DE3524779A1 - Presse zum herstellen von tellern oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zum Herstellen von Tel­ lern oder dergleichen mit einem starren, ersten Preßstempel, der der Innenform des zu pressenden Tellers oder dergleichen entsprechend geformt ist, und mit einem zweiten Preßstempel bzw. einer Preßform sowie einer zwischen der Preßform bzw. dem zweiten Preßstempel und dem ersten Preßstempel angeordneten elastischen Membran, die an ih­ rem Rand eingespannt und mit einer einen Fuß des Tellers oder der­ gleichen entsprechenden, vorgeformten Ringrille versehen ist und durch die ein mit unter Druck setzbarem Druckmittel füllbarer Druck­ raum abschließbar ist sowie mit einer Füllvorrichtung zum Aufbringen von pulverförmiger Preßmasse auf die Membran.

Eine derartige Presse zum Herstellen von keramischen Formteilen, insbesondere Tellern oder dergleichen, geht aus der DE-OS 29 48 643 hervor. Bei dieser bekannten Presse schließt die Membran nur mit ih­ rem mittleren beweglichen Teil den mit Druckmittel gefüllten Druck­ raum ab, während die schrägverlaufenden Randbereiche an der Matrize bzw. dem zweiten Preßstempel befestigt beispielsweise angeklebt sind. Da nur der mittlere Teil der Membran wirksam ist, hingegen die äußeren Randbereiche festliegen, lassen sich in diesem Bereich, ins­ besondere aber im Bereich des verbleibenden Putzgrates, die Einhal­ tung genauer Toleranzmaße nur mit einem großen Aufwand erreichen. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die herzustellenden Preß­ formteile keinen regelmäßigen Randverlauf aufweisen, wie das bei­ spielsweise bei Tellern mit festonierter, d. h. gewellter Außenkan­ te, der Fall ist. Bei der bekannten Presse versucht man zwar sich dadurch zu behelfen, daß man die Matrize des ersten Preßstempels mit einem aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Konturteil, welches der Innenform des herzustellenden Preßlings, beispielsweise dem Teller angepaßt ist, auslegt.

Die Festonierkonturen lassen sich dann in dieser Beschichtung einarbeiten. Dabei bleibt jedoch die Unzulänglichkeit aufgrund der festliegenden Außenbereiche der Membran bestehen.

Es gibt zwar schon Pressen zum Herstellen von keramischen Formtei­ len, insbesondere Tellern oder dergleichen, bei denen die Membran über ihre gesamte Fläche wirksam ist. Eine solche Presse ist bei­ spielsweise in der DE-PS 23 07 496 dargestellt. Dabei nimmt die Mem­ bran in der Füllstellung der Presse eine im wesentlichen flache Lage ein, während sie in der Preßstellung über einen relativ großen Weg bis zur Anlage auf der Matrize zurücklegt. Nicht nur hierdurch er­ gibt sich ein vergleichsweise hoher Verschleiß der Membran, sondern auch dadurch, daß sie im Randbereich in recht aufwendiger Weise festgelegt werden muß, um eine einwandfreie Abdichtung des Druckrau­ mes zu gewährleisten. Bei der bekannten Presse ist die Membran mit einer zylindrischen Verlängerung versehen, welche um einen Stützkör­ per herumgelegt ist und dort an dessen unterer Seite mit einer Um­ kehrlippendichtung zusammenarbeitet, welche mit Hilfe eines Klemm­ ringes und eines Lagerringes festgeklemmt ist. Zum Auswechseln der Membran muß ein an der Umkehrlippendichtung anliegender Lagerring mit Hilfe von Hubstangen nach Lösen einer Verklemmung des Stützkör­ pers von einem diesen tragenden Block abgehoben werden, wodurch sich der Stützkörper, die Membran und der Klemmring nach oben herausheben lassen. Eine derartige Arbeitsweise und Befestigung der Membran be­ dingt einen erheblichen baulichen Aufwand und führt auch zu einem frühzeitigen Verschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse zum Herstellen von keramischen Formteilen, insbesondere Tellern oder dergleichen, zu schaffen, die selbst bei hoher Pressenleistung eine exakte Her­ stellung von keramischen Formteilen, insbesondere Tellern oder der­ gleichen, mit in engen Toleranzbereichen liegenden Abmessungen und/oder Formen bei schonender Behandlung der Membrane ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran als in Höhe der Füllvorrichtung angeordnete Doppelmembran ausgebil­ det ist, deren einer, feststehender Membranteil an dem zweiten Preß­ stempel bzw. der Preßform befestigt und deren anderer, beweglicher Membranteil mit der Ringrille versehen und über den gesamten Bereich der Einspannung der Membran durch das in den zwischen dem festste­ henden und dem beweglichen Membranteil liegenden Druckraum einfüll­ bare Druckmittel bewegbar ist. Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einer Presse, bei der durch die über die gesamte Tel­ lerfläche wirksame Membran eine gleichmäßige Verdichtung der Preß­ masse über die gesamte Fläche des Preßlings garantiert ist und zwar nicht nur in dem besonders kritischen Bereich der durch die Ringril­ le der Membran gebildeten Füße des Tellers, sondern auch in dessen Außenbereichen. Dazu trägt bei, daß die Membran im Außenbereich nicht um eine scharfe metallische Kante herumgelegt ist, sondern mit dem feststehenden unteren Membranteil verbunden ist, wodurch gleich­ zeitig sichergestellt wird, daß besondere Aufwendungen zur Abdich­ tung des mit Druckmittel gefüllten Raumes nicht erforderlich sind.

