnet werden. Zum Schließen der Gießform werden die beweglichen Formteile mittels der Schließeinheiten in eine Schließstellung gefahren. Dabei müssen die einzelnen Formteile sehr genau zueinander positioniert werden, anderenfalls es zu Verschiebungen der Formteile zueinander kommen. Die Gießform wäre dann nicht dicht verschlossen und es könnte kein ordnungsgemäßer Gießvorgang erfolgen.
  • Dieses sehr genaue Positionieren der Formteile zueinander erfordert einen vergleichsweise hohen konstruktiven Aufwand.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Druckgießanlage, die erfindungsgemäße Gießform sowie den erfindungsgemäßen Formteilträger und umgekehrt.
  • Die Erfindung sieht gemäß ihrer Kernidee vor, daß wenigstens ein Formteil eines Formteilverbundes einer Gießform an einem anderen Formteil dieses Formteilverbundes geführt wird, wobei diese Führung über die diesen Formteilen zugeordneten Formteilträger erfolgt. Mit anderen Worten sind wenigstens zwei Formteilträger miteinander verbunden derart, daß einer der Formteilträger an bzw. in dem anderen Formteilträger geführt ist.
  • Durch die vorgesehene Führung ist ein geführter, beweglicher Formteilträger dauerhaft exakt zu dem die Führung aufweisenden Formteilträger positioniert, so daß das Schließen der Gießform keinen Positioniervorgang des geführten Formteilträgers und damit keine freie Positionierung des diesem Formteilträger zugeordneten Formteils im Raum mehr umfassen muß. Anders ausgedrückt wird jedes von einem geführten Formteilträger getragene Formteil ohne weiteres relativ zu den übrigen Formteilen des Formteilverbundes richtig positioniert. Je nach konstruktiver Ausgestaltung kann lediglich noch ein Anschlagselement notwendig sein, welches die Endposition des geführten Formteilträgers definiert. Hierdurch vereinfacht sich der für das Schließen der Gießform benötigte technische Aufwand deutlich. Insbesondere muß weniger Aufwand beim Verfahren der beweglichen Formteilträger betrieben werden. Hierbei kommt es lediglich noch darauf an, daß eine ausreichend große Kraft auf den zu bewegenden Formteilträger ausgeübt wird. Die Wirkungsrichtung dieser Kraft muß nicht mehr exakt auf das saubere Schließen der Gießform abzielen. Da der Formteilträger zwangsgeführt wird, ist seine Bewegungsrichtung vorgegeben, so daß es ausreichend ist, wenn die auf ihn einwirkende Kraft eine hinreichend große Komponente in seiner gewünschten Bewegungsrichtung aufweist. Selbstverständlich wird in der Praxis eine möglichst große Übereinstimmung der Kraftwirkungsrichtung mit der Bewegungsrichtung angestrebt werden; eine richtungsgenaue Beaufschlagung des geführten Formteilträgers ist jedoch nicht notwendig, geschweige denn eine freie Positionierung des Formteilträgers im Raum. Auf diese Weise kann der konstruktive Aufwand für ein Positionieren der Formteile zueinander deutlich verringert werden. Die Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils wird damit stark vereinfacht.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Formteilträger. Ein Formteilträger, der zum Tragen eines Formteils ausgebildet ist, welches Formteil zur Bildung eines Formteilverbundes einer Gießform zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils dient, insbesondere zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Führung für einen weiteren Formteilträger aufweist.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Gießform. Eine Gießform zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, umfaßt mehrere, einen Formteilverbund bildende Formteile sowie mehrere, einzelnen Formteilen zugeordnete Formteilträger, wobei wenigstens zwei dieser Formteile an voneinander verschiedenen Formteilträgern befestigt sind, d.h. daß ein erstes Formteil an einem ersten Formteilträger befestigt ist und daß ein zweites Formteil an einem von dem ersten Formteilträger verschiedenen zweiten Formteilträger befestigt ist. Diese Gießform ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser wenigstens zwei Formteilträger wenigstens eine Führung für einen anderen dieser Formteilträger vorgesehen ist, wobei einer dieser Formteilträger in der Führung geführt und entlang einer durch diese Führung gebildeten Führungsbahn bewegbar ist, wodurch bei einer Bewegung des geführten Formteilträgers in Schließrichtung das diesem geführten Formteilträger zugeordnete Formteil des Formteilverbundes in seine Schließstellung bringbar ist. Mit anderen Worten wird das von dem geführten Formteilträger getragene Formteil während des Öffnens und Schließens der Gießform, d.h. während der Öffnungs- und Schließbewegung, relativ zu demjenigen Formteil positioniert, das von dem die Führung aufweisenden Formteilträger getragen wird.