DE2155571C3 - Verfahren zum Pressen von keramischen Massen zu Formungen mit gekrümmten Oberflächen und Presse zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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keramischen Masse entweichen können, während der F i g. 5 das Komprimieren des Formlings mit Oberstempel in elastisch nachgiebiger Weise auf dem schwachem Druck nach dem Preßvorgang,
Massehaufen aufgedrückt wird. Dutch die weit- F i g. 6 das Entfernen des Formrahmens im komgehend vollständige Entfernung der Lufteinschlüsse primierten Zustand des Formlings, und
bei diesem Vorgang erhält man be^;m anschließenden 5 F i g. 7 die endgültige Freigabe des Formlings.
Pressen eine weitgehend konstante Dichte der kera- Die Presse besteht im wesentlichen aus einem mischen Masse im Formling, wodurch dem späteren Formrahmen 10, in dessen Formhohlraum der Form-Auftreten von Rissen, auch sehr feinen Rissen, ent- ling gepreßt wird, einem Formboden 9, dessen Stirngegengewütt wird. So ist es möglich, auch Fonn- fläche 9' die Form des zu pressenden Gegenstandes linge mit unterschiedlichen Formen und Dicken zu io aufweist und der in dem Formrahmen 10 verschiebpressen, ohne daß diese brechen oder Rißbildung bar angeordnet ist, sowie einem Oberstempel 1, der auftritt. ebenfalls im Formrahmen 10 verschiebbar ist und

Dies wird außerdem nach dem erfolgten Preßvor- dessen konkave Druckfläche 2 die Form der anderen gang auch dadurch unterstützt, daß nochmals in Stirnfläche des zu pressenden Gegenstandes aufelastisch nachgiebiger Weise ein verhältnismäßig j₅ weist. Der Oberstempel 1 ist auf seiner Oberseite mit schwacher Druck auf den Formling ausgeübt wird, einem Kolben 3 versehen, der in einem Zylinder S so daß sich der Formling seitlich ausdehnen kann, verschiebbar ist, der seinerseits im Druckkolben 4 wenn die seitlichen Wände der Preßform entfernt eines Pressenbauteils 7 ausgebildet ist, das mit einer sind, während eine Ausdehnung in axialer Richtung nicht dargestellten, bekannten Presseneinrichtung im wesentlichen behindert wird. Erst wenn sich der ao verbunden ist. In den Zylinder 5 kann über eine Lei-Formling seitlich frei ausgedehnt hat, wird der axiale rung 6 komprimiertes Strömungsmittel zugeführt Druck allmählich weggenommen und der Formling werden,
wird endgültig freigegeben. Der Formboden 9 ist mit einem Druckkolben einer

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es mög- weiteren Presseneinrichtung verbunden, die ebenlich. Formlinge zu pressen, die feine Krümmungen as falls nicht dargestellt ist. Schließlich wird auch der und unterschiedliche Dicken aufweisen. Formrahmen 10 verschiebbar von der Pressenein-

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfah- richtung getragen, die nur schematisch mit 14 berens wird ein ein größeres Volumen als erforderlich zeichnet ist. Der Formrahmen 10 ist mit Anschlägen aufweisender Formhohlraum mit dem Rand bündig 11 versehen, die mit Anschlägen 12 an der Pressenabschließend gefüllt und anschließend sein Volumen 30 einrichtung zusammenwirken. Dadurch ist der Formdurch Relativverschiebung des Formbodens gegen rahmen 10 in verschiedenen Höhen einstellbar, wie über dem Fermrahmen vermindert, so daß ein Teil es in den F i g. 2 und 6 dargestellt ist. So dient die der Mischung aus der Form herausgetrieben wird und in F i g. 1 dargestellte Lage des Formrahmens 10 einen Haufen über dem Rand des Formhohlraums zum Einfüllen der keramischen Masse in den Formbildet. Dadurch wird das Füllen des Formhohlraums 35 hohlraum, die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Höhensowie die Bildung des Haufens und das Vorpressen lage zum Pressen des Formlings und die in F i g. 6 zur Entfernung der Lufteinschlüsse erleichtert. gezeigte Lage zum Expandieren des Formlings und

Die Presse zur Durchführung des Verfahrens mit anschließenden Herausnehmen.

