DD141127A1

DD141127A1 - Vorrichtung zum isostatischen pressen von keramischen gegenstaenden

Info

Publication number: DD141127A1
Application number: DD21112579A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Hiller; Ulf Voigtlaender; Wolf-Dietrich Widra; Frank Schneider; Rudi Pfuetze; Joachim Sauer; Karl Krahl; Wolfgang Georgi
Original assignee: Wolfgang Hiller; Ulf Voigtlaender; Widra Wolf Dietrich; Frank Schneider; Rudi Pfuetze; Joachim Sauer; Karl Krahl; Wolfgang Georgi
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1979-02-20
Publication date: 1980-04-16
Also published as: RO78877A; IT7950864A0; IT1164063B

Abstract

Maschinen und Vorrichtungen zur Herstellung von keramischen Gegenständen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum isostatischen Pressen von keramischen Gegenständen zu schaffen, die die Herstellung von keramischen Gegenständen, insbesondere mit steiler Außenkontur, bei gleichmäßiger Verdichtung über den gesamten Formlingsquerschnitt ermöglicht und bei der Verspannungen des Preßlings infolge freiwerdender Rückstellkräfte im Formling beim Druckentlasten der elastischen Membran vermieden werden. Der Isostatikstempel besteht aus einem ringförmigen äußeren und einem inneren Isostatikstempel. Der äußere Isostatikstempel besteht aus einer ringförmigen druckmittelbeaufschlagbaren elastischen Membran mit einem auf dem Unterstempel aufsitzenden, außerhalb des Preßlings liegenden und diesen von außen verdichtenden Membranteil und einem dahinter liegenden profilstabilisierenden Stützkörper. Der innere Isostatikstempel besitzt ebenfalls eine druckmittelbeaufschlagbare elastische Membran und einen dahinter liegenden profilstabilisierbaren Stützkörper. Dre Teilung der beiden Isostatikstempel erfolgt vorzugsweise in der Mitte des Fußes des„Preßlings. Herstellung von keramischen Gegenständen, Preßvorrichtungen. ~ Fig.1 ~

Description

Titel der Erfindung

Vorrichtung zum isostatischen Pressen von keramischen Gegenständen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum isostatischen Pressen von keramischen Gegenständen, insbesondere keramischen Artikeln mit steiler Außenkontur aus Porzellan- und anderen keramischen Massen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er z_e Β« durch die OS 2637231 gekennzeichnet ist« Sie beinhaltet eine Presse zum Pressen von keramischen Pulver zu topfartigen Formkörpern mit einem Boden und einer dazu im wesentlichen senkrecht stehenden Seitenwand« Die Presse besteht aus einem den Boden ausformenden festen Oberstempel, einer die Innenform bildenden elastischen mit Druckmittel beaufschlagbaren Membran und einem Mantel aus einem elastischen verformbaren Material, der durch eine Vorrichtung nach innen unter Druck gesetzt werden kann« Durch diese erfin« dungsgemäße Lösung sollen vor allem die beim Einforrnen der topfförmigen Formkörper auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden β Diese Presse hat jedoch den Nachteil, daß keine keramischen Formkörper hergestellt werden können, die auf ihrer Unterseite spezielle Profilierungen aufweisen, wie sie z, B₆ bei Geschirrteilen vorhanden sind«, Durch das

Formen der Formlingsunterseite mittels der Stahlmatrize des Oberstempels besteht infolge der elastischen Rückdehnung des Formlinge nach der Druckentlastung der elastischen Meobran die Gefahr der Rißbildung an den Profilierungen der Formlingsunterseite.

