本發(fā)明涉及一種用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件、尤其是具有柄部的容器的擠壓裝置(尤其是容器擠壓裝置),并且本發(fā)明涉及一種用于由粉末和/或顆粒狀陶瓷擠壓材料擠壓成這樣的擠壓部件的方法。
背景技術(shù):
這種用于等靜壓擠壓粉末和/或顆粒狀陶瓷擠壓材料的方法和擠壓工具通常具有帶有兩個壓模部件的擠壓工具。在組裝狀態(tài)下,這兩個壓模部件在它們之間構(gòu)成成形空間。在朝向成形空間的一側(cè)上,壓模部件分別具有膜,所述膜在下側(cè)能夠能被作為擠壓壓力的壓力加載。填充到成形空間中的擠壓材料通過膜或者在下側(cè)經(jīng)由所述膜作用的擠壓壓力被壓合成擠壓件或成形件。
成問題的是擠壓具有陡壁的杯壁的杯子、茶杯或碗。DE 40 32 316C1描述了一種用于制造具有作為帶柄杯的柄部的側(cè)向凸出部的陶瓷空心本體的設(shè)備和方法。在第一工序中,借助兩個壓模部件在其成形空間中擠壓成杯狀的空心本體。隨后,將這樣擠壓成的杯狀的空心本體插入兩個支撐模具之間,所述支撐模具留有杯狀空心本體的側(cè)壁部段。在該處安置朝該側(cè)敞開的另一壓模部件。該另一壓模部件具有用于由陶瓷顆粒構(gòu)成擠壓成柄部的成形空間,其中,這兩個敞開的柄凸出部區(qū)域貼靠在相鄰設(shè)置的空心本體的側(cè)向環(huán)周壁上。在等靜壓擠壓柄部時對該柄部的柄部凸出部部段產(chǎn)生壓力,使得柄部與杯狀空心本體牢固地連接。因此涉及一種在結(jié)構(gòu)和方法方面耗費的具有用于等靜壓擠壓的兩個獨立擠壓站并且具有附加支撐體的擠壓裝置,其中,需要對在未燒結(jié)狀態(tài)下敏感的空心本體進行轉(zhuǎn)換。
DE 10 2011 103 745 A1描述了一種用于由陶瓷顆粒等靜壓擠壓成陡壁物體的擠壓工具和方法。擠壓工具設(shè)有機械推料器,使得擠壓成的物體能夠至少部分地從擠壓工具的上沖頭的輪廓中推出。
為了擠壓有側(cè)凹的物體、例如杯子或空心貨物,DE 10 2009 048 882 B4描述了一種設(shè)備和方法,其中,上側(cè)的壓模部件具有可相對于其調(diào)節(jié)的沖頭。這能夠在第一工作步驟中實現(xiàn)在閉合兩個壓模部件時僅引入上側(cè)的膜,以便隨后將沖頭引入所述膜中。通過引入沖頭,膜被橫向于沖頭運動地側(cè)向擴寬。膜具有寬的壁厚并且為了擠壓有側(cè)凹的杯子而可擴寬,其中,膜不能連同沖頭一起穿過模具開口引入到待以有側(cè)凹的方式擠壓的腔中。因此,擠壓成的較強烈地側(cè)凹的擠壓件不能從下部模具的模具開口中脫模。
DE 43 26 033 C1涉及一種用于擠壓成陡壁的空心本體的擠壓工具。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供用于以盡可能少的技術(shù)耗費擠壓成擠壓件的、尤其是擠壓成具有柄部的尤其大肚的容器的擠壓裝置和擠壓方法。尤其是應(yīng)避免杯子部分和柄部部段分別在自身的擠壓周期中分開制造和/或能夠借助僅一個擠壓過程制成有側(cè)凹的擠壓件。
所述目的通過一種具有權(quán)利要求1的特征的用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的擠壓裝置(尤其容器擠壓裝置)、通過一種具有權(quán)利要求12的特征的用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的方法、通過具有權(quán)利要求24或25的特征的用于擠壓裝置的外模具、通過具有權(quán)利要求28的特征的內(nèi)模具或者通過具有權(quán)利要求31或32的特征的用于制造這種外模具的方法得以實現(xiàn)。有利的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求的主題。
相應(yīng)地,優(yōu)選一種擠壓裝置、尤其是容器擠壓裝置,以用于由粉末和/或顆粒狀陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件。
該擠壓裝置具有:第一壓模部件,所述第一壓模部件具有能夠在背側(cè)被以壓力作為擠壓壓力加載的膜;至少在部分部段上有彈性的外模具,所述外模具能插入或已插入第一壓模部件中;和第二壓模部件,所述第二壓模部件能設(shè)置為配合元件,用以在一方面所述第二壓模部件本身或設(shè)置在所述第二壓模部件上的內(nèi)模具和另一方面所述外模具的內(nèi)側(cè)的成形部段之間構(gòu)成成形空間。
根據(jù)一種設(shè)計方案,擠壓件是有側(cè)凹的陶瓷物品。擠壓裝置的部件因此構(gòu)形或可構(gòu)形用于形成這樣的擠壓件。在此,尤其從模具開口或者成形空間的角度觀察或者從這樣擠壓的擠壓件的接納開口的角度觀察是有側(cè)凹的?!坝袀?cè)凹”尤其理解為,在模具中進行擠壓之后,擠壓件具有在部分部段上較寬的幾何形狀或輪廓,其中,具有較寬輪廓的部段不能夠通過模具的開口從閉合的模具中脫模??蛇@樣成形的擠壓件例如是大肚的湯碗、碗、鍋或杯子。在技術(shù)陶瓷的情況下,該擠壓件例如可以是隔絕體。
