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Dokumentenidentifikation DE19701849C1 16.04.1998
Titel Gießanlage für die Herstellung von Formkörpern aus einer fließfähigen, aushärtbaren Gießharzmasse
Anmelder Blanco GmbH & Co. KG, 75038 Oberderdingen, DE
Erfinder Götter, Hans, 75056 Sulzfeld, DE;
Weigele, Heinz, 75057 Kürnbach, DE;
Schrag, Roland, 75038 Oberderdingen, DE;
Grauli, Andreas, 75031 Eppingen, DE
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE GBR, 70182 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 21.01.1997
DE-Aktenzeichen 19701849
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.04.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.04.1998
IPC-Hauptklasse B29C 39/02
IPC additional class // B29K 509:02  
Zusammenfassung Gießanlage für die Herstellung von Formkörpern aus einer fließfähigen, aushärtbaren, mineralische Füllstoffpartikel enthaltenden Gießharzmasse, mit einem insbesondere als Druckbehälter ausgebildeten Vorratsbehälter für die zu verarbeitende Gießharzmasse, einer Gießform mit einem dem herzustellenden Formkörper entsprechenden Formhohlraum, einer Befülleitung zwischen Vorratsbehälter und Gießform sowie einer Absperrvorrichtung zum Schließen und Öffnen der Befülleitung; damit die mineralischen Füllstoffpartikel nicht zu Funktionsstörungen der Absperrvorrichtung führen können, ist letztere als Schieberventil ausgebildet, das zwischen einem Einlaß und einem Auslaß für die Gießharzmasse wenigstens zwei Absperrelemente aufweist, welche mit ebenen und glatten Gleitflächen gegeneinander anliegen und abdichtend gegeneinander gepreßt sind, wobei jedes der Absperrelemente eine in seine Gleitfläche mündende Durchgangsöffnung für die Gießharzmasse aufweist, welche in einer Offenstellung des Schieberventils über der Durchgangsöffnung des anderen Absperrelements liegt, wobei ferner die Absperrelemente mittels eines Betätigungselements parallel zu ihren Gleitflächen relativ zueinander so verschiebbar sind, daß in einer Schließstellung des Schieberventils die Durchgangsöffnungen der Absperrelemente sich nicht überlappen, und wobei die Absperrelemente zumindest im Bereich ihrer Gleitflächen um die Durchgangsöffnungen herum aus einem Werkstoff bestehen, dessen Härte größer ist als die Härte ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Gießanlage für die Herstellung von Formkörpern aus einer fließfähigen, aushärtbaren, mineralische Füllstoffpartikel enthaltenden Gießharzmasse, mit einem insbesondere als Druckbehälter ausgebildeten Vorratsbehälter für die zu verarbeitende Gießharzmasse, einer Gießform mit einem dem herzustellenden Formkörper entsprechenden Formhohlraum, einer Befülleitung zwischen Vorratsbehälter und Gießform sowie einer Absperrvorrichtung zum Schließen und öffnen der Befülleitung.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Gießanlage zur Herstellung von Küchenspülen und anderen Sanitär-Formkörpern, wie Waschbecken, Duschwannen und dergleichen.

Die Gießharzmassen, aus denen derartige Gebrauchsgegenstände hergestellt werden, enthalten einen hohen Anteil an mineralischen Füllstoffpartikeln, um die Abriebfestigkeit und andere Festigkeitseigenschaften der Formkörper zu verbessern, aber auch zur Reduzierung der benötigten Menge an teurem Gießharz. In aller Regel handelt es sich bei den mineralischen Füllstoffpartikeln um Quarzpartikel, weil Füllstoffe aus Quarz eine verhältnismäßig große Härte und Abriebfestigkeit haben und auf dem Markt billig angeboten werden.

Wenn bei einer Gießanlage der vorstehend erwähnten Art der Vorratsbehälter für die zu verarbeitende, fließfähige Gießharzmasse auf einem deutlich höheren Niveau liegt als die mit der Gießharzmasse zu befüllende Gießform, reicht die Schwerkraft aus, um die Gießharzmasse durch die Befülleitung hindurch in den Formhohlraum der Gießform fließen zu lassen. In allen anderen Fällen, aber auch zur Verkürzung der Taktzeiten in einer laufenden Produktion, bildet man den Vorratsbehälter als Druckbehälter aus, in dem die zu verarbeitende Gießharzmasse unter einem Druckluftpolster gehalten wird, welches nach Öffnen der Befülleitung die Gießharzmasse aus dem Vorratsbehälter austreibt; anstelle eines Druckluftpolsters oder zusätzlich zu einem solchen Druckspeicher kann aber auch eine Pumpe eingesetzt werden.