in der OS 2515286 wird eine Presse zum Trockenpressen von Tellern und dergleichen vorgeschlagen, bei der der die Preßlingsunterseite formende Oberstempel außerhalb des Fuß-» bereiches des Preßlings in einen inneren und äußeren Ringstempel geteilt ist. Der ObeFstempel ist mit einem elastomeren Material belegt und ermöglicht ein quasiisostatisches Verdichten des Preßgranulats» Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Presse, mit der unter Berücksichtigung des Schüttwinkels der eingesetzten pulverförmigen keramischen Masse eine profilentsprechende Verteilung der Materialmenge über den Preßlingsquerschnitt (auch im Fußbereich) möglich ist und dadurch beim gepreßten Formling eine nahezu gleichmäßige Verdichtung über den gesamten Preßlingsquerschnitt vorliegt* Die Materialverteilung erfolgt dabei mittels einer Schablone*

Mit dieser Lösung können aber nur keramische Gegenstände mit relativ flacher Randpartie hergestellt werden, da bei topfartigen Formkörpern durch den mit elastomeren Material belegten Oberstempel keine gleichmäßige Verdichtung des keramischen Granulates über den Preßlingsquerschnitt erreicht werden kann. Weiterhin können sich durch die Profilverschiebung des elastomeren Materials des Oberstempels beim Preß« Vorgang sowie bei der Rückdehnung des am Umfang durch den Stahlmatrizenmantel eingespannten Preßlings bei Druckentlastung Risse an diesem bilden_ß

Ziel der Erfindung .

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung bzw» Presse, die die Msngel der bekannten technischen Lösungen nicht aufweist₅ Der Erfindung liegt die Auf»

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gäbe zugrunde, eine Vorrichtung zum isostatischen Pressen von keramischen Gegenständen zu schaffen, die die Herstellung von keramischen Gegenständen, insbesondere mit steiler Außenkontur bei gleichmäßiger Verdichtung über den gesamten Formlingsquerschnitt ermöglicht und bei· der Verspannungen des Preßlings infolge freiwerdender Rückstellkräfte im Formling beim Druckentlasten der elastischen Membran vermieden werden«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Formlingsunterseite bzw» -außenseite bildende Obersternpel als !sostatiicGtempel ausgebildet ist und aus einem ringförmigen äußeren Isostatikstempel und einem inneren Isostatikstempel bestehto Sowohl der innere als auch der äußere Iso« statiksternpel bestehen jeweils aus einer elastischen druck™ mittelbeaufschlagbaren Membran und einem dahinterliegenden profilstabilisierenden Stützkörper, der entweder mit Kanälen versehen ist oder aus einem festen porösen und druckmitteldurchlässigen Material besteht oder als perforierter Körper ausgebildet ist« Der äußere Isostatikstempel wird über ein vom inneren Isostatikstempel unabhängig wirkendes System außerhalb der Kontur des Preßlings auf den Rand des unteren, die Formlingsinnenseite bildenden Stahlstempels aufgesetzte Die Teilung des oberen Isostatikstempels in einen äußeren ringförmigen und einen inneren Isostatikstempel erfolgt vorzugsweise in Fußmitte des Preßlings_β Nach dem Dosieren des keramischen Granulates, Z₀ B₆ über eine bereits bekannte schwenkbare Füllvorrichtung, erfolgt das Absenken des inneren' Isostatikstempels und zur gleichmäßigen Verteilung des keramischen Granulates über den Preßlingsquerschhit.t werden Ober- und Unfersternpel gleichzeitig in Vibration versetzte Dafür sind der Ober- und Unterstempel an in Vibration versetzbaren Vibratorp'latten, die über Federelemente mit eiern unteren Doch bzw«, der Traverse verbunden sind, befestigte Die Vibratorprofilierung kann außerdem wahlweise auch 'nur

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durch Vibration des festen Stempels der Preßvorrichtung mit einem an ihm befestigten Schwingungssystem oder durch Schwingungsbeaufschlagung der elastischen Membran des Isostatikstempels durch das Druckmittel erfolgen» Nach dem Vibrationsprofilieren werden die elastische Membran des inneren und äußeren Isostatikstempels zur gleichmäßigen Verdichtung des'keramischen Granulates zu einem Preßling über ein gemeinsames oder über ein getrenntes jeweils zugeordnetes Druckerzeugersystem gleichzeitig oder zeitverschoben mit Druckmittel beaufschlagt.