根據(jù)另一特別優(yōu)選的設(shè)計方案,擠壓件是容器或空心本體,其中,容器具有至少一個側(cè)向凸出部(尤其是柄部),并且外模具具有從杯子成形部段作為成形部段引入到外模具中的至少一個成形空間,以構(gòu)成至少一個側(cè)向凸出部。因此,外模具尤其具有從杯子成形部段引入到其中的用于構(gòu)成至少一個柄部的成形空間。
在此,尤其在一方面第二壓模部件和/或設(shè)置在第二壓模部件上的內(nèi)模具和另一方面部段、尤其是外模具的內(nèi)側(cè)杯子成形部段之間構(gòu)成成形空間。
這樣的擠壓裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在一個唯一的擠壓周期中擠壓成具有安放在其上的柄部的杯子。省去了將柄部單獨地制造和后續(xù)地固定在杯子上或在單獨的第二擠壓過程中模制柄部。
具有側(cè)向凸出部或者說柄部的杯子尤其也可理解為杯狀的物體例如茶杯或碗,其具有碗狀或杯狀的部段與其上的一個柄部或多個柄部。在此,柄部可以以其上端部和下端部過渡到杯子成形部段中。但是,柄部例如也可以僅以其上端部過渡到杯子部段中。
柄部不僅能夠具有鉤狀或彎曲的走向,而且在最簡單的形式中也可成形為僅一個尤其直線伸出的元件作為側(cè)向凸出部。與柄部等同的尤其是在例如杯子邊緣上的倒出嘴,以輔助將液體從杯子中倒出。
尤其是,外模具有利地與成形部段或者說杯子成形部段和凸出部或者說柄部成形部段一件式地構(gòu)成,使得在一個工序中實現(xiàn)同時、共同由粉末和/或顆粒擠壓成杯子和柄部。杯子成形部段和柄部成形部段因此均優(yōu)選位于唯一的外模具中。外模具在內(nèi)側(cè)成形用于成形空心本體或者說杯子的期望的外側(cè),并且外模具具有側(cè)向的壁區(qū)域或本體區(qū)域,柄部成形部段引入其中。
一個設(shè)計方案在于,外模具在插入狀態(tài)下至少部分地貼靠在膜上,尤其是一個/所述空心本體成形部段、尤其是外模具的杯子成形部段和凸出部側(cè)或柄部側(cè)的外壁在外側(cè)分別至少部分地貼靠在膜上。在背側(cè)作用到膜上的壓力作為擠壓壓力由此傳遞到外模具上并且經(jīng)由外模具的壁部進一步傳遞到位于所述外模具內(nèi)部的成形空間上,待擠壓的擠壓材料位于所述成形空間中。尤其,杯子成形部段的外部貼靠在第一壓模部段的膜上并且在擠壓時通過所述膜朝向成形空間的方向擠壓。
另一設(shè)計方案在于,擠壓裝置(尤其是其第二壓模部件)具有壓力管路,所述壓力管路為了施加負壓而引導(dǎo)至位于膜和插入其中的外模具之間的容納間隙。在施加負壓期間,外模具在膜中或在第一壓模部件中被抽吸或者說被牢固地保持,當(dāng)在下側(cè)同時將壓力尤其作為擠壓壓力作用到所述膜上時,這甚至是優(yōu)選的。當(dāng)在成形空間上例如在用擠壓材料填充期間施加有負壓時,負壓也有利地防止外模具從膜中被拉出或者揭下。
還有一個設(shè)計方案是,擠壓裝置具有壓力管路,所述壓力管路為了施加壓力、尤其是負壓而被引導(dǎo)至通向成形空間的排氣開口,其中,負壓能夠與在膜和外模具之間的負壓無關(guān)地施加。所述負壓尤其用于,在用擠壓材料填充成形空間期間和在對擠壓材料進行擠壓期間輔助成形空間的排氣。這尤其經(jīng)由自身的壓力管路與用于將外模具暫時固定在第一壓模部件中的負壓無關(guān)地進行。
又一設(shè)計方案在于具有壓力管路的這種擠壓裝置,所述壓力管路用于將內(nèi)側(cè)的尤其第二壓力作為擠壓壓力施加在至少一個成形空間上,其中,所述內(nèi)側(cè)的壓力經(jīng)由膜作用,所述膜構(gòu)成在第二壓模部件上和/或構(gòu)成在內(nèi)模具上。因此,壓力能夠尤其作為擠壓壓力從兩側(cè)作用到成形空間上。在外部和內(nèi)部施加在成形空間上的壓力的不同的可控性的情況下,可優(yōu)選首先將內(nèi)側(cè)的擠壓壓力施加到成形空間上,并且與此錯開時間地才將外側(cè)的擠壓壓力施加到成形空間上。原則上,既能夠在時間變化方面也能夠在壓力變化方面設(shè)立用于外側(cè)的壓力、尤其是相對于內(nèi)側(cè)壓力的擠壓壓力、尤其擠壓壓力的任意壓力序列。尤其能夠為待擠壓的不同成形件實現(xiàn)個性化地適宜的設(shè)定。在此可考慮的還有所使用的擠壓材料的必要時出現(xiàn)的時間偏差。這種控制能夠經(jīng)由控制裝置進行,所述控制裝置也為了其它部件運動過程和/或擠壓過程而連接在擠壓裝置上或者集成在其中。當(dāng)也在內(nèi)側(cè)將擠壓壓力作用到擠壓材料上時,也可減少在僅外膜上的運動距離。
另一設(shè)計方案在于具有至少一個壓力管路的這種擠壓裝置,所述壓力管路用于將內(nèi)側(cè)的尤其第二壓力施加在至少一個成形空間上,其中,所述內(nèi)側(cè)的壓力能夠在內(nèi)模具中施加在內(nèi)模具膜和內(nèi)模具芯之間,以構(gòu)成內(nèi)模具-膜間隙。
其中一個設(shè)計方案在于具有體積和/或壓力控制裝置的這種擠壓裝置,所述體積和/或壓力控制裝置用于控制在通向內(nèi)模具的壓力管路中的壓力,其中,體積和/或壓力控制裝置具有位置和/或位移接收器和壓力傳感器,并且設(shè)立用于根據(jù)作為膜預(yù)成形壓力的位置或距離值且尤其根據(jù)作為擠壓壓力和/或作為膜抽吸壓力的壓力值來產(chǎn)生壓力。例如,體積和/或壓力控制裝置能夠為此具有合適編程的控制裝置,所述控制裝置操控提供壓力的壓力氣缸裝置。