In jedem der geschilderten Fälle muß die Befülleitung geschlossen werden können, nachdem der Formhohlraum der Gießform mit der Gießharzmasse gefüllt wurde. Um dies bewerkstelligen zu können, ist es üblich, als Befülleitung zwischen Vorratsbehälter und Gießform einen Schlauch und zum Schließen der Befülleitung eine Klemmvorrichtung zum Zusammenquetschen des Schlauchs zu verwenden, da die stark abrasiv wirkenden mineralischen Füllstoffe Kugelhähne und andere ähnliche Absperrventile nach kürzester Zeit verschleißbedingt undicht und damit unbrauchbar werden ließen. Eine Befülleitung in Form eines elastischen Schlauchs hat aber gleichfalls Nachteile - im Hinblick auf die erforderliche Schlauchwandstärke kann man niemals ganz sicher sein, daß die Klemmvorrichtung die Befülleitung auch tatsächlich vollständig schließt, und außerdem besteht dort, wo ein solcher Schlauch immer wieder zusammengequetscht wird, die Gefahr eines Dauerbruchs sowie das Risiko, daß sich der Schlauch nach Öffnen der Klemmvorrichtung nicht mehr bis zu seinem ursprünglichen Durchströmquerschnitt aufweitet; eine Engstelle in der Befülleitung kann aber zu einer gewissen Entmischung der Gießharzmasse führen, was dann zu Diskontinuitäten (sogenannte Fließlinien) in den hergestellten Formkörpern führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche dauerhaft eine hohe Funktionssicherheit aufweist.

Diese Aufgabe läßt sich in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch lösen, daß die Absperrvorrichtung als Schieberventil ausgebildet ist, das zwischen einem Einlaß und einem Auslaß für die Gießharzmasse wenigstens zwei Absperrelemente aufweist, welche mit ebenen und glatten Gleitflächen gegeneinander anliegen und abdichtend gegeneinander gepreßt sind, daß jedes der Absperrelemente eine in seine Gleitfläche mündende Durchgangsöffnung für die Gießharzmasse aufweist, welche in einer Offenstellung des Schieberventils über der Durchgangsöffnung des anderen Absperrelements liegt, daß die Absperrelemente mittels eines Betätigungselements parallel zu ihren Gleitflächen relativ zueinander so verschiebbar sind, daß in einer Schließstellung des Schieberventils die Durchgangsöffnungen der Absperrelemente sich nicht überlappen, und daß die Absperrelemente zumindest im Bereich ihrer Gleitflächen um die Durchgangsöffnungen herum aus einem Werkstoff bestehen, dessen Härte größer ist als die Härte der mineralischen Füllstoffpartikel.

Bei einer gemäß der vorliegenden Erfindung gestalteten Gießanlage sind die gegeneinander anliegenden und gegeneinander gepreßten Gleitflächen der Absperrelemente so eben und so glatt, insbesondere aufgrund einer Schleif- oder anderen Oberflächenbearbeitung, daß beim Schließen der Absperrvorrichtung, d. h. beim Verschieben der beiden Absperrelemente gegeneinander, keine Füllstoff- bzw. Quarzpartikel zwischen die beiden Gleitflächen gelangen können; vielmehr werden die Füllstoffpartikel durch die von den Durchgangsöffnungen in den Gleitflächen gebildeten Kanten verdrängt und bleiben in den von den Durchgangsöffnungen gebildeten Hohlräumen des Schieberventils, und durch die erfindungsgemäße Werkstoffwahl wird auch dauerhaft sichergestellt, daß die mineralischen Füllstoffpartikel nicht dazu führen können, daß die Absperrelemente an den Rändern ihrer Durchgangsöffnungen verschleißen.

Als Absperrelement-Werkstoff kommen z. B. Hartmetalle in Frage, welche jedoch verhältnismäßig teuer sind; deshalb wird als Absperrelement-Werkstoff eines der auf dem Markt angebotenen hartkeramischen Materialien empfohlen, welche weit billiger sind als Hartmetalle, und als besonders geeignet hat sich keramisches Material aus Aluminiumoxid erwiesen. Besonders empfehlenswert sind Werkstoffe, deren Härte derjenigen der Aluminiumoxidkeramik OK 997 der Firma Oxidkeramik Cardenas GmbH, Siemensstraße 2, D-73095 Albershausen, entspricht, und generell sollte bei Verarbeitung einer Quarzpartikel enthaltenden Gießharzmasse der Absperrelement-Werkstoff eine Vickershärte von mindestens ungefähr 900 HV aufweisen.

