-
Vorrichtung zum Herstellen von Brennkapseln od. dgl. dünnwandiger
kastenförmiger keramischer Formlinge Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Herstellung dünnwandiger, kastenförmiger keramischer Formlinge aus vorzugsweise
trockenem oder angefeuchtetem Gut mit einem den Formboden bildenden, während des
Pressens unbewegten Aushebestempel, der den entgegen dem Preßdruck elastisch abgestützten
Formkern rahmenartig umfaßt. Solche Vorrichtungen sind in erster Linie zur Herstellung
der verhältnismäßig dünnwandigen Kästen, sog. Brennkapseln bestimmt, in die Wandfliesen
od. dgl. für die Durchführung des Brennvorgangs eingelegt werden. Diese Kästen,
die etwa so groß sind wie ein Blumenkasten, wurden bisher meist aus plastischem
Vormaterial gepreßt. Dies wurde in der Weise bewerkstelligt, daß der den Formkern
darstellende Stempel von oben her in die liegende Form eindrang und das in dieser
befindliche plastische Material zur Seite und nach unten quetschte.
-
Soll statt des plastischen Vormaterials körniges schüttfähiges Gut
verwandt werden, dann besteht bei den bekannten Vorrichtungen die Gefahr, daß der
von oben her in die Form eindringende Preßstempel das Gut zwischen seiner Stirnfläche
und der ihm gegenüberliegenden Stirnfläche des Formkerns zuerst verdichtet und fertigpreßt,
ohne daß das zwischen den Form- und Kernseitenwandungen befindliche Gut ebenso stark
verdichtet wird. Dies hat dann zur Folge, daß nur der sog. Deckel des Brennkastens
ausreichend fest, seine Seitenwände aber weniger fest und widerstandsfähig werden.
-
Man hat bereits vorgeschlagen, diesen Schwierigkeiten dadurch zu begegnen,
daß bei unbewegtem Formkasten der Fornikern entgegen der Preßrichtung so elastisch
abgestützt wurde, daß er während des ersten Teils des Preßvorgangs eine Ausweichbewegung
vor dem in die Form eindringenden Preßstempel ausführte und so die vorzeitige Pressung
des Deckels verhinderte und erst gegen Ende des Preßvorgangs auf eine starre Unterlage
aufsetzte, die seinen Weg begrenzte und das Fertigpressen des Deckels erlaubte.
Die Anwendung dieses Verfahrens bringt aber folgende Nachteile mit sich: Durch die
gegenläufige Relativbewegung zwischen den senkrechten, feststehenden Formseitenwänden
und den beweglichen Kernwänden wird die Gleichmäßigkeit der Strukturbildung der
Formlingswände an dieser Stelle nachteilig beeinflußt. Der Anstieg des dem Preßstempel
entgegenwirkenden Druckes der elastischen Abstützung des Formkerns richtet sich
nach der Auslegung beispielsweise der benutzten Federn ohne Rücksicht auf den tatsächlichen
Verlauf der Strukturverfestigung innerhalb des Formlings. Nach erfolgter Pressung
und der beginnenden Rückbewegung des Preßstempels drücken die elastischen Abstützelemente
des Formkerns von unten her gegen den Deckel des fertigen Formlings und führen besonders
bei sehr dünnwandigen Formlingen Rißbildungen an der Übergangsstelle zwischen den
Seitenwänden und dem Deckel des Formlings, gegebenenfalls auch einen Bruch des Deckels
herbei.
-
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten soll nach der Erfindung bei
Verwendung eines an sich bekannten auf Federn abgestützten auf- und abbeweglichen
Formrahmens der Formkern lose auf mit dem Formrahmen verbundenen Tragansätzen aufliegen.
Dabei wird der Unterstempel zweckmäßig als entgegen der Preßrichtung offener, rechteckiger
Kasten ausgebildet, der in einem einander gegenüberliegenden Paar seiner vertikalen
Wände Schlitze aufweist, in die einerseits die Tragansätze des den Kasten umfassenden
Formrahmens und andererseits die auf diesen aufliegenden Auflageansätze eines in
dem Kasten geführten ebenfalls kastenartig ausgebildeten Formkerns hineinkragen.
Neben den an sich bekannten Abstützelementen beispielsweise in Form mehrerer Spiralfedern
mit vertikaler Federachse soll der Formrahmen, wie die Erfindung weiter vorschlägt,
durch zusätzliche Federn mit horizontaler Federachse abgestützt werden, die im Kniegelenk
von Kniehebeln angreifen, die einerseits am Formrahmen selbst und andererseits am
Pressentisch bzw. am Pressenrahmen angelenkt sind.
Aufbau und Wirkungsweise
dieser Vorrichtung sind an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Diese zeigt in F i g. 1 einen Schnitt durch die gesamte Vorrichtung
nach der Linie A -B in F i g. 2, F i g. 2 die gleiche Vorrichtung als Schnitt
nach der Linie C-D durch F i g. 1 und in den F i g. 3 und 4 zwei Bewegungsphasen
des Preßvorgangs.
