[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressenanordnung mit einer Pressenform zum Pressen
von Pressgut zu einem Artikel gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs
1, bzw. auf eine Pressenform gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs
2 bzw. 10.
[0002] Aus
DE 35 12 852 C2 ist eine Pressenanordnung mit einer Pressenform zum Pressen von Pressgut zu einem
Artikel, insbesondere zu einem Keramikartikel wie Tellern oder dergleichen bekannt.
Das zu verpressende Pressgut besteht üblicherweise aus pulverförmigem oder granulatförmigem,
vorzugsweise keramischem Material. Die Pressenanordnung weist ein erstes und ein zweites
Formteil mit jeweils einem Randabschnitt auf. Innenseitig der Formteile wird zwischen
diesen in einer geschlossenen Stellung ein Artikelraum ausgebildet, wobei der Artikelraum
in seitlicher Richtung durch die in der geschlossenen Stellung aneinander anliegenden
Randabschnitte der Formteile geschlossen ist. Eine Verstelleinrichtung dient zum Verstellen
des ersten und/oder des zweiten Formteils längs einer Bewegungsachse relativ zueinander
in die zumindest teilweise geschlossene Stellung zum Befüllen des Artikelraums mit
dem Pressgut und zum Pressen des Pressguts zu dem Artikel bzw. zum Verstellen des
ersten und/oder des zweiten Formteils relativ zueinander in eine beabstandete Stellung
zum Entnehmen des gepressten Artikels. Eine Steuereinrichtung dient zum Steuern der
Bewegung der Verstelleinrichtung, insbesondere zum Ansteuern hydraulischer Kolben
zum Verstellen der Formteile, zum Beaufschlagen einer an einem der Formteile angeordneten
Pressmembran sowie zum Verstellen eines sogenannten Füllrings. Der Füllring erstreckt
sich außenseitig um zumindest eines der beiden Formteile und weist eine Befüllungsöffnung
zum Zuführen von Pressgut sowie eine Entlüftungsöffnung zum Entlüften des Artikelraums
beim Befüllen auf.
[0003] Durch die Steuereinrichtung werden die einzelnen Komponenten zum Pressen des Pressguts
zu einem Artikel verfahrensgemäß angesteuert. In einem ersten Schritt werden das erste
und das zweite Formteil relativ zueinander in eine zumindest teilweise geschlossene
Stellung bewegt, woraufhin der Artikelraum mit dem Pressgut befüllt wird. Vorzugsweise
sind die beiden Formteile dabei derart ausgerichtet, dass der Artikelraum sich mit
einer Längsachse von unten nach oben erstreckt, so dass das Pressgut von oben her
in den Artikelraum eingefüllt werden kann. Anschließend werden der Füllring und/oder
eines der Formteile zum vollständigen Schließen des Werkzeugs bzw. der Pressenform
verstellt. Darauf hin wird das Pressgut zu dem Artikel gepresst. Nach dem Pressen
werden das erste und/oder das zweite Formteil relativ zueinander in eine beabstandete
Stellung zum Entnehmen des gepressten Artikels verstellt, wobei der Füllring zusammen
mit dem direkt benachbarten Formteil bewegt wird. Durch die bevorzugte Ausrichtung
der Pressenform gleitet der Artikel nach unten aus den zueinander beabstandeten Formteilen
heraus auf ein darunter angeordnetes Transportband. Das Herauslösen des Artikels aus
den Formteilen geschieht durch die Entlastung und dadurch bedingte Ausdehnung des
Artikels automatisch.
[0004] Problematisch ist bei derart gefertigten Artikeln, dass diese einen umlaufenden Grat
aufweisen. Ein solcher umlaufender Grat bildet sich in dem Bereich, in dem die beiden
Randabschnitte des ersten und des zweiten Formteils in der geschlossenen Stellung
aneinander anliegen. Außerdem bildet sich üblicherweise ein Grat, welcher sich in
dem Bereich zum Befüllen und zum Entlüften in seitlicher Richtung vom Rand des Artikels
weg erstreckt. Dies macht eine aufwändige Nachbearbeitung erforderlich. Bekannt ist
dazu das Bereitstellen einer separaten Maschine, welcher ein derart gefertigter Artikel
zugeführt wird, um einen solchen Grat abzudrücken, bevor der Artikel einer Nachbearbeitungsstation
zum Putzen und Verschwämmen zugeführt wird.
[0005] EP 0 197 415 B1 beschreibt eine Pressenanordnung, bei welcher ein erstes und ein zweites Formteil
nur so weit aufeinander zu verfahrbar sind, dass ein geringer axialer Ringspalt zwischen
den Rändern ihrer Stirnseiten verbleibt, wobei an einem der Formteile ein axial vorstehender
ringförmiger Rand in Richtung des gegenüberliegenden Formteils durch einen axial gerichteten
äußeren Vorsprung abgestützt ist, auf welchem ein ringförmiger Teil radial außenseitig
verschiebbar ist. Der ringförmige Teil weist wenigstens einen Unterdruckanschluss
zum Anlegen eines Unterdrucks an den axialen Ringspalt auf. Dabei ist der Unterdruckanschluss
gegen den am Rande der Formteile bei geschlossener Pressenanordnung verbleibenden
axialen Ringspalt seitlich axial versetzt und mit diesem über ein Ringspiel verbunden.
Beim Anlegen eines Unterdrucks wird somit Luft und Pulver aus dem Artikelraum durch
den geringen axialen Ringspalt im wesentlichen radial nach außen gesaugt, dann die
Luft durch den Bereich des Ringspiels zwischen der radial seitlichen Formteilwandung
des Formteils und dem ringförmigen Teil achsparallel in den Unterdruckanschluss gesaugt.
Sobald der Ringspalt durch große Partikel des zu verpressenden Pulvers verstopft ist,
wird nur noch in dem Artikelraum verbliebene Luft aus dem Artikelraum abgesaugt. Zwangsläufig
bildet sich dabei immer noch ein zumindest schmaler und über den gesamten Außenumfang
des in der Pressenanordnung reichender Pressgrat am Umfang des entstehenden Artikels
aus.
[0006] EP 0 563 577 B2 beschreibt eine Pressenanordnung, bei welcher an dem ersten und/oder zweiten Formteil
im Bereich des als Entlüftungsspalt dienenden Ringspalts eine Vorrichtung zum Einstellen
der lichten Weite des Entlüftungsspaltes unabhängig von einer Einstellung einer axialen,
eine Scherbenstärke des Artikels definierenden Abmessung des Artikelraums vorgesehen
ist. Dies dient dazu, einen Abstand der beiden Formteile relativ zueinander variieren
zu können, wenn beispielsweise feineres oder gröberes zu verpressendes Material in
den Artikelraum eingefüllt wird, um so trotz des unterschiedlichen Materials eine
stets gleiche Artikelstärke pressen zu können. Mit einer solchen Einstellvorrichtung
für die lichte Weite des Entlüftungsspalts soll sichergestellt werden, dass der Entlüftungsspalt
eine Weite bzw. Breite von 0,3 mm aufweist bzw. in Ausnahmefällen eine geringfügig
größere oder kleinere Breite einstellbar ist. Ausgegangen wird dabei davon, dass ca.
