DD156955A1

DD156955A1 - Form zum druckfiltergiessen keramischer gegenstaende

Info

Publication number: DD156955A1
Application number: DD22689181A
Authority: DD
Inventors: Gunther Grigarczik
Original assignee: Gunther Grigarczik
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1982-10-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Form aus poroesem Material. Ziel der Erfindung ist es, gegenueber dem bisherigen Druckgiessen die Scherbenbildungszeit weiter zu verringern, die Dichte des Scherbens zu erhoehen, die Abschwindzeit zu verkuerzen sowie die Ruecktrocknung der Form einzusparen. Erfindungsgemaess ist die Form so gestaltet, dass eine relativ duennwandige poroese Formeinlage (2) von einer in der Geometrie dieser angepassten, grob poroesen oder siebfoermigen, mechanisch hochfesten Traegerform (1) dicht umschlossen ist. Diese Form kann zum Druckfiltergiessen sowohl von Hohlkoerpern als auch von Vollgusskoerpern eingesetzt werden.

Description

P 739

B28B, Ί/2δ 19.12.198ο

Form zum Druckfiltergießen keramischer Gegenstände

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrteilige Form aus porösem Material zum Druckfiltergießen keramischer ^egen~ stände, die sowohl für Hohl- als auch für Yollguß geeignet ist« Besonders ist die Erfindung für die Fälle gedacht, in denen starkwandige Scherben in kurzer Zeit gebildet werden sollen*

Charakteristik der bekannten tj_chnis_ch_ejl kögun^en Keramische Gegenstände mit größeren Abmessungen und komplexen Formen werden meist über Gießverfahren 'hergestellt. Hierbei wird eine Ker-amik-Wass er-Suspension (Schlicker) unter Zusatz von Verflüssigern ±_n eine trockene Gipsform gegossen. Der Gips nimmt durch die Kapillarwirkung Wasser auf, so daß sich die keramische Masse als Scherben absetzt. Erfolgt das Gießen unter Druck, so spricht man. vom Druckgießen, Dadurch erreicht man eine schnellere Formgebung und verbesserte Eigenschaften der Formlinge. Zur Aufnahme des Wassers ist jedoch eine entsprechend starkwandige Gipsform notwendig*

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Die Scherbenbildung, die Abschwindung des Scherbens und die Rücktrocknung der-Form erfordern insbesondere bei starkwandigen Scherben einen hohen Zeitaufwand, so daß zur Mechanisierung des Verfahrens ein erheblicher technischer Aufwand mit- großem Platzbedarf und Energieverbrauch notwendig ist» Die geringe mechanische Festigkeit des Gipses erlaubt jedoch nur Brücke bis zu 0,4 MPa, Verglichen mit dem höheren technischen Aufwand ist die maximale Verringerung der Scherbenbildungszeit um 60 '% noch zu gering* Man hat deshalb auch versucht, andere Formenmaterialien wie Kunsthar-ze₅ Kunstharz-Tonerde oder Sinterbronze einzusetzen (Keramische Zeitschrift 25. (1973) S. 597 bis 599). Schwierig keiten ergaben sich hier beim Loslösen der Formlinge von den Formen« Lediglich beim Gips klebten die Formlinge nicht an den Formen an» Zur leichtern Entformimg ist deshalb häufig ein besonderes Gegendrucksystem vorgesehen worden (DE-AS 12 99 546).

ZJeI_{1 ti}der_ri Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Scherbenbildungszeit gegenüber dem bisherigen Druckgießen weiter zu verringern, die Dichte des Scherbens zu erhöhen, die Abschwindzeit zu verkürzen sowie die Rücktrocknung der Form einzusparen,

Darlegung des JleB^ens

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrteilige Form aus porösem Material zum Druckfiltergießen keramischer Gegenstände zu entwickeln, die ein schnelles Abführen des Wassers aus der Schlickersuspension ermöglicht. Erfindungsgemäß ist deshalb eine relativ dünnwandige poröse Formeinlage von einer in der Geometrie dieser angepaßten, grob porösen oder siebförmigen, mechanisch hochfesten Trägerform dicht umschlossen*