einem höhenbewegltchen, beim Preßvorgang in einen Die verwendete keramische Masse besteht aus zylindrischen Formrahmen eingreifenden Oberstem- _4O einer Mischung von tonhaltigen und phosphathaltigen pel und einem in dem zylindrischen Formrahmen kornigen Stoffen, deren Feuchtigkeitsgehalt möglichst geführten Formboden, dessen Höhenlage relativ zu nicht über 3 ⁰Zo und maximal 10°/o beträgt,
der des Fonnrahmens veränderbar ist, zeichnet sich Der Größe der Form entsprechend können die dadurch aus, daß der Oberstempel federnd an dem Körner der verschiedenen Mischungsbestandteile ihn tragenden Pressenbauteil gelagert is». Somit läßt ₄₅ einen geeigneten Durchmesser aufweisen, sowie eine sich der sanfte, elastisch nachgiebige Druck durch regelmäßige oder unregelmäßige Form. Eine kuge-Ausüben von Druck auf den Oberstempel zwischen lige Gestalt wird bevorzugt, wie sie beispielsweise dem Pressenbauteil und dem Oberstempel erzielen, beim Sprühtrocknen erhalten wird,
während für den eigentlichen Preßvorgang das den Das Füllen des Formhohlraums mit der kerami-Oberstempel tragende Pressenbauteil unter Druck ₅₀ sehen Masse soll so erfolgen, daß sich ein Haufen gesetzt wird. Auf diese Weise lassen sich die beiden bildet, der so gut wie möglich der konkaven Druckunterschiedlich hohen Drücke in zweckmäßiger fläche des Oberstempels 1 angepaßt ist. Dies läßt sich Weise erzielen. dadurch erreichen, daß das vorbestimmte Massevolu-

Weitere Ausgestaltungen der Presse sind in den men des keramischen Materials in einem Haufen in Ansprüchen 4 bis 7 gekennzeichnet. ₅₅ den Formhohlraum eingeschüttet wird, wie in F i g. 2 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach- dargestellt ist.

stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in Vorzugsweise wird jedoch das vorbestimmte deren einzelnen Figuren jeweils ein schematischer Massevolumen zunächst gemäß F i g. 1 in den Form-Querschnitt durch die Presse gezeigt ist und in denen hohlraum eingebracht, wobei der Formhohlraum die einzelnen Verfahrensschritte dargestellt sind. So 60 durch entsprechende Verschiebung des Formbodens 9 zeigt bezw. des Formrahmens 10 ein solches Volumen auf-

F i g. 1 die Presse, bei der der Formhohlraum ge- weist, daß die überflüssige Masse einfach abgestri-

füllt ist, chen werden kann, und dabei die Oberfläche 13' mit

F i g. 2 die Bildung des Haufens, dem Rand 10' des Formrahmens höhengleich ist. F i g. 3 das Vorpressen des Formlings mit schwa- ₆₅ Dann erfolgt gemäß F i g. 2 die Haufenbildung

ehern Druck zur Entfernung der Lufteinschlüsse, des Massevolumens dadurch, daß das Volumen des

F i g. 4 den anschließenden eigentlichen Preßvor- Formhohlraums verkleinert wird, beispielsweise

gang, durch Nachobenschieben des Formbodens 9 in die in

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F i g. 2 dargestellte Lage oder gegebenenfalls durch ling verpreßt wird. Dabei läßt man das im Zylinder 5 Absenken des Fonnrahmens 10 aus der in F i g. 2 enthaltene Strömungsmittel durch die Leitung 6 entgestrichelten Lage in die dargestellte ausgezogene weichen. Als eine Art Stoßdämpfer kann jedoch ein Lage. Die Anschläge 11, 12 dienen zum Einstellen Strömungsmittelrest im Zylinder 5 verbleiben,
dieser Lage. So tritt die Masse über den Rand 10' 5 Nach einer vorbestimmten Zeit wird der Druckdes Formrahmens und bildet einen Haufen mit einer kolben 4 angehoben und gleichzeitig wiederum komgekrümmten Oberfläche 13', die der Krümmung 2' primiertes Strömungsmittel durch die Leitung 6 in der Druckfläche 2 des Oberstempels 1 möglichst ahn- den Zylinder 5 eingeführt, wie in F i g. 5 dargestellt lieh ist. Dabei kann sich seitlich eine Ablagerung 13" ist. Dadurch wird der Oberstempel 1 mit einem bilden. ία gegenüber dem Preßdruck schwachen, jedoch ver-