其中一個設(shè)計方案在于具有體積和/或壓力控制裝置的這種擠壓裝置,所述體積和/或壓力控制裝置構(gòu)成用于根據(jù)體積和/或壓力控制裝置的氣缸的位置或距離值將體積填入內(nèi)模具中,以構(gòu)成內(nèi)模具-膜間隙。因此,尤其將限定量的壓力介質(zhì)、尤其是液壓油填入到內(nèi)模具中,以便將內(nèi)模具膜的至少一個部段與內(nèi)模具芯間隔開。
另一設(shè)計方案在于具有脫模裝置的這種擠壓裝置,所述脫模裝置構(gòu)造和設(shè)立為或者可操控用于將外模具在引入到外模具中的狹縫的區(qū)域中側(cè)向掰開。這能夠?qū)崿F(xiàn)對擠壓成的擠壓或成形件側(cè)向卸壓,并且同時,尤其當(dāng)狹縫引導(dǎo)穿過所述至少一個柄部以防止或完全避免在柄部和杯壁之間的柄部凸出部的區(qū)域中不期望的應(yīng)力時,才將擠壓件與內(nèi)模具脫離。
有利地,例如能夠在上部的外側(cè)定向伸展的邊緣區(qū)域中構(gòu)成有結(jié)構(gòu)、例如凹槽或穿通口,例如在脫模裝置中的銷釘插入所述結(jié)構(gòu)中并且然后沿側(cè)向方向運動。
此外優(yōu)選一種用于借助根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的擠壓裝置由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的方法,其中,將至少在部分部段上有彈性的外模具插入第一壓模部件的能夠在下側(cè)被以壓力、尤其是擠壓壓力加載的膜中,將一方面第二壓模部件和/或內(nèi)模具以及另一方面所述第一擠壓裝置連同所述外模具放置在一起,其中,在它們之間構(gòu)成或已構(gòu)成成形空間,用所述擠壓材料填充所述至少一個成形空間,并且通過施加至少一個等靜壓壓力作為擠壓壓力將所述擠壓材料擠壓成所述擠壓件。
根據(jù)一個設(shè)計方案,作為擠壓件擠壓成有側(cè)凹的陶瓷物品。另一設(shè)計方案在于,外模具具有從杯子成形部段作為成形部段引入到外模具中的至少一個成形空間,以用于構(gòu)成至少一個側(cè)向凸出部(尤其是柄部),并且作為擠壓件將容器連同所述至少一個側(cè)向凸出部進行擠壓。
在此尤其是,用于側(cè)向凸出部或柄部的成形空間也從用于杯子的成形空間起延伸到外模具的材料中。
一個設(shè)計方案是,將擠壓成的擠壓件、尤其是擠壓成的容器連同保持閉合的外模具從第一壓模部件中取出。相對于將擠壓件、尤其是空心本體或容器從仍插在壓模部件中的外模具中直接取出,由此避免容器的過于劇烈且不受控的壓力卸載。
一個設(shè)計方案在于,在從第一壓模部件中取出期間,所述/一個內(nèi)模具保持插在容器中。按照一種擴展方案,尤其是所述內(nèi)模具保持插在容器中直至外模具被打開,以便維持對容器壁的內(nèi)側(cè)壓力??蛇x地,在從擠壓裝置中取出外模具期間,內(nèi)側(cè)的壓力(例如過壓或負壓)能夠施加在內(nèi)模具上。
還有一個設(shè)計方案是,為了取出擠壓成的擠壓件、尤其是容器,首先將外模具通過擴寬狹縫來打開并且隨后將擠壓件從外模具中取出。由此,首先進行擠壓件或容器的杯子部段的側(cè)向壓力卸載。后續(xù)地,尤其能夠向上從外模具中取出擠壓件。狹縫越短,在稍后擠壓成的擠壓件上的擠壓縫也越短,使得僅一個較短的接縫部段被清理(如果其不被保留)。
另一設(shè)計方案在于,至少在擠壓周期的一部分期間,施加于外模具或膜上的壓力、尤其是擠壓壓力至少暫時以與施加在內(nèi)模具上的壓力、尤其是擠壓壓力不同的壓力值施加到所述至少一個成形空間上。這有利地引起,避免在柄部凸出部上的裂紋形成。此外,能夠?qū)崿F(xiàn)均勻的壓縮或密度分布。
另一設(shè)計方案在于,在構(gòu)成內(nèi)模具-膜間隙的情況下在內(nèi)模具的內(nèi)模具芯和內(nèi)模具膜之間施加壓力,其中,所述壓力以彼此不同的壓力值作為膜預(yù)成形壓力施加,以用擠壓材料填充成形空間,并且尤其作為擠壓壓力施加,以對擠壓材料進行擠壓。
另一設(shè)計方案在于,在內(nèi)模具的內(nèi)模具芯和內(nèi)模具膜之間施加一個/所述壓力作為膜抽吸壓力,以減小一個/所述內(nèi)模具-膜間隙。
一個設(shè)計方案在于,根據(jù)位置或距離值施加壓力作為膜預(yù)成形壓力,并且根據(jù)壓力值施加壓力作為擠壓壓力和/或作為膜抽吸壓力。
尤其當(dāng)例如防止壓力介質(zhì)從內(nèi)模具通過尤其是閥回流時,將壓力施加到內(nèi)模具上必要時也間接地通過將壓力施加到外模具上。在將僅一個內(nèi)部壓力和被阻擋的壓力介質(zhì)施加在外模具上時,這相應(yīng)地反轉(zhuǎn)進行。
另一設(shè)計方案在于,為了構(gòu)成內(nèi)模具-膜間隙,將壓力介質(zhì)的體積填充到內(nèi)模具中,尤其根據(jù)體積和/或壓力控制裝置的氣缸的位置或距離值將體積填充到內(nèi)模具中。
再一設(shè)計方案在于,在壓模部件(尤其是第一壓模部件)的膜和插入其中的外模具之間的容納間隙上施加負壓,其中,尤其是,相比于施加在成形空間的排氣開口上的壓力、尤其負壓,在較長的持續(xù)時間上施加所述負壓。由此能夠切斷負壓以對成形空間進行排氣,以便抬高上部的成型部件,而將負壓尤其繼續(xù)施加在第二壓模部件上,以在抬高期間將外模具固定在第一壓模部件中。
