[0001] Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei einem bekannten Preßwerkzeug dieser Gattung (DE-A 3128348) ist die Patrize samt
Zentralkörper und Schließkörper Bestandteil eines Vorpreßkopfes, der nur vor dem isostatischen
Pressen auf die Matrize und die Membran aufgesetzt wird, um einen Füllraum zu bilden.
In diesen wird von oben her, durch einen außerhalb des rohrförmigen Schließkörpers
gebildeten Ringraum der Patrize hindurch, keramisches Granulat eingeschossen. Der
Zentralkörper ist ebenfalls ein Rohr, durch das während des Einschießens Druckluft
zum Fluidisieren und Verteilen des Granulats eingeblasen wird. Nach dem Einschießen
wird durch eine Abwärtsbewegung der federnd abgestützten Patrize das Granulat im Füllraum
vorverdichtet. Dadurch entsteht ein Preßling, der fest genug ist, um seine Form nicht
zu verändern, wenn der Vorpreßkopf von der Matrize und der Membran abgehoben und durch
einen Nachpreßkopf mit eigener Patrize ersetzt wird. Erst wenn der Nachpreßkopf dicht
und fest auf die Matrize und die Membran aufgesetzt worden ist, wird Fluid unter Druck
zwischen Matrize und Membran eingeleitet und dadurch der Preßling isostatisch nachverdichtet.
[0003] Diese Verwendung eines Vorpreßkopfes und anschließend eines Nachpreßkopfes in Verbindung
mit einer und derselben Matrize und Membran zum Vor- und Nachverdichten eines und
desselben Gegenstandes erfordert einen großen Vorrichtungs- und Zeitaufwand. Trotz
dieses großen Aufwandes lassen sich steilwandige topf- oder schüsselförmige Gegenstände
von einer bestimmten Größe an mit der bekannten Vorrichtung nicht in zufriedenstellender
Qualität erzeugen; im mittleren Bereich der Innenfläche solcher Gegenstände entstehen
störende Abdrücke, während im Randbereich häufig Zeichen ungenügender Verdichtung
des Granulats erkennbar sind.
[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Preßwerkzeug zum isostatischen
Pressen von Gegenständen aus keramischem Granulat derart weiterzubilden, daß mit ihm
auch große topf- oder schüsselförmige Gegenstände, deren Durchmesser und Höhe die
Größenordnung von 350 mm und mehr haben, einwandfrei und mit geringem Vorrichtungs-
und Zeitaufwand hergestellt werden können.
[0005] Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer und derselben Patrize in Verbindung mit
einer erfindungsgemäßen Matrize und Zugehörigen Membran zum Einschießen sowie zum
isostatischen Pressen des Granulats entfällt der bisher erforderliche Zeitaufwand
für den Austausch des Vorpreßkopfes gegen den Nachpreßkopf. Wenn also eine erfindungsgemäße
Vorrichtung mehr als eine Patrize aufweist, dann lassen sich die Patrizen alternierend
jeweils für die vollständige Arbeitsfolge des Einschießens und des isostatischen Pressens
verwenden, während gleichzeitig ein fertiggepreßter Gegenstand von einer gerade nicht
mit einer Matrize zusammenwirkenden Patrize abgenommen wird.Durch die Anordnung der
Patrize unterhalb der Matrize wird die Schwerkraft genutzt, um die Bewegung des eingeschossenen
Granulats bis zum Rand des Füllraums zu unterstützen, wodurch eine gleichmäßige Verteilung
des Granulats begünstigt wird.
[0007] Die Anordnung der Patrize unterhalb der Membran hat bei Verwendung von mehr als einer
Patrize in Verbindung mit einer und derselben Matrize und Membran den zusätzlichen
Vorteil, daß jeweils eine Patrize mit kopfüber auf ihr liegendem Gegenstand aus dem
Arbeitsbereich der Matrize herausbewegt werden kann, ohne daß der Gegenstand besonders
festgehalten werden müßte. Der Gegenstand kann dann in Ruhe entnommen werden, während
der nächste Gegenstand mit einer anderen Patrize gepreßt wird.
