Gipsbank und Druckgussanlage

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform gemäß

Anspruch 8, sowie eine Gipsbank und/oder Druckgussanlage gemäß Anspruch 10. Derartige Gießformen sind beispielsweise aus DE 43 10 876 AI bekannt. Die Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen, wie beispielsweise einem Waschbecken, ist mehrteilig ausgebildet. Sie umfasst hierbei zwei Formhälften zur Ausformung von Vorder- und Rückseite, sowie eine keilförmige Kernform zum Ausbilden von Löchern und Hinterschneidungen. Da die beiden Formhälften durch eine Zentralspannvorrichtung abdichtend zusammengehalten werden, wird die zu formende keramische Masse in den Formraum zwischen den Formhälften und der Kernform eingebracht. Der sich in dem Formraum der Gießform ausbildende keramische Körper wird als Formling, oder auch als Grünkörper, bezeichnet.

Idealerweise sollte die Gießform nach jedem Gießvorgang schnellstmöglich für den nächsten Gießvorgang bereit sein. Die Gießform muss deswegen nach dem Gießvorgang geöffnet und neu wieder zusammengesetzt werden. Hierzu sind für eine lösbare Verbindung zwischen der Kernform und den Formhälften sowohl die Kernform, wie auch die dazugehörige Formhälfte mit Magneten versehen. Die Magnete sind jeweils direkt mit der Kernform und der Formhälfte fest verbunden. Damit kann, möglicherweise unter Druckluftunterstützung, ein Ablösevorgang zwischen Kernform und Formhälfte erreicht werden.

Bei der Entformung des zu gießenden keramischen Gegenstandes kann es jedoch bei der Ablösung der Kernformen häufig zu Beschädigungen am keramischen Gegenstand, wie Mikrorissen oder verschiedenen Deformationen kommen.

Derartige Beschädigungen können aus der Zugkraft resultieren, welche beim Ablösen der Kernform vom keramischen Gegenstand auf die keramische Masse wirkt. Durch die auftretende Zugkraft beim Ablösen der Kernform kann die keramische Masse gestaucht, beziehungsweise in die Länge gezogen werden und deformieren.

Die bisher direkt an der Kernform und der Formhälfte angebrachten Magnete bringen einerseits relativ große Haltekräfte auf, so dass die Gefahr besteht, dass der zu gießende keramische Sanitärgegenstand bei der Entformung beschädigt wird. Andererseits kann die Wirkung der Magnete nach einer bestimmten Anzahl an Gießvorgängen reduziert sein. Folglich kann die Kernform nicht mehr optimal an der Formhälfte fixiert werden. Des Weiteren erweist sich die genau definierte Positionierung der Kernform als schwierig oder zeitaufwendig. Weiterhin ist bei einer direkten Anbringung von Magneten an der Kernform und der zugehörigen Formhälfte die Position, die Form und die Größe der Kernform und der Formhälfte festgelegt, wodurch eine flexible Verwendung der Gießform somit nur

eingeschränkt möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gießform anzugeben, welche einen schnellen und sicheren Ablösevorgang der Kernform ermöglicht, und daher Beschädigungen am zu gießenden keramischen Gegenstand reduziert werden können. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform und eine Gipsbank und/oder

Druckgussanlage anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mehrteilige Gießform mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 8 und mit Blick auf die Gipsbank und/oder die Druckgussanlage durch den Gegenstand des Anspruchs 10 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine mehrteilige Gießform zum

Herstellen von sanitären Gegenständen anzugeben, welche wenigstens einen keilförmig ausgebildeten Kernkeil und eine Kernform umfasst, und der wenigstens eine Kernkeil ein metallisches Element aufweist. Weiterhin weist die Kernform wenigstens einen Elektromagnet auf, welcher zur Fixierung des Kernkeils an der Kernform mit dem metallischen Element des Kernkeils verbindbar ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass die magnetische Energie, und damit die magnetische Verbindung zur Fixierung des Kernkeils an der Kerform mittels des Elektromagneten steuerbar ist, und Elektromagneten sich bekanntermaßen ein und ausschalten lassen. Im Vergleich zum bekannten Einsatz von Permanentmagneten kann bei einem Elektromagnet die magnetische Stärke zur Fixierung des Kernkeils daher variabel verändert und schnellstmöglich an und ausgeschaltet werden. Demnach ist beim Ablösevorgang des Kernkeils von der Kernform eine Zugkraft, welche auf den zu gießenden keramischen Gegenstand einwirkt, erheblich reduziert, bzw. nicht vorhanden. Die Gefahr von entstehenden Beschädigungen am keramischen Gegenstand ist daher signifikant reduziert. Durch das An- und Ausschalten des Elektromagneten kann weiterhin der