此外,優(yōu)選一種用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的外模具(尤其是這樣的擠壓裝置的或者這樣的方法的外模具),其具有無側(cè)凹的外輪廓并且具有內(nèi)側(cè)的成形部段以構(gòu)成具有有側(cè)凹的內(nèi)輪廓的擠壓件。無側(cè)凹的外輪廓能夠?qū)崿F(xiàn)插入具有可加載壓力的膜的第一擠壓部件中以及從中取出。盡管如此也能夠?qū)崿F(xiàn)在外模具中擠壓成有側(cè)凹的擠壓件,因為所述外模具具有有側(cè)凹的內(nèi)輪廓。外模具的至少在部分部段上有彈性的材料在此將由擠壓部件的膜在外側(cè)施加的擠壓壓力傳遞到其內(nèi)側(cè)的成形壁上。
此外優(yōu)選一種用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的外模具,尤其是這樣的擠壓裝置的或者這樣的方法的可插入的外模具,其中,所述外模具構(gòu)成用于構(gòu)成擠壓件,擠壓件構(gòu)成或成形具有至少一個側(cè)向凸出部的容器,并且外模具至少在部分部段上由彈性材料構(gòu)成并且具有內(nèi)側(cè)的成形部段(尤其是杯子成形部段)和至少一個基于此的成形空間,以構(gòu)成側(cè)向凸出部(尤其是柄部)。
尤其是,這樣的外模具具有內(nèi)側(cè)的杯子成形部段和至少一個基于此的成形空間以構(gòu)成柄部,并且杯子成形部段和成形空間的至少一部分構(gòu)成用于構(gòu)成具有至少一個柄部的由彈性材料構(gòu)成的容器。尤其是,整個外模具由彈性材料構(gòu)成。從外部作用到外模具上的擠壓壓力由此經(jīng)由外模具的材料作用在其內(nèi)側(cè)部段上,以構(gòu)成杯壁和杯壁上的柄部。
一個設(shè)計方案是,外模具具有狹縫,所述狹縫延伸穿過成形部段的、尤其底部部段的至少一部分。必要時有利的還有,狹縫延伸穿過底部部段的至少一部分,并且在一個平面中傾斜于、尤其橫向于底部部段延伸穿過空心本體部段或杯子成形部段。這能夠?qū)崿F(xiàn)將外模具側(cè)向掰開,以進行卸壓并且以將擠壓成的物品取出。橫向于底部的狹縫走向引起,容器的卸壓平行于其中軸線進行,這尤其在非圓柱形成形的擠壓件或容器中引起在容器壁中的均勻的應(yīng)力減小。
其中一個設(shè)計方案是,狹縫也延伸穿過至少一個柄部成形部段。由此,在柄部的區(qū)域中而非在杯子的壁部區(qū)域中產(chǎn)生擠壓縫。如果應(yīng)在清理過程之后留有接縫殘余,那么所述接縫殘余在該處極其影響如在杯壁區(qū)域中的外觀。此外,在穩(wěn)定的柄部區(qū)域中清理比在相比于此薄壁且更敏感的杯壁處更簡單。
還一設(shè)計方案可以是,在杯子成形部段中插入或者可插入尤其由剛性材料制成的柄部插入件或其它插入件。柄部插入件能夠在雙側(cè)被成形空間包圍以構(gòu)成柄部。剛性材料的應(yīng)用引起將壓力特別有利地作用到擠壓材料上,所述擠壓材料位于成形空間中以擠壓柄部,因為通過柄部插入件構(gòu)件恒定的反壓。但是插入件也能夠通過將外模具本身相應(yīng)地結(jié)構(gòu)化而與外模具一件式地構(gòu)成并且由彈性材料構(gòu)成。
這樣的用于由粉末和/或顆粒狀的陶瓷擠壓材料擠壓成擠壓件的內(nèi)模具的一個設(shè)計方案在于,內(nèi)模具具有有彈性的環(huán)周壁(尤其是有彈性的膜作為環(huán)周壁)。
其中一個設(shè)計方案是,內(nèi)模具可連接在第二壓模部件的壓力管路上,以將壓力、尤其是擠壓壓力在內(nèi)側(cè)施加在內(nèi)模具中。
其中一個設(shè)計方案是具有內(nèi)模具芯、一個/所述內(nèi)模具膜的底部部段、內(nèi)模具膜的環(huán)周部段和固定裝置的內(nèi)模具,其中,固定裝置將底部部段固定在內(nèi)模具芯上。
此外優(yōu)選具有至少一個這樣的外模具或這樣的內(nèi)模具的這種擠壓裝置。
此外優(yōu)選一種用于由至少在部分部段上有彈性的材料制造外模具(尤其這種外模具)的設(shè)備,其中,用于制造外模具的設(shè)備具有:至少兩個側(cè)向部件和至少一個芯部件作為成形件,這些成形件在組裝狀態(tài)下在它們之間構(gòu)成有用于澆注外模具的成形空間;和尤其面式的狹縫成形件,所述狹縫成形件部分地(尤其僅部分地)以伸入的方式可插入或插入側(cè)向部件和所述至少一個芯部件之間。尤其是,狹縫成形件因此不僅伸入構(gòu)成外側(cè)的杯子成形壁的兩個側(cè)向部件之間,而且也伸入構(gòu)成內(nèi)側(cè)的杯子成形壁的芯部件中。狹縫成形件或在制成的外模具中狹縫因此能夠僅在成形壁、尤其杯子成形壁的短部分上延伸,能夠完全穿過該成形壁延伸直至底部,部分地伸入底部中或者完全穿過底部延伸。尤其是,狹縫或產(chǎn)生狹縫的狹縫成形件具有小于一毫米的寬度,尤其具有在0.1-0.5mm的寬度范圍中的寬度,尤其是在0.2-0.4mm的寬度范圍中的寬度。
此外優(yōu)選一種用于制造這種外模具的方法,在該方法中,至少兩個側(cè)向部件和至少一個芯部件作為成形件組裝,這些成形件在組裝狀態(tài)下在它們之間構(gòu)成用于澆注外模具的成形空間,尤其面式的狹縫成形件部分地(尤其僅部分地)以伸入的方式可插入或插入側(cè)向部件和所述至少一個芯部件之間,并且后續(xù)地,外模具與伸入其中的狹縫在成形空間中至少在部分部段上由保持彈性的材料澆注。
附圖說明