93% des in den Artikelraum einzufüllenden Granulats ein Kornspektrum zwischen 0,1
- 0,5 mm aufweist. Konstruktiv bedingt entsteht dabei zwischen den Membranen, welche
an den beiden Formteilen einander gegenüberliegend zwischen sich den Entlüftungsspalt
ausbilden, eine sich konkav verengende Struktur des Entlüftungsspaltes bis zu einer
umlaufenden breiteren Entlüftungsnut. Bis bei einer Breite von 0,3 mm des Entlüftungsspaltes
und einer überwiegenden Korngröße bzw. Granulatgröße zwischen 0,1 und 0,5 mm eine
Filterwirkung eintritt, ist jedoch auch bei einer solchen Anordnung so viel Granulat
in den Raum des Entlüftungsspaltes gelangt, dass der entformte Artikel einen umlaufenden
Grat aufweist.
[0007] Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass insbesondere eine derartige Membran, welche
zum isostatischen Pressen des Artikels im Artikelraum mit einem Druckmittel von einer
Wandung des eigentlichen Formteils gegen das in den Artikelraum eingefüllte Pulver
bzw. Granulat gepresst wird, im Randbereich fest einzuspannen ist. Übliche Anordnungen
sind dabei so aufgebaut, dass die Membran vom Artikelraum über den Rand des Formteils
unter Ausbildung des Entlüftungsspalts zur radialen Außenseite des Formteils geführt
wird und dort um 90° abgewinkelt längs einer Außenseite des Formteils entlanggeführt
ist. Außerdem ist ein Endabschnitt dieses abgewinkelten Abschnitts der Membran um
wiederum 90° in radial außenseitiger Richtung abgewinkelt.
[0008] Durch ein außenseitig anliegendes Spannelement ist dieser außenseitige Abschnitt
der Membran sowohl in radialer Wirkrichtung zwischen dem außenseitigen Spannelement
und der seitlichen Wandung des Formteils eingespannt als auch von dem Spannelement
in achsparalleler Richtung zur Pressrichtung eingespannt, um einen ausreichenden Halt
während des Pressens zu bieten. Dieser endseitige und zweifach um 90° abgewinkelte
Abschnitt der Membran ist dabei breit bzw. dick ausgeführt, so dass nachteilhaft viel
Membranmasse zur Herstellung der Membran benötigt wird. Außerdem ist bei einer solchen
Anordnung die Montage der Membran nachteilhaft aufwendig, da diese durch die zumindest
zweifach um 90° abgewinkelte Führung mit entsprechend aufwendigen Montageschritten
an dem Formteil bzw. in der Anordnung zu befestigen ist.
[0009] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Pressenanordnung mit einer Pressenform
bzw. eine Pressenform zum Pressen von Pressgut zu einem Artikel vorzuschlagen, welche
einen geringeren Nachbearbeitungsaufwand erforderlich machen. Insbesondere soll zumindest
ein überwiegender Anteil des Umfangs des Artikels gratfrei ausgebildet sein, so dass
der Artikel in diesem gratfreien Umfangsbereich lediglich durch Verschwämmen zu glätten
und von eventuellen Gratansätzen zu befreien ist. Weiterhin besteht die Aufgabe der
Erfindung, bei der Herstellung zumindest einer der Membranen Material einsparen zu
können und die Membranmontage zu vereinfachen.
[0010] Diese Aufgabenstellung wird durch eine Pressenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1, bzw. durch eine Pressenform mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 bzw. 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
[0011] Bevorzugt wird ausgegangen von einer Pressenanordnung mit einer isostatischen Pressenform
zum Pressen von Pressgut zu einem Artikel, aufweisend ein erstes Formteil mit einem
Randabschnitt, ein zweites Formteil mit einem Randabschnitt, einen Artikelraum der
in einer geschlossenen Stellung zwischen den Formteilen und deren Randabschnitten
ausgebildet ist, eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des ersten und/oder des zweiten
Formteils relativ zueinander in eine zumindest teilweise geschlossene Stellung zum
Befüllen des Artikelraums mit dem Pressgut und zum Pressen des Pressguts zu dem Artikel
und zum Verstellen des ersten und/oder des zweiten Formteils relativ zueinander in
eine beabstandete Stellung zum Entnehmen des gepressten Artikels und eine Steuereinrichtung
zum Steuern der Bewegung der Verstelleinrichtung. Weiterhin ist vorteilhaft eine isostatische
Pressenform zum Pressen von Pressgut zu einem Artikel in einer Pressenanordnung, wobei
die Pressenform aufweist ein erstes Formteil mit einem Randabschnitt, ein zweites
Formteil mit einem Randabschnitt, einen Artikelraum der in einer geschlossenen Stellung
zwischen den Formteilen und deren Randabschnitten ausgebildet ist, und Ansatzbereiche,
z.B. Einspannflächen oder Gewindestücke für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen
des ersten und/oder des zweiten Formteils relativ zueinander in eine zumindest teilweise
geschlossene Stellung zum Befüllen des Artikelraums mit dem Pressgut und zum Pressen
des Pressguts zu dem Artikel und zum Verstellen des ersten und/oder des zweiten Formteils
relativ zueinander in eine beabstandete Stellung zum Entnehmen des gepressten Artikels.
[0012] Vorteilhaft werden eine solche Pressenanordnung bzw. eine solche Pressenform insbesondere
dadurch, dass von außerhalb des ersten Formteils und des zweiten Formteils durch zumindest
einen Umfangsabschnitt der Randabschnitte des ersten Formteils und des zweiten Formteils
ein Füllraum mit einem zum Einfüllen eines Pressguts ausreichend breiten Abstand zwischen
dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil in den Artikelraum führt und ein übriger
Umfangsbereich der einander gegenüberliegenden Randabschnitte des ersten Formteils
und des zweiten Formteils einen Entlüftungsspalt zum Entlüften des Artikelraums aufweist.
[0013] Bevorzugt werden eine solche Pressenanordnung oder Pressenform, bei welchen der übrige
Umfangsbereich der Randabschnitte des ersten Formteils und des zweiten Formteils den
Entlüftungsspalt mit einer Breite gleich oder kleiner 0,3 mm, insbesondere gleich
oder kleiner 0,25 mm, vorzugsweise gleich oder kleiner 0,17 mm zum Entlüften des Artikelraums
aufweist.
[0014] Bevorzugt werden außerdem eine solche Pressenanordnung oder Pressenform, bei welchen
der zumindest eine Umfangsabschnitt der Randabschnitte des ersten Formteils und des
zweiten Formteils den Füllraum mit dem breiten Abstand zwischen dem ersten Formteil
und dem zweiten Formteil gleich oder größer 2,5 mm, insbesondere gleich oder größer
3 mm aufweist.
[0015] Dabei weist der zumindest eine Umfangsabschnitt der Randabschnitte des ersten Formteils
und des zweiten Formteils den Füllraum mit vorzugsweise dem breiten Abstand zwischen
dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil kleiner 6 mm, insbesondere gleich oder
kleiner 5 mm auf.
[0016] Der Füllraum in dem zumindest einen Umfangsabschnitt der Randabschnitte des ersten
Formteils und des zweiten Formteils erstreckt sich bevorzugt über einen Umfangsabschnitt
von weniger als 31°, insbesondere weniger als 16°, vorzugsweise weniger als 8° des
Umfangs des Umfangsabschnitts.
[0017] In einem solchen geringen Umfangsbereich wird bewusst ein Pressgrat belassen, welcher
durch Nachbearbeitung entfernt werden muss. Jedoch kann dadurch der Entlüftungsspalt
im sonstigen Umfangsbereich so schmal gehalten werden, dass in dessen Bereich keiner
oder kein bei der Nachbearbeitung störender Pressgrat ausgebildet wird. Insgesamt
betrachtet lässt sich aber ein Pressteil schneller und mit weniger Aufwand entgraten,
wenn nur ein begrenzter Umfangsbereich einen Pressgrat aufweist. Außerdem ergibt sich
selbst bei einem übermäßig dick verbleibenden restlichen Pressgrat eine deutliche
Materialeinsparung beim Pressgut, da über den weitaus größten Umfangsbereich kein
Pressgut verbrauchender Pressgrat am Artikel ausgebildet wird.