[0008] Von besonderer Bedeutung für die Qualität der gepreßten Gegenstände ist die in bezug
auf die zugehörige Patrize ortsfeste Anordnung des starren Zentralkörpers mit seinem
verdickten Kopf, dessen Oberseite ständig koplanar mit der umgebenden oberen Stirnfläche
der Patrize ist. Dadurch erhält der zu pressende Formling in der Mitte derjenigen
Fläche, die später die Oberseite seines Bodens bildet, eine verhältnismäßig großflächige,
unnachgiebige Abstützung, so daß beim isostatischen Pressen der über die Membran auf
das Granulat ausgeübte Druck nicht im Stande ist, in diesem zentralen Bereich des
Gegenstands einen störenden Abdruck zu hinterlassen. Der rings um den Kopf des Zentralkörpers
angeordnete obere Endbereich des rohrförmigen Schließkörpers kann zwar wegen dessen
notwendiger Axialbeweglichkeit nicht ganz so starr sein wie der Kopf selber; es hat
sich aber erwiesen, daß die Abstützung des Granulats am starren Kopf des ortsfesten
Zentralkörpers über den äußeren Rand dieses Kopfes hinaus noch eine stützende Wirkung
hat, so daß der verhältnismäßig schmale vom Schließkörper eingenommene Ringraum zwischen
dem Kopf des Zentralkörpers und der umgebenden Stirnfläche der Patrize offenbar von
einer verhältnismäßig geringen Anzahl Granulatteilchen so überbrückt wird, daß auf
den Schließkörper nur Kräfte einwirken, denen er standhalten kann, ohne in axialer
Richtung merklich nachzugeben. Deshalb bleiben an der Innenseite des Bodens von Gegenständen,
die mit einem erfindungsgemäßen Preßwerkzeug gepreßt worden sind, höchstens geringfügige
Abdrücke zurück, die bei Blumenübertöpfen und dergleichen ohne weiteres hingenommen
werden können.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0010] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
mit weiteren Einzelheiten erläutert.
[0011] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen senkrechten Schnitt durch eine mit erfindungsgemäßen Preßwerkzeugen ausgestattete
Vorrichtung zum Pressen von Blumenübertöpfen,
- Fig. 2
- den waagrechten Schnitt II-II in Fig. 1,
- Fig. 3
- einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten in Ruhestellung
des dargestellten Preßwerkzeugs,
- Fig. 4
- einen entsprechenden Ausschnitt in Füllstellung des Preßwerkzeugs,
- Fig. 5
- einen entsprechenden Ausschnitt in Preßendstellung,
- Fig. 6
- einen entsprechenden Ausschnitt nach dem Preßvorgang
- Fig. 7
- einen der Fig. 3 entsprechenden Ausschnitt nach dem Austausch einzelner Werkzeugteile
gegen zum Pressen eines kleineren Gegenstandes geeignete Werkzeugteile und
- Fig. 8
- einen senkrechten Schnitt durch den Unterteil eines erfindungsgemäßen Preßwerkzeugs
zum Pressen von Waschbecken.
[0012] Zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung gehören ein Pressengestell 10 mit
einer Basis 12, zwei von dort senkrecht nach oben ragende Säulen 14 und ein weiter
oben angeordnetes, nicht gezeichnetes Joch, das die beiden Säulen miteinander verbindet.
Auf der Basis 12 ist ein Drehtisch 16 gelagert, der um eine der Säulen 14 schrittweise
um jeweils 180° drehbar ist. An den beiden Säulen 14 ist ein Matrizenträger 18 auf-
und abverschiebbar geführt.
[0013] Auf dem Drehtisch 16 sind zwei Patrizen 20 befestigt, die bezüglich der Säule 14,
um die der Drehtisch 16 drehbar ist, um 180° gegeneinander versetzt sind. Die beiden
Patrizen 20 sind vollständig gleich; sie haben je eine ebene Stirnfläche 22, je eine
steilkonische Mantelfläche 24 und je einen zylindrischen zentralen Kanal 26, in deren
oberen Endbereich eine Büchse 28 aus besonders verschleißfestem Werkstoff eingepreßt
ist. Im dargestellten Beispiel sind die beiden Patrizen 20 bezüglich je einer senkrechten
Achse A rotationssymmetrisch entsprechend der Innenform eines üblichen Blumenübertopfes.