下面借助附圖詳細闡述實施例。在不同的圖中,相同的附圖標(biāo)記涉及相同構(gòu)造的或起相同作用的部件和方法步驟,因此,關(guān)于一個圖的實施方案在這方面尤其也適用于其余的圖。其中:
圖1示出擠壓裝置、尤其是容器擠壓裝置的側(cè)向橫剖視圖;
圖2示出示出外模具的側(cè)向剖視圖,所述外模具能插入根據(jù)圖1的擠壓裝置中;
圖3示出內(nèi)模具的側(cè)視圖,所述內(nèi)模具可插入這種擠壓裝置中;
圖4A示出在脫模步驟中根據(jù)圖1的擠壓裝置與在其中擠壓成的杯子;
圖4B示出在后續(xù)的脫模步驟中的根據(jù)圖4A的裝置;
圖4C以相對于圖4B扭轉(zhuǎn)90°的側(cè)視圖示出在根據(jù)圖4B的脫模步驟中取出的裝置,所述裝置包括外模具、擠壓成的容器和內(nèi)模具;
圖4D示出緊接著4C的用于脫模和取出擠壓成的容器的脫模步驟;
圖5A示出相對于圖4A改變的脫模步驟;
圖5B示出相對于圖4B改變的脫模步驟;
圖6A以俯視圖示出外模具制造模具;
圖6B以部分剖開的視圖示出根據(jù)圖6A的各個部件的側(cè)視圖;
圖7A示出優(yōu)選的時間壓力變化曲線;和
圖7B-7F示出模具局部的在用于擠壓成擠壓件的周期的不同時間點的剖視圖。
具體實施方式
如從圖1中可見,示例性示出的容器擠壓裝置10用作用于對擠壓件、尤其是茶杯狀容器11或空心本體進行等靜壓擠壓的擠壓裝置。示例性示出的容器11包括原本的空心本體或杯子部段12和位于其上的側(cè)向凸出部、尤其是柄部13。示例性的柄部13經(jīng)由上部的和下部的凸緣凸出部或柄部凸出部14與杯子部段12連接。容器擠壓裝置10構(gòu)建為,使得具有杯子部段12和柄部13的容器11在一個唯一的擠壓過程中能夠由粉末和/或顆粒狀的擠壓材料擠壓成。
容器擠壓裝置10具有尤其是上側(cè)的壓模容納部件15和尤其是下側(cè)的壓模容納部件16,在它們之間可夾緊實際的擠壓模具20。經(jīng)由擠壓材料容器17能夠?qū)⒎勰┖?或顆粒狀的尤其是陶瓷的擠壓材料18輸送至擠壓模具20。
擠壓模具20具有尤其是下側(cè)的第一壓模部件22和尤其是上側(cè)的第二壓模部件23。方向說明如上或下僅用于圖解說明目的。獨立的部件或尤其是與第二壓模部件23相關(guān)聯(lián)的部件是示出的閉合部件24、25。在閉合狀態(tài)下,在第一壓模部件22上側(cè)居中放置有第二壓模部件23,并且側(cè)向于此放置有閉合部件24、25。
第一壓模部件22具有擠壓腔,在該擠壓腔的區(qū)域中,所述第一壓模部件承載有膜26。膜26尤其沿側(cè)向方向固定在第一壓模部件22的上側(cè)上,對此,膜固定機構(gòu)27能夠以本身已知的方式和類型使用。
為了擠壓容器11,在閉合容器擠壓裝置10之前將外模具40插在第一壓模部件22的成形空間中。外模具40在圖1中和僅在圖2中借助附加的附圖標(biāo)記表示。外模具40確定尺寸為,使得所述外模具在其本體內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)包括容器部段12和柄部13的擠壓容器11。
外模具40具有杯子膜41,所述杯子膜由彈性材料制成并且在插入狀態(tài)下以其外側(cè)貼靠在第一壓模部件22的膜26上。因此,作用到膜26上的壓力p1作為擠壓壓力不僅將膜26變形,而且附加地也將杯子膜41朝內(nèi)側(cè)方向變形。
杯子膜41優(yōu)選薄壁地構(gòu)成并且基本上具有用于擠壓杯子部段12所需的形狀。因此,杯子膜41的形狀尤其基本上對應(yīng)于杯子部段12的形狀。
杯子膜41在上側(cè)過渡到從杯子膜41傾斜地、尤其橫向地向外伸展的邊緣部段42。邊緣部段42沿側(cè)向方向延伸并且用于在脫模時操縱外模具40以及用于將外模具40放置在第一壓模部件22中或放置在第一壓模部件22的膜26中。但是,尤其是為了在脫模時進行操縱,也可設(shè)有外模具的其它部段。
在外模具40上朝向一側(cè)構(gòu)成凸出部或尤其是柄部成形部段45,所述柄部成形部段朝外側(cè)方向從杯子膜41沿側(cè)向延伸。柄部成形部段45確定尺寸為,使得其包圍成形空間44,以構(gòu)成柄部13。柄部成形部段45的看向用于柄部13的成形空間44時位于外側(cè)的壁部優(yōu)選薄地構(gòu)成為凸出部側(cè)的或柄部側(cè)的外壁47。當(dāng)外模具40插在第一壓模部件22中時,凸出部或柄部側(cè)的外壁47貼靠在第一壓模部件22中的或在第一壓模部件22的膜26中的相應(yīng)成形的容納部中。
外模具40因此具有用于空心本體或杯子部段的內(nèi)側(cè)成形空間43,以及附加地在柄部成形部段45中具有用于側(cè)向的凸出部、尤其柄部的成形空間44。用于杯子部段43的成形空間在輪廓方面對應(yīng)于待擠壓的杯子的杯子部段12的外形。用于柄部的成形空間在其延伸方面對應(yīng)于待擠壓的柄部13并且在至少一個部位上、尤其在兩個部位上通入用于杯子部段的成形空間43中,以便在擠壓時構(gòu)成柄部凸出部。兩個相互連接的成形空間43、44的輪廓在此確定尺寸為,在施加擠壓壓力的情況下將填入其中的顆粒擠壓成最終期望的容器形狀。
尤其在待擠壓的柄部具有兩個柄部凸出部的情況下,在凸出部成形部段中、尤其是在柄部成形部段中在杯子膜41的壁部部段和用于柄部的成形空間44之間構(gòu)成或插入柄部插入件。
