Verfahren zur Herstellung von Hohlkugeln aus keramischem Material und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfah ren zur Hertellung von Hohlkugeln aus plastischem, keramischem Material, bei welchem aus einem Hohl strang aus solchem Material durch Stanzwerkzeuge mit je einer halbkugelförmigen Ausnehmung je eine Hohl kugelhälfte ausgestanzt wird.
Weiter ist Gegenstand der :Erfindung eine Vorrich tung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei den bis heute bekannten Verfahren bzw. bekann ten Vorrichtungen dieser Art war der Stempelhohlraum auf seiner dem Gegenstand zugewendeten Seite ge schlossen. Dies führte dazu, dass die aus dem Hohl strang ausgestanzten Formlinge nie wirklich kugelför mig, sondern höchstens linsenförmig waren, da das pla stische Material des Hohlstranges keine Veranlassung hatte, sich gänzlich in die konkav kugelförmige, form bestimmende Stempelinnenwand anzulegen.
Die Linsen form dieser Formlinge ist aber vom Gesichtspunkt der Festigkeit aus nachteilig, was insbesondere dann von entscheidender Bedeutung ist, wenn diese Erzeugnisse als Zuschlagsstoffe, beispielsweise zu Beton, verwendet werden sollen.
Des weitem war die Adhäsion des pla stischen Materials an den Stempelinnenwänden stets so gross, dass, wenn die beiden Stempel sich nach dem Stanzvorgang voneinander weg bewegten, die Gefahr be stand, dass die ausgestanzten Formlinghälften in den Stempeln kleben blieben, so dass überhaupt kein Hohl körper geformt werden konnte.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens zu schaffen, welche es ge statten, wirklich hohlkugelförmige .Formlinge herzustel len und gleichzeitig die Gefahr zu beheben, dass die halb kugelförmigen Teilformlinge in den Stempeln haften bleiben.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass man die ausgestanzten Teile des Hohlstranges in die Ausnehmung der Stempel einsaugt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchfüh rung dieses Verfahrens ist ihrerseits dadurch gekenn zeichnet, dass jedem Stanzwerkzeug ein Kolben zuge ordnet ist, der gleichzeitig als Ansaug- und als Aus- blaskolben dient.
Eine beispielsweise Ausführungsart des erfindungs gemässen Verfahrens wird in der Folge anhand der zwei beispielsweisen Ausführungsformen der erfindungsge mässen Vorrichtung betreffenden Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrich tung gemäss der ersten Ausführungsform, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stempel der glei chen Ausführungsform und Fig. 3 eine schematische, teilweise geschnittene Dar stellung von Teilen der Vorrichtung gemäss der zweiten Ausführungsform.
Die Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform besitzt eine Förderschnecke 1, durch welche das plasti sche, keramische Material 2 einer Formdüse 3 zugeführt wird, welche dieses zu einem plastischen Hohlstrang 4 verformt. Der in senkrechter Richtung aus der Form düse 3 austretende Hohlstrang 4 wird zwischen zwei frei drehbaren Scheiben 5 und 6 geführt, von denen die eine (5), mit Steuerstiften 7 versehene, zusätzlich als Steuerscheibe dient.
Die beiden gleich aufgebauten Stanzeinrichtungen 8 und 9 sind mit ihren Stempeln ge geneinander gerichtet beidseitig des Hohlstranges 4 un terhalb der Führungsscheiben 5 und 6 angeordnet. Jede dieser Stanzeinrichtungen 8 und 9 besitzt einen Zylinder 10 für den Vorschubkolben 11, der seinerseits als Hohl zylinder für den Ansaug- und Ausblaskolben 12 aus gebildet ist.
Dabei ist der Ansaug- und Ausblaskolben 12, dessen Kolbenstange 13 .eine Dichtung 14 des Vor schubkolbens 11 durchsetzt, im Boden 15 des Zylin ders 10 eingeschraubt und auf diese Weise fest mit dem Zylinder verbunden. Ihr axialer Kanal 16 dient, zusam men mit der seitlichen Austrittsbohrung 17, als Zu- führung des flüssigen oder gasförmigen Steuermittels in den einerseits durch die Dichtung 14 und anderseits durch die Rückseito der Kolbencheibe 18 begrenzten Innenraum 19 des Vorschubkolbens 11.