Wenn vorstehend von einem Absperrelement-Werkstoff die Rede ist, soll dies nicht bedeuten, daß die Absperrelemente als Ganzes aus einem solchen Werkstoff bestehen, da es ausreicht, wenn die Absperrelemente im Bereich ihrer Gleitflächen um die Durchgangsöffnungen herum aus einem solchen Werkstoff bestehen.

Konstruktiv läßt sich das erfindungsgemäße Grundprinzip insbesondere auf die beiden folgenden Weisen verwirklichen: Bei einer ersten Ausführungsform hat das Schieberventil zwischen einem einlaßseitigen ersten und einem auslaßseitigen zweiten Gehäuseteil einen Schieber, der sich mit Hilfe des erwähnten Betätigungselements verschieben läßt, mit einander gegenüberliegenden, planparallelen Gleitflächen gegen planparallele Gleitflächen der beiden Gehäuseteile anliegt und mit einem in seine beiden Gleitflächen mündenden, dort jeweils eine Durchgangsöffnung bildenden Durchgangskanal versehen ist, wobei die Gleitflächen der beiden Gehäuseteile gleichfalls mit jeweils einer Durchgangsöffnung versehen sind. Eine solche Ausführungsform verfügt also im Sinne der obigen Definition des erfindungsgemäßen Grundkonzepts über drei Absperrelemente, die gebildet werden durch den Schieber und die beiden Gehäuseteile, und diese Ausführungsform eignet sich besonders für Gießanlagen, bei denen der Einlaß und der Auslaß des Schieberventils stationär bleiben müssen. Eine alternative konstruktive Lösung zeichnet sich durch ein befülleitungsfestes erstes und ein durch das Betätigungselement verschiebbares zweites Gehäuseteil des Schieberventils aus, von denen das eine mit dem Einlaß und das andere mit dem Auslaß für die Gießharzmasse versehen ist, wobei die beiden Gehäuseteile mit ebenen und glatten Gleitflächen, deren jede eine Durchgangsöffnung für die Gießharzmasse aufweist, gegeneinander anliegen; derartige Ausführungsformen bauen in Durchlaufrichtung der Gießharzmasse kleiner und kommen mit nur zwei verschleißbeständigen Gleitflächen aus, jedoch machen sie es erforderlich, daß mindestens ein Teil der Befülleitung flexibel ist, da beim Öffnen und Schließen des Schieberventils dessen Einlaß und Auslaß gegeneinander verschoben werden. Im Sinne der obigen Definition des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung verfügt das Schieberventil solcher Ausführungsformen über nur zwei Absperrelemente.

Am einfachsten läßt sich ein erfindungsgemäßes Schieberventil dann herstellen, wenn die mit den Durchgangsöffnungen versehenen Gleitflächen von Plättchen aus dem vorstehend definierten Absperrelement-Werkstoff gebildet werden, da es dann nicht erforderlich ist, ein Absperrelement mit einem solchen Werkstoff z. B. zu beschichten oder mit einem Einsatz aus einem solchen Werkstoff zu versehen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, daß sie über mindestens eine die Gleitflächen gegeneinander pressende Feder verfügen, denn dadurch läßt sich am einfachsten dauerhaft gewährleisten, daß keine Füllstoffpartikel zwischen die Gleitflächen gelangen können; diese Feder kann auch die Form eines elastischen Körpers, z. B. eines Körpers aus elastomerem Material, mit hoher und dauerhafter Rückstellkraft haben.

Des weiteren wird empfohlen, alle Durchgangsöffnungen gleich groß und mit gleicher Form auszubilden, damit sich in der Offenstellung des Schieberventils ein glatter Durchgangskanal für die Gießharzmasse ergibt.