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Druckgießanlage. Eine Druckgießanlage zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, umfaßt eine Gießform mit mehreren, einen Formteilverbund bildenden Formteilen sowie mehreren, einzelnen Formteilen zugeordneten Formteilträgern, wobei wenigstens zwei dieser Formteile an voneinander verschiedenen Formteilträgern befestigt sind, und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser Formteilträger wenigstens eine Führung für einen anderen dieser Formteilträger vorgesehen ist.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren. Ein Verfahren zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, wobei es sich bei dem Verfahren insbesondere um ein Schlickerdruckgußverfahren handelt, bei dem die Formteile mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, wobei das Druckgußbauteil mittels einer Gießform hergestellt wird, die mehrere Formteile und mehrere Formteilträger umfaßt, wobei wenigstens zwei dieser Formteile an voneinander verschiedenen Formteilträgern befestigt sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser Formteilträger wenigstens eine Führung für einen anderen dieser Formteilträger vorgesehen ist, wobei einer dieser anderen Formteilträger in dieser Führung geführt und entlang einer durch diese Führung gebildeten Führungsbahn bewegt wird, wodurch das diesem geführten Formteilträger zugeordnete Formteil des Formteilverbundes aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung gebracht wird.
  • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben bzw. ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Formteilen um zueinander komplementäre Druckguß-Gießformteile.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Formteilträgern um Formaufspannplatten, wobei in der Regel wenigstens ein Formteilträger als feststehende Aufspannplatte in der Maschine fixiert ist.
  • Die Art und Ausführung der zum Einsatz kommenden Führung, die durch einen Formteilträger bereitgestellt wird, kann variieren. Vorzugsweise handelt es sich um eine Linearführung, die durch ein Gleitlager gebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Führung des Formteilträgers mehrere voneinander beabstandete Führungselemente auf, beispielsweise Führungsbuchsen.
  • Zur Realisierung der geführten Bewegung des Formteilträgers dient eine Schließeinheit der Druckgießanlage, wobei die Schließeinheit den Formteilträger auf geeignete Weise beaufschlagt, um ihn und damit auch das ihm zugeordnete Formteil in seine Schließstellung zu bringen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Druckgießanlage eine Schließeinheit, die ausgebildet ist, einen in einer Führung eines Formteilträgers der Gießform geführten Formteilträger lose zu beaufschlagen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Schließeinheit eine Anlagefläche auf, beispielsweise die Anlagefläche eines Verfahrzylinders einer Verfahreinheit, die im Verlauf der Schließbewegung den geführten Formteilträger lose beaufschlagt und so mit diesem in einer lösbaren Wirkverbindung steht und ihn in die Schließstellung bewegt. Das Bewegen des geführten Formteilträgers erfolgt dabei entsprechend der Ausgestaltung der Führung bzw. entsprechend der durch die Führung gebildeten Führungsbahn, vorzugsweise unter Ausführung einer geradlinigen Bewegung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der geführte Formteilträger nach dem Befüllen der Gießform entlang seiner Führungsbahn zurückbewegt, wodurch das dem Formteilträger zugeordnete Formteil des Formteilverbundes aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung gebracht wird.
  • Wenn die beweglichen Formteilträger nur noch lose von den Schließmitteln beaufschlagbar, dann sind zum Öffnen der Gießform, d.h. zum Aufdrücken des Werkzeugs, nach Abschluß des Gießvorgangs geeignete Öffnungsmittel vorgesehen, die bewirken, daß der bewegliche Formteilträger in seine Öffnungsstellung zurückbewegt wird. Als Öffnungsmittel können beispielsweise Federelemente zum Einsatz kommen, welche beim Schließen der Form beaufschlagt werden, so daß bei einem Wegfall der Schließkraft der bewegliche Formteilträger durch die Rückstellkraft des Federelements in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Gießform ein Federelement, das von einem geführten Formteilträger, wenn dieser in Schließrichtung bewegt wird, verformbar ist, und das im verformten Zustand diesen Formteilträger in Öffnungsrichtung beaufschlagt.