Anschließend wird der Oberstempel 1 nach unten hältnismäßig hohen Druck auf den gepreßten Formgefahren, entweder indem dem Zylinder S über die ling gedrückt. Während der Formling diesem Axial-Leitung6 Strömungsmittel zugeführt wird, oder in- druck ausgesetzt ist, wird der Formling aus dem dem die Leitung 6 geschlossen wird, so daß sich im Formrahmen entfernt. Dies kann durch Verschieben Zylinder 5 ein Strömungsmitteldruckpolster ausbil- 15 des Formbodens 9 gemeinsam mit dem Oberstempel 1 det, worauf der Pressenbauteil 7 nach unten ver- und dem Druckkolben 4 erfolgen, oder durch Verschoben wird. In beiden Fällen übt der Oberstem - schieben des Formrahmens 10 in der in F i g. 6 darpel 1 einen sanften Druck auf die Oberfläche 13' des gestellten Weise. Dann kann sich der Formling in Massehaufens 13 aus, so daß beim Auflegen auf den seitlicher Richtung ausdehnen, jedoch ohne Defor-Haufen der Oberstempel 1 eine Zeitlang stehenbleibt, ao mation seiner Dicke, da der Axialdruck noch auf bis der Druck im Zylinder 5 weiter angestiegen ist ihn ausgeübt wird.

und der Massehaufen 13 weiter zusammengedrückt Anschließend wird der axiale Druck allmählich wird. Während dieser Zeit, während der der Ober- verringert, entweder durch Ablassen des Strömungsstempel 1 stehenbleibt oder eine verzögerte Abwärts- mittels aus dem Zylinder 5 oder durch Anheben des bewegung erfährt, können die kleinen Lufteinschlüsse 915 Druckkolbens 4 oder durch beide Maßnahmen, bis im Formhohlraum und dem Massehaufen, die bei- der Formling seitlich entfernt werden kann. Auch spielsweise in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen 8 ange- kann der Formboden 9 abgesenkt werden,
deutet sind, aus dem Formhohlraum zwischen der Die verschiedenen Teile der Presse können alle Druckfläche 2 und den Seitenwänden der Preßform beweglich sein. Beispielsweise kann aber der Formentweichen. 30 boden 9 oder der Formrahmen 10 auch gehäusefesi

Anschließend erfolgt der eigentliche Preßvorgang. sein. An Stelle der pneumatischen oder hydraulischer Dabei wird der Druckkolben 4 bzw. das Pressenbau- Druckbeaufschlagung des Oberstempels 1 könner

teil 7 in seine tiefste Stellung abgesenkt, so daß auch auf den Oberstempel auch Druckfedern einwirken

der Oberstempel 1 durch diese Bewegung mitgenom- Auch kann der Druck auf den Oberstempel magne

men wird und so der Massehaufen 13 zu dem Form- 35 tisch erzeugt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen Patentansprüche: von relativ trockenen keramischen Masses zu Form-

1. Verfahren zum Pressen von relativ trockenen lingen mit gekrümmte«,Oberflächen und entlang ihres keramischen Massen zu Formungen mit ge- Durchmessers imterschiedhcher Dicke, wie Teflern, krümmten Oberflächen und entlang ihres Durch- 5 Tassen od. dgl., in einem durch einen zylindrischen messers unterschiedlicher Dicke, wie Tellern, Formrahmen, einen konvexen Formboden und einen Tassen od. dgL, in einem durch einen zylindrischen Oberyiempel mit konkaver Druckfläche begrenzten Formrahmen, einen konvexen Formboden und Formhohlraum, bei welchem bei hochgefahrenem einen Oberstempel mit konkaver Druckfläche Oberstempel der Formhohlraum mit einem Massebegrenzten Formhohlraußi, bei welchem bei io volumen gefüllt wird, das großer ist als das fur den hochgefahrenem Oberstempel der Formhohl- Formling benötigte Volumen, und beiidem anschlieraum mit einem Massevolumen gefüllt wird, das ßend durch Absenken des Oberstempels in den Formgrößer ist als das für den Formling benötigte hohlraum bei anfänglich nachgiebigem Druckangriff Volumen und bei dem anschließend durch Ab- die Masse zu ihrer endgültigen Form gepreßt wird, senken des Oberstempels in den Formhohlraum »₃ sowie eine Presse zur Durchführung des Verfahrens, bei anfänglich nachgiebigem Druckangriff die Ein solches Verfahren ist bekannt (USA.-Patent-Masse zu ihrer endgültigen Form gepreßt wird, schrift 3 173 974) und bezweckt eine möglichst große dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichmäßigkeit des Formlinge beim Pressen. Des-Oberstempel (1) vor dem eigentlichen Preßvor- halb wird die keramische Masse auf den Formboden gang auf der Oberfläche (13') des Massehaufens ao etwa in der Materialverteilung aufgebracht, die der (13) aufliegend in elastisch nachgiebiger Weise Form des zu pressenden Formlinge entspricht, und mit einem schwachen Druck beaufschlagt wird, ist die Druckfläche des Oberstempeis mit einem unter Belassung von Entlüftungslücken zwischen elastisch nachgiebigen Polster aus Gummiwerkstoff sich und dem Fonnrahmen (10), und daß auch versehen. Dieses Gummipolster soll bei der Preßnach erfolgtem Preßvorgang der Formling in aj bewegung des Oberstempels ein Fließen der keraelastisch nachgiebiger Weise mit einem schwa- mischen Masse ermöglichen, insbesondere auch in eben Druck beaufschlagt und in diesem korn- einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des primierten Zustand aus dem Formhohlraum ent- Oberstempels, so daß der Formling eine bessere ferat wird, bevor seine endgültige Freigabe er- Homogenität aufweisen soll. Nachteilig ist hierbei folgt. 30 zunächst die mangelnde Formgenauigkeit der Gegen-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- stände, verursacht durch das elastische Polster und kennzeichnet, daß ein ein größeres Volumen als dessen geringe Lebensdauer.

