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Verfahren und Vorrichtung Herstellung hohler, insbesondere Backen-oder
schüsselförmiger Gegenstände aus Steingut. l#'iir diese Anmeldung ist gemäß dem
Unionsvertrage vom z. Juni igi i die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten
Staaten von Amerika vom g. März 191g beansprucht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und einen Apparat für die Herstellung hohler, Becken- oder schüsselförmiger Gegenstände
aus Steingut. Bei der Herstellung derartiger Gegenstände hat man gewöhnlich die
Formarbeit zum größten Teil von Hand geleistet. Eine Tonschicht wird dabei in das
Innere einer Form gelegt und der Arbeiter preßt den Ton mit einem tuchüberzogenen
Schwamm gegen die Form. Er beginnt dabei an dem
mittleren Teil des
Bodens der Form und arbeitet von diesem Teil allmählich aufwärts nach den Seiten
der Form hin; um die Tonschicht in genau passende Berührung mit der ganzen Innenfläche
der Form zu bringen. Bei dieser Arbeitsweise muß die Luft gut entweichen können
und zwar ist diese Abführung der Luft von großer Wichtigkeit für die Herstellung
hohler Tonwaren, die den Ansprüchen des Handels entsprechen sollen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, wonach Gegenstände der
erwähnten Art in einem mechanischen Walzverfahren hergestellt werden, wodurch eine
erhebliche Ersparnis an Zeit und Herstellungskosten erreicht wird und außerdem die
Güte der erzeugten Ware größer ist, als bisher.
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Mechanische Formverfahren für Gegenstände aus plastischer Masse sind
zwar bereits bekannt geworden. Einerseits hat man Zementplatten mit völlig glatter
Oberfläche oder auch mit Längsstegen in der Weise hergestellt, daß die Zementmasse
auf einer Schienenbahn in durch Vagen getragenen Kästen zwischen einer Reihe von
Preßwalzen hindurchgeführt wurde, die die Formung des betreffenden Gegenstandes
in der Weise bewirkten, daß dieser unter jeder folgenden Walze eine stärkere Querschnittsverminderung
über seine ganze Oberfläche erfuhr. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, hohle
Gegenstände über einer der Innenfläche der Hohlkörper entsprechenden Form mittels
einer Walze herzustellen, die an ihrem Umfang derart profiliert ist, daß sie den
Gegenstand bei einer Umdrehung im ganzen formte. Auch können auf diese Weise einzelne
Teile des Gegenstandes hergestellt werden, die dann später in geeigneter Weise zu
vereinigen sind. Eine derartige Herstellungsweise hohler Gegenstände hat den Nachteil,
daß namentlich bei der Formung etwas verwickelt gestalteter Körper beim Niederpressen
des Formlings die Luft nicht genügend entweichen kann, so daß sich stellenweise
Blasen bilden, die an der Innen- und Außenfläche des fertigen Formlings erscheinen.
Auch kann der über die ganze Oberfläche des Formlings wirkende formgebende Teil
bei seiner Bewegung eine Beschädigung der zuerst fertiggestellten Oberfläche bewirken.
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Gemäß der Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß die
zu einem Hohlkörper umzuformende weiche Platte selbsttätig der Reihe nach durch
eine Anzahl von Preß- oder Walzvorrichtungen geführt wird, die derart auf sie einwirken,
daß die Formung absatzweise, und zwar jeweilig nur auf einer der betreffenden Formvorrichtung
zugewiesenen Stelle ausgeführt wird.
