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Verfahren und Einrichtung zum Herstellen gleichmäßig stark verdichteter
Formkörper - von größeren Abmessungen aus keramischen Massen o. dgl. Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung von gleichmäßig stark verdichteten Formkörpern'
größerer Abmessungen aus keramischen Massen o. dgl., wie beispielsweise Glaswannenblöcken,
wobei zur Verdichtung der Formmasse eine gewichtsbelastete Preßplatte dient.
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Bei der Herstellung größerer Formlinge aus keramischen Massen durch
Verdichten der Masse innerhalb einer Form gelang es bisher nicht, die M1sse .so
gleichmäßig zu verdichten, wie es beispielsweise zur Verhinderung von Lagen- oder
Schichtenbildung im Formling und zur Verhütung ungünstiger Spannungen innerhalb
des gebrannten Steines erforderlich ist. Man hat vorgeschlagen, stark verdichtete
Formkörper aus keramischen Massen in einer Preßeinrichtung herzustellen, bei welcher
die Seitenwände der Form gegenüber dem Ober- und Unterstempel beweglich sind. Mit
einer derartigen Einrichtung lassen sich aber ebenfalls keine ausreichend gleichmäßigen
Formkörper herstellen, weil sich bei höherem Preßdruck die Formmasse zwischen den
Seitenwänden der Form gewissermaßen festklemmt. Arbeitet man in diesem Falle beispielsweise
mit beweglichem Ober- und Unterstempel, so weist der fertige Formling in der Mitte
eine Zone erheblich geringerer Dichte auf, während die Ober- und Unterseite bis
zu einer gewissen Tiefe äußerst dicht sind. In diesem Falle hat sich also die Formmasse
in den den Preßstempeln benachbarten Zonen der Form festgesetzt und so ein weiteres
Zusammendrücken des Formlings verhindert.
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Ferner hat man vorgeschlagen, für die Herstellung von Betonkörpern
eine Preßeinrichtung anzuwenden, bei welcher die Formseitenwände während des Preßvorganges
sowohl in der Preßrichtung als auch gleichzeitig senkrecht oder schräg dazu verschoben
werden. Mit einer Vorrichtung dieser Art kann man aber größere Formlinge, b.aispielsweise
von den Abmessungen der Glaswannenblöcke, mit dem erforderlich hohen Preßdruck nicht
herstellen.
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Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, die Herstellung stark
verdichteter Formkörper größerer Abmessungen so zu verbessern, daß die Formmasse
eine vollkommen gleichmäßige Verdichtung erfährt, selbst dann, wenp sehr hohe Drücke
angewandt werden. Die Erfindung baut sich auf dem Leitgedanken auf, daß eine gleichmäßige
Verdichtung der Formmasse nur dann zu erzielen ist, wenn die Keilwirkung der Formmasse
zwischen den Formseitenwänden aufgehoben wird.
Das den Gegenstand
der Erfindung bildende Verfahren besteht darin, die Masse in einer vorzugsweise
auf einem Rütteltisch angeordneten Form unter der Wirkung einer gewichtsbelasteten
Preßplatte zu verdichten, wobei der Mantel der Form bzw. deren Seitenwände ohne
Veränderung des Formquerschnittes mittels willkürlich zu betätigender Hub= und Senkeinrichtungen
während der Verdichtung der Formmasse relativ zu dieser ohne Verminderung des Preßdruckes,
insbesondere auch während des Höchstpreßdruckes, sowohl in der Preßrichtung als
auch entgegengesetzt dazu hin und her bewegt wird.
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Durch die Bewegung des Formmantels beim erfindungsgemäßen Verfahren
sowohl in der Preßrichtung wie auch entgegengesetzt dazu gelingt es, den gewünschten
Verdichtungsgrad gleichmäßig über die ganze Ausdehnung des Formlings zu erzielen,
ohne daß in dem mittleren Teil des Formlings Zonen geringerer Verdichtung entstehen,
die schließlich zu der gefürchteten Lagenbildung Anlaß geben können. Die willkürliche
Bewegung des Formmantels hat ferner die '\@Tirkung, daß die Außenfläche des Formlings
durch die daran entlang gleitende Formseitenwand eine geringe Auflockerung erfährt,
so daß die in der Formmasse enthaltene Luft besser entweichen kann.