Der Boden des durch den Vorschubkolben 11 gebildeten Zylinders für den Ansaug- und Ausblaskolben 12 wird durch die Stirnfläche 25 eines in diesem Zylinder eingeschraubten Fortsatzes 20 des Stempels 21 gebildet, dessen Kopf 22 seitlich über diesen Fortsatz 20 vorspringt, so dass eine Schulter 23 entsteht, welche im, in Fig. 2 darge stellten,
Ruhezustand gegen dio kreisringförmige Aussen stirnfläche 24 des Vorschubkolbens 11 ansteht. Der Stempelkopf 22 besitzt schliesslich eine halbkugelförmige Ausnehmung 26, deren Wand die formbestimmende Stempelinnenfläche 27 darstellt, während die nach aussen gerichteten Stempelränder 28 die Stanzschneiden bilden.
Die Ausnehmung 26 ist über den, den Fortsatz 20 durchsetzenden, Kanal 29 mit dem einerseits durch die Stirnfläche 25 des Fortsatzes 20 und anderseits durch die Vorderfläche 30 der Kolbenscheibe 18 begrenzten Raum 31 des hohlzylindrischen Vorschubkolbens 11 verbun den.
Wird, auf an späterer Stelle beschriebenen Weise, das Steuermedium, sei es Druckflüssigkeit oder Druck gas, durch die Öffnungen 32 der beiden Stanzeinrich- tungen 8 und 9 auf die Zylinder 10 gegeben, so be wegen sich die Vorschubkolben 11 samt den ihnen zuge ordneten Stempeln 21 nach vorn, d. h. gegen den Hohl strang 4 zu und stanzen je die Hälften des zu formenden Hohlkörpers aus, wobei der gegeneinander gerichtete Vorschubweg der beiden Stempel 21 so bemessen ist, dass die einander zugewendeten Ränder der halbkugelförmi- gen Formlinge aufeinander gedrückt werden.
Da die Ansaub und Ausblaskolben 12 fest mit den jeweiligen Zylindern 10 verbunden sind, bildet sich im Raum 31 des Vorschubkolbens 11 ein Unterdruck, so dass Luft durch den Kanal 29 angesogen wird. Durch diese Saug wirkung in den Ausnehmungen 26 jedes Stampels 21 wird das plastische Material gegen die Innenfläche 27 des betreffenden Stempels 1 angesogen und legt sich vollständig gegen diesen an.
Die beiden durch die ein zelnen Stempel 21 geformten Formlinghälften erhalten damit die Halbkugelform der Stempelinnenflächen 27, so dass durch die Vereinigung dieser beiden Hälften eine eigentliche Hohlkugel entsteht.
Durch später zu beschreibende Steuermittel werden nun die Druckverhältnisse gewechselt, und das Druck medium gelangt durch die jede feste Kolbenstange 13 durchsetzenden Kanäle 16 in den Innenraum 19 jedes Vorschubkolbens bzw. Ansaug- und Ausblaszylinders 11. Dadurch wird, da die Ansaug- und Ausblaskolben 12 fest sind, jeder Vorschubkolben 11 zurückgezogen und gleichzeitig die im Raum 31 gefangene Luft durch jeden Kanal 29 ausgestossen.
Diese Luft löst nun eine eventuelle Klebverbindung zwischen der geformten Halbkugel und der betreffenden Stempelinnenfläche 27 und bläst den Formling aus dem betreffenden Stempel 21 aus.
Da, wie schon erwähnt, in der vordersten Vor schubstellung der Stempel, diese die Ränder der beiden hohlhalbkugelförmigen Formlinge aufeinander drücken, so bleiben diese dank der Plastizität des Materials an einander kleben und bilden zusammen eine Hohlkugel 33, welche, beim Rückzug der Stempel 21, auf ein Transportband 34 fallen und so dem nicht dargestellten Brennofen zugeführt werden, während die einzelnen Teile der Stanzeinrichtungen wieder in die dargestellte Ausgangslage zurückkehren.
Die Steuerung erfolgt durch die beiden Taster 35 und 36, von denen der eine (35) mit den Steuerstiften 7 der Führungsscheibe 5 zusammenarbeitet. über in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Steuermittel 37, die übrigens irgendwelcher Art sein können, wird die durch das Auftreffen des Tasters 35 auf einen Steuer stift verursachte Bewegung auf ein Ventil 38 übertragen, welches die Druckleitung 39 über die.
Zuleitungen 40 mit den Öffnungen 32 jeder Stanzeinrichtung 8 und 9 verbindet und so den im einzelnen schon beschriebenen Vorschub der Stempel 21 und die Ansaugung des Ma terials in die Ausnehmungen 26 verursacht. Die die Rückzugsbewegung der Stempel 21 sowie das Ausblasen des Formlings steuernden Mittel bestehen aus dem Ta ster 36, der mit einem auf dem Vorschubkolben 11 befestigten Nockenstück 41 zusammenarbeitet und im mer dann betätigt wird,
wenn die Stempel 21 ihre vor derste Stellung erreicht haben Solange dieser Taster 36 durch das Nockenstück 41 nach oben gedrückt wird, verbindet das Ventil 42 die Druckleitung 39 über die Zuleitungen 43 mit dem Kanal 16 jedes Ansaug- und Ausblaskolbens 12, wodurch auf bereits beschriebene Weise die Rückbewegung der Stempel 21 erfolgt und gleichzeitig der Formling aus beiden Stempelausnehmun- gen 26 ausgeblasen wird.