[0018] Bevorzugt sind der Füllraum und der Entlüftungsspalt durch eine diese strömungstechnisch
trennende Ausgestaltung eines Bereichs zwischen diesen beabstandet.
[0019] Insbesondere sind das erste und das zweite Formteil zum Befüllen mit dem Pressgut
und zum Pressen des Pressguts zu dem Artikel relativ zueinander in einer geschlossenen
Stellung, insbesondere in der selben geschlossenen Stellung angeordnet. Damit entfällt
auch ein Verfahrensschritt des zuerst nur teilweisen Schließens, da die beiden Formteile
direkt ganz geschlossen werden. Vorteilhaft verhindert dieser Schritt das Eindringen
von Pressgut in den Entlüftungsspalt.
[0020] Bei der Pressenanordnung kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, zumindest ein
Aufnahmevolumen für das Pressgut und/oder eine Breite des Artikelraums zwischen dem
ersten Formteil und dem zweiten Formteil geeignet einzustellen durch Anlegen eines
entsprechend dimensionierten Drucks in einem Druckraum zwischen einer Oberfläche des
ersten Formteils und einer darüber dem zweiten Formteil zugewandten und an dem ersten
Formteil befestigten elastischen Membran.
[0021] Eigenständig vorteilhaft oder bevorzugt in Kombination mit den vorstehenden Merkmalen
kann ausgegangen werden von einer isostatischen Pressenform zum Pressen von Pressgut
zu einem Artikel, insbesondere Pressenform nach einem vorstehenden Anspruch, aufweisend
ein erstes Formteil mit einem Randabschnitt, ein zweites Formteil mit einem Randabschnitt,
einen Artikelraum der in einer geschlossenen Stellung zwischen den Formteilen und
deren Randabschnitten ausgebildet ist, und zumindest einer elastischen Membran, die
an dem ersten Formteil über dessen dem zweiten Formteil zugewandten Oberfläche mit
einem Einspannbereich der Membran außenseitig außerhalb des Artikelraums befestigt
ist, wobei der Einspannbereich der Membran fest gegen die Oberfläche des ersten Formteils
oder an eine daran befestigten Komponente gespannt ist. Vorteilhaft wird diese dadurch,
dass der Einspannbereich der Membran zumindest einen Membranvorsprung aufweist, welcher
in eine Aufnahmeöffnung in der Oberfläche des ersten Formteils gedrückt ist, und der
Einspannbereich in von dem Artikelraum gesehen außenseitiger Richtung einer Artikelebene
zumindest eine Umlenkung der Membran in Richtung des ersten Formteils um weniger als
80° aufweist.
[0022] Dabei weist die Umlenkung der Membran in Richtung des ersten Formteils bevorzugt
einen Winkelbetrag zwischen 4° und 70° auf. Insbesondere weist die Membran in dem
Einspannbereich eine Dicke von 4 mm oder weniger, insbesondere von 3 mm oder weniger
auf. Der Membranvorsprung weist bevorzugt ein Höhenverhältnis zu einer Membrandicke
der Membran von 2,0 oder weniger. Gemäß erster Versuche bietet ein Höhenverhältnis
von 0,1 - 1,0 besonders guten Halt für die Membran. Insbesondere vorteilhaft ist,
wenn der Membranvorsprung eine umlaufende Dichtlippe ausbildet.
[0023] Insbesondere sind eine solche Pressenanordnung oder Pressenform zum Pressen des Artikels
aus einem keramischen Pressgut ausgebildet.
[0024] Eigenständig bevorzugt wird eine Verwendung einer solchen Pressenform zum Pressen
eines Pressguts in Form eines Pulvers oder Granulats mit einem mittleren Körnungsdurchmesser
größer einem freien Abstand der einander gegenüberliegenden Randabschnitte im Bereich
des Entlüftungsspalts.
[0025] Hervorzuheben sind somit zwei vorteilhafte Aspekte, welche auch eigenständig umsetzbar
sind und eigenständig als vorteilhafte Ausgestaltungen realisierbar sind. Gemäß dem
ersten Aspekt wird ein im Wesentlichen gratfreies Pressen ermöglicht, wobei über einen
Großteil des Umfangs der Entlüftungsspalt so schmal gewählt ist, dass kein Pulver
oder Granulat eintreten kann, welches beim Entformen einen Grat am Artikelrand ausbildet.
Dies wird dadurch ermöglicht, dass in einem relativ geringen Umfangsabschnitt des
Artikels bewusst ein verbleibender Pressgrat in Kauf genommen wird, und zwar in dem
Einfüllbereich des zu verpressenden Granulats bzw. Pulvers. In diesem Bereich eines
verbleibenden Pressgrats ist der Entlüftungsspalt zum Ausbilden des Füllraums zweckmäßig
breiter als bislang üblich ausgebildet, was von den bisherigen Gedanken wegführt,
einen umfänglich gleichmäßigen Entlüftungsspalt vorzusehen, wozu die Membran eine
Fülltasche bzw. einen Füllraum mit entsprechend großem Abstand zur gegenüberliegenden
Membran ausbildet. Gemäß dem zweiten Aspekt ist der außenseitige Randbereich der Membran
nicht mehr um 90° oder gar zweifach 90° abgewinkelt, sondern mit einem achsparallel
zur Pressrichtung ausgerichteten Vorsprung ausgebildet, welcher in eine entsprechende
Aufnahmeöffnung eines gegenüberliegenden Formteils eingreift. Vorzugsweise handelt
es sich dabei nicht nur um einen oder mehrere derartige Vorsprünge, sondern um einen
ringförmig umlaufenden Wulst, welcher an einer Seitenwandung der Membran absteht.
Dies ermöglicht sowohl eine Materialeinsparung mit Blick auf das Membran-Material
bei der Membran-Herstellung als auch eine vereinfachte Montage an dem entsprechenden
Formteil.
[0026] Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
- Fig. 1
- eine Teilschnittansicht durch eine Pressenanordnung bzw. durch eine darin eingesetzte
Pressenform zum Pressen von Pressgut zu einem Artikel;
- Fig. 2
- einen ersten Ausschnitt dieser Pressenform; und
- Fig. 3
- einen zweiten Ausschnitt dieser Pressenform.
[0027] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Pressenanordnung bzw. einer darin eingesetzten
Pressenform P, wobei zur besseren Veranschaulichung wesentlicher Aspekte eine nicht
maßstabsgetreue Darstellung gewählt ist. Fig. 2 und 3 zeigen zwei vergrößerte Ausschnitte
aus Fig. 1.
[0028] Die Pressenform P besteht neben üblicherweise einer Vielzahl weiterer für sich bekannter
Einzelkomponenten aus insbesondere einem ersten Formteil 1 und einem zweiten Formteil
2. In der zusammengesetzten bzw. geschlossenen Stellung der beiden Formteile 1, 2
wird zwischen diesen ein Artikelraum 3 ausgebildet. Über eine Fülleinrichtung 4 wird
in einer geschlossenen Stellung Pressgut 5 in den Artikelraum 3 eingefüllt. Nachfolgend
wird das Pressgut 5 in dem Artikelraum 3 zu einem Artikel 6 gepresst. Der Artikel
6 ist beispielsweise ein Teller oder eine Schüssel und das Pressgut 5 in einem solchen
Fall entsprechend ein keramisches Pulver oder Granulat. Prinzipiell können auch andere
Pressgüter 5 in einer solchen Pressenanordnung bzw. Pressenform zu Artikeln 6 gepresst
werden. Auch können die einzelnen Komponenten einer derartigen Pressenanordnung oder
Pressenform nicht nur wie beschrieben, sondern auch gemäß weiterer Ausführungsformen
in für sich bekannter Art und Weise aufgebaut und angeordnet sein.