Bei besonders einfachen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Gießanlage findet als Betätigungselement für das Schieberventil ein Handhebel Verwendung. Wenn jedoch unmittelbar unter dem Vorratsbehälter und/oder unmittelbar an der Gießform ein Schieberventil angeordnet werden soll, was grundsätzlich empfehlenswert ist, kann es problematisch sein, einen solchen Handhebel unterzubringen, und zwar so, daß er auch einfach betätigt werden kann. Deshalb können sich Ausführungsformen empfehlen, bei denen als Betätigungselement ein doppeltwirkender Druckmittelzylinder oder ein mit einer Rückstellfeder kombinierter einfach wirkender Druckmittelzylinder eingesetzt wird, sei es ein Pneumatik- oder ein Hydraulikzylinder; solche Ausführungsformen eignen sich auch für eine Automatisierung des Produktionsablaufs.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten zeichnerischen Darstellung zweier besonders vorteilhafter Ausführungsformen näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gießanlage mit zwei Schieberventilen;

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schieberventils für die erfindungsgemäße Gießanlage, wobei sich das Schieberventil in seiner Offenstellung befindet;

Fig. 3 einen Schnitt durch dieses Schieberventil nach der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schieberventils, wobei im Ventilinneren liegende Elemente teilweise gestrichelt angedeutet wurden und sich das Schieberventil in seiner Schließstellung befindet;

Fig. 5 eine Ansicht dieser zweiten Ausführungsform des Schieberventils gemäß Fig. 4 von rechts gesehen, wobei jedoch gewisse Teile des Schieberventils im Schnitt dargestellt wurden;

Fig. 6 dieses Schieberventil gemäß Fig. 4 von links gesehen, und

Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, wobei sich das Schieberventil jedoch in seiner Offenstellung befindet.

Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte erfindungsgemäße Gießanlage umfaßt eine Gießform 10, deren Details nicht zeichnerisch dargestellt und beschrieben werden müssen, da derartige Gießformen für die Produktion von Formkörpern aus fließfähigen, aushärtbaren, mineralische Füllstoffpartikel enthaltenden Gießharzmassen bekannt und jedem Fachmann wohlvertraut sind. Solche Gießformen werden in einem Gestell 12 gehalten, das es erlaubt, die Gießform zu öffnen und zu schließen sowie gegebenenfalls Teile der Gießform relativ zueinander so zu bewegen, daß dadurch dem Schrumpfen der Gießharzmasse bei deren Aushärten Rechnung getragen werden kann. Da auch derartige Gestelle bzw. Formenträger zum bekannten Stand der Technik gehören, wurde das Gestell 12 in Fig. 1 nur schematisch dargestellt. Statt eines Nachführens eines Gießformteils kann auch weitere Gießharzmasse in die Gießform gepreßt werden.

Ferner gehört zu der Gießanlage ein Vorratsbehälter 14 für die zu verarbeitende Gießharzmasse, welcher als Druckbehälter ausgebildet ist; wie in Fig. 1 angedeutet, enthält der Vorratsbehälter 14 einen Vorrat an zu verarbeitender Gießharzmasse 16 und über dieser ein Druckgaspolster 18. Eine Einfüllöffnung für die Gießharzmasse sowie ein Druckgasanschluß des Vorratsbehälters wurden in Fig. 1 der Einfachheit halber weggelassen. Eine unten am Vorratsbehälter 14 vorgesehene Auslaßöffnung für die Gießharzmasse und eine Einfüllöffnung der Gießform 10 sind über eine Befülleitung 20 miteinander verbunden; diese Befülleitung ist mit zwei erfindungsgemäßen Schieberventilen 22 und 24 versehen, von denen das eine unmittelbar unter dem Vorratsbehälter 14 und das andere unmittelbar vor der Gießform 10 angeordnet ist - eine erfindungsgemäße Gießanlage muß aber nicht unbedingt über zwei derartige Schieberventile verfügen, da es grundsätzlich ausreichend ist, irgendwo zwischen der Auslaßöffnung des Vorratsbehälters 14 und der Einfüllöffnung der Gießform 10 ein erfindungsgemäßes Schieberventil vorzusehen, auch wenn Ausführungsformen bevorzugt werden, bei denen sich ein solches Schieberventil unmittelbar stromabwärts der Auslaßöffnung des Vorratsbehälters und/oder unmittelbar stromaufwärts der Einfüllöffnung der Gießform befindet. Natürlich könnte ein Schieberventil schließlich auch in den Vorratsbehälter und/oder in die Gießform integriert sein.

Anhand der Fig. 2 und 3 soll nun eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schieberventils erläutert werden, welches eines der in Fig. 1 dargestellten Schieberventile 22 und 24 bilden kann, und da die Fig. 2 und 3 den Boden des Vorratsbehälters 14 zeigen, wurde in den Fig. 2 und 3 das Schieberventil als Ganzes mit 22 bezeichnet.