-
Die Vorrichtung besteht, wie aus F i g. 1 ersichtlich, aus dem lose
auf dem Pressenrahmen 1 aufliegenden kastenartigen Aushebestempel2 mit der
durch den Rahmen 1 geführten heb- und senkbaren Ausstoßstange 3. Den oberen Rand
des Ausstoßstempels bilden die Ausheberahmen 4, die gleichzeitig den Formboden darstellen.
In zwei einander gegenüberliegenden Kastenwänden des Ausstoßstempels sind vertikale
Schlitze 2 a, 2 b und 2 c vorgesehen, die sich (vgl. auch Fig. 2) über die
Höhe des Kastens von. dem Ausheberahmen 4 bis zur Oberseite des Kastenbodens 2 d
(F i g. 1) erstrecken. Der Kasten des Aushebestempels 2 wird von dem Formrahmen
5 bzw. von einem an dessen Unterseite angeordneten Rahmenansatz 5 a umfaßt und dient
gleichzeitig als dessen Führung. An dem Rahmenansatz 5 a sind Auflageansätze 5 b
vorgesehen, die in die Schlitze 2 a, 2 b, 2 c des Kastens 2 kragen. Auf ihnen liegen
die Auflageansätze 6 a des ebenfalls kastenförmig ausgebildeten Formkerns 6 auf,
der innerhalb des nach oben offenen Aushebestempelkastens vertikal beweglich ist.
-
Der Formrahmen 5 ruht elastisch auf einem Satz vertikal zusammendrückbarer
Federn 7 und wird weiter durch den Federsatz 8 abgestützt, der im Kniegelenk
9 von Kniehebeln 10 angreift, deren freie Enden am Formrahmen bzw.
an einer auf dem Pressenrahmen 1 aufliegenden Grundplatte 11 angelenkt
sind. Diese Platte dient gleichzeitig als Stützauflage für die Federn 7. Oberhalb
des Formrahmens 5 befindet sich der auf und ab bewegliche Oberstempel 12 mit dem
Rundbund 12 a.
-
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Aus der in den F i g.1 bzw.
2 wiedergegebenen Ausgangsstellung, bei der die Form mit dem zu pressenden Gut gefüllt
ist, bewegt sich der Oberstempel 12 in die in F i g. 3 wiedergegebene Lage, bei
der der Stempel bereits in die Form eingedrungen ist, der Randbund 12 a aber noch
nicht auf dem oberen Rand des Formrahmens 5 aufliegt. Der Formrahmen 5 bewegt sich
dabei bereits um ein geringes Maß aus der strichpunktiert angedeuteten Lage in die
mit vollen Linien gezeichnete Stellung. Im Verlaufe des weiteren Preßvorgangs bewegt
sich der Formrahmen 5 (vgl. F i g. 4) in Pfeilrichtung weiter entgegen dem Druck
der Federn 7 bzw. B. Mit ihm bewegt sich der Formkern 6 in die in F i g. 4 wiedergegebene
Endlage.
-
Die erwünschte gleichmäßige Strukturbildung innerhalb des entstehenden
Formlings wird dabei folgendermaßen erreicht: Sobald der Oberstempel auf die Oberfläche
der Füllung aufsetzt, findet infolge der Druckübertragung auf die Wände der Form
und des damit verbundenen kupplungsartigen Reibungsschlusses zwischen den Wänden
des Formrahmens 5, dem Füllgut und den Wänden des Formkerns 6 eine Relativbewegung
zwischen dem Oberstempel, dem Formrahmen und dem Formkern statt. Dabei wird zunächst
das zwischen Oberstempelunterseite und Formkernoberseite befindliche Gut vorverdichtet,
anschließend verdichtet sich zunächst im wesentlichen das zwischen den vertikalen
Formwänden und den vertikalen Wänden des Formkerns befindliche Gut. Der Widerstand,
der sich der Bewegung des Ausheberahmens 4 durch die Verdichtung dieses Gutes
entgegenstellt, wächst mit dem Grade der Verdichtung und schafft damit eine Art
Widerlager für die Bewegung des Oberstempels in die Form hinein, so daß dieser nunmehr
in der Lage ist, das bereits erwähnte, zwischen der Stirnfläche des Formkerns und
dem Oberstempel befindliche Füllgut entsprechend stark weiterzuverdiehten. Dieses
wechselweise Wirksamwerden des Verdichtungsdrucks auf das Füllgut spielt sich während
des Preßvorgangs mehrfach nacheinander so lange ab, bis der unterhalb des Formrahmens
befindliche Formansatz 5 a auf der Grundplatte 11 aufsetzt. Sobald diese
Bewegungsphase erreicht ist, bewegen sich, soweit dies nicht bereits geschehen ist,
der Oberstempel und gegebenenfalls der Formkern in die in F i g. 4 wiedergegebene
Endlage.
-
Die durch den beschriebenen Verdichtungsvorgang erreichte Gleichmäßigkeit
des Dichtegrades über den gesamten Querschnitt des Formlings wird noch dadurch unterstützt,
daß der Anstieg des Federgegendrucks mit der Bewegung des Formrahmens auf seine
Endstellung hin durch die Kniehebelanordnung eine Abflachung erfährt.
-
Der fertig gepreßte Formling wird dann in üblicher Weise, nachdem
der Oberstempel hochgefahren worden ist, durch den Aushebestempel aus dem Formrahmen
herausgehoben.