[0029] Das erste Formteil 1 und das zweite Formteil 2 weisen jeweils einen Randabschnitt
10, 10* bzw. 20, 20* auf. Die beiden Randabschnitte 10, 20 liegen in einer geschlossenen
Stellung der Pressenform einander gegenüber und begrenzen den Artikelraum 3 in seitlicher
Richtung.
[0030] Das erste Formteil 1 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem rückseitigen
Hauptkörper 11 mit einer vorderseitig geformten Oberfläche. Vorderseitig, d. h. dem
Artikelraum 3 zugewendet, ist auf den rückseitigen Hauptkörper 11 eine elastische
Membran 12 aufgezogen. Die elastische Membran 12 ist dabei im Bereich von deren Außenumfangs
außerhalb des Artikelraums 3 fest mit dem rückseitigen Hauptkörper 11 verbunden. Unter
einer festen Verbindung ist dabei insbesondere auch ein Einspannen bzw. Einklemmen
in dem Randbereich der Membran 12 zu verstehen, so dass diese im Bereich zwischen
deren Rand frei an der benachbarten Oberfläche der Hauptkörpers 11 anliegt. Optional
kann die Membran 22 natürlich an einem der Formteile 2, wie am zweiten Formteil 2
dargestellt, fest auf den Formkörper 23 aufgegossen sein. Auch diese Membran 22 am
zweiten Formteil 2 könnte aber nur seitlich eingespannt befestigt werden, wie die
Membran 12 am ersten Formteil 1.
[0031] Insbesondere im Bereich des Artikelraums 3 befindet sich zwischen der Membran 12
und der Oberfläche des rückseitigen Hauptkörpers 11 ein Druckraum 13, welcher über
eine oder mehrere Druckleitungen 14 mit einer Pumpe in Verbindung steht. Über die
Leitung 14 wird der Raum 13 zum Pressen eines in den Artikelraum 3 eingefüllten Pressguts
5 mit insbesondere einem Hydraulikmedium unter so hohem Druck p gefüllt, dass die
Membran 12 gegen das Pressgut 5 drückt. Dadurch wird im Artikelraum 3 eine isostatische
Verdichtung des Pressguts 5 zu dem Artikel 6 durchführt.
[0032] Bei der dargestellten Ausführungsform weist das erste Formteil 1 außerdem einen außenseitigen
umlaufenden Körper 15 in für sich bekannter Art und Weise auf. Der eigentliche Randabschnitt
10 des ersten Formteils 1 wird somit bei dieser beispielhaften Ausführungsform aus
einem Abschnitt der Membran 12 seitlich des Artikelraums 3 und optional aus einer
seitlichen Wandung eines zusätzlichen Membran-Befestigungskörpers 15 ausgebildet.
[0033] Das zweite Formteil 2 besteht ebenfalls aus einem rückseitigen Hauptkörper 21 und
einer vorderseitigen, d. h. zum Artikelraum 3 gewandten Membran oder Beschichtung
22.
[0034] Während beim ersten Formteil 1 die vorderseitige Wandung des Hauptkörpers 11 in Verbindung
mit der Membran 12 zum Ausbilden einer gewünschten Kontur des Artikels 6 geformt ist,
ist beim zweiten Formteil 2 zwischen der Membran bzw. Beschichtung 22 und dem Hauptkörper
21 beispielhaft ein Formkörper 23 eingesetzt. Der Randabschnitt 20 wird bei dieser
Ausführungsform durch einen seitlichen Abschnitt der Membran bzw. Beschichtung 22
und die Stirnseite einer schmalen Umfangswandung 24 des Hauptkörpers 21 des zweiten
Formteils 2 ausgebildet. Die Stirnseite der schmalen Umfangswandung 24 befindet sich
radial außenseitig zu der Membran 22 und des Formkörpers 23 und steht achsparallel
zur Pressrichtung bzw. Bewegungsachse X der Formteile 1, 2 vor.
[0035] Zum Befüllen des Artikelraums 3 dient die Fülleinrichtung 5, welche gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform als Bestandteil eines umlaufenden Körpers 40 um die seitliche
Wandung des rückseitigen Hauptkörpers 21 des zweiten Formteils 2 herum ausgebildet
ist. Dieser umlaufende Körper 40 dient vorzugsweise als ein sogenannter Füllring und
weist in zumindest einem Abschnitt einen Pressgutkanal 41 auf. Der Pressgutkanal 41
führt von einer außenseitigen Umfangswandung zu einer innenseitigen Wandung des umlaufenden
Körpers 40, welche in einer Befüllungsstellung einem verbreiterten Abschnitt des Entlüftungsspalts
als Füllraum S* zwischen den Randabschnitten 10, 20 benachbart angeordnet ist. In
der Befüllungsstellung wird das Pressgut 5 über den Pressgutkanal 41 und den Füllraum
S* in den Artikelraum 3 eingefüllt.
[0036] Ein erstes wesentliches Merkmal gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung, welche
auch als alleinige wesentliche Komponente umsetzbar ist, sind die Randabschnitte 10,
10*, 20, 20* der beiden Formteile 1, 2 über deren Umfang hinweg unterschiedlich dimensioniert
ausgestaltet.
[0037] Über den größten Teil des Umfangs hinweg weist der Entlüftungsspalt S eine Weite
bzw. Breite von 0,25 mm oder weniger, insbesondere von 0,20 mm oder weniger auf. Bei
den üblichen Korngrößen des als Pressgut 5 in den Artikelraum 3 einzufüllenden Pulvers
oder Granulats bewirkt dieser Abstand der beiden Membranen 12, 22 zueinander, dass
kein Pressgut in den Entlüftungsspalt S eindringt. Im Falle eines besonders feinkörnigen
Pressguts 5 kann der Abstand zwischen den Membranen 12, 22 bzw. die Breite des Entlüftungsspaltes
S optional auch geringer eingestellt sein. Zwar können noch geringe Anteile des Pressguts,
insbesondere Staubanteile, in den Entlüftungsspalt S eindringen, jedoch handelt es
sich dabei um so geringe Mengen, dass sich beim Pressen des Artikels 6 an dessen Umfangsrand
im Bereich des Entlüftungsspaltes S kein Pressgrat ausbildet. Eventuell ausgebildete
Gratansätze sind so gering, dass sie sich ohne spezielle Entgratungsschritte mittels
beispielsweise einfachem Verschwämmens beseitigen lassen.