Nach der Druckentlastung der elastischen Membran des inneren und äußeren Isostatikstempels wird der geteilte Oberstempel in die Ausgangsstellung angehoben«, Der Preßling kann weiterenBearbeitungsstufen zugeführt werden«

Ausführungsbeispiel

Die Zeichnungen zeigen in

Figur 1 einen Halbschnitt durch die gesamte Preßvorrichtung in Dosierstellung bzw. in Stellung nach abgeschlossener Vibrationsprofilierung.

Figur 2 einen Halbschnitt durch die Preßvorrichtung gemäß Figur 1 in Preßendstellung bzw« in Stellung nach dem Preßvorgang mit gehobenem Isostatikstempel*

In Figur 1 ist dargestellt, daß unter einer Traverse 24 eine Vibrotorplatte 21 an Zugfedern 23 hängt und von Druckfedern 22 von der Traverse 24 in eine Vibrati'onsstellung weggedrückt wird_β An der Vibratorplatte 21 ist der innere Isostatikstempel 19 befestigt«, tr besteht aus einer zylindrischen Führung, an deren unteren Stirnseite die innere Membran 9 mit ihrem umlaufenden, speziell ausgebildeten Rand durch den profilstabilisierenden inneren Stützkörper 11 befestigt ist. Der innere Isostatikstempel 19 kann über die

Traverse 24 und einem nicht dargestellten Arbeitszylinder in eine Dosierstellung angehoben und in eine Profilier- und Preßstellung abgesenkt werden«

Der äußere Isostatikstempel 20 wird mit einem Führungskörper 13 am inneren Isostatikstempel 19 axial verschiebbar angeordnet« Der Führungskörper 13 wird mit den Arbeitszylindern 14, die auf der unteren Vibratorplatte 2 befestigt sind, in eine Dosier« und Preßstellung abgesenkt bzw» in eine Preß™ lingsen'tnahmestellung angehoben_ö Am Führungskörper 13 ist eine Befestigungsplatte 15 montiert, an die die elastische äußere Membran 8 mit ihren zwei umlaufenden, speziell ausgebildeten Rändern durch den profilstabilisierenden äußeren Stützkörper 10 und den Oberstempelrahmen 12 befestigt ist. Auf der unteren Vibratorplatte 2 ist für die Vibrationsprofilierung ein nicht dargestelltes Vibrationssystem angeord-* net* Nachdem der äußere Isostatikstempel 20 durch die Arbeitszylinder 14 soweit abgesenkt wurde, daß der Oberstempel-»· rahmen 12 und der untere Teil der äußeren Membran 8 auf dem Unterstempel 4 aufsitzen, erfolgt die Dosierung des keramischen Granulates 5 mit einschwenkbaren, bereits bekannten, im Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Dosiereinrichtungen«. Danach wird der innere Isostatikstempel 19 bei gleichzeitiger'Vibration der gesamten Vorrichtung abgesenkt bis er mit seinem umlaufenden Rand auf der Befestigurtgsplatte 15 des äußeren Isostatikstempels 20 aufsitzt« Durch die Vibration wird das keramische Granulat 5 in einen fließenden Zustand versetzte Es bildet sich durch gleichmäßige Verteilung des keramischen Granulates das Granulatprofil 6 mit einer dem Preßling äquivalenten Form zwischen den elastischen Membranen 8 und 9 sowie dem Untersternpel 4 aus« Die Vibration wird nach dem Aufsetzen des inneren Isostatikstempels 19 auf die Befestigungsplatte 15. des äußeren Isostatikstempels 20 abgeschaltet. Danach werden der äußere und innere Isostatikstempel 20 und 19 soweit abgesenkt, bis die untere Vibratorplatte 2 auf dem Pressentisch 1 aufsitzt und die obere Vibratorplatte 21 an der Traverse 24 anliegt«,-