[0014] Im zentraler Kanal 26 jeder der beiden Patrizen 20 ist ein massiver und besonders
robuster, stempelartiger Zentralkörper 30 angeordnet, der ebenfalls bezüglich der
zugehörigen Achse A rotationssymmetrisch und auf dem Hauptteil seiner Länge kreiszylindrisch
ist. Das obere Ende jedes Zentralkörpers 30 ist von einem verdickten Kopf 32 mit ebener
Oberseite 34 gebildet, die in der gleichen waagerechten Ebene liegt wie die Stirnfläche
22 der zugehörigen Patrize 20. Unmittelbar unter der Oberseite 34 hat der Kopf 32
einen zylindrischen Abschnitt. Daran schließt sich ein kegelförmiger Abschnitt mit
nach unten abnehmendem Durchmesser an. Jeder der beiden Zentralkörper 30 ist über
eine kräftige Traverse 36 derart am Drehtisch 16 befestigt, daß er beim isostatischen
Pressen auf seine Oberseite 34 einwirkendem Druck nicht merklich nachgibt. Jeder der
beiden Zentralkörper 30 hat ferner einen Fuß 38; dort geht der zylindrische Hauptteil
des Zentralkörpers in einen kegelstumpfförmigen unteren Abschnitt mit nach unten abnehmenden
Durchmesser über.
[0015] Gleichachsig mit dem Zentralkörper 30 ist in jeder Patrize 20 ein rohrförmiger Schließkörper
40 angeordnet, der in axialer Richtung verschiebbar im zugehörigen zentralen Kanal
26 geführt ist. Zu diesem Zweck ist der zentrale Kanal 26 mit einem Werkstoff von
geringem Reibungskoeffizienten ausgekleidet, beispielsweise mit Epoxydharz. In jedem
Fall besteht der rohrförmige Schließkörper 40 aus hochfestem Stahl; er ist vorzugsweise
gehärtet sowie innen und außen geschliffen. Er hat ein oberes Ende 42 mit einer zur
Achse A normalen, also waagerechten, ebenen Stirnfläche, die normalerweise - abgesehen
von der in Fig. 4 abgebildeten Offenstellung - in derselben Ebene liegt wie die Stirnfläche
22 der zugehörigen Patrize 20. Der Schließkörper 40 hat ferner ein unteres Ende 44,
das innen trichterförmig und außen flanschartig gestaltet ist. Oberhalb davon hat
jeder Schließkörper 40 einen diametralen Schlitz 46, durch den sich die zugehörige
Traverse 36 mit reichlich bemessenem axialen Spiel hindurcherstreckt, so daß der Schließkörper
zwischen der beispielsweise in Fig. 3 abgebildeten Schließstellung und der in Fig.
4 abgebildeten Offenstellung auf- und abbewegbar ist. Für diese Bewegungen sind in
den Drehtisch 16 Hubvorrichtungen 48, beispielsweise doppelwirkende hydraulische Kolbenzylindereinheiten,
eingebaut.
[0016] Den beiden Patrizen 20 ist eine gemeinsame Matrize 50 zugeordnet, mit der sie abwechselnd
zusammenwirken. Die Matrize 50 hat die Form eines auf dem Kopf stehenden Topfes mit
einer ebenen Bodenfläche 52 und einer steilen, sich nach unten erweiternden kegelstumpfförmigen
Mantelfläche 54, deren Übergänge zur ebenen Bodenfläche 52 sowie zum unteren Rand
der Matrize 50 ungefähr kreisbogenförmig abgerundet sind. Die Matrize 50 ist in bezug
auf eine senkrechte Achse B insgesamt rotationssymmetrisch. Rings um ihren unteren
Randbereich sind gleichachsig mit ihr ein innerer Ring 56 und ein äußerer Ring 58
angeordnet. Der äußere Ring 58 überlappt den inneren Ring 56 und ist am Matrizenträger
18 festgeschraubt.
[0017] Die Matrize 50 ist mit einer elastischen Membran 60 ausgekleidet; auch diese hat
einen im wesentlichen ebenen Boden 62 und einen sich nach unten erweiternden kegelstumpfförmigen
Mantel 64. Ferner ist an der Membran 60 ein äußerer Rand 66 ausgebildet, der zwischen
den beiden Ringen 56 und 58 derart festgeklemmt ist, daß die Membran dicht mit dem
Matrizenträger 18 verbunden ist. Durch im Matrizenträger 18 und in der Matrize 50
vorgesehene, nicht gezeichnete Kanäle, die sich wahlweise an eine Vakuumquelle oder
an eine Druckfluidquelle anschließen lassen, wird die Membran gemäß Fig. 3 und 4 sowie
gemäß Fig. 6 und 7 an der Matrize anliegend gehalten, gemäß Fig. 5 hingegen von dieser
weg in Richtung zur Patrize 20 gedrückt. Damit die Membran 60 im letztgenannten Fall
auch gegen die Patrize 20 abdichtet, ist diese mit einer elastischen Randauflage 68
versehen.