[0038] Um das Befüllen des Artikelraums 3 mit dem Pressgut 5 zu unterstützen, wird außenseitig
des Entlüftungsspaltes S ein Unterdruck pu angelegt. Um einen außenseitigen Einspannbereich
16 der Membran 12 des ersten Formteils 1 zwischen den ersten Formteil 1 und/oder einem
außenseitig daran angeordneten Membran-Befestigungskörper 15 einerseits und andererseits
gegenüberliegend einem seitlichen Umfangsbereich des rückseitigen Hauptkörpers 21
des zweiten Formteils oder dem umlaufenden Körper 40 einspannen zu können, wird der
Unterdruck pu nicht über eine direkt vom Entlüftungsspalt S in geradlinig außenseitiger
Richtung abgeführt. Anstelle dessen wird zwischen der außenseitigen Umfangswandung
des rückseitigen Hauptkörpers 21 des zweiten Formteils 2 und einer innenseitigen Wandung
des umlaufenden Körpers 40 ein zur Bewegungsachse X der Formteile 1, 2 paralleler
Ringspalt S° mit vorzugsweise ebenfalls einer nur geringen Öffnungsweite von 0,25
mm, insbesondere 0,20 mm oder weniger, ausgebildet. Der Ringspalt S° steht in Kommunikationsverbindung
mit dem Entlüftungsspalt S, wozu sich der Entlüftungsspalt S vorzugsweise vom Übergang
zum Artikelraum 3 bis zu dem Ringspalt S° hin erstreckt. Der Ringspalt S° mündet auf
seiner vom Entlüftungsspalt S abgewandten Seite in einen Entlüftungskanal 43, welcher
optional eine größere Breite aufweisen kann.
[0039] Sowohl der Entlüftungskanal 43 als auch der Ringspalt S° können sich je nach Ausführungsform
nur teilweise, gegebenenfalls über mehrere Teilabschnitte oder über den gesamten Umfang
des zweiten Formteils 2 erstrecken. Besonders bevorzugt erstreckt sich dabei die Anordnung
aus Ringspalt S° und dem Entlüftungskanal 43 über einen gleichen Umfangsbereich, wie
dem Umfangsbereich, über welchen sich der Entlüftungsspalt S erstreckt. Über eine
nach außen führende Entlüftungsleitung 42, den Entlüftungskanal 43, den Ringspalt
S° und den Entlüftungsspalt S kann der Unterdruck pu somit vorteilhaft an den Artikelraum
angelegt werden, um dessen Entlüftung während der Befüllung des Artikelraums 3 mit
dem Pressgut 5 zu erzielen.
[0040] Um den Artikelraum 3 trotzdem mit dem Pressgut 5 befüllen zu können, ist in zumindest
einem Umfangsabschnitt der Pressenanordnung die Fülleinrichtung 4 angeordnet. Insbesondere
wird zum Befüllen die Pressenanordnung derart angeordnet, dass die Bewegungsachse
X horizontal ausgerichtet verläuft und die Fülleinrichtung 4 bei einer solchen Ausrichtung
an einer Oberseite der Pressenanordnung angeordnet ist. Die Fülleinrichtung 4 besteht
im Wesentlichen aus einem Pressgut-Silo oder einer Pressgut-Zuführungsleitung, welche
an den Füllgutkanal 41 angeschlossen ist. Im Falle eines zum Füllraum S* hin offenen
Füllgutkanals 41 weist die Fülleinrichtung 4 vorzugsweise zusätzlich ein Schließelement
auf, welches beispielsweise in Form eines Schiebers in die Bahn des Füllgutkanals
41 verstellbar ist, um diesen nur zum Befüllen des Artikelraums 3 zu öffnen.
[0041] Da der Entlüftungsspalt S zum Befüllen des Artikelraums 3 bei einer derartigen Anordnung
mit geschlossenen Formteilen 1, 2 befüllbar sein muss, ist zwischen den Randabschnitten
10*, 20* bzw. zwischen den Membranen 12, 22 bzw. Beschichtungen im Bereich der Randabschnitte
10*, 20* der Füllraum S* mit einem ausreichenden Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden
Membranen 12, 22 ausgebildet. Besonders bevorzugt wird dabei eine Breite des Füllraums
S* bzw. ein Abstand der Membranen 12, 22 von mehreren Millimetern, insbesondere von
1 - 3 mm.
[0042] Um den Füllraum S* ausreichend breit ausgestalten zu können, kann in diesem Bereich
eine Membrandicke der Membranen 12, 22 entsprechend reduziert werden und/oder eine
rückwärtig der Membranen 12, 22 liegende Oberfläche des ersten Formteils 11 bzw. des
Formkörpers 23 entsprechend vertieft ausgestaltet sein.
[0043] In Umfangsrichtung der Randabschnitte 10*, 20* erstreckt sich der Füllraum S* dabei
insbesondere über eine Breite gleich oder größer einer benachbarten Breite des Füllgutkanals
41. Insbesondere erscheint eine Erstreckung des Füllraums S* in Umfangsrichtung der
Randabschnitte 10*, 20* von 5% als besonders günstig. Jedoch können auch in Umfangsrichtung
schmalere oder breitere Füllräume S* als Fülltaschen vorgesehen werden. Dabei bieten
breitere Fülltaschen den Vorteil eines schnelleren Befüllens des Artikelraums 3 mit
dem Pressgut 5*, während ein in Umfangsrichtung schmalerer Füllraum S* den Vorteil
eines sich am Artikelrand des Artikels 6 in Umfangsrichtung nur schmaleren verbleibenden
Pressgrats 6* bietet.
[0044] Um eine wechselseitige Störung des Befüllvorgangs von Pressgut 5 durch den Füllraum
S* in den Artikelraum 3 hinein einerseits und des Entlüftungsvorgangs durch Absaugen
von Luft aus dem Artikelraum zu reduzieren oder zu verhindern, sind der Füllraum und
der Entlüftungsspalt durch eine diese strömungstechnisch trennende Ausgestaltung eines
Bereichs zwischen diesen beabstandet. Dies kann z.B. durch einen in radialer bzw.
außenseitiger Richtung verlaufenden Steg umgesetzt sein. Auch unterschiedlich tiefe
Vertiefungsstrukturen relativ zu einem Basisniveau der Oberfläche der Membran im Bereich
des Randabschnitts zur Ausbildung unterschiedlich tiefer Konturen für den Füllraum
und den Entlüftungsspat sind umsetzbar.
[0045] Bei einer solchen Ausgestaltung einer Pressenanordnung bzw. Pressenform wird somit
zwar nicht das Idealziel eines vollständig pressgratfreien Artikels 6 erreicht, jedoch
vorteilhaft ein Pressgrat 6* auf einen relativ geringen Umfangsbereich des Artikels
6 begrenzt, während der übrige Umfangsbereich des Artikels 6 pressgratfrei ist bzw.
nur noch vernachlässigbare Ansatzspuren eines Pressgrats aufweist.
[0046] Gemäß einem zweiten wesentlichen Aspekt der bevorzugten Pressenanordnung weist der
Einspannbereich 16 der elastischen Membran 12 des ersten Formteils 11 eine vorteilhafte
Ausgestaltung auf. Eine solche bevorzugte Ausgestaltung ist jedoch auch eigenständig
ohne eine Ausgestaltung mit einem wie beschrieben geringem Entlüftungsspalt und verbreitertem
Füllraum umsetzbar.
[0047] Der Einspannbereich 16 stellt den äußersten Umfangsbereich der Membrane 12 dar, welcher
sich außenseitig des Füllraums S* bzw. außenseitig des Entlüftungsspaltes S erstreckt.