  • Die Erfindungsidee kann in unterschiedlichen Gießformen auf verschiedene Weise realisiert werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Gießform zwei Formteilträger, d.h. an einem ersten Formteilträger ist eine Führung für einen zweiten Formteilträger vorgesehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Gießform drei Formteilträger. In einer ersten Variante einer solchen dreiteiligen Ausführung sind an dem ersten Formteilträger zwei Führungen vorgesehen, nämlich sowohl für den zweiten Formteilträger als auch für den dritten Formteilträger. Gemäß einer zweiten Variante dieser Ausgestaltung ist an dem ersten Formteilträger eine Führung für den zweiten Formteilträger vorgesehen und an dem zweiten Formteilträger ist eine Führung für den dritten Formteilträger vorgesehen. Welches in dieser Ausgestaltung der zweite und welcher der dritte Formteilträger ist, bestimmt sich nach der Reihenfolge, in der die Formteile bei dem Schließen der Form bewegt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens einer der Formteilträger feststehend, d.h. ortsunveränderlich, und wenigstens ein anderer Formteilträger beweglich. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der die Führung aufweisende Formteilträger feststehend. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ausschließlich der die Führung aufweisende Formteilträger feststehend, d.h. alle anderen Formteilträger sind beweglich. Die Gießform kann gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch ausschließlich aus beweglichen Formteilträgern gebildet sein.
  • Es ergibt sich von selbst, daß alle in einer Führung geführten Formteilträger beweglich sind. Es muß jedoch nicht zwingend einen feststehenden Formteilträger geben. Der die Führung aufweisende Formteilträger kann entweder feststehend oder beweglich sein. Der die Führung aufweisende Formteilträger ist insbesondere dann beweglich, wenn es sich dabei um einen Formteilträger handelt, der seinerseits an einem anderen Formteilträger beweglich geführt ist.
  • Ist der die Führung aufweisende Formteilträger feststehend ausgebildet, bildet der geführte Formteilträger zusammen mit dem die Führung bereitstellenden Formteilträger während des Schließvorgangs der Gießform keine Bewegungseinheit. Weist ein bei dem Schließvorgang beweglicher Formteilträger eine Führung für einen weiteren beweglichen Formteilträger auf, bilden die miteinander über die Führung verbundenen beweglichen Formteilträger eine Bewegungseinheit während des Schließvorgangs, wobei sich die Bewegungsrichtungen der einzelnen Formteilträger während der jeweils ihnen zugeordneten Teilbewegungen des Schließvorgangs voneinander unterscheiden.
  • Hervorzuheben ist, daß das Bewegen der beweglichen Formteilträger vorzugsweise nur mehr durch lose Beaufschlagung mit geeigneten Schließmitteln erfolgt. Beispielsweise wird der in einem ersten Formteilträger geführte zweite bewegliche Formteilträger von einem Schließzylinder beaufschlagt. Da diese Beaufschlagung lediglich noch eine Bewegung des zweiten Formteilträgers entlang der durch die Führung vorgegebenen Schließrichtung bewirken muß, ist eine über diese Beaufschlagung hinausgehende Positionierung durch die Schließeinheit nicht mehr erforderlich. Da das Schließen der Gießform keinen Positioniervorgang mehr mit umfaßt, kann die Schließvorrichtung (Formschließeinheit) deutlich einfacher ausgeführt sein als bei bisherigen Lösungen, bei denen während der Schließbewegung auch eine Positionierung des Formteilträgers relativ zu einer Anzahl weiterer Formteilträger erfolgen mußte.
  • Die oben beschriebene Erfindung eignet sich besonders für die Herstellung von keramischen Druckgußbauteilen. Die Erfindung eignet sich besonders für Schlickerdruckgußverfahren, bei denen flüssige Porzellanmasse (Schlicker) in die durch die Formteile gebildete Form gegossen wird. Die Erfindung eignet sich besonders für Schlickerdruckgußverfahren, bei denen die Formteile mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, da es bei dieser Art von Formteilen nicht möglich ist, ein Formteil in einem anderen Formteil zu führen. Die Erfindung eignet sich besonders für die Herstellung von mehrteiligen Gegenständen aus Porzellan, wie beispielsweise zweiteiligen Henkeln.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Gießform nach dem Stand der Technik, geöffnet (Querschnitt),
    Fig. 2
    Formteile der Gießform in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 3
    eine erfindungsgemäße Gießform, geöffnet(Querschnitt),
    Fig. 4
    eine erfindungsgemäße Gießform, geöffnet (Längsschnitt),
    Fig. 5
    eine erfindungsgemäße Gießform, geschlossen (Querschnitt).
  • Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
  • Beschrieben wird eine Druckgießanlage 20 für ein Schlickerdruckgußverfahren. Es wird eine dreiteilige Henkelgießform 1 mit vier Kavitäten 2 verwendet. Die Anzahl der Kavitäten ist dabei lediglich beispielhaft. Die Anzahl der Kavitäten kann variieren. So kann die Henkelgießform 1 beispielsweise auch drei oder fünf Kavitäten aufweisen.
  • Die Gießform 1 umfaßt drei, einen Formteilverbund 10 bildende, zusammenwirkende Formteile, nämlich ein Oberteil 3, ein Seitenteil 4 und ein Unterteil 5. Die Formteile 3, 4, 5 werden mehrfach verwendet und bestehen aus einem porösen Kunststoffmaterial.
  • Jedem Formteil 3, 4, 5 ist ein Formteilträger 6, 7, 8 zugeordnet. Als Formteilträger 6, 7, 8 dienen Spannplatten. Das Oberteil 3 ist an einer feststehenden ersten Spannplatte 6 befestigt. Das Seitenteil 4 ist an einer horizontal verschiebbaren zweiten Spannplatte 7 befestigt. Das Unterteil 5 ist an einer vertikal verschiebbaren dritten Spannplatte 8 befestigt.
  • Im Inneren der ersten Spannplatte 6 sind zwei horizontal verlaufende Linearführungen 11 vorgesehen, siehe Fig. 3 und 4. Jede Linearführung weist zwei Führungsbuchsen 12 auf, wie in Fig. 3 abgebildet. Diese Führungen 11 dienen zur Aufnahme und Führung von jeweils einer mit der zweiten Spannplatte 7 fest verbundenen Führungsstange 9. Wie in Fig. 4 in einer geschnittenen Draufsicht auf die Gießform 1 abgebildet, ist die zweite Spannplatte 6 mit Hilfe von zwei in Formlängsrichtung 21 voneinander beabstandeten Führungsstangen 9 in der ersten Spannplatte 6 geführt. Die beiden Führungsstangen 9, die auch einteilig oder einstückig mit der zweiten Spannplatte 7 ausgeführt sein können, werden dabei als integrale Bestandteile der zweiten Spannplatte 7 angesehen.
  • Die zweite Spannplatte 7 ist entlang einer durch diese Führungen 11 gebildeten linearen Führungsbahn 24 von einer Öffnungsstellung, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, in eine Schließstellung bewegbar, wie in Fig. 5 dargestellt. Die zweite Spannplatte 7 wird hierzu mittig, d.h. zwischen den beiden Führungsstangen 11, von einem Schließzylinder 13 einer Formschließeinheit 14 beaufschlagt. Dabei liegt eine Anlagefläche 15 des Schließzylinders 13 auf der Rückseite 16 der zweiten Spannplatte 7 an.
  • Durch die Bewegung der Spannplatte 7 wird das Seitenteil 4 bewegt, bis es an dem Oberteil 3 anschlägt. Beim diesem Verschieben der zweiten Spannplatte 7 in Schließrichtung 22 werden zwei Federelemente 17 komprimiert. Bei den Federelementen 17 handelt es sich um auf den Führungsstangen 9 geführte Schraubendruckfedern, die mit ihren einen Federenden an der ersten Spannplatte 6 und mit ihren zweiten Federenden an der zweite Spannplatte 7 angreifen.
  • Nachdem die zweite Spannplatte 7, die in der von der ersten Spannplatte 6 bereitgestellten Führung 11 geführt ist, ihre Schließstellung erreicht hat, ist das Seitenteil 4 an dem Oberteil 3 positioniert. Es muß dann nur noch das Unterteil 5 zu dem Oberteil 3 und dem Seitenteil 4 positioniert werden. Hat das Unterteil 5 seine Schließstellung erreicht, liegt auch das Seitenteil 4 an dem Unterteil 5 an und die Gießform 1 ist geschlossen.