[0018] In allen gezeichneten Betriebsstellungen ist eine der beiden Patrizen 20 der Matrize
50 zugeordnet; dabei fluchtet die Achse A der betreffenden Patrize 20 mit der Achse
B der Matrize 50. In jeder der beiden möglichen Stellungen, in denen dies der Fall
ist, läßt sich der Drehtisch 16 verriegeln.
[0019] Senkrecht unterhalb der Matrize 50 und gleichachsig mit ihr ist ein Einschießrohr
70 angeordnet, das in einer senkrechten Bohrung 72 der Basis 12 verschiebbar geführt
ist und oben einen Flansch 74 mit waagrechter oberer Stirnfläche 76 aufweist, der
in der Ruhestellung gemäß Fig. 3 mit der Oberseite der Basis 12 bündig ist, so daß
er die Drehung des Drehtisches 16 um die linke der in Fig. 1 und 2 dargestellten Säulen
14 nicht behindert. An der Unterseite des Flansches 74 greifen in die Basis 12 eingebaute
Hubvorrichtungen 78 an, die im dargestellten Beispiel ebenfalls doppelt wirkende hydraulische
Kolbenzylindereinheiten sind.
[0020] Die dargestellte Vorrichtung dient zum Verpressen von keramischem Granulat 80, das
in einer Einschießvorrichtung 82 bereitgehalten wird und mit Druckluft über eine Leitung
84 dem Einschießrohr 70 zuführbar ist. Nachdem gemäß Fig. 3 ein vollständiges und
geschlossenes Preßwerkzeug von einer der beiden Patrizen 20 und der Matrize 50 samt
Membran 60 und zugehörigen Bauteilen gebildet worden ist, besteht noch keine Verbindung
zwischen dem Einschießrohr 70 und dem Füllraum zwischen Patrize 20 und Membran 60.
Zwischen dem massiven, im wesentlichen zylindrischen Zentralkörper 30 und dem ebenfalls
im wesentlichen zylindrischen rohrförmigen Schließkörper 40 ist zwar ein im Querschnitt
kreisringförmiger Füllkanal 86 gebildet, doch ist dieser nach oben am Kopf 32 und
nach unten am Fuß 38 des Zentralkörpers 30 noch dicht verschlossen.
[0021] Durch Ausfahren der Hubvorrichtungen 48 wird der rohrförmige Schließkörper 40 nach
unten bewegt, bis sein unteres Ende gegen den Flansch 74 des Einschießrohrs 70 stößt
und gegen diesen abdichtet. Dabei wird rings um den Kopf 32 und um den Fuß 38 des
Zentralkörpers 30 je ein ringförmiger Durchlaß frei, dessen Querschnitt ungefähr so
groß ist, wie der Querschnitt des dazwischenliegenden Füllkanals 86. Sobald dieser,
in Fig. 4 abgebildete, Zustand erreicht ist, wird die Einschießvorrichtung 82 betätigt,
so daß der zwischen der Patrize 20 und der Matrize 50 gebildete Füllraum nahezu schlagartig
mit Granulat 80 gefüllt wird.
[0022] Während dieses Füllvorgangs wird durch eine in das Einschießrohr 70 mündende Luftleitung
89 Druckluft zugeführt, die das Granulat 80 aufwirbelt. Entsprechende Luftleitungen
münden vorzugsweise hinter jeder Biegung der Leitung 84. Die Durchwirbelung des Granulats
80 auf dessen Weg in den Füllraum verhindert, daß feinkörnige und staubartige Bestandteile
des Granulats 80 von dessen gröberen Körnern getrennt in den Füllraum gelangen, was
zu unterschiedlichen Verdichtungen beim anschließenden isostatischen Pressen führen
würde. Die zusätzlich eingeleitete Druckluft unterstützt die Bewegung des Granulats
80 in den Füllraum, so daß die Füllzeit verkürzt wird.