Geeignete Werkstoffe für die Trägerform sind Stahlguß, Aluminiumguß oder Plastwerkstoffe· mit offenen oder geschlossenen Poren, wobei die Trägerform die groben Konturen der zu .

gießenden Porzellanform besitzen muß und zwischen dem Innenraum dieser Trägerform und der Urform des zu gießenden Porzellankörpers ein Zwischenraum von 5 bis 10 mm verbleiben muß« Die Trägerform ist zum Entformen des gegossenen Porzellankörpers mehrteilig ausgeführt und siebförmig mit Bohrungen vorteilhaft im Abstand von TO bis 20 mm versehen (Bohrungen 2 bis 4 £nni) e

Bei der Herstellung der Form wird die Urform in die Formhälften der Trägerform eingehängt und der verbleibende Zwischenraum von 5 >bis 10 mm. mit einem porösen Material als Formeinlage ausgegossen» Dazu eignet sich besonders Gips» Dabei ist zu beachten, daß das Porenvolumen und die Stärke der porösen Schicht über den gesamten Umfang der Form gleichmäßig ist ( ί 0,5 mm).

Die -FoMihälften v/erden verspannt und mit Dichtungen abgedichtet«, Durch die hohe Dr-uckbe auflagung beim Gießen entstehen große Kräfte. Der Einguß sollte gleichzeitig als Ausguß des Schlickers genutzt werden. Er muß sich demzufolge am tiefsten Punkt der Form befinden, -

Die Schlickersuspension wird mit hohBm Druck in die Form gedruckt, so daß die sich darin befindliche Luft durch die Poren des Gipses und die Bohrungen im Trägermaterial entweichte -

Die Formeinlage aus porösem Material wirkt als Filter, durch den das Wasser hindurchgedrückt wird» Über die Bohrungen im Trägermaterial entweicht Wasser, wobei in kurzer Zeit ein starkwandiger Scherben gebildet wird* Da die Innenfläche des " Scherben relativ feucht bleibt, wird nach dem Ablassen des Restsclilickers der Innenraum der Form mit Druckluft beauflagt, die die Feuchtigkeit des Scherbens durch weiteres Verdrängen des Wassers entscheidend reduziert und die Dichte des Scherbens erhöht* ^achdem der Scherbenbildungsprozeß abgeschlossen ist_s wird die Ein- und Ausgußöffnung freigegeben. Durch diese Öffnung wird der Scherben mit Warmluft konzentriert von innen ausgetrocknet, um den Abschwindungsprozeß von der porösen, mit V/asser angereicherten Filterschicht entscheidend zu beschleunigen bis die erforderliche

Standfestigkeit zum Üntformen erreicht ist. Danach ist ein schnelles Lösen von der porösen Schicht erforderlich, um zu verhindern, daß rückläufig Wasser in den Scherben dringt. Da die poröse Einlage nicht getrocknet werden muß, kann die Form nach dem Entformprozeß sofort für den nächsten Abguß genutzt werden* Obwohl die Bohrungen der 'Trägerform in relativ großem Abstand- (20 mm) voneinander angebracht sind, bildet sich durch die Verteilung innerhalb der porösen Schicht ein gleichmäßiger Scherben aus* Die Verwendung von Gips als poröse Filterschicht bietet den Vorteil, daß sich die Filterschicht leicht anfertigen und der Scher-ben ohne Schwierigkeiten von der Gipsschicht lösen läßt. Bei mehreren Abgüssen ist zu erwarten, daß sich die Poren der Filterschicht mit feinsten Schlickerbestandteilen zusetzen* In diesem Fall muß die poröse Filterschicht ausgewechselt werden« Bei Gips ist das leicht möglich, in dem die Trägerform mit der eingelegten Filterschicht in eine Trockenkammer gelegt wird, die so hoch temperiert ist (100 C), daß dem Gips das Kristallwasser entzogen wird» Damit wird die Festigkeit des Gipses entscheidend verringert« Er löst sich leicht von der Trägerform ab und die Filterschicht kann erneuert werden. Die mehrteilige Ausführung der- Form und deren Herstellung gestatten.es, auch komplizierte geometrische Körper zu realisieren.

Ausführungsbeispiel

An Hand einer Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden* Die Figur zeigt die mehrteilige Form im Schnitt.