Ablösevorgang im Vergleich zum Einsatz von einer Druckluftbetätigung zusätzlich beschleunigt werden. Daher kann generell das Herstellungsverfahren des keramischen Gegenstandes beschleunigt werden, was die Verfahrenseffizienz und Prozessdauer maßgeblich optimiert.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass aufgrund des Einsatzes eines Elektromagneten auf eine zusätzliche Druckluftbetätigung verzichtet werden kann. Die Gießform kann daher möglichst kompakt gestaltet werden. Weiterhin kann die Polarität des Elektromagneten beliebig geändert werden, wodurch je nach Bedarf eine anziehende oder abstoßende Verbindung zwischen Kernkeil und Kernform hergestellt werden kann. Daher ist ein sehr flexibler Einsatz der Gießform gegeben. Die erfindungsgemäße mehrteilige Gießform lässt sich besonders vorteilhaft im Druckgussverfahren zur Ausbildung von sanitären Gegenständen verwenden. Im Druckgussverfahren wird in sehr widerstandsfähigen und über einen langen Zeitraum nutzbaren Formen ein hoher Druck im Bereich von 30bar angelegt, um das Wasser aus der keramischen Masse aktiv unter Druck herauszupressen und somit den Aufwand des Produktionsvorgangs im Vergleich zum Gipsguss signifikant zu reduzieren. Es sind daher generell beschleunigte Produktionszyklen gewährleistet. Besonders vorteilhaft ermöglicht hierbei der Einsatz von

wenigstens einem Elektromagneten an der Kernform eine besonders einfache Steuerung und einen schnellen und sicheren Ablösevorgang des Kernkeils von der Kernform. Daher ist der Gießvorgang mittels der mehrteiligen Gießform leicht automatisierbar und eignet sich beispielsweise besonders in einer

Serienproduktion im Druckguss-Verfahren.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Elektromagnet durch eine von einem Strom durchfließbare Spule gebildet und weist einen ferromagnetischen Kern, insbesondere einen Eisenkern, auf. Wenn die Spule des Elektromagneten mit Strom durchflössen wird, bildet sich innerhalb des Elektromagneten ein magnetisches Feld aus. Hierbei konzentrieren sich die magnetischen Feldlinien typischerweise im Inneren der Spule. Außerhalb der Spule ist die Stärke des Magnetfeldes geringer, mit anderen Worten nimmt sie mit der Entfernung ab, so dass der Elektromagnet in einer geringen, bzw.

konzentrierten und damit zielgerichteten Entfernung eine große Wirkung aufweist. Das Magnetfeld wird vorteilhafterweise durch den ferromagnetischen Kern geführt und zusätzlich verstärkt. Auf diese Weise erzeugen Elektromagnete im Regelfall wesentlich größere magnetische Feldstärken, als beispielsweise

Permanetmagneten. Generell kann der Elektromagnet aber auch ohne einen ferromagnetischen Kern ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Kernform einen geschlossenen Stromkreis auf, wobei der wenigstens eine Elektromagnet an den Stromkreis angeschlossen ist. Hierbei umfasst der geschlossene Stromkreis eine elektrische Spannungsquelle, welche über eine elektrische Leitung mit dem wenigstens einen Elektromagnet verbunden ist. Durch das Aktivieren der Spannungsquelle fließt Strom durch die elektrische Leitung und im Elektromagnet bildet sich ein magnetisches Feld aus. Durch Deaktivierung der Spannungsquelle verschwindet das magnetische Feld im