[0023] Vom Granulat 80 aus dem Füllraum verdrängte Luft strömt zwischen dem Rand der Membran
60 und der Randauflage 68 radial nach außen und gelangt in einen Ringkanal 88, der
entweder mit der äußeren Umgebung oder mit einer Absaugvorrichtung verbunden ist.
Dieser Füllvorgang dauert bei einem Preßwerkzeug zum Herstellen eines Blumenübertopfes
mit einer Höhe von ungefähr 350 mm und einem Durchmesser von ungefähr 300 mm knapp
zwei Sekunden.
[0024] Anschließend werden die Hubvorrichtungen 48 wieder eingefahren; infolgedessen kehrt
der rohrförmige Schließkörper 40 in seine obere Endstellung zurück, in der seine obere
Stirnfläche mit der oberen Stirnfläche 22 der zugehörigen Patrize 20 und der Oberseite
34 des Kopfes 32 des zugehörigen Zentralkörpers 30 bündig ist. Sodann wird durch die
Matrize 50 hindurch hydraulisches Fluid eingeleitet, das die Membran 60 gemäß Fig.
5 von der Matrize 50 wegdrängt und das Granulat 80 einseitig hydrostatisch verdichtet,
so daß es einen gepreßten Gegenstand 90 bildet.
[0025] Schließlich wird das hydraulische Fluid wieder abgesaugt, so daß sich die Membran
60 gemäß Fig. 6 erneut im wesentlichen vollflächig an die Matrize 50 anlegt. Der rohrförmige
Schließkörper 40 bleibt in seiner oberen Endstellung; das Einschießrohr 70 wird hingegen
durch Einfahren der Hubvorrichtungen 78 in seine untere Endstellung zurückbewegt.
Anschließend wird der Matrizenträger 18 samt Matrize 50 und daran befestigten Bauteilen
gemäß Fig. 1 abgehoben und dann wird der Drehtisch 16 um 180° gedreht. Der Arbeitszyklus
endet damit, daß der frisch gepreßte Gegenstand 90 von einem Saugnapf 92 erfaßt und
von der Patrize 20, auf der er entstanden ist, abgehoben wird, wie dies in Fig. 1
links oben dargestellt ist. Schon währenddessen wird die Matrize 50 auf die nun rechts
stehende Patrize 20 abgesenkt, und ein neuer Arbeitszyklus beginnt.
[0026] Fig. 7 zeigt, daß die Patrizen 20, die Matrize 50 und die Membran 60 durch kleinere
Patrizen 20' sowie zugehörige Matrize 50' und Membran 60' ersetzt werden können, ohne
daß weitere Bauteile ausgetauscht werden, indem man zwischen dem Drehtisch 16 und
den Patrizen 20' eine Zwischenplatte 94 einfügt.
[0027] In Fig.8 ist eine Abwandlung des Preßwerkzzeugs zum Pressen von Waschbecken dargestellt.
1. Preßwerkzeug zum isostatischen Pressen steilwandiger topf- oder schüsselförmiger Gegenstände
(90) aus keramischem Granulat (80), mit
- einer Patrize (20), die eine zur Innenform der Gegenstände (90) im wesentlichen
komplementäre Außenfläche (22,24 ) sowie einen zentral an dieser mündenden Kanal (26)
aufweist,
- einer Matrize (50), die eine zur Außenform der zu pressenden Gegenstände (90) im
wesentlichen komplementäre Innenfläche (52, 54) aufweist,
- einer Membran (60), die zwischen Patrize (20) und Matrize (50) angeordnet ist, mit
der Patrize (20) einen mit Granulat (80) füllbaren Füllraum und mit der Matrize (50)
einen unter Fluiddruck setzbaren Druckraum begrenzt,
- einem Zentralkörper (30), der im zentralen Kanal (26) der Patrize (20) in bezug
auf diese ortsfest angeordnet ist, und
- einem rohrförmigen Schließkörper (40), der im zentralen Kanal (26) der Patrize (20)
rings um den Zentralkörper (30) angeordnet und in bezug auf die Patrize (20) zwischen
einer Offenstellung zum Einschießen von Granulat (80) in den Füllraum und einer Schließstellung
axial hin- und herbewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- für das Einschießen des Granulats (80) und das anschließende isostatische Pressen
jeweils dieselbe Patrize (20) verwendet wird,
- die Patrize (20) unter der Matrize (50) angeordnet ist, so daß der Zentralkörper
(30) und der Schließkörper (40) sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstrecken,
- der Zentralkörper (30) einen verdickten Kopf (32) mit einer Oberseite (34) aufweist,
die ständig koplanar mit der umgebenden oberen Stirnfläche (22) der Patrize (20) ist,
und
- der rohrförmige Schließkörper (40) mit dem Zentralkörper (30) einen ringförmigen
Füllkanal (86) zum Einbringen des Granulats (80) begrenzt, wobei in Schließstellung
des Schließkörpers (40) dessen füllraumseitiges Ende (42) gegen den Kopf (32) des
Zentralkörpers (30) abdichtet.