尤其在插入這樣的或其它的加固或柄部插入件48的情況下,外模具40基本上統(tǒng)一地由唯一的彈性材料制成,而加固或柄部插入件48作為插入其中的部件優(yōu)選由彈性較小的或者相對于作用的壓力(尤其擠壓壓力)剛性的材料構(gòu)成。示例性的柄部插入件48因此形成用于在內(nèi)側(cè)貼靠在杯子膜41上的擠壓材料的支座,并且當(dāng)在擠壓材料上作用有擠壓壓力時,在上側(cè)、外側(cè)和下側(cè)上形成作為用于在用于柄部的成形空間44中的擠壓材料的支座。
在一個優(yōu)選的設(shè)計方案中,杯子膜41從底部部段51側(cè)向向上延伸,所述底部部段可具有拱曲的輪廓。杯子膜41的內(nèi)側(cè)和底部部段51的上側(cè)用于構(gòu)成待擠壓的容器11的杯子部段12外側(cè)。除了柄部成形部段45,它們優(yōu)選薄壁地由彈性材料制成。在柄部成形部段45的區(qū)域中,在內(nèi)側(cè)的空心本體成形部段中、尤其在杯子成形部段50中構(gòu)成一個或優(yōu)選兩個凸出部開口、尤其是柄部凸出部開口49,貫穿的連接部經(jīng)由所述凸出部開口引入用于柄部的成形空間44中。在圍繞用于柄部的成形空間44的外側(cè)上,柄部成形部段45優(yōu)選薄壁地由彈性材料構(gòu)成。在上側(cè),杯子膜41的區(qū)域過渡到邊緣部段42中,其中,在向邊緣部段42的過渡部中能夠構(gòu)成在部分部段上向內(nèi)并且然后再次向外伸展的上部的邊緣部段52。這樣的上部的邊緣部段52尤其有利地用作用于在擠壓運行中貼靠的內(nèi)模具和/或第二壓模部件23的部件的本體或膜的貼靠面。
如尤其是從圖4C和圖4D中可知,狹縫53從一側(cè)引導(dǎo)穿過外模具40進入到外模具40中。在此,狹縫53在此優(yōu)選引導(dǎo)直至經(jīng)過外模具40的杯子部段的中點Z,如在圖6A中繪出的那樣。由此,外模具40可沿側(cè)向方向掰開,以便能夠執(zhí)行已成形的杯子部段12的側(cè)向壓力卸載并且能夠?qū)⑷萜?1從外模具40中取出。優(yōu)選的是,狹縫53伸展穿過下述區(qū)域,柄部13可在所述區(qū)域中成形。換言之,狹縫53優(yōu)選橫向地延伸穿過用于柄部的成形空間40和內(nèi)側(cè)的杯子成形部段50的內(nèi)側(cè)膜以及尤其也穿過底部部段51的至少一部分。
借助于脫模裝置79的側(cè)向拉開因此露出已成形的柄部13,所述脫模裝置例如銷釘狀地接合在開口中,所述開口尤其構(gòu)成在外模具的邊緣部段42中。在此,柄部插入件48也從柄部的區(qū)域中側(cè)向運動離開,其中,柄部插入件48同樣能夠被狹縫53分開地構(gòu)成。
在取出杯子11之后并且在重新插入第一壓模部件22中之前,外模具40可選地借助于模具鎖46鎖定。模具鎖46例如能夠通過一個或多個插接或鎖緊連接裝置構(gòu)成,所述插接或鎖緊連接裝置在狹縫53的閉合狀態(tài)下彼此接合(圖4B-圖4D)。
圖3示出一種優(yōu)選的內(nèi)模具60,所述內(nèi)模具可構(gòu)成為第二壓模部件23的固定部件或者構(gòu)成為可單獨插入的內(nèi)模具60。內(nèi)模具60在其下側(cè)的部段中具有這樣的外輪廓,所述外輪廓以插入外模具40的方式結(jié)合外模具40的內(nèi)側(cè)在它們之間構(gòu)成用于杯子部段的成形空間43。
內(nèi)模具60具有上側(cè)的固定部段61,經(jīng)由所述固定部段能夠?qū)?nèi)模具60貼靠在第二壓模部件23上或者能夠固定在其上。原則上,也可與第二壓模部件23的本體的其余部分實現(xiàn)單行設(shè)計方案。在下側(cè)上,本體從固定部段61延伸,所述本體的外環(huán)周壁62構(gòu)成成形空間43的內(nèi)側(cè)的壁部。從環(huán)周壁62向上在外側(cè)更寬地構(gòu)成的上側(cè)邊緣部段63用作用于外模具40的上部邊緣部段52的配合元件。因此,在組裝狀態(tài)下,內(nèi)模具60的環(huán)周壁62和杯子膜41以及外模具40的底部部段51形成用于成形杯子部段的成形空間43。
為此,在上側(cè)上,內(nèi)模具60的上部邊緣部段63和外模具40的上部邊緣部段52形成用于以擠壓材料18填充成形空間的填充開口33,并且在填充開口33區(qū)域之外構(gòu)成用于對成形空間進行排氣的排氣開口或排氣間隙34。
填充開口33經(jīng)由填充管路32連接到擠壓材料容器17上。尤其是,填充管路32引導(dǎo)穿過側(cè)向的閉合部件25。但是,填充管路32例如也可以引導(dǎo)穿過第二壓模部件23的同一本體。壓力管路35引導(dǎo)至排氣開口34,所述壓力管路尤其引導(dǎo)穿過第二壓模部件23的本體并且用于施加負壓pu2,以便在填充和擠壓時對成形空間43、44進行排氣。