Zum Erzielen eines guten Preßergebnisses trägt bei, wenn der beweg­ liche Membranteil im Querschnitt im wesentlichen dünner als der feststehende Membranteil ausgebildet ist und ferner auch dadurch, daß der feststehende Membranteil zumindest im Randbereich der Mem­ bran, vorzugsweise auch im Bereich der Ringrille, eine wulstförmige Verdickung aufweist. Hierdurch ergibt sich eine noch günstigere Druckverteilung und damit gleichmäßigere Verdichtung der Preßmasse.

Mit der Presse nach der Erfindung lassen sich nicht nur Preßformlin­ ge mit regelmäßigem Rand herstellen sondern auch solche mit unregel­ mäßigem Rand, beispielsweise Teller mit festonierter Außenkante. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die dem beweglichen Membran­ teil zugewandte Stirnfläche des Preßstempels mit einem aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Konturteil ausgekleidet ist. Die Kontu­ ren sind dann in dieser beispielsweise aus Polyurethan bestehenden Beschichtung eingearbeitet, die beispielsweise über Muttermodelle gegossen werden kann.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist, daß der bewegliche Membranteil durch das Druckmittel über einen zur Vorverdichtung der Preßmasse ausreichenden Weg bewegbar ist, und daß zum Fertigpressen des Tellers oder dergleichen der den feststehenden Membranteil tra­ gende Preßstempel in Richtung auf den ersten, feststehenden Preß­ stempel verschiebbar ist. Hierdurch ergibt sich ein geringerer Ver­ schleiß der Preßstempel, da der Preßweg zum Fertigpressen gering und der Putzgrad am Telleraußenrand nicht so hoch verpreßt ist.

Um die gleichmäßige Verpressung der Preßmasse auch bei hoher Lei­ stung der Presse durchführen zu können, ist zweckmäßigerweise die Füllvorrichtung in einem Füllring mit Füllkanälen für die in die Preßform einzubringende Preßmasse und zusätzlich mit an eine Unter­ druckquelle anschließbaren Absaugkanälen versehen. Dadurch läßt sich die Preßform schneller mit Preßmasse füllen und durch den Unterdruck lassen sich die sonst bei der Entlüftung der Preßmasse beim Preßvor­ gang auftretenden Probleme verringern.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Teilschnitt durch eine Presse mit der Füllvorrichtung und den Preßstempeln,

Fig. 2 die Presse in der Füllstellung,

Fig. 3 die Presse in der Preßstellung,

Fig. 4 einen vergrößerten Teil der Presse mit der Doppelmembran und

Fig. 5 einen Teil der Füllvorrichtung in der Ansicht.

Eine in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellte Presse zum Herstellen von keramischen Formteilen, insbesondere Tellern oder dergleichen, besitzt eine Füllvorrichtung 1 mit einem Formrahmen 2, dem ein Füll­ ring 3 zugeordnet ist. Wie auch in Fig. 5 zu sehen ist, besitzt der Füllring 3 mehrere Füllkanäle 4 sowie Anschlüsse 5 für in Fig. 5 im einzelnen gezeigte Absaugkanäle 6.