Elektromagnet. Die Ausführungsform des geschlossenen Stromkreises innerhalb der Kernform hat den Vorteil, dass die Gießform daher kompakt gestaltet werden kann, und kein zusätzliches äußeres Bauteil für den Stromkreis benötigt wird . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das metallische Element des Kernkeils zumindest teilweise durch eine metallische Oberfläche oder einen metallischen Block gebildet. Vorzugsweise kann die Oberfläche des Kernkeils, welche an der Kernform fixierbar ist, aus einem Metall, insbesondere Eisen, Nickel oder Kobalt, gebildet sein. Demnach ist die metallische Oberfläche oder der metallische Block des Kernkeils zumindest durch ein ferromagnetisches Material und damit durch einen Permanentmagnet gebildet. Es ist ebenso denkbar, dass die Oberfläche des Kernkeils zumindest teilweise durch eine ferromagnetische Legierung, wie beispielsweise eine Legierung aus Eisen, Aluminium, Nickel, Kupfer und Cobalt gebildet ist. Somit ist die mehrteilige Gießform für eine Vielzahl an Gießvorgängen wiederverwendbar und schnellstmöglich nach einem

Gießvorgang für den nächsten einsetzbar.

Weiterhin kann ein häufiges Austauschen des metallischen Elements des Kernkeils vermieden werden. Es können alternativ auch weitere Ausführungsformen für das metallische Element, wie beispielsweise eine Magnetfolie oder Scheibenmagnete, eingesetzt werden.

Weiter vorzugsweise sind das metallische Element und/oder der Elektromagnet aus einem korrosionsbeständigen Material gebildet. Da das metallische Element vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet ist, kann es in der feuchten Umgebung der keramischen Masse zu einer Rostbildung kommen. Mittels des korrosionsbeständigen Materials ist das metallische Element und/oder der Elektromagnet effizient gegen Rostbildung geschützt. Bevorzugte Materialien sind beispielsweise nicht rostende Stähle oder deren Legierungen. Somit kann die Funktionsweise der mehrteiligen Gießform langanhaltend gewährleistet werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Elektromagneten mit einem Kernkeil verbindbar. Dadurch kann der Kernkeil besonders effizient und sicher an der Kernform fixiert werden. Einer unerwünschten Ablösung des

Kernkeils von der Kernform und einer daraus resultierenden Beschädigung des Kernkeils kann somit entgegengewirkt werden. Weiter vorteilhaft können durch die höhere magnetische Kraftwirkung von mehreren Elektromagneten pro Kernkeil auch schwerere Kernkeile für die mehrteilige Gießform eingesetzt werden.

Alternativ können die Elektromagnete je nach Ausbildung unterschiedliche

Magnetstärken aufweisen.

Vorteilhafterweise liegt das durch die Elektromagneten tragbare Gewicht des Kernkeils im Bereich von 1 bis 3 kg oder mehr. Dies ermöglicht eine große Vielfalt an einsetzbaren Kernkeilen, welche an der Kernform fixiert werden können. Daher ist die mehrteilige Gießform flexibel für verschiedene Kernkeile einsetzbar. Da auch mehrere Elektromagnete mit einem Kernkeil verbunden sein können, und damit auch schwere Kernkeile verwendet werden können, lässt sich die Zahl der für die Gießform benötigten Kernkeile reduzieren. Somit kann der gesamte

Produktionsvorgang beschleunigt und die notwendigen Produktionskosten in der Herstellung von sanitären Gegenständen erheblich reduziert werden. Weiterhin kann im Vergleich zur Verwendung von Permanentmagneten durch den Einsatz der Elektromagneten, generell ein höheres Gewicht für den von den Elektromagneten gehaltenen Kernkeil verwendet werden.

Der wenigstens eine Kernkeil ist vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Generell können mehrere unterschiedlich ausgebildete Kernkeile an der Kernform durch die Elektromagnete fixiert werden. Die mehreren Kernkeile sind hierbei

zweckmäßigerweise in ihrer geometrischen Form der Formgebung des zu gießenden sanitären Gegenstands angepasst. Im Rahmen der Anmeldung wird der Begriff des Kernkeils nicht nur für spitz zulaufende geometrische Formen verwendet, sondern auch für unterschiedliche geometrische Formen, wie beispielhaft konkave Formen, welche an die Formgebung des zu gießenden sanitären Gegenstands angepasst sind.