Dieses Schieberventil hat ein Gehäuseoberteil 30 und ein Gehäuseunterteil 32, zwischen denen ein Schieber 34 angeordnet ist, welcher sich mittels eines doppeltwirkenden Pneumatikzylinders 36 gemäß Fig. 2 in horizontaler Richtung hin- und herschieben läßt - die Fig. 2 zeigt das Schieberventil 22 in seiner Offenstellung, und um das Schieberventil zu schließen, wird der Schieber 34 gemäß Fig. 2 nach rechts verschoben.

Im Gehäuseoberteil 30 des Schieberventils ist ein Einlaßkanal 38 ausgebildet, der sich in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise an einen Auslaßgewindestutzen 40 des Vorratsbehälters 14 anschließen läßt. Im Gehäuseunterteil 32 ist ein Auslaßkanal 42 ausgebildet, welcher sich mittels eines Auslaßgewindestutzens 44 an die in Fig. 1 gezeigte Befülleitung 20 anschließen läßt.

An seiner Unterseite hat das Gehäuseoberteil 30 eine Aufnahmeaussparung 46, in die ein erstes Keramikplättchen 48 eingelegt ist, welches mit dem Gehäuseoberteil 30 zweckmäßigerweise verklebt ist, um den Zusammenbau des Schieberventils zu vereinfachen. Mehrere, im Gehäuseoberteil 30 festgelegte Anschlagstifte 50 dienen jedoch dazu, das Keramikplättchen 48 dauerhaft gegen ein Verschieben relativ zum Gehäuseoberteil 30 zu sichern. Erfindungsgemäß ragt das Keramikplättchen 48 nach unten über alle Bereiche des Gehäuseoberteils 30 und über die Anschlagstifte 50 etwas hinaus und bildet mit seiner absolut eben und glatt bearbeiteten Unterseite eine erste Gleitfläche 54. Das Keramikplättchen 48 ist mit einer Durchgangsöffnung 56 versehen, deren Gestalt und Größe mit dem unteren Öffnungsbereich des Einlaßkanals 38 übereinstimmt.

Im Bereich des unteren Gehäuseteils 32 ist das Schieberventil 22 analog gestaltet: Eine Aufnahmeaussparung des unteren Gehäuseteils 32 wurde mit 60 bezeichnet, ein zweites Keramikplättchen mit 62, dessen Gleitfläche mit 64, seine Durchgangsöffnung mit 66, und das Keramikplättchen 62 sichernde Anschlagstifte wurden mit 68 gekennzeichnet.

Der Schieber 34 ist spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene gestaltet, welche senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 2 und in Längsrichtung des Schiebers verläuft. Ein Schiebertragkörper 70 ist beidseitig mit Aufnahmeaussparungen 72 versehen, in deren jede ein Keramikplättchen 74 bzw. 76 eingesetzt ist, und für eine dauerhafte Sicherung dieser Keramikplättchen gegen ein Verschieben relativ zum Schiebertragkörper 70 sind im letzteren Anschlagstifte 80 festgelegt. Analog zu den Keramikplättchen 48 und 62 überragen die Keramikplättchen 74 und 76 gemäß Fig. 2 nach oben bzw. nach unten den Schiebertragkörper 70 und die Anschlagstifte 80 und sind mit jeweils einer Durchgangsöffnung 82 bzw. 84 versehen.

Erfindungsgemäß sind alle Durchgangsöffnungen 56, 66, 82 und 84 gleich groß und von gleicher Form sowie so angeordnet, daß in der in Fig. 2 dargestellten Offenstellung des Schieberventils 22 alle diese Durchgangsöffnungen deckungsgleich übereinanderliegen, und gleiches gilt für eine Durchgangsöffnung 86 im Schiebertragkörper 70, so daß sich bei offenem Schieberventil ein durchgehender, kantenfreier Durchlaßkanal zwischen Einlaßkanal 38 und Auslaßkanal 42 ergibt.

Wie besonders deutlich die Fig. 3 erkennen läßt, sind in das Gehäuseoberteil 30 vier oder mehr Zylinderschrauben 90 eingeschraubt, welche sich durch glatte Bohrungen im Gehäuseunterteil 32 hindurcherstrecken sowie über Schraubenköpfe 90a verfügen, an denen sich jeweils eine Druckfeder 92 abstützt; wie gleichfalls die Fig. 3 erkennen läßt, stützen sich diese Druckfedern 92 oben am Gehäuseunterteil 32 ab und bewirken infolgedessen, daß die mit ihren äußeren Gleitflächen gegeneinander anliegenden Keramikplättchen 48 und 74 bzw. 76 und 62 gegeneinander gepreßt werden, so daß ihre absolut ebenen und glatten Gleitflächen abdichtend aneinander anliegen.