Über die Druckmittelleitung 18 und die Druckmittelzuführungs« kanäle 16 und 17 werden die innere Membran 9 und die äußere Membran 8 entweder über ein gemeinsames oder über ein getrenntes Jeweils zugeordnetes nicht dargestelltes Druckerzeugersystem gleichzeitig oder zeitverschoben mit Druckmittel beaufschlagte Dadurch wird das Granulatprofil 6 über den gesamten Querschnitt gleichmäßig zu dem Preßling 7 verdichtet« Nach der Druckmittelentlastung der inneren und äußeren Membran 9 und 8 werden der innere Isostatikstempel 19 und der äußere Isostatikstemp-el 20 angehoben» Der auf dem Unterstempel 4 liegende Preßling 7 kann entnommen werden« Mit der im Ausführungsbeispiel beschriebenen erfindungsgemäßen Lösung ist entgegen den anderen bekanntgewordenen Erfindungen, die den Stand der Technik charakterisieren, die Herstellung von keramischen Gegenständen insbesondere mit steiler Außenkontur bei gleichmäßiger Verdichtung über den gesamten Preßlingsquerschnitt mögliche

Claims

Erfinduncsanspruch

1. Vorrichtung zum isostatischen Pressen von keramischen Gegenständen, vorzugsweise für keramische Artikel mit steiler Außenkontur mit einem die Formlingsinnenseite bildenden festen Unterstempel und einem die Formlingsaußen- bzw. -Unterseite bildenden Isostatikstempel, gekennzeichnet dadurch, daß der Isostatikoberstempel gebildet wird aus einem ringförmigen äußeren Isostatiksteinpel bestehend aus einer ringförmigen druckraittelbeaufschlagbaren elastischen Membran mit einem auf dem Unterstempelrand
aufsitzenden außerhalb des Preßlings liegenden und diesen von außen verdichtenden Membranteil und einem dahinter liegenden profilstabilisierenden Stützkörper und
einem inneren Isoctatiksternpel bestehend aus einer
druckmittelbeaufschlagbaren elastischen Membran und
einem dahinter liegenden profilstabilisierenden Stützkörper, wobei die Teilung der beiden Isostatikstempel
vorzugsweise in Preßlingsfußmitte liegt«

2c Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die profilstabilisierenden Formkörper zur Beaufschlagung der elastischen Membran mit Druckmittel mit Kanälen versehen sind, die mit einem Druckerzeuger verbunden sind«

3« Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die profilstabilisicrenden Formkörper aus festen porösen und . druckmitteldurchlassigen Material bestehen«

Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die profilstabilisierenden Formkörper als perforierte Körper ausgebildet sind«.

5e Vorrichtung nach Punkt 1-4 gekennzeichnet dadurch, daß der Unterstempel sowie der innere und äußere.Isostatikstempel durch ein Schwingsystem in Schwingung versetzbar sind _e

- β - JM 1 1

6β Vorrichtung nach Punkt 1-5 gekennzeichnet dadurch, daß die Membranen des inneren und äußeren Isostatikstempels
unabhängig voneinander mit Druckmittel beaufschlagt werden.

7« Vorrichtung nach Punkt 1-5 gekennzeichnet dadurch, daß die Membranen des inneren und äußeren Isostatikstempels
gemeinsam mit Druckmitteln beaufschlagt werden können»

Se Vorrichtung nach Punkt 1 — 4 gekennzeichnet dadurch, daß die elastische Membran des Isostatikstempels durch das
Druckmittel in Schwingungen versetzt wird«

9« Vorrichtung nach Punkt 1-4 gekennzeichnet dadurch, daß nur der feste Stempel der Preßvorrichtung durch ein
Schwingungssystem in Schwingungen versetzt wird»

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