Im Rahmen der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Gießform, insbesondere nach einem der vorhergehenden

Ausführungsformen, offenbart. Hierbei wird wenigstens ein Kernkeil, welcher magnetisch an einer Kernform fixiert ist, in eine Basisform eingebracht und verspannt. Nach dem Gießvorgang wird wenigstens ein Elektromagnet vom

Kernkeil gelöst, wodurch der Kernkeil im Grünkörper bleibt und anschließend einzeln entfernt wird. Im Detail wird zunächst der Stromkreis am

Elektromagneten geschlossen, wodurch innerhalb des Elektromagneten ein magnetisches Feld entsteht. Dadurch kann eine magnetische Verbindung zwischen dem Kernkeil und der Kernform hergestellt werden. Hierzu wird der Kernkeil, insbesondere das metallische Element des Kernkeils, an die jeweilige Position der Kernform, insbesondere an die zugehörige Position des

Elektromagnets der Kernform, gebracht und magnetisch an der Kernform fixiert. Durch den Elektromagnet ist eine positionsgenaue Zuordnung des Kernkeils an der Kernform gewährleistet. Mit anderen Worten wird der Kernkeil dadurch an der Kernform gehalten. Vorzugsweise sind mehrere Kernkeile an der Kernform fixierbar. Da die Kernkeile an der Kernform in die Basisform eingebracht und verspannt werden, bleiben die Kernkeile während des Gießvorgangs innerhalb der Basisform und sind durch den geschlossenen Stromkreis des zugehörigen

Elektromagnets an der Kernform weiterhin gehalten.

Die Verspannung der Basisform mit den an der Kernform fixierten Kernkeilen kann insbesondere durch eine zentrale Spannvorrichtung erfolgen. Die Basisform dient zusammen mit den eingebrachten Kernkeilen der Formgebung des herzustellenden sanitären Gegenstandes. Zweckmäßigerweise kann die Basisform mehrteilig ausgebildet sein, und wenigstens eine Mantelform und eine Fußform umfassen. Die Basisform bildet demnach zusammen mit der Kernform die

Ummantelung für die einzubringende keramische Masse. Die Kernkeile können durch die Verspannung abdichtend mit der Basisform verbunden sein. Die

Gießform ist somit vorzugsweise nach der Verspannung der Kernkeile in der Basisform für das Einbringen der keramischen Masse vorbereitet. In die Basisform kann vorteilhafterweise über Leitungen der sogenannte Gießschiicker, ein

Gemisch aus Wasser, Tonrohstoffen und beispielsweise Feldspat und Quarz, eingebracht werden.

Da nach dem Gießvorgang der Elektromagnet vom Kernkeil gelöst wird, wird der Stromkreis am Elektromagneten unterbrochen und der Kernkeil kann ohne auftretende Zugkräfte der Kernform im Grünkörper verbleiben. Somit kann beim Entformen der Grünkörper mit den Kernkeilen ausgeformt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Kernkeil nach

Beendigung des Gussvorgangs durch den wenigstens einen Elektromagnet erneut an der Kernform fixiert und ist damit für einen neuen Gießvorgang verwendbar. Die Kernform ist somit für mehrere Gießvorgänge schnellstmöglich

wiederverwertbar. Daher verläuft die Produktion und Herstellung des sanitären Gegenstands effizient und zeitsparend. Folglich kann durch das

erfindungsgemäße Verfahren die Produktion und die Qualität der herzustellenden sanitären Gegenstände wirkungsvoll verbessert werden.

Gleichbedeutend kann das Verfahren alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Verbindung mit der Gießform offenbarte Vorteile aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders vorteilhaft zur Herstellung von Direct Flush Toilettenmodellen im Druckguss-Verfahren.

Im Rahmen der Erfindung wird weiterhin eine Gipsbank und/oder

Druckgussanlage umfassend eine oder mehrere, mehrteilige Gießformen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ausführungsformen offenbart. Die

Gipsbank und/oder Druckgussanlage weist hierbei einzelne oder in Kombination mehrerer zuvor in Verbindung mit der Gießform offenbarte Vorteile auf. Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen

Fig . 1 eine perspektivische Ansicht einer Kernform einer

erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig . 2 eine perspektivische Ansicht mehrerer Kernkeile einer

erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform gemäß Fig . 1 in einem Grünkörper.