erforderlich aufweisender Formhohlraum mit Insbesondere ist hier jedoch nicht sichergestellt,

dem Rand bündig abschließend gefüllt wird und daß die in der unverdichteten Preßmasse enthaltene anschließend sein Volumen durch Relatiwer- 35 Luft vollständig entweichen kann. Es besteht daher Schiebung des Formbodens (9) gegenüber dem die Gefahr, daß es während der beim Entformen Formrahmen (10) vermindert wird, so daß ein erfolgenden Expansion des Formlinge zu Rissebildun-Teil der Mischung aus der Form herausgetrieben gen und damit Ausschußerzeugaissen kommt. Dies wird und einen Haufen über dem Rand des gilt insbesondere bei Formungen, die in der Mitte Formhohlraums bildet. 40 eine größere Dicke aufweisen sollen a!s am Rand,

3. Presse zur Durchführung des Verfahrens etwa einer Platte oder einem Teller, denn hier läßt nach Anspruch 1 oder 2 mit einem höhenbeweg- sich nicht ohne weiteres eine gleichmäßige Pressung liehen, beim Preßvorgang in einen zylindrischen erhalten. Oft ist dann der Formling in der Mitte Formrahmen eingreifenden Oberstempel und weniger stark gepreßt als am Rand. Wird dann der einem in dem zylindrischen Formrahmen geführ- 4S Formling aus der Presse entnommen, so ist nach der ten Formboden, dessen Höhenlage relativ zu der Druckentlastung seine Ausdehnung entsprechend den des Formrahmens veränderbar ist, dadurch ge- unterschiedlichen Preßdrücken ebenfalls verschieden, kennzeichnet, daß der Oberstempel (1) federnd so daß der Formling bricht oder Risse auftreten, die an dem ihn tragenden Pressenbauteil (7) gelagert dann später beim Brennen zum Bruch führen ist. 50 können.

4. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zeichnet, daß der Oberstempel (1) mittels eines besteht deshalb darin, Rissebildungen im Formling an seiner Oberseite ausgebildeten Kolbens (3) im unabhängig von dessen Dickenverlauf weitgehend zu Inneren eines Zylinders (5) des den Oberstempel vermeiden.

(1) tragenden Pressenbauteils (7) hin- und her- 55 Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem Verbewegbar geführt ist und daß dieser Zylinder (S) fahren der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, federnd nachgiebige Mittel enthält, die am Ober- daß der Oberstempel vor dem eigentlichen Preßvorstempel (1) angreifen. gang auf der Oberfläche des Massehaufens aufliegend

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekenn- in elastisch nachgiebiger Weise mit einem schwachen zeichnet, daß die federnd nachgiebigen Mittel als 60 Druck beaufschlagt wird, unter Belassung von Ent-Druckfedern ausgebildet sind. lüftungslücken zwischen sich und dem Formrahmen,

6. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekenn- und daß auch nach erfolgtem Preßvorgang der Formzeichnet, daß die federnd nachgiebigen Mittel aus ling in elastisch nachgiebiger Weise mit einem einem komprimierbaren Strömungsmittel be- schwachen Druck beaufschlagt und in diesem komstehen. 65 primierten Zustand aus dem Formhohlraum entfernt

7. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekenn- wird, bevor seine endgültige Freigabe erfolgt,
zeichnet, daß die federnd nachgiebigen Mittel als Durch den ersten Verfahrensschritt wird erreicht, eine magnetische Kupplung ausgebildet sind. daß die Lufteinschlüsse im Formhohlraum und in der