Der Pneumatikzylinder 36 ist am Gehäuseoberteil 30 mittels eines Zwischenstücks 96 befestigt, und seine Kolbenstange 36a ist über ein Verbindungsgelenk 98 mit dem Schiebertragkörper 70 verbunden; wie die Fig. 2 zeigt, weist das Verbindungsgelenk 98 ein Querspiel (gemäß Fig. 2 in vertikaler Richtung) auf, damit die Verbindung zwischen der Kolbenstange 36a und dem Schiebertragkörper 70 die vorstehend geschilderte Funktion der Druckfedern 92 nicht beeinträchtigen kann.

Die Anordnung ist nun so getroffen und der Pneumatikzylinder 36 so bemessen, daß bei vollständig geöffnetem Schieberventil 22 der nicht dargestellte Kolben des Pneumatikzylinders 36 sich in seiner gemäß Fig. 2 linken Endstellung befindet und der maximale Kolbenweg etwas größer ist als derjenige Verschiebeweg des Schiebers 34, welcher erforderlich ist, um das Schieberventil vollständig zu schließen - bei geschlossenem Schieberventil dürfen sich die Durchgangsöffnungen 56 und 82 bzw. 66 und 84 nicht überlappen.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß die im Sinne der eingangs wiedergegebenen Definition der vorliegenden Erfindung die Absperrelemente bildenden Keramikplättchen des Schieberventils 22 sehr genau planbearbeitet sein müssen und nur eine sehr geringe Rauhtiefe aufweisen dürfen, um sicherzustellen, daß beim Hin- und Herschieben des Schiebers 34 keine in der zu verarbeitenden Gießharzmasse enthaltenen mineralischen Füllstoffpartikel zwischen die gegeneinander anliegenden Gleitflächen der verschiedenen Keramikplättchen gelangen können. Als Werkstoff für die Keramikplättchen empfiehlt sich besonders eine Aluminiumoxidkeramik, da dies ein außerordentlich harter Werkstoff ist, welcher jedoch gleichzeitig gute Gleiteigenschaften aufweist.

Die übrigen Bestandteile des Schieberventils 22 können je nach Anwendungsfall aus Edelstahl oder einem anderen Stahl, aber auch aus einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen.

Anhand der Fig. 4 bis 7 soll nun eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schieberventils erläutert werden, welches in der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Gießanlage als Schieberventil 22 oder als Schieberventil 24 eingesetzt werden kann; für das Folgende soll aber angenommen werden, daß es sich bei dem in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Schieberventil um das Schieberventil 24 der in Fig. 1 dargestellten Gießanlage handeln soll. Dann würde man das Schieberventil 24 allerdings an einer anderen Stelle der Gießform 10 anordnen, um die Befülleitung 20 gemäß den Fig. 4 bis 7 von oben an das Schieberventil anschließen zu können und hinreichend Platz für einen Handhebel dieses Schieberventils zu haben, mit dem dieses Schieberventil betätigt wird.

Das Schieberventil 24 hat ein Gehäuseunterteil 200, in dem ein Auslaßkanal 202 ausgebildet und an dem ein mit dem letzteren in Verbindung stehender Auslaßstutzen 204 befestigt ist, welcher bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gießanlage dem Anschluß des Schieberventils 24 an die Gießform 10 dient. Am Gehäuseunterteil 202 ist ein Lagerbock 206 angeschweißt, zwischen den das untere Ende eines Handhebels 208 eingreift, der an dem Lagerbock um eine Schwenkachse 210 schwenkbar gelagert ist.

In Gewindebohrungen des Gehäuseunterteils 200 sind vier oder mehr Zylinderschrauben 212 festgelegt, an denen zwei Führungsbacken 214 mittels glatter Bohrungen gemäß den Fig. 4 und 5 in vertikaler Richtung verschiebbar gehalten werden.

Zwischen Schraubenköpfen 212a der Zylinderschrauben 212 und den Führungsbacken 214 sind Druckfedern 218 eingespannt, welche von den Schäften der Zylinderschrauben 212 durchgriffen werden; die Führungsbacken 214 können sich relativ zum Gehäuseunterteil 200 also zwar in vertikaler Richtung verschieben, jedoch sind die Führungsbacken in horizontaler Richtung gegenüber dem Gehäuseunterteil 200 unverschiebbar.

