DE2335392A1 - Verfahren und vorrichtung zur abformung feinteiliger feststoffe in waessriger suspension durch druckfiltration in geformten filtern - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur abformung feinteiliger feststoffe in waessriger suspension durch druckfiltration in geformten filternInfo
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- 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
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Description
2335332
Dr. Günther WiU 61 Darmstadt, den 9. 7. 1973
Zimmerstrasse 11
Verfahren und Vorrichtung zur Abformung feinteiliger Feststoffe in
wässriger Suspension durch Druckfiltration in geformten Filtern
Das Verfahren der Abformung von feinteiligen Feststoffsuspensionen
durch Filtration ist bekannt. Seit längerem bemüht man
sich, dieses Verfahren auch in der keramischen Formtechnik einzusetzen und den so bezeichneten Druckguß anstelle der mehr
oder weniger handwerklichen Methode der Wasserabsorption in
Gipsformen zu ersetzen. Das an sich einfache und einleuchtende Verfahren, flüssige Feststoffe durch Filtration unter hohem Druck
zu verfestigen und zu formen, erwies sich als wesentlich komplizierter in der praktischen Durchführung. Dabei stand zunächst
als Schwierigkeit das hierzu erforderliche Filtermaterial im Vordergrund, das einen hohen Druck aushalten und eine ausgesprochen
feinkörnige Oberfläche aufweisen mußte. Es zeigte sich, daß die Abformung unter Druckfiltration an sich weniger problematisch
war, für die Entformung des Formlinge wurde jedoch kein geeignetes Konzept gefunden.
Die unter Druck in geschlossener Filterform hergestellten Formlinge
ließen sich nicht beliebig und sicher reproduzierbar, insbesondere von dem bewegten Formteil, lösen. Das Problem besteht
insbesondere bei sehr feinteiligen Massen wie auch den keramischen darin, daß der so hergestellte Formling nur eine geringe Festigkeit
besitzt. Beim Abdrücken des fertigen Formlings löst er sich häufig oder meistens nur an einer Stelle und bleibt im übrigen
an der Formoberfläche kleben. Über die offene Stelle kann der zur Ablösung aufgewendete Druck sich ausgleichen und es ist nicht mehr
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möglich, über die Gesamtfläche einen einheitlichen Ablösungsdruck asu entwickeln. Statt dessen strömt das Wasser nach, das
den Formling aufweicht.
Weder durch laufendes Absaugen des Wassers während der Druckgießzeit
(= Zeitraum, in dem die Feststoffsuspension unter Druck steht und filtriert wird), noch mit einer wassergefüllten Form das
Filtrationswasser wird im Überlauf aus der Form abgelassen -,
noch mit Umlaufsystemen, bei welchen das Wasser mit Vakuum und Preßluft über Kanäle in Strömung gebracht und abgeleitet wird,
konnte eine Besserung erzielt werden. Die Lösung des Problems schien aussichtslos, so daß das Verfahren vielerorts als undurchführbar
aufgegeben wurde. Die Erfindung hat die Aufgabe, die bestehenden Nachteile zu beheben.
Es wird von der bis dahin sicher nicht ausreichend in Betracht gezogenen Überlegung ausgegangen, daß erstens der gebildete
Formling, der unter Druck von 20 - 60 atü an die Filteroberflächen gepreßt ist, nur dann einwandfrei gelöst werden kann, wenn sich
ein gleichmäßiges Druckpolster zur Lösung aufbauen kann.
Zweitens um ein Nachlaufen des in der Form noch vorhandenen Filtrationewas se rs zu vermeiden, das in jedem Fall unter Druck
steht,1 wenn der Formling abgelöst wird, muß über eine oder
mehrere Stellen des Formteils das Wasser so weit abgesaugt werden, daß sich ein zur gleichmäßigen Ablösung der Form noch
notwendiges Luftkissen aufbauen kann und Wasser nicht abgedrückt wird.
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Drittens hat sich herausgestellt, daß selbst dann, wenn die Formteile
unter Preßluft stehen, ein zu schnelles Öffnen der Presse zum Abreißen des Formlings führt. D.h., wenn die Preßluft mit
der Geschwindigkeit, mit der die Presse abhebt, nicht in ihrer Wirkungsweise in Übereinstimmung gebracht wird, so entsteht
bei zu schnellem Abheben ein Vakuum über dem Formling, das diesen auseinanderreißt. Durch die folgenden Verfahren und
Vorrichtungen werden die Aufgaben, die sich die Erfindung gestellt
hat, gelöst und ein einwandfreies Ablösen des Formlings gewährleistet.
Das Vorgehen nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß während und/oder nach Ausbildung des Formlings durch Druckfiltration der Feststoffsuspension die Formteile unter
Preßluft gesetzt werden und die Presse nur so weit geöffnet wird, daß das Filtrationswasser zumindest teilweise durch den Öffnungsspalt über den Formrand entweichen kann und der Formling sich
gleichzeitig von der Formoberfläche löst;' nach Ablaufen des Waseers wird der Formling durch Vakuum an den abzuhebenden
Presseteil angesaugt, die Presse wird geöffnet und der Formling mit einem leichten Preßluftstoß abgelöst und entnommen.