Anstelle eines Einspannbereichs 16 mit zwei um 90° abgewinkelten Abschnitten weist
der Einspannbereich 16 insbesondere zumindest einen Membranvorsprung 17 auf, welcher
sich von der Membran 12 in im Wesentlichen achsparalleler Richtung zur Bewegungsachse
X erstreckt. Der Membranvorsprung 17 wird so angeordnet, dass er in eine entsprechend
ausgestaltete Aufnahmeöffnung für den Membranvorsprung 17 eingreift, wobei die Aufnahmeöffnung
in einer Wandung des ersten Formteils 10 eingelassen ist, an welcher der Einspannbereich
16 der Membran 12 anliegt. Der Membranvorsprung 17 bewirkt in die Aufnahmeöffnung
eingelassen einen seitlichen Zugwiderstand gegen ein Einziehen der Membran 12 in Richtung
des Artikelraums 3. Der Membranvorsprung 17 ist elastisch und kann daher größer dimensioniert
sein als die ihn aufnehmende Aufnahmeöffnung.
[0048] Zur Verbesserung des Haltes der Membran 12 weist diese zwei entgegengesetzt abgewinkelte
Winkelbereiche mit Winkeln α auf, wobei die Winkel α vorzugsweise in einem Winkelbereich
von 5 bis 70° angeordnet sind. Vermieden werden dadurch um 90° abgewinkelte und senkrecht
stehende Gießflächen, wodurch die Membrane beim Gießen der Membrane beliebig schwenkbar
ist. Dadurch wird das Gießen äußerst schwieriger Konturen der Membrane deutlich vereinfacht.
[0049] Weitere Vorteile bieten sich dadurch, dass mit einer solchen Anordnung eine gleichmäßige
Membranstärke der Membran 12 realisierbar ist. Dadurch ist die Membran 12 leicht abzugießen,
wobei außerdem nur wenig Membran-Material zum Gießen der Membran erforderlich ist.
Während des Einsatzes der Form zum Pressen von Artikeln 6 wirkt außerdem auf die Winkelbereiche
bzw. die abgewinkelten Übergänge im Einspannbereich 16 der Membran 12 weniger Walkarbeit
ein, was die Lebensdauer der Membran 12 deutlich erhöht. Auch dadurch, dass eine solche
Membran 12 keine Hinterschneidungen aufweist, ist sie besonders vorteilhaft, da sie
bei der Membran-Herstellung leicht abzugießen ist.
[0050] Eine solche Membran 12 weist vorzugsweise eine Membrandicke im Bereich von 0,5 -
3 mm Stärke auf, wobei die Membrandicke insbesondere weitgehend gleichmäßig dick über
die gesamte Fläche der Membran 12 ausgeführt sein kann. Der Membranvorsprung 17, welcher
vorzugsweise als ganz oder größtenteils umlaufende Wulst oder Dichtlippe ausgebildet
ist, weist vorzugsweise ein Verhältnis von Höhe des Membranvorsprungs 17 zur Membrandicke
von 0,1 - 1 auf.
[0051] Anstelle eines einzelnen Membranvorsprungs 17 kann auch eine Vielzahl solcher Membranvorsprünge
17 mit entsprechenden gegenüberliegenden Aufnahmeöffnungen über den Umfang des ersten
Formteils 10 verteilt angeordnet sein. Insbesondere ist auch die Ausgestaltung als
ganz umlaufender oder bis auf den Bereich neben dem Füllraum S* umlaufender ringförmiger
Membranvorsprung 17 vorteilhaft umsetzbar.
[0052] Die Fertigung der Membran 12 erfolgt vorzugsweise aus Polyurethan, Silikon oder einem
anderen nachgiebigen Stoff. Die Befestigung der Membran 12 aus einem solchen Material
kann auf einfache Art und Weise durch ein Einspannen des Einspannbereichs 16 zwischen
der Wandung des ersten Formteils 10 und einer gegenüberliegenden Wandung des zweiten
Formteils 2 und/oder des umlaufenden Körpers 40 erfolgen. Bevorzugt kann, wie dies
dargestellt ist, eine Befestigung der Membran 12 am rückseitigen Hauptkörper 11 des
ersten Formteils 1 durch Einspannen mittels des Membran-Befestigungskörpers 15 erfolgen.
Dieser kann eine feste Befestigung der Membran 12 direkt am ersten Formteil 1 unabhängig
von der momentanen Stellung des gegenüberliegenden Formteils 2 oder des umlaufenden
Körpers 40 ermöglichen. Bei einer solchen Anordnung wird der eine Dichtlippe ausbildende
Membranvorsprung 17 in die entsprechende Aufnahmeöffnung eingepresst oder gegen die
benachbarte Oberfläche des rückseitigen Hauptkörpers 11 gepresst, wodurch eine besonders
gute Abdichtung entsteht.
[0053] Ein Abstützabschnitt zwischen dem Artikelraum 3 und dem außenseitigsten Abschnitt
des Einspannbereichs 16 sorgt dafür, dass die Membran 12 beim Pressen nicht nach innen
gezogen wird. Die Abstützung kann auf einfache Art und Weise durch einen in Pressrichtung
vorstehenden Abschnitt des rückseitigen Hauptkörpers 11 ausgebildet sein, an welchem
sich in außenseitiger Richtung die beiden abgewinkelten Abschnitte des Einspannbereichs
16 anschließen.
[0054] Das erste Formteil 1, das zweite Formteil 2 und/oder der als Füllring dienende umlaufende
Körper 40 sind relativ zueinander in Richtung einer Bewegungsachse X verstellbar.
Die Bewegungsachse X läuft vorzugsweise mittig durch den Artikelraum 3 und längs dessen
kurzer Höhendimensionierung. Mit anderen Worten läuft die Bewegungsachse X durch das
erste Formteil 1, quer durch den Artikelraum 3 und durch das zweite Formteil 2 senkrecht
zu einer durch den Artikelraum 3 aufgespannten Artikelebene. Der umlaufende Körper
40 kann längs einer Achse parallel zu dieser oder gleich dieser zentralen Bewegungsachse
X verstellbar sein. Vorzugsweise ist der umlaufende Körper 40 jedoch, wie dargestellt,
fest mit dem zweiten Formteil 2 verbunden oder ggfs. sogar als seitliche Verbreiterung
des zweiten Formteils einstückig mit diesem konstruiert.
[0055] Zum Verstellen dient eine Verstelleinrichtung, welche über eine zentrale Steuereinrichtung
zum Bewegen der einzelnen Komponenten der Verstelleinrichtung bzw. zum separaten Bewegen
des ersten Formteils 1, des zweiten Formteils 2 und/oder des umlaufenden Körpers 40
bereitgestellt und programmiert ist. Bevorzugt wird die Anordnung so gewählt, dass
nur eine Komponente, das erste oder das zweite Formteil 1, 2 bewegt wird. Außerdem
steuert die Steuereinrichtung üblicherweise das Einpressen bzw. Herauslassen des Hydraulikmediums
in den Druckraum 13 zwischen der Membran 12 und dem rückseitigen Hauptkörper 11 des
ersten Formteils 1.
[0056] Zum Verstellen der mechanischen Elemente weist die Verstelleinrichtung vorzugsweise
eine Vielzahl von in der Figur nicht dargestellten Kolben-Zylindereinrichtungen auf.
Eine erste Kolben-Zylindereinrichtung dient zum Verstellen des ersten Formteils 1
längs der Bewegungsachse X. Eine zweite Kolben-Zylindereinrichtung dient zum Verstellen
des zweiten Formteils 2 längs der Bewegungsachse X. Die dritte Kolben-Zylindereinrichtung
dient zum Verstellen des umlaufenden Körpers 40.