2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopf (32) des Zentralkörpers (30) einen kegelförmigen unteren Abschnitt und einen
zylindrischen oberen Abschnitt aufweist, welcher knapp in den rohrförmigen Schließkörper
(40) paßt.
3. Preßwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der rohrförmige Schließkörper (40) einen diametralen Schlitz (46) aufweist, durch
den sich eine den Zentralkörper (30) tragende Traverse (36) mit Axialspiel hindurcherstreckt.
4. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Zentralkörper (30) einen Fuß (38) aufweist, der in der Schließstellung des Schließkörpers
(40) gegen einen an diesem ausgebildeten Sitz (44) abdichtet.
5. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
- an einem Drehtisch (16) mindestens zwei Patrizen (20) angeordnet sind, von denen
jeweils eine Patrize (20) in einer Arbeitsstellung unterhalb einer Matrize (50) und
eine Patrize (20) in einer Entnahmestellung abseits der Matrize (50) steht,
- jede Patrize (20) einen eigenen Schließkörper (40) enthält, dem eine eigene Hubvorrichtung
(48) für seine Verschiebung zwischen Offen- und Schließstellung zugeordnet ist, und
- unterhalb des Schließkörpers (40) der in Arbeitsstellung stehenden Patrize (20)
ein heb- und senkbares Einschießrohr (70) angeordnet ist, das eine in angehobener
Stellung gegen diesen Schließkörper (40) abdichtende obere Stirnfläche (76) aufweist.
6. Preßwerkzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
in das Einschußrohr (70) eine Luftleitung (89) mündet, durch die während des Einschießens
des Granulats (80) zusätzlich Luft zuführbar ist.
1. A press die for isostatic pressing of steep walled pot or dish shaped articles (90)
from granular ceramic material (80), comprising
- a male mould (20) having an outer surface (22, 24) being essentially complementary
with the inner shape of the articles (90) and a duct (26) opening centrally into it,
- a female mould (50) having an inner surface (52, 54) being essentially complementary
with the outer shape of the articles (90) to be pressed,
- a membrane (60) being arranged between the male mould (20) and the female mould
(50), the membrane together with the male mould (20) defining a filling cavity that
can be filled with granular material (80), and together with the female mould (50)
defining a pressure chamber that can be pressurized with fluid pressure,
- a central member (30) which is arranged in the central duct (26) of the male mould
(20) in a stationary manner relative to it, and
- a tubular closing member (40) which is arranged in the central duct (26) of the
male mould (20) around the central member (30) and which can be moved relative to
the male mould (20) between an open position for injecting the granular material (80)
into the filling cavity and a closed position in an axial direction with a reciprocating
motion,
characterized in that
- the same male mould (20) is used for the injection of the granular material (80)
and the subsequent isostatic pressing,
- the male mould (20) is arranged below the female mould (50) so that the central
member (30) and the closing member (40) extend in an essentially vertical upward direction,
- the central member (30) comprises an enlarged head (32) with an upper surface (34)
being always coplanar with the surrounding upper face (22) of the male mould (20),
and
- the tubular closing member (40) with the central member (30) defines an annular
filling duct (86) for introducing the granular material (80), with the end (42) of
the closing member (40) facing the filling cavity sealing against the head (32) of
the central member (30) in the closed position.
2. A press die according to Claim 1,
characterized in that
the head (32) of the central member (30) comprises a conical lower portion and a cylindrical
upper portion which tightly fits into the tubular closing member (40).
3. A press die according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the tubular closing member (40) has a diametrically arranged slot (46) through which
a crosshead (36) carrying the central member (30) extends with an axial clearance.
4. A press die according to one of Claims 1 through 3,
characterized in that
the central member (30) has a foot (38) which in the closed position of the closing
member (40) seals against a seat (44) formed on it.