Bei der dargestellten Presse handelt es sich um eine solche der lie­ genden Bauart, so daß die Füllvorrichtung 1 oberhalb der Preßein­ richtung angeordnet ist. Diese besitzt zunächst einen ersten Preß­ stempel 7, dessen Matrizenteil mit einem aus Gummi oder Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, bestehenden Konturteil 8 ausgekleidet ist. Dieses Konturteil 8 entspricht in seiner Form der Innenseite des zu pressenden Formteiles, beispielsweise des Tellers 9. Zur Herstellung des Tellers 9 ist ein weiterer Preßstempel 11 vorgesehen, der in den angegebenen Pfeilrichtungen 12 durch eine nicht dargestellte hydrau­ lische Zylinderkolbeneinheit bewegbar ist. Der zweite Preßstempel 7 über eine Dichtung 14 gegenüber dem verstellbaren Füllring 3 abge­ dichtet ist. Der Haltering 13 dient zur Befestigung einer Doppelmem­ bran 15, die aus einem am zweiten Preßstempel 11 festgelegten, fest­ stehenden Membranteil 16 und einem dem ersten Preßstempel 7 zuge­ wandten beweglichen Membranteil 17 besteht. Zwischen dem feststehen­ den und dem beweglichen Membranteil 16, 17 befindet sich ein Druck­ raum18, der über einen Einlaß 19 und eine Zulaufleitung 21, in einem Zwischengehäuse 22 mit Druckmittel gefüllt werden kann. Der Vorzugs­ weise im Querschnitt dünner als der feststehende Membranteil 16 aus­ gebildete bewegliche Membranteil 17 besitzt eine Ringrille 23 zur Bildung eines Fußes des zu pressenden Tellers 9. Zwecks Entlüftung des Druckraumes 18 sind zweckmäßigerweise mehrere Einlässe 19 vorge­ sehen.

Die Arbeitsweise der Presse ist wie folgt:

1. Ausgangsstellung

Nach dem Fertigpressen eines Formteiles, wie Teller oder derglei­ chen 9 und dessen Ausstoßen aus der Presse, muß diese wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht werden. Zu diesem Zweck ist das Druckmit­ tel, beispielsweise Öl, aus dem Druckraum 18 durch einen im Hubvolu­ men einstellbaren Dosierzylinder, nicht dargestellt, abgesaugt. Der bewegliche Membranteil 17 der Doppelmembran 15 befindet sich in seiner zurückgezogenen Stellung, d. h. durch die abgesaugte Ölmenge wird der bewegliche Membranteil 17 in eine bestimmte Füllposition gebracht, wobei der bewegliche Membranteil bis auf den feststehenden Membran­ teil 16 gezogen werden kann.

In der Ausgangsstellung ist der Füllring 3 über den der Tellerinnenseite zugeordneten ersten Preßstempel 7 zurückgefahren, d. h. gemäß Fig. 1 weiter nach links verschoben worden, so daß die Füllkanäle 4 durch den Preßstempel 7 abgeschlossen sind.

2. Füllstellung

Der Füllring 3 wird wieder vorgefahren, so daß über die Absaugkanä­ le 6 Vakuum in den Füllraum eingezogen werden kann und dadurch die Preßmasse durch die Füllkanäle 4 einfließt. Das Vakuum steht nur kurzzeitig an. Die Füllstellung ist in Fig. 2 dargestellt, woraus sich ergibt, daß bei zurückgezognem beweglichem Membranteil 17 der Füllraum mit Preßmasse gefüllt ist.

3. Preßstellung

Über den nicht dargestellten Dosierzylinder wird Öl hinter den be­ weglichen Membranteil 17 in den Druckraum gedrückt und die Preßmasse zu etwa 2/3 vorverdichtet. Zur Endpressung wird der die Doppelmem­ bran tragende zweite Preßstempel 11 über einen nicht dargestellten Hauptpreßkolben der Presse in den Zeichnungen nach links bewegt.