  • Das Unterteil 5 wird in dem hier illustrierten Beispiel mit Hilfe eines an der dritten Spannplatte 8 angreifenden, herkömmlichen zweiten Schließzylinders in seine Schließstellung verschoben. Dieser zweite Schließzylinder sowie die erforderlichen Mittel zum vertikalen Verschieben der dritten Spannplatte 8 sind in den Figuren nicht dargestellt. Weitere Konstruktionselemente der Druckgießanlage 20, wie beispielsweise Tragrahmen, Führungsholme und dergleichen, sind in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit ebenfalls nicht dargestellt.
  • Sobald sich alle drei Spannplatten 6, 7, 8 und damit auch die daran befestigten Formteile 3, 4, 5 in ihren Schließstellungen befinden, bilden die zusammenwirkenden Formteile 3, 4, 5 den geschlossenen Gießraum 18 der Gießform 1 und der Schlicker kann unter Druck in den Gießraum 18 gepumpt werden, siehe Fig. 5. Auch die hierfür erforderlichen Komponenten der Druckgießanlage 20, wie beispielsweise Schlickerbehälter, Pumpe sowie Schlicker- und Entlüftungsleitungen und dergleichen, sind in den Figuren nicht dargestellt.
  • Während der Befüllens des Gießraumes 18 tritt durch die porösen Formteile 4, 5, 6 hindurch Wasser aus der Gießform 1 aus. Dem Schlicker wird auf diese Weise Wasser entzogen, so daß sich in dem Gießraum 18 ein Scherben bildet. Die Gießform 1 wird währenddessen mit einer bestimmten Preßkraft zusammengepreßt. Hierzu dient der auf die zweite Spannplatte 7 wirkende Schließzylinder 13 sowie der auf die dritte Spannplatte 8 wirkende zweite, in den Figuren nicht dargestellte, Schließzylinder. Auf diese Weise wird das Vorhandensein eines ausreichenden Gegendruckes zu dem Gießdruck innerhalb des Gießraums 18 gewährleistet.
  • Nach dem Befüllen des Gießraumes 18 wird ein Gegendruck nicht mehr benötigt. Sobald keine Preßkraft mehr anliegt, wird die Gießform 1 geöffnet. Hierzu wird der lediglich lose an der zweiten Spannplatte 7 anliegende Schließzylinder 13 in der Horizontalen zurückgefahren. Aufgrund der entgegengesetzt zu der Schließrichtung 22 in Öffnungsrichtung 23 wirkenden Beaufschlagung durch die beiden Federelemente 17 bewegt sich die zweite Spannplatte 7 mit dem Seitenteil 4 selbständig in Öffnungsrichtung 23 in die Öffnungsstellung zurück. Anschließend wird das Unterteil 5 durch ein Verschieben der dritten Spannplatte 8 nach unten aus seiner Schließstellung entfernt und die vier Henkel können aus dem Oberteil 3 entnommen werden.
  • Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau, wie in Fig. 1 illustriert, ist hingegen die zweite Spannplatte 27 nicht mit der ersten Spannplatte 26 verbunden. Das Seitenteil 4 wird von einem Schließzylinder 25 frei im Raum positioniert. Die zweite Spannplatte 6 ist zu diesem Zweck mit ihrer Rückseite 24 fest mit dem Schließzylinder 25 verbunden.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Diese Merkmale bzw. Merkmalskombinationen können jeweils eine selbständige Erfindung begründen, deren Inanspruchnahme ausdrücklich vorbehalten ist.
  • Bei der Angabe einer eine Erfindung definierenden Merkmalskombination müssen einzelne Merkmale aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nicht zwingend mit einem oder mehreren oder allen anderen in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels angegebenen Merkmalen kombiniert werden; diesbezüglich ist jede Unterkombination von Merkmalen eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele ausdrücklich mitoffenbart.