[0057] Prinzipiell sind auch andere Ausgestaltungen der Verstelleinrichtung möglich. So
kann beispielsweise eines der Formteile als feststehende Komponente in der Pressenanordnung
angeordnet sein. Außerdem kann der umlaufende Körper 40 wahlweise als Bestandteil
der Pressenform P oder als eigenständiger Bestandteil der Pressenanordnung ausgebildet
sein. Im Fall der Ausbildung als eigenständiger Bestandteil ist der umlaufende Körper
40 dann zusammen mit der Pressenform in der Pressenanordnung angeordnet. Entsprechend
kann die Kolben-Zylindereinrichtung zum Verstellen des umlaufenden Körpers 40 direkt
mit beispielsweise einem Rahmen der Pressenanordnung verbunden sein. Alternativ kann
die Kolben-Zylindereinrichtung zum Verstellen des umlaufenden Körpers 40 auch mit
der Pressenform P und/oder mit dem ersten Formteil 1 bzw. einem rückseitigen Abschnitt
dessen Hauptkörpers 21 verbunden sein.
[0058] Bei den dargestellten Ausführungsformen dient der umlaufende Körper 40, welcher außenseitig
des ersten Formteils 1 und des Entlüftungsspalts S angeordnet ist, somit vorzugsweise
zugleich als Fülleinrichtung und als Entlüftungseinrichtung. Jedoch ist auch eine
mehrteilige Ausgestaltung umsetzbar, bei welcher getrennte eigenständige Komponenten
zum Entlüften bzw. zum Befüllen aneinander oder an einer gemeinsamen Basis montiert
werden. Alternativ kann z.B. auch ein Abschnitt eines der Randabschnitte oder beider
der Randabschnitte 10, 20 in einem Umfangsbereich derart aufgeweitet sein, dass bei
ansonsten dicht aneinander anliegenden Randabschnitten 10, 20 ein Spalt S als Füllspalt
offen bleibt. Im Fall eines nicht verstellbaren umlaufenden Körpers 40 kann z.B. im
Bereich der Fülleinrichtung 4 das Schließelement 45 zum Verschließen bzw. Öffnen des
Füllgutkanals verstellt werden. Eine beschriebene bevorzugte Ausgestaltung des Einspannbereichs
16 mit Winkeln kleiner 80°, insbesondere kleiner 71° der Membran 12 kann natürlich
auch auf andere derartig zu befestigende Membranen übertragen werden.
[0059] In einem ersten Verfahrensschritt zum Herstellen des Artikels 6 wird die Pressenanordnung
bzw. die Pressenform geschlossen. Zum Schließen werden je nach Ausführungsform eines
oder beide der Formteile 1, 2 und/oder der als Füllring dienende umlaufende Körper
40 verstellt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel soll lediglich das erste Formteil
1 in Richtung des zweiten Formteils 2 verstellt werden, um den Entlüftungsspalt S
zwischen den beiden benachbarten Randabschnitten 10, 20 fast zu schließen.
[0060] Dabei werden die beiden Formteile 1, 2 so weit aufeinander zu bewegt, dass der Spalt
als Entlüftungsspalt S zwischen den beiden Randabschnitten 10, 20 der beiden Formteile
1, 2 zum Entlüften des Artikelraums 3 ausreichend offen bleibt, aber zum Aufnehmen
von Teilen des Pressguts 5 zu weit geschlossen ist. Allenfalls vernachlässigbare Anteile,
insbesondere Staubanteile des Pressguts 5 können in den Entlüftungsspalt S eindringen.
Insbesondere wird der Entlüftungsspalt S auf eine freie Weite bzw. Breite von 2,5
mm oder weniger, insbesondere von 2 mm oder weniger geschlossen.
[0061] Um einen Ausgleich für variierende Pressgutbeschaffenheit zu ermöglichen, wird in
einem nachfolgenden Verfahrensschritt das hydraulische Medium durch die Leitungen
14 in den Raum 13 zwischen der Membran 12 und dem rückseitigen Hauptkörper 11 des
ersten Formteils 1 so stark eingeführt oder eingepresst, so dass die Membran 12 das
Aufnahmevolumen des Artikelraums 3 für das einzufüllende Pressgut 5 geeignet verkleinert
oder ggfs. vergrößert.
[0062] Falls der umlaufende Körper 40 als eigenständig verstellbare Komponente ausgestaltet
sein sollte, wird dieser in diesem Verfahrensschritt in eine Füllstellung verstellt,
welche den Transport des Pressguts 5 aus dem Pressgutkanal 41 über den Füllraum S*
in den Artikelraum 3 ermöglicht.
[0063] Im Fall eines nicht verstellbaren umlaufenden Körpers 40 oder im Fall eines außenseitig
verbreiterten rückseitigen Hauptkörpers 21 anstelle eines solchen umlaufenden Rings
kann im Bereich der Fülleinrichtung 4 das Schließelement 45 zum Verschließen bzw.
Öffnen des Füllgutkanals verstellt werden. Insbesondere kann die Fülleinrichtung 4
auch als eigenständige Anordnung von Komponenten ausgebildet und an einer Pressenanordnung
dem Füllraum S* benachbart angeordnet sein.
[0064] Vorzugsweise wird die Befüllung mit dem Pressgut 5 dadurch unterstützt, dass an anderen
Abschnitten der benachbarten Randabschnitte 10, 20 an den Entlüftungsspalt S der Unterdruck
pu angelegt wird, um so Luft aus dem Artikelraum 3 abzusaugen und das Befüllen des
Artikelraums 3 zu unterstützen.
[0065] Nach dem Befüllen des Werkzeugs wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das
hydraulische Medium durch die Leitungen 14 in den Raum 13 zwischen der Membran 12
und dem rückseitigen Hauptkörper 11 des ersten Formteils 1 gepresst, so dass die Membran
12 das im Artikelraum 3 befindliche Pressgut 5 presst und so den Artikel 6 ausbildet.
[0066] Der gepresste Artikel 6 wird abschließend üblicherweise durch Ableiten des hydraulischen
Mediums über die Druckleitungen 14 und/oder Beabstanden der Formteile 1, 2 voneinander
allmählich entspannt, wie dies dargestellt ist, und nach dem Öffnen der Formteile
1, 2 auf ein Transportband ausgegeben. Bei der dargestellten Ausrichtung der Pressenform
rutscht der Artikel 6 nach unten hin aus der Pressenform P auf ein Transportband.
Abgesehen von einem Randbereich, welcher sich beim Pressen neben dem Füllraum S* befand
und welcher einen unter Umständen sogar dicken Pressgrat aufweist, ist der Artikel
6 im Idealfall gänzlich pressgratfrei.
1. Pressenanordnung mit einer isostatischen Pressenform (P) zum Pressen von Pressgut
(5) zu einem Artikel (6), aufweisend
- ein erstes Formteil (1) mit einem Randabschnitt (10),
- ein zweites Formteil (2) mit einem Randabschnitt (20),
- einen Artikelraum (3) der in einer geschlossenen Stellung zwischen den Formteilen
(1, 2) und deren Randabschnitten (10, 20) ausgebildet ist,
- eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des ersten und/oder des zweiten Formteils
(1, 2) relativ zueinander in eine Stellung zum Befüllen des Artikelraums (3) mit dem
Pressgut (5) und zum Pressen des Pressguts zu dem Artikel (6) und zum Verstellen des
ersten und/oder des zweiten Formteils (1, 2) relativ zueinander in eine beabstandete
Stellung zum Entnehmen des gepressten Artikels (6) und
- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bewegung der Verstelleinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass
- von außerhalb des ersten Formteils (1) und des zweiten Formteils (2) durch zumindest
einen Umfangsabschnitt der Randabschnitte (10*, 20*) des ersten Formteils (1) und
des zweiten Formteils (2) ein Füllraum (S*) mit einem zum Einfüllen eines Pressguts
(5) ausreichend breiten Abstand zwischen dem ersten Formteil (1) und dem zweiten Formteil
(2) in den Artikelraum (3) führt und
- ein übriger Umfangsbereich der einander gegenüberliegenden Randabschnitte (10, 20)
des ersten Formteils (1) und des zweiten Formteils (2) einen Entlüftungsspalt (S)
zum Entlüften des Artikelraums (3) aufweist.