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Ferner besteht die Erfindung in einer Einrichtung zur Ausführung des
gekeimzeichneten Verfahrens unter Benutzung einer Rütteleinrichtung, wobei gemäß
der Erfindung auf dem Rütteltisch ein hydraulisches Hub-und Senkwerk angeordnet
wird, an welchem der während der Verdichtung hin und her zu bewegende -Fünenmantel
abnehmbar befestigt ist.
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Auf der Zeichnung ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Rüttelformmaschine"
in Abb. i in einer Seitenansicht und teilweise senkrechtem Längsschnitt dargestellt.
Abb.2 gibt eine Oberansicht des Rütteltisches der Formmaschine nach Abb. i wieder.
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Bei der auf der Zeichnung dargestellten Einrichtung ist mit i der
auf einer üblichen Rütteleinrichtung 2 befestigte Rüttelformtisch bezeichnet. Auf
dem Rütteltisch i ist der Formboden 3 befestigt, in dem eine Reihe von oben offenen
Schlitzen 4 vorgesehen sind. Während des Rüttelvorganges ruht auf dem Formboden
eine Unterlegplatte 5. Nach Beendigung des Formvorganges werden in die Schlitze
4 passende Tragarme einer Hubvorrichtung eingeführt, die den fertigen Formling zusammen
mit der LTnterlegplatte 5 vom Formboden abhebt.
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Oberhalb des Formbodens ist eine zur Belastung der Formmasse während
des Formv organfies dienende Preßplatte 6 angeordnet, die unter Vermittlung eines
Druckkörpers 7 auswechselbar an einem Gewichtskörper 8 befestigt ist, der in einer
Gleitbahn 9 des Gestelles io frei senkrecht verschiebbar gelagert ist. An dem Maschinengestell
io sind ferner auf der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen angebracht, um
den Gewichtskörper 8 nebst Preßplatte 6 nach Beendigung des Formvorganges zwecks
Entfernung des Formlings hochziehen zu können.
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Auf der Kolbenstange 12 -von j e zwei benachbarten hydraulischen Einrichtungen
i i sitzt ein U-förmiger Tragrahmen 13, dessen Schenkel am Ende mit Bohrungen 14
versehen sind, .die über die vorragenden Enden der Kolbenstangen 12 geschoben werden.
Wie aus Abb. i ersichtlich, weisen die Kolbenstangen 12 am Ende Ausnehmungen 15
auf, in welche, wie aus Abb.2 ersichtlich, Schließkörper 16 eingreifen können, die
zum Befestigen der Rahmen 13 an den Kolben 12 der hydraulischen Einrichtungen dienen.
An dem Rahmen 13 sind mittels Schrauben oder in sonst geeigneter Weise die Längsseitenwände
17 der Form befestigt, wobei die Befestigungslöcher für die Schrauben der Längsseitenwände
so angeordnet sind, daß die Längsseitenwände in verschiedenen Abständen, je nach
der gewünschten Größe des herzustellenden Formlings, an dem Rahmen 13 befestigt
werden können. Die Seitenwände 17 tragen die Querwände 18 der Form, deren Länge
sich ebenfalls nach den Abmessungen des herzustellenden Formlings richtet. Sämtliche
Seitenwände der Form stehen also unter Vermittlung der Tragrahmen 13 mit den hydraulischen
Hub- und Senkeinrichtungen i i in Verbindung.
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Die zum Bewegen der Formseitenwände dienenden hydraulischen Einrichtungen
bestehen aus einer mittels Schrauben i9 am Rüttelformtisch befestigten Grundplatte
2o, auf welcher je ein Zylinder 21 befestigt ist. Dieser Zylinder 21 umschließt
einen Kolben 22, an dem die zu dem Tragrahmen 13 führende Kolbenstange 12 sitzt.
Die Kolbenstange durchsetzt die Endwand des Zylinders 21. In den Raum zwischen den
Kolben 22 und der Endwand des Zylinders 21 führt eine Druckwasserleitung 23, welche
dazu dient, die Kolbenstange 12 in die Formseitenwände abwärts zu bewegen.