Durch den aus der Formdüse 3 austretenden Hohl strang 4 wird somit über die Führungsscheibe 5 der Rhythmus der Stanzvorgänge bestimmt, so dass in wei ten Grenzen die Stanzgeschwindigkeit ausschliesslich durch die Veränderung der Drehzahl der Förder- schnecke 3 bestimmt werden kann.
Dadurch gelingt tes, mit einfachsten Mitteln wirkliche Hohlkugeln. herzustellen und mit den gleichen Mitteln ein Haften der Hohjkugelhälften an den Stempelinnen- flächen zu vermeiden. Die so hergestellten Hohlkugeln werden anschliessend gebrannt und eignen sich vorzüg lich als Zuschlagsmaterial für Beton.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind die Stanzwerkzeuge als gegenläufig angetriebene, hohle Stanzwalzen 44 und 45 ausgebildet. Jede dieser Stanzwalzen ist gleich ausgebildet, so dass die weitere Beschreibung sich auf eine dieser Walzen beschränken kann.
Eine solche Walze besitzt einen Kranz von radial angeordneten Stanzwerkzeugen, von denen in der Zeich nung nur drei (46-48) sichtbar sind. Jedes dieser Stanz werkzeuge besitzt eine halbkugelige Ausnehmung 49, welche über einen Kanal 50 mit einem radialen Zylinder 51 verbunden ist. In jedem Zylinder 51 ist ein Kolben 52 gleitbar gelagert, dessen Fortsatz 53 durch eine Führung 54 in den Walzenhohlraum 55 durchtritt.
Zwi schen der Stirnseite jedes Kolbens 52 und der gegenüber liegenden Zylinderwand ist eine Druckfeder 56 angeord net, welche die Enden des Fortsatzes 53 gegen die äussere Steuerfläche eine feststehenden Nockenstückes 57 andrückt. Das Nockenstück 57 besitzt auf der der anderen Walze zugewendeten Seite eine Vertiefung 58.
Die beiden hohlen Stanzwalzen 44 und 45 werden auf nicht weiter dargestellte Weise gegenläufig im Sinne der Pfeile 59 in Umlauf versetzt und der Strang 4 von oben her zwischen die Walzen eingeführt, wobei die gegenseitige Lage der Stanzwalzen 44 und 45 so ge wählt ist,
dass sich die Umfangskreise mindestens an nähernd berühren und beim Umlauf die geometrischen Achsen der beiden sich jeweils gegenüberstehenden Aus- nehmungen 49 der beiden Walzen zusammenfallen. Da durch werden von jedem Stanzwerkzeug Hohlhalbkugeln aus dem Strang ausgeschnitten (Stellung I),
wobei die Ränder dieser Hohlhalbkugeln bei umlaufender Walze in der Stellung 11 aufeinander aufgedrückt werden, so dass infolge der Plastizität des Materials die beiden Hohlkugelhälften aneinander haften bleiben.
Auf dem Wege von der Stellung I in der Stellung II fallen die Fortsätze 53 der betreffenden Stanzwerkzeuge in die Vertiefung 58 des feststehenden Nockenstückes 57, so dass die Kolben 52 unter Wirkung der Federn 56 gegen die geometrische Walzenachse, d. h. nach innen, ver schoben werden.
Durch diese Verschiebung entsteht im jeweiligen Kanal 50 ein Unterdruck und damit eine Ansaugwirkung in der Ausnehmung 49, so dass das Material gezwungen ist, sich gegen die halbkugelige Innenwand der betreffenden Ausnehmung 49 anzulegen und sich so zu einer richtigen Halbkugel zu verformen.
Bei der Weiterdrehung der Walzen 44 und 45 gegenüber den feststehenden Nockenstücken 57 gelangen die Fort sätze 53 wieder aus der Vertiefung 58 heraus, die Kol ben 52 werden nach vorne. gestossen und blasen so durch den Kanal 50 die geformte Kugel von beiden Seiten aus, von wo sie, entsprechend dem Ausführungsbei spiel gemäss Fig. 1 und 2, auf ein aus Fig. 3 nicht er sichtliches Transportband fallen.
Auch auf diese Weise lassen sich die im Zusammen hang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnten Vorteile erzielen.