2. Isostatische Pressenform (P) zum Pressen von Pressgut (5) zu einem Artikel (6) in
einer Pressenanordnung, wobei die Pressenform aufweist
- ein erstes Formteil (1) mit einem Randabschnitt (10),
- ein zweites Formteil (2) mit einem Randabschnitt (20),
- einen Artikelraum (3) der in einer geschlossenen Stellung zwischen den Formteilen
(1, 2) und deren Randabschnitten (10, 20) ausgebildet ist, und
- Ansatzbereiche für eine Verstelleinrichtung zum Verstellen des ersten und/oder des
zweiten Formteils (1, 2) relativ zueinander in eine Stellung zum Befüllen des Artikelraums
(3) mit dem Pressgut (5) und zum Pressen des Pressguts zu dem Artikel (6) und zum
Verstellen des ersten und/oder des zweiten Formteils (1, 2) relativ zueinander in
eine beabstandete Stellung zum Entnehmen des gepressten Artikels (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
- von außerhalb des ersten Formteils (1) und des zweiten Formteils (2) durch zumindest
einen Umfangsabschnitt der Randabschnitte (10*, 20*) des ersten Formteils (1) und
des zweiten Formteils (2) ein Füllraum (S*) mit einem zum Einfüllen eines Pressguts
(5) ausreichend breiten Abstand zwischen dem ersten Formteil (1) und dem zweiten Formteil
(2) in den Artikelraum (3) führt und
- ein übriger Umfangsbereich der einander gegenüberliegenden Randabschnitte (10, 20)
des ersten Formteils (1) und des zweiten Formteils (2) einen Entlüftungsspalt (S)
zum Entlüften des Artikelraums (3) aufweist.
3. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher
der übrige Umfangsbereich der Randabschnitte (10, 20) des ersten Formteils (1) und
des zweiten Formteils (2) den Entlüftungsspalt (S) mit einer Breite gleich oder kleiner
0,3 mm, insbesondere gleich oder kleiner 0,25 mm, vorzugsweise gleich oder kleiner
0,17 mm zum Entlüften des Artikelraums (3) aufweist.
4. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher
der zumindest eine Umfangsabschnitt der Randabschnitte (10*, 20*) des ersten Formteils
(1) und des zweiten Formteils (2) den Füllraum (S*) mit dem breiten Abstand zwischen
dem ersten Formteil (1) und dem zweiten Formteil (2) gleich oder größer 2,5 mm, insbesondere
gleich oder größer 3 mm aufweist.
5. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach Anspruch 4, bei welcher der zumindest eine
Umfangsabschnitt der Randabschnitte (10*, 20*) des ersten Formteils (1) und des zweiten
Formteils (2) den Füllraum (S*) mit dem breiten Abstand zwischen dem ersten Formteil
(1) und dem zweiten Formteil (2) kleiner 6 mm, insbesondere gleich oder kleiner 5
mm aufweist.
6. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher
sich der Füllraum (S*) in dem zumindest einen Umfangsabschnitt der Randabschnitte
(10*, 20*) des ersten Formteils (1) und des zweiten Formteils (2) über einen Umfangsabschnitt
von weniger als 31°, insbesondere weniger als 16°, vorzugsweise weniger als 8° des
Umfangs des Umfangsabschnitts erstreckt.
7. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher
der Füllraum (S*) und der Entlüftungsspalt (S) durch eine diese strömungstechnisch
trennende Ausgestaltung eines Bereichs zwischen diesen beabstandet sind.
8. Pressenanordnung oder Pressenform (P) nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher
das erste und das zweite Formteil (1, 2) zum Befüllen mit dem Pressgut (5) und zum
Pressen des Pressguts (5) zu dem Artikel (6) relativ zueinander in einer geschlossenen
Stellung, insbesondere in der selben geschlossenen Stellung angeordnet sind.
9. Pressenanordnung nach einem vorstehenden Anspruch, bei welcher die Steuereinrichtung
ausgelegt ist, zumindest eines von einem Aufnahmevolumen für das Pressgut (5) und/oder
einer Breite des Artikelraums (3) zwischen dem ersten Formteil (1) und dem zweiten
Formteil (2) einzustellen durch Anlegen eines entsprechend dimensionierten Drucks
(p) in einem Druckraum (13) zwischen einer Oberfläche des ersten Formteils (1) und
einer darüber dem zweiten Formteil (2) zugewandten und an dem ersten Formteil (1)
befestigten elastischen Membran (12).
10. Isostatische Pressenform (P) zum Pressen von Pressgut (5) zu einem Artikel (6), insbesondere
Pressenform nach einem vorstehenden Anspruch, aufweisend
- ein erstes Formteil (1) mit einem Randabschnitt (10),
- ein zweites Formteil (2) mit einem Randabschnitt (20),
- einen Artikelraum (3) der in einer geschlossenen Stellung zwischen den Formteilen
(1, 2) und deren Randabschnitten (10, 20) ausgebildet ist, und
- zumindest einer elastischen Membran (12), die an dem ersten Formteil (1) über dessen
dem zweiten Formteil (2) zugewandten Oberfläche mit einem Einspannbereich (16) der
Membran (12) außenseitig außerhalb des Artikelraums (3) befestigt ist,
- wobei der Einspannbereich (16) der Membran (12) fest gegen die Oberfläche des ersten
Formteils (1) oder an eine daran befestigten Komponente gespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Einspannbereich (16) der Membran (12) zumindest einen Membranvorsprung (17)
aufweist, welcher in eine Aufnahmeöffnung in der Oberfläche des ersten Formteils (1)
gedrückt ist, und
- der Einspannbereich (16) in von dem Artikelraum (3) gesehen außenseitiger Richtung
einer Artikelebene zumindest eine Umlenkung der Membran (12) in Richtung des ersten
Formteils (1) um weniger als 80°aufweist.
11. Pressenform nach Anspruch 10, bei welcher die Umlenkung der Membran (12) in Richtung
des ersten Formteils (1) einen Winkelbetrag zwischen 4° und 70° aufweist.
12. Pressenform nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei welcher die Membran (12) in dem
Einspannbereich (16) eine Dicke von 4 mm oder weniger, insbesondere von 3 mm oder
weniger aufweist.
13. Pressenform nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welcher der Membranvorsprung (17)
ein Höhenverhältnis zu einer Membrandicke der Membran (12) von 2,0 oder weniger, insbesondere
von 0,1 - 1,0 aufweist.
14. Pressenform nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welcher der Membranvorsprung (17)
eine umlaufende Dichtlippe ausbildet.
15. Pressenanordnung oder Pressenform nach einem vorstehenden Anspruch, welche zum Pressen
des Artikels (6) aus einem keramischen Pressgut (5) ausgebildet ist.
16. Verwendung einer Pressenanordnung oder Pressenform nach einem vorstehenden Anspruch
zum Pressen eines Pressguts (5) in Form eines Pulvers oder Granulats mit einem mittleren
Körnungsdurchmesser größer einem freien Abstand der einander gegenüberliegenden Randabschnitte
im Bereich des Entlüftungsspalts (S).