另一壓力管路36引導(dǎo)穿過第二壓模部件23或優(yōu)選引導(dǎo)穿過可與之分開調(diào)節(jié)的閉合部件24。所述壓力管路36在第一壓模部件22的膜26和外模具40之間的過渡區(qū)域中終止。在過渡區(qū)域中存在開口,尤其是在膜26和外模具40或者尤其是其外側(cè)的膜之間的容納間隙30。負壓pu1可施加到壓力管路36上,所述負壓尤其可以與用于排氣的負壓pu2不同。負壓pu1引起在第一壓模部件22的膜26和外模具40之間的負壓,使得外模具40被吸在第一壓模部件22上并且固定在其上或者固定在其成形空間中。因此,在抬高第二壓模部件23必要時包括閉合部件25與填充管路32時,外模具40保持固定在第一壓模部件22中,如這在圖4A和圖5A中繪出的那樣。第二閉合部件25要么直接在取出外模具40之前被抬高要么也在取出外模具40期間留在第一壓模部件22上的位置中,如這在圖4B、5B中繪出的那樣??蛇x地,閉合部件25也能夠構(gòu)成為第一壓模部件的組成部分。也可選地,壓力管路能夠引導(dǎo)穿過第一壓模部件22的區(qū)域和膜26的尤其上部的部段,以將外模具40吸在第一壓模部件22上,由此也能夠省去閉合部件24。
根據(jù)一個優(yōu)選的設(shè)計方案,在用于構(gòu)成杯子部段的成形空間43區(qū)域中的內(nèi)模具60不由剛性的或有彈性的實心本體構(gòu)成,而是在外側(cè)上具有內(nèi)模具膜64。內(nèi)模具膜64在內(nèi)側(cè)上能夠被以壓力p2加載,所述壓力可經(jīng)由壓力管路36、37通過第二壓模部件23和內(nèi)模具60的固定部段61輸送。
可選地,內(nèi)模具膜64可構(gòu)成為中空的膜,在所述中空的膜中施加壓力p2作為擠壓壓力。但是優(yōu)選地,內(nèi)模具60具有在內(nèi)模具膜64的下方延伸的本體作為內(nèi)模具芯66,在該內(nèi)模具芯的外環(huán)周和內(nèi)模具膜64的內(nèi)側(cè)之間構(gòu)成有內(nèi)模具-膜間隙65,將壓力p2引入所述內(nèi)模具-膜間隙中。
為了擠壓成容器11,首先將外模具40插入第一壓模部件中。后續(xù)地放置另外的部件,亦即內(nèi)模具60、如果存在的話則放置閉合部件24、25和第二壓模部件23。在此,內(nèi)模具60能夠可拆卸地固定在第二壓模部件23上,以便保持與外模具的內(nèi)腔的限定間距,使得成形空間43以足夠的尺寸構(gòu)成。在將內(nèi)模具60直接單獨插入外模具40中時,也能夠?qū)⒈舜速N靠的上部邊緣部段52、53成形為并且相互支撐為,使得以限定的方式構(gòu)成成形空間43,并且也留有足夠大的填充和排氣開口33、34。最后,將第一和第二壓模部件22、23與容納在其中的部件彼此夾緊,這能夠借助于壓模容納部件15、16在施加外側(cè)的閉合力Fs的情況下進行。
接著將擠壓材料18經(jīng)由填充管路32填入用于杯子部段的成形空間43中,其中,經(jīng)由用于杯子部段43的成形空間43和柄部凸出部開口49,擠壓材料也到達用于柄部的成形空間44中。因此,在后續(xù)的擠壓過程中,在一個唯一的擠壓過程中擠壓成容器11包括杯子部段和固定地構(gòu)成在其上的柄部13。
圖1在右上方示出壓力p關(guān)于時間t的變化曲線的示例曲線圖。優(yōu)選地,因此為外模具40和內(nèi)模具60分別施加單獨的壓力p1或p2作為擠壓壓力。尤其是,在將壓力p1作為擠壓壓力引到第一壓模部件22的膜26上并且在此期間引入到膜、尤其是杯子膜41和柄部成形部段45上之前,優(yōu)選首先將壓力p2作為擠壓壓力引入內(nèi)模具60中。壓力p1、p2作為擠壓壓力的壓力變化曲線在整個擠壓周期期間可以是彼此不同的,但是也尤其可以在主擠壓階段期間均勻地走向或者是相同的。
在擠壓之后打開擠壓模具20,其方式為(圖4A):將第二壓模部件23和必要時將全部或一部分閉合部件25抬高。在此,內(nèi)模具60保持插在外模具40中并且連同外模具40一起插在第一壓模部件22中。在后續(xù)的步驟中,將外模具40連同插在其中的內(nèi)模具60和在它們之間成形的容器11從第一壓模部件22中取出(圖4B)。
為了將容器11脫模,將外模具40沿著狹縫53打開,如從圖4C中可知的那樣。在后續(xù)的步驟中才將內(nèi)模具60并且后續(xù)將擠壓成的容器11從外模具40中向上取出。
與此相對,圖5A和5B示出用于脫模的改變的方法。在所示出的實施方案變形形式中,已經(jīng)將內(nèi)模具60連同第二壓模部件23向上抬高,其中,外模具40與擠壓成的容器11保留在第一壓模部件22中。后續(xù)地,將外模具40與容器11從第一壓模部件中取出,以便最終將容器11從外模具40中取出。
圖6A、6B示出外模具制造模具70,所述外模具制造模具尤其構(gòu)成用于借助于澆注法制造外模具40。在此,為了澆注而使用下述材料,借助所述材料可制成有彈性的外模具。
外模具制造模具70尤其具有兩個側(cè)向部件71、72,所述側(cè)向部件分別成形杯子膜41的一半。在上側(cè)上并且必要時在下側(cè)上可設(shè)置有另外的側(cè)向部件73,所述另外的側(cè)向部件為了構(gòu)成待成形的杯子部段的敞開內(nèi)腔或外模具的向上拱曲的底部部段51的敞開內(nèi)腔而結(jié)構(gòu)化。尤其是,至少一個所述側(cè)向部件71-73具有用于注入澆注材料的澆注開口76。如尤其從圖6B中可知,芯部件74從上部的側(cè)向部件73伸入到兩個側(cè)向部件71、72中,使得在兩個側(cè)向部件71、72和芯部件74的外環(huán)周之間產(chǎn)生成形空間75,以構(gòu)成杯子膜41和底部部段51。