Zur Fertigung von Heißwasserspeicherkesseln mit 10 Liter-Fassungsvermögen' dient eine dreiteilige Form, deren Formeinlage 2 ca, 8 mm stark ist und aus Hartgips besteht, gie Formeinlage 2 wird von der'Trägerform 1 aus verschäumtem Polyuretan (hart) dicht umschlossen. Ee können aber auch andere Trägerwerkstoffe wie Stahlguß oder Aluminiumguß eingesetzt werden. Da in den zuletzt genannten Fällen der Trägerwerkstoff nicht porös wäre, muß die gesamte Ober-

fläche der Trägerform mit einem Lochdurchmesser 2 bis 4 »im im Abstand von 3 bis 15 mm je nach Filterdicke durchbohrt werden, .

Zur Herstellung der Formeinlage 2 wi-rd die Mutterform, die . den Konturen des gewünschten Scherbens 3 entspricht, symmetrisch mit Distanzstücken in die Trägerformhälften ein- . gehängt, so daß ein.gleichmäßiger Abstand zur Trägerform'1 verbleibt. Dieser Hohlraum wird anschließend mit Hartgips ausgegossen. Auf diese Weise erhält man eine gleichmäßige Formeinlage 2«

lach dem Entfernen der Mutterform und einer kurzen Aushärtezeit für die Formeinlage, kann die Form zum Druckfiltergießen keramischer Gegenstände verwendet werden. Beide Trägerformhälften werden durch einen Hydraulikzylinder geschlossen. Dabei steht.eine Trägerformhälfte fest am Grundrahmen der Maschine bzw, eines Gießkarusells, die zweite ist so schwenkbar angeordnet, daß im geöffneten Zustand der gegossene Körper leicht zu entfernen ist. Das Abdichten erfolgt durch eine Ringdichtung aus Gummi·»· Der dritte Teil der Form schließt die zylindrische Öffnung 4 an der tiefsten Stelle der Form, welche gleichzeitig die spätere öffnung des Keißwasserspeicherkessels darstellt und durch die sowohl der Gießschlicker als auch die weiteren Medien, wie Druckluft und Warmluft in den Innenraum der Form gelangen. Dieser dritte Formteil besteht aus einem kegelförmigen Rohr, welches durch Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder in die verspannte Form hineingedrückt und somit durch einen in der Form befindlichen Gummiring abgedichtet wird. Diese Öffnung 4 dient sowohl als Einguß als auch als Ausguß für den Schlicker, der nicht zur Scherbenbildung' benötigt wird. Er befindet sich deshalb.am tiefsten Punkt der Form. Bereits bei einem Druck von 1,2 MPa, realisiert mit einer- Membranpumpe $ wird innerhalb von 6 Minuten eine Scherbenstärke von 1 2 mm erreicht, ohne daß dem Schlicker 'ein Verflüssigungsmittel zugegeben werden muß. Gesintert ergibt dies eine Scherbenstärke von ca. 10 mm. Nach dem Ab-

lassen erfolgt die bereits beschriebene Beauflagung dea Innenraumes 5 der Form mit Druckluft zur weiteren Reduzierung des Feuchtegehaltes des Scherbens 3 und zur Erhöhung der Scherbendichte. Wach Abschluß des Scherbenbildungsprozesses erfolgt die Freigabe der Öffnung 4 und das Austrocknen des Scherbens 3 mit Warmluft bis die er-' forderliche Standfestigkeit zum Entformen erreicht ist. Danach läßt sich der Scherben 3 ohne Schwierigkeiten schnell von der Formeinlage 2 lösen und die Form kann sofort wieder für den nächsten Abguß benutzt werden· Nach dieser Methode lassen-sich aber nicht nur Hohlkörper, sondern auch Vollgußkörper, ζ «Β« Vollkernporzellane, herstellen, . .

Claims

ErfindUQgsanspruch

Mehrteilige Form aus porösem Material zum Druckfiltergießenkeramischer Gegenstände, gekennzeichnet dadurch, daß eine relativ dünnwandige-poröse Pormeinlage (2) von einer in der Geometrie dieser angepaßten, grob porösen oder siebförmigen, mechanisch hochfesten Trägerform (1) dicht umschlossen ist.

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