5. A press die according to one of Claims 1 through 4,
characterized in that
- at least two male moulds (20) are arranged on a rotary table (16) with one of the
male moulds (20) being in a working position below the female mould (50) and one of
the male moulds (20) being in a removal position remote from the female mould (50),
- each male mould (20) includes a closing member (40) of its own which is allocated
a lifting device (48) of its own for its movement between the open and the closed
position, and
- an injection tube (70) that can be raised and lowered is arranged below the closing
member (40) of the male mould (20) being in the working position, which in its raised
position has an upper face (76) sealing against this closing member (40).
6. A press die according to Claim 5,
characterized in that
an air line (89) opens into the injection tube (70) through which additional air can
be supplied during injection of the granular material (80).
1. Moule de moulage sous pression isostatique d'objets en forme de pot ou en forme de
bassin à parois abruptes (90) à partir de granulés de céramique (80), comprenant
- un poinçon (20) qui présente une surface extérieure (22, 24) sensiblement complémentaire
de la forme intérieure des objets (90) ainsi qu'un canal (26) débouchant au centre
de celle-ci,
- une matrice (50) qui présente une surface intérieure (52, 54) sensiblement complémentaire
de la forme extérieure des objets (90) à mouler sous pression,
- une membrane (60) qui est disposée entre le poinçon (20) et la matrice (50), qui
délimite avec le poinçon (20) une cavité de remplissage pouvant être remplie avec
des granulés (80) et avec la matrice (50) une cavité de pression pouvant être soumise
à une pression de fluide,
- un corps central (30) qui est disposé dans le canal central (26) du poinçon (20)
immobile par rapport à ce dernier, et
- un corps de fermeture (40) de forme tubulaire qui est disposé dans le canal central
(26) du poinçon (20) autour du corps central (30) et qui peut aller et venir par rapport
au poinçon (20) entre une position d'ouverture pour l'introduction des granulés (80)
dans la cavité de remplissage et une position de fermeture,
caractérisé en ce que
- c'est le même poinçon (20) qui est utilisé pour l'introduction des granulés (80)
et le moulage sous pression isostatique qui lui succède,
- le poinçon (20) est disposé sous la matrice (50) de façon que le corps central (30)
et le corps de fermeture (40) s'étendent sensiblement verticalement vers le haut,
- le corps central (30) présente une tête (32) plus épaisse comprenant une face supérieure
(34) qui est en permanence dans le même plan que la surface avant supérieure périphérique
(22) du poinçon (20), et
- le corps de fermeture de forme tubulaire (40) délimite avec le corps central (30)
un canal de remplissage annulaire (86) pour l'introduction des granulés (80), l'extrémité
(42) située du côté de la cavité de remplissage de ce dernier se fermant hermétiquement
contre la tête (32) du corps central (30) dans la position de fermeture du corps de
fermeture (40).
2. Moule selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la tête (32) du corps central (30) présente une partie inférieure en forme de cône
et une partie supérieure cylindrique qui passe tout juste dans le corps de fermeture
tubulaire (40).
3. Moule selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le corps de fermeture tubulaire (40) présente une fente diamétrale (46) à travers
laquelle s'étend avec un jeu axial une traverse (36) supportant le corps central (30).
4. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le corps central (30) présente un pied (38) qui obture dans la position de fermeture
du corps de fermeture (40) un siège (44) formé sur ce dernier.
5. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
- au moins deux poinçons (20) sont disposés sur une table tournante (16), un des poinçons
(20) étant à chaque fois dans une position de travail en dessous d'une matrice (50)
et un des poinçons étant dans une position de prélèvement à l'écart de la matrice
(50),
- chaque poinçon (20) contient son propre corps de fermeture (40) auquel est associé
un mécanisme de levage propre (48) pour son coulissement entre positions d'ouverture
et de fermeture, et
- un tube d'introduction (70) pouvant être soulevé et pouvant pivoter est disposé
en dessous du corps de fermeture (40) du poinçon (20) qui est en position de travail,
lequel tube d'introduction (70) présente une surface avant supérieure (76) s'appliquant
en position soulevée de façon étanche contre ce corps de fermeture (40).
6. Moule selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
une conduite d'air (89), par laquelle un supplément d'air peut être fourni pendant
l'introduction des granulés (80), débouche dans le tube d'introduction (70).