  • Außerdem können gegenständliche Merkmale der Vorrichtung umformuliert als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkmale können umformuliert als gegenständliche Merkmale der Vorrichtung Verwendung finden. Auf diese Weise umformulierte Merkmale sind implizit mitoffenbart.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gießform
    2
    Kavität
    3
    Formteil, Oberteil
    4
    Formteil, Seitenteil
    5
    Formteil, Unterteil
    6
    Formteilträger, erste Spannplatte
    7
    Formteilträger, zweite Spannplatte
    8
    Formteilträger, dritte Spannplatte
    9
    Führungsstange
    10
    Formteilverbund
    11
    Führung
    12
    Führungsbuchse
    13
    Schließzylinder
    14
    Formschließeinheit
    15
    Anlagefläche des Schließzylinders
    16
    Rückseite der zweiten Spannplatte
    17
    Federelement
    18
    Gießraum
    19
    (frei)
    20
    Druckgießanlage
    21
    Formlängsrichtung
    22
    Schließrichtung
    23
    Öffnungsrichtung
    24
    Führungsbahn
    25
    Schließzylinder (Stand der Technik)
    26
    erste Spannplatte (Stand der Technik)
    27
    zweite Spannplatte (Stand der Technik)
    28
    Rückseite der zweiten Spannplatte (Stand der Technik)

Claims (7)

  1. Formteilträger (6) für ein Formteil (3) zur Bildung eines Formteilverbundes (10) einer Gießform (1) zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile (3, 4, 5) mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Formteilträger (6) wenigsten eine Führung (11) für einen weiteren Formteilträger (7) aufweist.
  2. Gießform (1) zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile (3, 4, 5) mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen,
    umfassend mehrere, einen Formteilverbund (10) bildende Formteile (3, 4, 5) sowie mehrere, einzelnen Formteilen (3, 4, 5) zugeordnete Formteilträger (6, 7, 8), wobei wenigstens zwei dieser Formteile (3, 4, 5) an voneinander verschiedenen Formteilträgern (6, 7, 8) befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser Formteilträger (6) wenigstens eine Führung (11) für einen anderen dieser Formteilträger (7) vorgesehen ist, wobei einer dieser Formteilträger (7) in der Führung (11) geführt und entlang einer durch diese Führung (11) gebildeten Führungsbahn (24) bewegbar ist, wodurch das diesem geführten Formteilträger (7) zugeordnete Formteil (4) des Formteilverbundes (10) in seine Schließstellung bringbar ist.
  3. Gießform (1) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Federelement (17), das von einem geführten Formteilträger (7), wenn dieser in Schließrichtung (22) bewegt wird, verformbar ist und das im verformten Zustand diesen Formteilträger (7) in Öffnungsrichtung (23) beaufschlagt.
  4. Druckgießanlage (20) zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, insbesondere mit Hilfe eines Schlickerdruckgußverfahrens, bei dem die Formteile (3, 4, 5) mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen,
    mit einer Gießform (1) mit mehreren, einen Formteilverbund (10) bildenden Formteilen (3, 4, 5) sowie mehreren, einzelnen Formteilen (3, 4, 5) zugeordneten Formteilträgern (6, 7, 8), wobei wenigstens zwei dieser Formteile (3, 4, 5) an voneinander verschiedenen Formteilträgern (6, 7, 8) befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser Formteilträger (6) wenigstens eine Führung (11) für einen anderen dieser Formteilträger (7) vorgesehen ist.
  5. Druckgießanlage (20) nach Anspruch 4, mit einer Schließeinheit (14), die ausgebildet ist, einen in einer Führung (11) eines Formteilträgers (6) der Gießform (1) geführten Formteilträger (7) lose zu beaufschlagen.
  6. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Druckgußbauteils, wobei es sich bei dem Verfahren insbesondere um ein Schlickerdruckgußverfahren handelt, bei dem die Formteile (3, 4, 5) mehrfach verwendet werden und aus einem porösen Kunststoffmaterial bestehen, wobei das Druckgußbauteil mittels einer Gießform (1) hergestellt wird, die mehrere Formteile (3, 4, 5) und mehrere Formteilträger (6, 7, 8) umfaßt, wobei wenigstens zwei dieser Formteile (3, 4, 5) an voneinander verschiedenen Formteilträgern (6, 7, 8) befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem dieser Formteilträger (6) wenigstens eine Führung (11) für einen anderen dieser Formteilträger (7) vorgesehen ist, wobei einer dieser anderen Formteilträger (7) in dieser Führung (11) geführt und entlang einer durch diese Führung (11) gebildeten Führungsbahn (24) bewegt wird, wodurch das diesem geführten Formteilträger (7) zugeordnete Formteil (4) des Formteilverbundes (10) aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung gebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der geführte Formteilträger (7) entlang dieser Führungsbahn (24) zurückbewegt wird, wodurch das dem Formteilträger (7) zugeordnete Formteil (4) des Formteilverbundes (10) aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung gebracht wird.
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