Wie besonders deutlich die Fig. 5 erkennen läßt, bilden die beiden Führungsbacken 214 mit einander zugewandten, abgestuften Flanken eine Führung für einen Schiebertragkörper 220, in dem, wie die Fig. 4 zeigt, ein Einlaßkanal 222 ausgebildet und an dem ein in diesen Einlaßkanal mündender Einlaßtrichter 224 befestigt ist. In diesen Einlaßtrichter 224 kann gemäß Fig. 4 von oben z. B. ein Schlauch eingeführt werden, welcher die Befülleitung 20 der in Fig. 1 dargestellten Gießanlage oder einen Teil dieser Befülleitung bildet.

Der Schiebertragkörper 220 ist mit zwei Lagerbacken 226 versehen, zwischen denen sich der Handhebel 208 hindurcherstreckt und die über ein Gelenk 228 mit senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 4 verlaufender Gelenkachse mit dem Handhebel verbunden sind. Durch Schwenken des letzteren um die Schwenkachse 210 läßt sich infolgedessen der Schiebertragkörper 220 gegenüber dem Gehäuseunterteil 200 verschieben, und zwar gemäß Fig. 4 in horizontaler Richtung bzw. in einer Richtung, welche senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 5 verläuft. Gegebenenfalls kann das Gelenk 228 ein Querspiel aufweisen, um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß der Schiebertragkörper 220 eine lineare Bewegung durchführen soll, während die Achse des Gelenks 228 einen Kreisbogen um die Schwenkachse 210 beschreibt.

Das Gehäuseunterteil 200 ist an seiner Oberseite mit einer Aufnahmeaussparung 230 versehen, welche ein Keramikplättchen 232 passend aufnimmt, wobei das letztere jedoch über die Oberseite des Gehäuseunterteils nach oben übersteht, wie sich dies der Fig. 5 entnehmen läßt. Der Schiebertragkörper 220 hat an seiner Unterseite eine Aufnahmeaussparung 234 zur Aufnahme eines weiteren Keramikplättchens 236, wobei auch die Aufnahmeaussparung 234 das Keramikplättchen 236 passend aufnimmt, jedoch gemäß Fig. 4 nach rechts offen ist - damit sich das Keramikplättchen 236 gegenüber dem Schiebertragkörper 220 nicht verschieben kann, ist an diesem eine in Fig. 4 dargestellte Sicherungsleiste 240 mittels Befestigungsschrauben 242 befestigt.

Die Keramikplättchen 232 und 236 lassen sich zwar gemäß Fig. 4 in horizontaler Richtung gegeneinander verschieben, jedoch werden sie dank der Druckfedern 218 mit ihren einander zugewandten Gleitflächen gegeneinander angepreßt. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich auch der Einlaßtrichter 224 gemäß Fig. 4 in horizontaler Richtung, wenn durch Verschwenken des Handhebels 208 der Schiebertragkörper 220 verschoben wird.

Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, ist der Schiebertragkörper 220 mit einem Durchgangskanal 250 versehen, welcher sich an den Einlaßkanal 222 anschließt; des weiteren besitzen die beiden Keramikplättchen 232 und 236 jeweils eine Durchgangsöffnung 252 bzw. 254, wobei sich die letztere an den Durchgangskanal 250 anschließt und die Durchgangsöffnung 252 an den Auslaßkanal 202. Auch hier sind die Durchgangsöffnungen 252 und 254 wieder gleich groß und besitzen dieselbe Gestalt, so daß sich bei geöffnetem Schieberventil (siehe Fig. 7) ein durchgehender glatter Durchlaßkanal für die zu verarbeitende Gießharzmasse ergibt, während sich die Durchgangsöffnungen 252 und 254 nicht überlappen, wenn das Schieberventil seine in Fig. 4 dargestellte Schließstellung einnimmt.

Wie die Fig. 5 bis 7 erkennen lassen, läßt sich der Handhebel 208 am Einlaßtrichter 224 vorbeibewegen, um das Schieberventil zu öffnen, d. h. den Schiebertragkörper 220 aus seiner in Fig. 4 dargestellten Position in seine in Fig. 7 dargestellte Position zu verschieben.

Bei der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schieberventils ist es empfehlenswert, die Führungsbacken 214 aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften herzustellen, insbesondere aus einer Kupferbronze; alternativ, wenn auch nicht zu bevorzugen, könnte der Schiebertragkörper 220 aus einem solchen Werkstoff hergestellt werden, so daß dann die Führungsbacken 214 z. B. aus Edelstahl bestehen könnten.