Dabei bringt der bewegliche Membranteil 17 über das Ölpolster den Druckausgleich auf die gesamte Fläche des zu pressenden Tellers, d. h. durch diesen isostatischen Preßeffekt wird eine gleichmäßige Verdichtung des Tellers über dessen gesamte Fläche erzielt. Dabei kann der Doppelmembran 15, so wie das aus Fig. 4 hervorgeht, eine ganz bestimmte Form gegeben werden, zunächst erstmal dahingehend, daß der bewegliche Membranteil 17 gegenüber dem feststehenden Mem­ branteil 16 dünner ausgebildet wird und darüber hinaus auch inso­ fern, als der feststehende Membranteil in seinem Randbereich und ge­ gebenenfalls auch im Bereich der Ringrille 23 des beweglichen Mem­ branteiles 17 mit einer wulstförmigen Verdickung 24, 25 versehen sein kann, um so eine noch bessere Verdichtung des zu pressenden Tellers zu erreichen. Vor oder beim Preßvorgang kann der Füllring 3 über ei­ nen nicht dargestellten Ausstoßzylinder der Formrahmenverschiebung etwas zurückgezogen werden.

4. Ausstoßvorgang

Der Hauptpreßkolben der Presse wird entlastet und fährt mit dem die Doppelmembran 15 tragenden zweiten Preßstempel 11 in die Ausgangs­ stellung zurück. Danach wird über den Dosierzylinder das Druckmittel aus dem Druckraum 18 abgesaugt und schließlich der Formrahmen 2 mit dem Füllring 3 in die Ausgangsstellung zurückgezogen.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche Abänderungen zuläßt. So braucht es sich bei der Presse nicht um eine liegende Presse handeln, sondern sie kann selbstverständlich auch in herkömmlicher Weise vertikal angeordnet sein.

Claims (7)

1. Presse zum Herstellen von keramischen Formteilen, insbesondere Tel­ lern oder dergleichen, mit einem starren, ersten Preßstempel, der der Innenform des zu pressenden Tellers oder dergleichen entspre­ chend geformt ist und mit einem zweiten Preßstempel bzw. einer Preß­ form sowie einer zwischen der Preßform bzw. dem zweiten Preßstempel und dem ersten Preßstempel angeordneten elastischen Membran, die an ihrem Rand eingespannt und mit einer einen Fuß des Tellers oder der­ gleichen ensprechenden, vorgeformten Ringrille versehen ist und durch die ein mit Druckmittel füllbarer Druckraum abschließbar ist sowie mit einer Füllvorrichtung zum Aufbringen von pulverförmiger Preßmasse auf die Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran als in Höhe der Füllvorrichtung (1) angeord,­ nete Doppelmembran (15) ausgebildet ist, deren einer, feststehender Membranteil (16) an dem zweiten Preßstempel (11) bzw. der Preßform befestigt und deren anderer, beweglicher Membranteil (17) mit der Ringrille (23) versehen und über den gesamten Bereich der Einspan­ nung der Doppelmembran (15) durch das in den zwischen dem festste­ henden und dem beweglichen Membranteil (16, 17) liegenden Druck­ raum (18) einfüllbare Durckmittel bewegbar ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Membranteil (17) im Querschnitt im wesentlichen dünner als der feststehende Membranteil (16) ausgebildet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der feststehende Membranteil (16) zumindest im Randbe­ reich der Doppelmembran (15), vorzugsweise auch im Bereich der Ring­ rille (23) eine wulstförmige Verdickung (24, 25) aufweist.

4. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem beweglichen Membran­ teil (17) zugewandte Strinfläche des ersten Preßstempels (7), wie an sich bekannt, mit einem aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Kon­ turteil (8) ausgekleidet ist.

5. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Membranteil (17) durch das Druckmittel über einen zur Vorverdichtung der Preßmasse ausreichenden Weg bewegbar ist und daß zum Fertigpressen des Tel­ lers (9) oder dergleichen der den feststehenden Membranteil (16) tragende zweite Preßstempel (11) in Richtung auf den ersten, fest­ stehenden Preßstempel (7) verschiebbar ist.

6. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Membranteil (16) außer an seinem Randbereich auch in seinem mittleren Bereich am Preßstempel (11) befestigt und mit einem oder mehreren Einlässen (19) für das Druckmittel zum Druckraum (18) versehen ist.

7. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllvorrichtung (1) in einem Füllring (3) Füllkanäle (4) für die in die Preßform einzubringende Preßmasse und zusätzliche, an eine Unterdruckquelle anschließbare Absaugkanäle (6) aufweist.