Fig . 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kernform einer erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform zum Herstellen von sanitären Gegenständen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Gießform weist eine Kernform 10 auf, an welche nicht dargestellte keilförmig ausgebildete Kernkeile 13 magnetisch fixiert werden können. Hierzu können die Kernkeile 13 jeweils ein metallisches Element 11 und die Kernform 10 mehrere Elektromagneten 12 aufweisen, welche zur Fixierung der Kernkeile 13 an der Kernform 10 mit dem jeweiligen metallischen Element 11 verbindbar sind .

Die Kernform 10 weist eine sich verjüngende Formgebung auf, welche derart ausgebildet ist, dass zusammen mit den an die Kernform 10 fixierten Kernkeilen 13 eine Ausnehmung für den sanitären Gegenstand ausgeformt werden kann. Die Kernform 10 weist weiterhin mehrere Abstufungen auf. Die Abstufungen dienen der Anbringung von unterschiedlich ausgebildeten Kernkeilen 13 an der Kernform 10. Die Kernkeile 13, welche magnetisch an der Kernform 10 fixiert werden können, werden während des Gießvorgangs in eine nicht dargestellte Basisform eingebracht und verspannt. Zusammen mit der Basisform bildet die Kernform 10 mit den Kernkeilen 13 eine vollständige geometrische Formgebung für den zu gießenden sanitären Gegenstand . Die jeweiligen Formen sind daher an den zu gießenden Gegenstand angepasst.

Die Elektromagnete 12 der Kernform 10 sind jeweils durch eine von einem Strom durchfließbare Spule 12b gebildet und weisen einen ferromagnetischen Kern 12a auf. Wenn die Spule 12b des Elektromagneten 12 mit Strom durchflössen wird, bildet sich innerhalb des Elektromagneten 12 ein magnetisches Feld aus. Hierbei konzentrieren sich die magnetischen Feldlinien typischerweise im Inneren der Spule 12b. Das Magnetfeld wird vorteilhafterweise durch den ferromagnetischen Kern 12a geführt und zusätzlich verstärkt. Zur Einstellung des jeweiligen

Magnetfeldes der Elektromagneten 12 weist die Kernform 10 einen nicht dargestellten geschlossenen Stromkreis auf, an welchen die Elektromagneten 12 angeschlossen sind . Durch die Elektromagnete 12 kann die magnetische Stärke zur Fixierung der Kernkeile 13 variabel verändert und schnellstmöglich an und ausgeschaltet werden. Demnach ist beim Ablösevorgang der Kernkeile 13 von der Kernform 10 eine Zugkraft, welche auf den zu gießenden keramischen

Gegenstand einwirkt, erheblich reduziert, bzw. nicht vorhanden. Die Gefahr von entstehenden Beschädigungen am keramischen Gegenstand ist daher

vorteilhafterweise erheblich reduziert.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht mehrerer Kernkeile 13 einer

erfindungsgemäßen mehrteiligen Gießform gemäß Fig . 1 in einem Grünkörper 14. Die Kernkeile 13 weisen mehrere metallische Oberflächen I Ia auf, und sind als metallische Elemente 11 ausgebildet. Die metallischen Oberflächen I Ia sind aus einem ferromagnetischen Material, wie beispielsweise Eisen oder einer Eisen- Legierung, gebildet. Die metallischen Oberflächen I Ia sind kreisrund ausgebildet und bilden die magnetischen Partner für die zugehörigen Elektromagneten 12 der Kernform 10 gemäß Fig. 1. Mittels der metallischen Elemente 11 lassen sich die Kernkeile 13 magnetisch an die Kernform 10 gemäß Fig . 1 fixieren. Aufgrund der feuchten Umgebung des Gießvorgangs sind die metallischen Elemente 11 vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Material gebildet.

Die Kernkeile 13 sind keilförmig ausgebildet und bilden zusammen mit der Kernform 10 und der Basisform die vollständige geometrische Form des zu gießenden keramischen Gegenstandes. Beispielhaft sind in der Figur zwei Kernkeile 13 innerhalb des ausgeformten Grünkörpers 14 gezeigt.

Bezuaszeichenliste

10 Kernform

11 metallisches Element

I Ia metallische Oberfläche

12 Elektromagnet

12a ferromagnetischer Kern

12b Spule

13 Kernkeil

14 Grünkörper