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In den Zeichnungen ist beispielsweise eine Ausführungsform der Vorrichtung
zur Aus übung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens dargestellt,
und zwar zeigt: Abb. i eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung, Abb. z die Seitenansicht
eines Teiles des endlosen Patrizenträgers nebst einer einzelnen äußeren Formvorrichtung
in größerem Maßstab, Abb.3 im gleichen Maßstabe die Vorderansicht einer der äußeren
Formvorrichtungen mit den anliegenden Teilen, Abb. q. den Grundriß eines Teiles
des endlosen Trägers und einer Formvorrichtung, Abb.5 einen Längsschnitt durch eine
der Patrizen mit einer Tonschicht darauf vor der Bearbeitung durch die äußeren Formvorrichtungen,
Abb.6 einen Längsschnitt durch diese Patrize und die damit zusammenwirkende äußere
Formvorrichtung nebst dein durch die erste der äußeren Formen erzielten Formlingsquerschnitt.
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Die Abb. 7, B. 9 und io sind Einzelschnitte, die die Umrißlinie der
Matrizen der zweiten, dritten, vierten und fünften äußeren Formvorrichtung in ihrer
aufeinander folgenden Wirkung auf die Tonschicht erkennen lassen.
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Abb. i i ist ein Längsschnitt durch eine der Patrizen mit einem fertigen
Hohlkörper, der von der Reihe der einzelnen Matrizen bearbeitet ist.
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Gemäß der Erfindung wird der herzustellende Gegenstand nacheinander
aus einer Tonschicht oder Tonplatte durch aufeinanderfolgende, voneinander unabhängige
Pressungen zwischen einer Patrize und mehreren Matrizen hergestellt. Die Tonplatte
wird auf die Patrize gelegt und einer Reihe aufeinander folgender Pressungen durch
die Matrizen ausgesetzt, wobei jede Pressung sich auf einen verhältnismäßig kleinen
Querschnitt des zu gestaltenden Gegenstandes erstreckt und auf diesen beschränkt
ist. Die Pressung geht dabei vom Bodenstück und damit in den meisten Fällen von
der Mitte des zu gestaltenden Teiles aus und schreitet Schritt für Schritt nach
den Rändern hin vorwärts. Der größere Teil des Gegenstandes wird auf diese Weise
hergestellt; er wird vollendet durch eine Schlußpressung, die den übrigbleibenden
Randquerschnitt des Gegenstandes gestaltet und sich gleichzeitig über alle vorher
einzeln geformten Querschnitte erstreckt. Diese Schlußpressung hat den Zweck, jede
Gratbildung oder sonstigen rauhen Teile, die sich bei den vorhergehenden Pressungen
gebildet haben, durch Glätten der Oberfläche zu beseitigen.
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Es wird besonders darauf hingewiesen, daß die Pressung aus dem Grunde
am Boden des
Gefäßes begonnen und dann absatzweise nach dessen Kanten
hin fortgeführt wird, um das Entweichen der Luft zu erleichtern und die Tonschicht
in genau gleichmäßige Berührung mit der gesamten Patrizenoberfläche zu bringen,
genau in derselben Weise wie bei der Handarbeit.
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Wie leicht ersichtlich, vermindert das den Gegenstand der Erfindung
bildende Verfahren die Arbeitszeit und die Kosten der Herstellung und ergibt ein
wesentlich gleichmäßigeres Erzeugnis. Mittels dieses Verfahrens können vollständige
hohle Tonzeuggegenstände jeder Art vorteilhaft ausgeführt werden. Es ist auch ganz
besonders vorteilhaft, bei der Herstellung von Becken u. dgl., die sich aus verhältnismäßig
langen Teilen zusammensetzen und aus zahlreichen kleinen, später zu vereinigenden
Teilen aufgebaut sind. Das Verfahren gestattet auch, die einzelnen in der Walzvorrichtung
hergestellten Teile in der bekannten Weise mittels einer Lösung in Wasser verdünnten
Tones an den Rändern zu vereinigen. Es wird dabei die Notwendigkeit einer Verbindung
der weichen Tonschichten durch gegenseitiges Einrollen der sich berührenden Kanten
vermieden. Dies ist praktisch von großer Wichtigkeit, da die Klebeverbindungen,
wie bekannt, besonders vorzüglich sind und die fertigen Gegenstände bei weitem gleichmäßiger
machen, als es mit der Verbindung durch gegenseitige Einrollung der Tonkanten möglich
ist.