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Die Außenfläche des Zylinders 21 ist als Kolbenfläche ausgebildet;
sie wird umschlossen von einem Zylinder 24, dessen Endfläche ebenfalls von der Kolbenstange
12 durchsetzt wird. Der Zylinder 21 legt sich mit seinem oberen Ende von unten gegen
das auf dein Kolben 12 sitzende Schenkelende des Trafirahinens 13. Der Höhlung des
Zylinders 24
wird Druckwasser durch die Leitung 25 zugeführt. Der
Zylinder 24 dient somit zum Heben des Tragrahmens bzw. der Formseitenwände.
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Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß der Kolben 22 und der Zylinder
24 unabhängig voneinander bewegt werden können. Dadurch ist es möglich, den Tragrahmen
13 fest zwischen der Schließeinrichtung 16 und dem Zylinder 24 an der Kolbenstange
12 einzuspannen und zwecks Abnehmens des Tragarmes auch die Einspannung an der Kolbenstange
i2 zu lockern. Die getrennte Beweglichkeit der Hub- und der Senkeinrichtung gestattet
es ferner, in jedem Betriebszustand den Tragrahmen 13 unverrückbar mit dem Rütteltisch
i zu verbinden, so daß die Tragrahmen 13 und die daran befestigten Formseitenwände
stets genau den Rüttelbewegungen des Formtisches folgen.
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Sämtliche hydraulischen Einrichtungen i i sind durch geeignete Rohrleitungen
26 und 26° so miteinander verbunden, däß der Druck des Preßwassers in allen Hubeinrichtungen
stets der gleiche ist, so daß ein gleichmäßiges Heben und Senken der Formseitenwände
auf den 'l-'isch i gewährleistet ist.
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Die Zuleitungen zu,den Druckwasserleitungen des Tisches sind seitlich
neben dem Tisch an zwei frei hängende Rohrbogen 27 angeschlossen, deren anderes
Ende an die feststehenden Leitungell 28 angeschlossen sind, so daß der Zulauf von
Preßwasser sowohl zu den Hul5- wie zu den Senkeinrichtungen auch bei Bewegung des
Rütteltisches möglich ist. Die Leitungen 28 führen zu einer auf der Zeichnung nicht
dargestellten Steuerung, die so ausgebildet ist, daß jederzeit die Füllung sowohl
der Hub- wie der Senkeinrichtung unter Druck steht und @3,r A";sfluß der Füllun-
aus der zwecks Bewegung der Formseitenwände zu entlastenden Einrichtung gedrosselt
wird. Auf diese Weise ist ein vorzeitiges Ausfließen der Füllung aus einem der Zylinder
und damit ein Lockern der Formseitenwände auf den Kolbenstangen 12 der hydraulischen
Einrichtungen ausgeschlossen.
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Um nach Beendigung des Formvorganges den Formling aus der Formeinrichtung
zu entfernen, werden zunächst die Hub- und Senkeinrichtungen i i entlastet, worauf
die Schließen 16 von den Kolbenstangen 12 abgenommen werden. Nunmehr werden in Aussparungen
29 der Tragrahmen 13 von oben die Enden von Schraubenspindeln 30 gesenkt, die an
den 'Pragrahmen mittels Keilen 31 befestigt werden. Die Schraubenspindeln
30 sitzen in Triebwerken 32, die auf dem Ouerhaupt des Maschinengestells
io befestigt sind. Die Triebwerke 32 werden mittels einer-gemeinsamen Welle derart
angetrieben, daß die Tragrahmen 13 und damit die Formseitenwände vom Formling nach
oben abgezogen werden. Während des Abziehens der F ormseitenwände bleibt die Preßplatte
6 auf dem Formling liegen. Sobald die Seitenwände hochgehoben sind, wird dann auch
die Preßplatte 6 vom Formling abgehoben und danach der Formling in der eingangs
beschriebenen Weise vom Formboden entfernt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung
eignet sich zur Verarbeitung aller durch Pressen oder Rütteln zu verdichtenden Formmassen,
insbesondere keramischer Formmassen, und wird mit Vorteil in allen Fällen dort angewandt,
wo es auf ein besonders dichtes und gleichmäßiges Gefüge eines Formlings ankommt.
Insbesondere hat sich das erfindungsgemäße Verfahren bewährt für die Herstellung
von Glaswannenblöcken, deren Haltbarkeit im schmelzflüssigen Glase wesentlich von
der geringen Porigkeit und gleichmäßigen Beschaffenheit abhängt.