Dieses Vorgehen erwies sich als außerordentlich vorteilhaft.
Ein Ankleben des Formlings an der Form war nicht mehr zu beobachten. Die Vorlösung bei fast geschlossener Forin ermöglichte
außerdem ein völlig trockenes Ablösen. Erstaunlicherweise
führte das über den Formling bei fast geschlossener Form abströmende Wasser zu keinen Veränderungen auf der Oberfläche.
Das in dem gleichen Zeitraum ablaufende Filtrationswasser unmittelbar über dem Formling führt zur Bildung eines luftgefüllten
Raumes in der Form, der sich rund um den Formrand herum
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erstreckt, über den der 'Lösungsdruck sich ohne Wasserablauf auf den Formling übertragen kann.
In besonderen Fällen ist es möglich, nach einer Variante des Verfahrens das Wasser zumindest teilweise während der Druckgießzeit
und/oder nach Abschluß derselben über gebildete Kanäle noch bei geschlossener Form vorweg abzusaugen.
Zu ähnlichen Ergebnissen kommt man, nachdem die Erstablösunp
von dem feststehenden Formteil kaum Schwierigkeiten bereitet, wenn die Presse sehr langsam abgehoben wird (ca. 1-2 mm/sei)
und vor Ablösung des Formlings von dem vollends abgehobenen Presseteil an den Formling eine Zweitform herangeführt wird,
die den Formling so abstützt, daß der gleiche Vorgang, wie er bereits beschrieben ist, mit völlig geöffneter Presse vonstatten
gehen kann (s. Skizze 2.O.). Die an die Form herangeführte Stütze
kann gleichzeitig auch dazu verwendet werden, den Formteil aus der Presse zu transportieren.
Um das Wasser,'das beim Vorlösungsvorgang abströmt, abzufangen,
ist es günstig, eine rund um die Form führende Auskehlung, über die das Wasser abgeleitet werden kann, in den
Formrand einzulassen. Zur Abdichtung wird eine Überlappung
in den Formrand F 1 und F 2, die auch aus einer eingeklappten Dichtung bestehen kann, eingearbeitet (s. Skizze S ).
Zur Verdeutlichung des Vorgehens und der Maßnahmen sollen die im folgenden beschriebene Skizzen dienen. Dargestellt sind
(Skizze4fl) mit F 1 und F 2 e>in Formenpaar - selbstverständlich
können nach der Erfindung auch mehrteilige Formen für den
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Druckguß verwendet werden -, wie es üblicherweise beim Druckgießen
hergestellt wird. Dieses besteht aus einem porösen Kern (a) und einem abdichtenden umgebenden Mantel (b). Zwischen dem
porösen Kern der beiden Formteile wird der Formhohlraum (c)
gebildet, in den die Feststoffsuspension über die Zuleitung (d) eingelassen und unter Druck gesetzt wird. Über die Zuleitung (e)
und die in die Form oder in die aufgesetzte Platte eingebrachten Aussparungen (f) wird der Form Vakuum oder Preßluft zugeführt.
Es können weiterhin auch in Höhe des Formlinge zusätzliche Kanäle am Rand oder über dem Formling (g) oder in der Formwandung
eine ringförmige Aussparung (h) eingelassen sein, über die ebenfalls durch Zuleitung (i) Preßluft bzw. Vakuum den Formteilen
zugeführt werden kann.
I bisher Nach Schließen der Formteile wurde in den Formhohlraum die
Feststoffsuspension eingelassen und unter Druck gesetzt, nach ausreichender Entwässerung wurde die Form geöffnet, während
der Druckgießzeit wurde normalerweise das Wasser über die Kanäle (f) und (e) abgesaugt. Nach ausreichender Entwässerung
des Formlings wurde die Presse geöffnet, wobei in dem stehenden Formteil Preßluft, in dem abhebenden Vakuum erzeugt wurde,
so daß der Formling von diesem mitgenommen wurde. Nach völligem Öffnen der Presse wurde durch Preßluft dieser abgelöst.
Nach der Erfindung wird, VOr dem Öffnen der presse, zunächst Hie
Presse nur entspannt oder um zehntel bis einige Millimeter gelüftet, die Formen werden oben und unten gleichzeitig oder
nacheinander unter Preßluft gesetzt, das Wasser entweicht über die Form hinweg durch den Öffnungsspalt (s. Skizze 2. ). Der
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Formling ist bereits vorgelöst und wird nun durch das im abhebenden Teil erzeugte Vakuum angesaugt und beim Öffnen der
Presse mitgenommen. Durch die erfolgte Vorlösung des Formlinge hängt der Formling nur noch leicht durch das Vakuum
gehalten am Formteil und kann mit einem schwachen Preßluftstoß abgedrückt werden.