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Die in Abb. i dargestellte Vorrichtung zeigt mehrere drehbare Formvorrichtungen,
die in einer Reihe hintereinander angeordnet sind, und eine Patrize, auf die die
Tonschicht gelegt wird und die in einer geraden Linie unter den drehbaren Matrizen
der Reihe nach hindurch bewegt wird. Dabei sind Vorrichtungen für die Drehung der
Matrizen vorhanden, welche letztere mit geeigneter Geschwindigkeit drehen, um die
übereinstimmung mit der wagerechten Bewegung des geformten Teiles zu erzielen.
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In den Abbildungen bedeutet i das Grundgestell der gesamten Formvorrichtung.
Dieses trägt inAbständenPaare von senkrechtenLagerböcken 2, auf denen die drehbaren
Formvorrichtungen A, B, C, D, E der Reihe nach gelagert sind. Jede dieser
Formvorrichtungen hat im allgemeinen die Bauart eines Zylinders oder einer Trommel,
deren Achse 3 je in auf den Böcken 2 befestigten Lagern ¢ drehbar ist. Jeder Zylinder
ist mit drei Matrizen 5 ausgerüstet, die zweckmäßig als besondere Teile ausgebildet
sind, so daß die Trommel in jedem Falle aus diesen drei Matrizen besteht. Diese
werden durch in Flansche 7 eingreifende Bolzen 6 miteinander verbunden und sind
an Ringen 8 befestigt, die mit den Matrizen durch Winkelstücke 9' und Bolzen 9 mit
den Antriebskränzen 2o durch Bolzen 2o' verbunden sind.
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Auf dem Rahmen i ist eine aus zwei endlosen Ketten bestehende Förderkette
io angeordnet, die in Zwischenräumen mit rechteckigen Rahmen i i versehen ist. Diese
nehmen Kästen 12 auf, die je eine Patrize 13 enthalten. An dem Grundgestell sind
beiderseits Schienen 14. und zwischen diesen weitere Schienen 15 (Abb. 3) angebracht,
auf ersteren laufen mit den Transportketten verbundene Rollen 16 und auf letzteren
an dem Rahmen i i befestigte Räder 17. Es wird hierdurch eine feste Unterstützung
für die Patrizen 13 während ihrer Bewegung unter den drehbaren Matrizen und während
der Zusammenarbeit mit diesen gewährleistet. Für die Patrizen 13 ist in dem Ausführungsbeispiel
eine Form gewählt, die zur Herstellung eines Beckens dient, wobei die Patrize der
inneren Gestalt des fertigen Gegenstandes entspricht. Eine Reihe von Matrizen 5
der verschiedenen drehbaren Formvorrichtungen A, B, C und D, die nacheinander
mit einer der Patrizen 13 zusammenarbeiten, sind so gestaltet, daß sie den hohlen
Gegenstand Schritt für Schritt vom Boden aus formen. Es 'ist dabei die innere Form
der an derselben drehbaren Formvorrichtungen vereinigten Matrizen 5 die gleiche,
und nur je eine der Matrizen 5 jeder Trommel arbeitet mit einer der Patrizen 13
während deren Bewegung unter der Reihe der oberen Formvorrichtungen. zusammen. Die
Matrizen 5 sind derart eingerichtet, daß sie auf verschiedene Querschnitte des zu
gestaltenden Gegenstandes wirken. In Abb. 5 ist die Lagerung einer Tonschicht auf
einer der Patrizen 13 dargestellt, bevor sie durch -irgendeine der drehbaren Formvorrichtungen
bearbeitet worden ist. Abb. 6 zeigt eine der Patrizen 13 in Zusammenarbeit mit einer
der Matrizen 5 der ersten drehbaren Formtrommel A. Die Matrizen bearbeiten dabei
den unteren Bodenteil des zu gestaltenden Gegenstandes.