Anspruch[de]
  1. 1. Gießanlage für die Herstellung von Formkörpern aus einer fließfähigen, aushärtbaren, mineralische Füllstoffpartikel enthaltenden Gießharzmasse, mit einem insbesondere als Druckbehälter ausgebildeten Vorratsbehälter für die zu verarbeitende Gießharzmasse, einer Gießform mit einem dem herzustellenden Formkörper entsprechenden Formhohlraum, einer Befülleitung zwischen Vorratsbehälter und Gießform sowie einer Absperrvorrichtung zum Schließen und Öffnen der Befülleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung als Schieberventil (22; 24) ausgebildet ist, das zwischen einem Einlaß (38; 224) und einem Auslaß (42; 204) für die Gießharzmasse wenigstens zwei Absperrelemente (48, 74, 62, 76; 232, 236) aufweist, welche mit ebenen und glatten Gleitflächen gegeneinander anliegen und abdichtend gegeneinander gepreßt sind, daß jedes der Absperrelemente eine in seine Gleitfläche mündende Durchgangsöffnung (56, 82, 84, 66; 252, 254) für die Gießharzmasse aufweist, welche in einer Offenstellung des Schieberventils über der Durchgangsöffnung des anderen Absperrelements liegt, daß die Absperrelemente mittels eines Betätigungselements (36; 208) parallel zu ihren Gleitflächen relativ zueinander so verschiebbar sind, daß in einer Schließstellung des Schieberventils die Durchgangsöffnungen der Absperrelemente sich-nicht überlappen, und daß die Absperrelemente zumindest im Bereich ihrer Gleitflächen um die Durchgangsöffnungen herum aus einem Werkstoff bestehen, dessen Härte größer ist als die Härte der mineralischen Füllstoffpartikel.
  2. 2. Gießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrelement-Werkstoff eine Hartkeramik ist.
  3. 3. Gießanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartkeramik eine Aluminiumoxidkeramik ist.
  4. 4. Gießanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrelement-Werkstoff ein Hartmetall ist.
  5. 5. Gießanlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verarbeitung einer Quarzpartikel enthaltenden Gießharzmasse der Absperrelement-Werkstoff eine Vickershärte von mindestens ungefähr 900 HV aufweist.
  6. 6. Gießanlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberventil zwischen einem einlaßseitigen ersten und einem auslaßseitigen zweiten Gehäuseteil (30 bzw. 32) einen durch das Betätigungselement (36) verschiebbaren Schieber (34) aufweist, welcher mit einander gegenüberliegenden planparallelen Gleitflächen gegen planparallele Gleitflächen (54 bzw. 64) der beiden Gehäuseteile anliegt, daß der Schieber mit einem in seine beiden Gleitflächen mündenden und dort jeweils eine Durchgangsöffnung (82 bzw. 84) bildenden Durchgangskanal (82, 86, 84) versehen ist, und daß die Gleitflächen der beiden Gehäuseteile gleichfalls mit jeweils einer Durchgangsöffnung (56 bzw. 66) versehen sind.
  7. 7. Gießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein befülleitungsfestes erstes und ein durch das Betätigungselement (208) verschiebbares zweites Gehäuseteil (200 bzw. 220) des Schieberventils (24), von denen das eine mit dem Einlaß (224) und das andere mit dem Auslaß (204) für die Gießharzmasse versehen ist, wobei die beiden Gehäuseteile mit ebenen und glatten Gleitflächen, deren jede eine Durchgangsöffnung (252 bzw. 254) für die Gießharzmasse aufweist, gegeneinander anliegen.
  8. 8. Gießanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Durchgangsöffnungen (56, 82, 84, 66; 252, 254) versehenen Gleitflächen von Plättchen (48, 74, 76, 62; 232, 236) aus dem Absperrelement-Werkstoff gebildet werden.
  9. 9. Gießanlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine die Gleitflächen gegeneinander pressende Feder (92; 218).
  10. 10. Gießanlage nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes der Plättchen (48, 74, 76, 62; 232, 236) ein Tragkörper (30, 70, 32; 200, 220) vorgesehen ist und daß zum Gegeneinanderpressen einander benachbarter Plättchen mindestens einer der Tragkörper mit der Federkraft beaufschlagt ist.
  11. 11. Gießanlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Durchgangsöffnungen gleich groß und gleich gestaltet sind.
  12. 12. Gießanlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Druckmittelzylinder (36) ist.
  13. 13. Gießanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein schwenkbarer Handhebel (208) ist.






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