Nach einer weiteren Variante des Verfahrens wird zunächst der Formling, wie vorher bereits erwähnt, von dem feststehenden Formteil mit Preßluft gelöst und von dem abhebenden
Teil mitgenommen. Die Presse wird ganz geöffnet und es wird ein zusätzlicher Formteil eingeführt (s. Skizze^ K ),' der dem
unteren Formteil in etwa entspricht,' jedoch Aussparungen enthalten kann, dieser setzt sich unter das mit Vakuum festgehaltene
Formteil und unterstützt den Formling,* während über die Form Preßluft gedrückt und entwässert wird. Wenn erforderlich wird
das Formteil mit Vakuum nochmals kurz angezogen, um eventuelle Unebenheiten auf der Oberfläche auszugleichen und wird
dann auf die darunterstehende Stütze abgedrückt. Die Stütze kann gleichzeitig den Transport des Formlinge aus der Presse
übernehmen.
Das mit der Erfindung vorgeschlagene Verfahren und die Vorrichtungen können für jedes Material, das sich in Feststoffsuspension durch Filtration verformen läßt,' mit Erfolg verwendet werden. Hierzu gehören beispielsweise auch fasrige Materialien
aus Zellulose, Holzschliff, Papiermasse, Glas, Asbest,1 Steinwolle, textile Kunststoffasern oder pülverförmige Produkte,"
z. B. aus Quarz,' Metalloxyden u. a. m.
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Das Verfahren läßt sich auch bei der Verarbeitung von plastischen
Fe st stoff suspensionen einsetzen, die verpreßt werden und unter
Preßdruck gleichzeitig Flüssigkeiten in eine poröse Form'abgeben, wie dies z.B. beim Rammpre ssen von keramischen Formmassen
der Fall ist.
Das vorauf geschilderte Verfahren betrifft zunächst die Herstellung
von Vollgußteilen.
Bei der Anwendung dieses Verfahrens für Hohlgußformteile wird bekanntlich der Schlicker wie beim Vollguß in die Form eingeführt
und nach Ausbildung einer ausreichenden Wandstärke des Formlings der flüssige Rest entleert. Dieses an sich bekannte Verfahren kann
auch im maschinellen Druckguß eingesetzt werden. Hier hat sich jedoch gezeigt,1 daß bei der Vorlösung der entleerte Formling durch
die von außen einwirkende Preßluft eingedrückt werden kann, wenn nicht durch Gegendruck von innen her ein Ausgleich stattfindet.
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Claims (5)
- Iy Verfahren zur Herstellung von Form teilen aus flüssigen und pastenform igen Feststoffsuspensionen durch Filtration unter Druck/ dadurch gekennzeichnet, daßwährend und/oder nach Ausbildung des Formlinge die Filti-rform unter Druck gesetzt wird und der Formling durch gerinnfugiges Öffnen der Presse abgestützt vorgelöst wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung des Formlinge bei der Lösung aus der Form nach Öffnen der Presse eine zusätzlich herangeführte Form verwendet wird, in die der Formling nach vollzogener Vorlösung abgedrückt wi rd, die gegebenenfalls auch den Transport des Formlinge aus der Presse übernimmt.
- 3. Vorrichtung zum Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßin die Schließfläche des Formrandes eine rund um die Form laufende Öffnung eingelassen wird,' über die während der Vorlösung des Formlings das Wasser abgeleitet werden kann und die Abdichtung durch eine Überlappung der Formteile erfolgt.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chnet, daß die Abdichtung durch eine in den Formrand eingelegte flexible Dichtung vorgenommen wird.
- 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßum den Formhohlraum und gegebenenfalls über diesem Kanäle eingelassen werden, über die während der Druckgießzeit bei geschlossener Form ein Teil des Filtrationswassers durch Vakuum und gegebenenfalls Preßluft abgeleitet wird.409885/U665
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732335392 DE2335392A1 (de) | 1973-07-12 | 1973-07-12 | Verfahren und vorrichtung zur abformung feinteiliger feststoffe in waessriger suspension durch druckfiltration in geformten filtern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732335392 DE2335392A1 (de) | 1973-07-12 | 1973-07-12 | Verfahren und vorrichtung zur abformung feinteiliger feststoffe in waessriger suspension durch druckfiltration in geformten filtern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2335392A1 true DE2335392A1 (de) | 1975-01-30 |
Family
ID=5886630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19732335392 Pending DE2335392A1 (de) | 1973-07-12 | 1973-07-12 | Verfahren und vorrichtung zur abformung feinteiliger feststoffe in waessriger suspension durch druckfiltration in geformten filtern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2335392A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2336222A1 (fr) * | 1975-12-27 | 1977-07-22 | Demag Kunststofftech | Procede et machine de moulage par injection pour fabriquer des pieces moulees en materiau ceramique |
FR2527502A1 (fr) * | 1982-05-27 | 1983-12-02 | Ina Seito Kk | Procede et appareil de fabrication, par coulee et extraction de pate, d'articles creux en ceramique |
EP0463179A1 (de) * | 1990-01-18 | 1992-01-02 | Kawasaki Steel Corporation | Hochdruck-formvorrichtung |
-
1973
- 1973-07-12 DE DE19732335392 patent/DE2335392A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0463179A4 (en) * | 1990-01-18 | 1992-07-08 | Kawasaki Steel Corporation | Apparatus for molding under high pressure |
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