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Die Abb. 7, 8 und 9 veranschaulichen in allgemeiner Weise die Gestalt
und den Querschnitt des Gegenstandes, wie er gerade durch die Matrizen der Drehformen
B, C und D
bearbeitet wird, wobei ersichtlich ist, daß diese Matrizen
nur auf bestimmte Oberflächenteile des zu gestaltenden Gegenstandes einwirken, ohne
die Querschnitte zu verändern, die durch die Matrizen der vorher wirksam gewesenen
drehbaren Formen hergestellt sind. Die Form der Matrizen ist etwas übertrieben dargestellt,
um den Erfindungsgedanken klarer erkennen zü lassen. Die Matrize 5 der letzten drehbaren
Formvorrichtung E wirkt :auf die gesamte Außenfläche des hohlen Gegenstandes, so
daß auf diese Weise
eine Einebnung oder Glättung der vorher möglicherweise
uneben oder rauh hergestellten Außenfläche erfolgt.
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In Abb. i i ist die Patrize mit dem fertigen Formling gezeigt. Die
punktierten, mit den Buchstaben a bis e bezeichneten Linien deuten
an, in welchen wagerechten Ebenen die formenden Matrizen wirksam gewesen sind.
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Die zur Drehung der verschiedenen drehbaren Formvorrichtungen dienenden
Teile bestehen im wesentlichen aus Zahnstangen i9 an den Seiten der Rahmen i i,
Zahnrädern 20, die an den Kopfstücken 8 der drehbaren Trommeln oder oberen Formvorrichtungen
angebracht sind und mit den Zahnstangen i 9 zusammenwirken, ferner aus Zapfen 2
t an dem Kopfstück der Trommel und senkrecht vorstehenden Armen oder Vorsprüngen
22 am vorderen Ende der Rahmen i i, die mit den Zapfen 21 zusammenwirken. Die Bauart
und Anordnung dieser Teile ist derart, daß, wenn die Förderkette i o in der Richtung
des Pfeiles (Abb. 6) angetrieben wird und die Patrizen 13 unter der Reihe der drehbaren
Matrizen vorbeilaufen, die Vorsprünge 22 am vorderen Ende der Rahmen i i an die
mit Rollen versehenen Zapfen 2 i anstoßen und dadurch die Matrizentrommel in die
für das Zusammenwirken der Formen erforderliche Stellung drehen, so daß die Zahnräder
2o in den für die Formung richtigen Eingriff mit den Zahn- i Stangen 19 der
Rahmen i i kommen. Es ist ferner Vorsorge getroffen, um die Bewegung der drehbaren
Formen aufzuhalten, nachdem diese ihre Preßwirkung ausgeet haben. Jede geeignete
Vorrichtung kann für diesen Zweck verwendet werden. Die in der Zeichnung dargestellte
besteht aus federnden Scheiben 24, I die zwischen den Naben 25 der drehbaren Formvorrichtung
und der Innenseite eines der Lager 4 angeordnet sind.
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Die für den Antrieb der Förderkette dienenden Vorrichtungen sind nicht
dargestellt. Auch können Vorrichtungen vorhanden sein, welche die weichen Tonplatten
auf die Patrizen 13 befördern und die fertiggestellten Gegenstände davon
abheben.
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In dem Ausführungsbeispiel sind fünf drehbare. Formvorrichtungen A
bis L' gezeigt die die Gesamtreihe der drehbaren Formen bilden, wobei die Matrizen
jeder einzelnen Forinvor richtung so gestaltet sind, daß sie im wesentlichen ein
Fünftel des hohlen Gegenstandes herstellen. Es ist das natürlich nur ein Ausfübrungsbeispiel,
und es kann sowohl die Zahl der drehbaren Formvorrichtungen als auch die der Matrizen
auf jeder Formvorrichtung und ferner die Bauart der Matrizen selbst geändert werden,
je nachdem Gegenstände verschiedener Gestalt und Größe hergestellt werden sollen.