為了構(gòu)成狹縫53,將另一成形件插在外模具制造模具70中,所述外模具制造模具成形為狹縫成形件77。狹縫成形件77從一側(cè)出發(fā)在兩個側(cè)向部件71、72之間引導(dǎo)到下述腔中,在所述腔中構(gòu)成狹縫53。狹縫成形件77因此優(yōu)選也至少部分地延伸穿過用于杯子部段的成形空間43并且尤其也延伸穿過用于柄部的成形空間44。狹縫成形件77在兩個側(cè)向部件71、72之間越寬地延伸,那么狹縫53優(yōu)選也在外模具的底部部段51中越寬地構(gòu)成。優(yōu)選地,狹縫成形件77延伸直至經(jīng)過待成形的底部部段51的中點z。這導(dǎo)致了在借助這樣的外模具40擠壓容器11時在杯子部段12上產(chǎn)生相應(yīng)長的待清理的外側(cè)毛邊。因此優(yōu)選的是,狹縫成形件77或狹縫53不過寬地在杯子部段的區(qū)域中延伸。延伸部應(yīng)如此寬,使得在考慮外模具40的彈性的情況下尤其能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的掰開,以將擠壓成的容器從這樣的外模具40中取出。
狹縫成形件77尤其可具有結(jié)構(gòu)成形元件78,所述結(jié)構(gòu)成形元件用于構(gòu)成和/或插入成形鎖和/或柄部插入件48。
除了外模具40與引入到其中的狹縫53之外,也可實現(xiàn)多件式的外模具,例如以便擠壓具有多個外側(cè)的柄部的碗。外模具也可構(gòu)成有多個引入其中的狹縫,以便能夠?qū)⒍鄠€在環(huán)周側(cè)的柄部單獨脫模,其方式為:將兩個或多個狹縫掰開以進行脫模。
優(yōu)選的狹縫寬度位于約0.3mm狹縫寬度的范圍中。
圖1示意地示出用于提供壓力p2的壓力控制裝置的一個優(yōu)選的設(shè)置方案,所述壓力施加到內(nèi)模具60上。
壓力控制裝置85的壓力管路86可連接或已連接到壓力管路67上,以便提供用于內(nèi)模具60的壓力p2。壓力管路86以其另外的端部引導(dǎo)至壓力源、尤其是第二壓力回路87的壓力氣缸。根據(jù)在壓力氣缸中的活塞的位置,在擠壓周期期間將相應(yīng)高或低的壓力p2施加在內(nèi)模具60上。
所述壓力氣缸的活塞經(jīng)由調(diào)節(jié)部件89、尤其是活塞桿與另一壓力氣缸的活塞以可一起調(diào)節(jié)的方式連接。所述另一壓力氣缸是第一壓力回路89的部件。所述另一壓力氣缸經(jīng)由壓力控制閥91與壓力源90連接。所述另一壓力氣缸的活塞因此能夠借助于壓力控制閥91調(diào)節(jié)到期望的位置中。通過兩個壓力回路87、89的耦聯(lián),也能夠根據(jù)壓力控制閥91的控制來控制用于內(nèi)模具60的壓力p2。
整個擠壓裝置的控制裝置92、尤其是中央處理器或中央控制裝置設(shè)計用于、尤其是被編程用于控制壓力控制閥91。
位置或位移接收器93或者說傳感器設(shè)置和構(gòu)成用于檢測調(diào)節(jié)部件或活塞在至少一個所述壓力氣缸中的位置和運動,與此有關(guān)地將位置或距離值ss施加到控制裝置92上。也可實現(xiàn)下述設(shè)計方案,在所述設(shè)計方案中位置或位移接收器93已經(jīng)確定施加在壓力管路86上的壓力p2并且將其施加到控制裝置92上。
壓力傳感器94設(shè)置和構(gòu)成用于檢測在尤其壓力管路86處的第二壓力回路87中的壓力p2,將對應(yīng)于各瞬間壓力p2的壓力值sp施加到控制裝置92上。也可實現(xiàn)下述設(shè)計方案,在所述設(shè)計方案中,壓力傳感器設(shè)置在第一壓力回路88的壓力管路上并且確定在其氣缸中的壓力,這是因為在兩個壓力回路中的壓力在擠壓周期的至少一部分中彼此處于限定的比例。
控制裝置92借助于用于內(nèi)模具壓力產(chǎn)生裝置的控制信號s91尤其根據(jù)所施加的壓力值sp和/或位置或距離值ss來控制壓力控制閥91。尤其是,壓力控制裝置85構(gòu)造為體積和壓力控制裝置。
可選地,所述裝置此外具有負壓裝置95,所述負壓裝置與壓力管路86連接。負壓裝置95設(shè)計為,在將擠壓成的擠壓件11脫模之前將壓力p2(u)作為膜抽吸壓力施加在內(nèi)模具60中。替選的設(shè)計方案將足夠的壓力例如借助于第一壓力回路施加到壓力管路86上。負壓裝置95尤其能夠通過控制裝置92借助于控制信號s91控制。
在壓力管路86中優(yōu)選使用這樣的閥96,所述閥尤其能夠阻止來自內(nèi)模具60的回流。尤其是,這樣的閥96能夠根據(jù)設(shè)計方案設(shè)置在負壓裝置95到壓力管路86的通入口上游和/或下游。
壓力控制裝置85的其它部件例如是在附圖中沒有繪出的用于控制壓力過程的其它閥。
圖7B-7F示意性地示出用于擠壓成擠壓件的模具局部在周期的不同時間點的剖視圖。
優(yōu)選構(gòu)造的內(nèi)模具60具有內(nèi)模具膜62的底部部段80和內(nèi)模具膜62的側(cè)向于此沿在附圖中上側(cè)的方向延伸的環(huán)周部段81。
借助于用于內(nèi)模具膜62的固定裝置82將內(nèi)模具膜62的底部部段80固定在內(nèi)模具60的內(nèi)模具芯66上。在此,所述固定根據(jù)設(shè)計方案尤其進行為,使得底部部段80直接貼靠在內(nèi)模具芯66上或者在所施加的壓力p2下能夠具有距內(nèi)模具芯66僅有限的間距。而所施加的壓力p2能夠?qū)?nèi)模具膜62的環(huán)周部段81與內(nèi)模具芯66的本體間隔開并構(gòu)成內(nèi)模具-膜間隙65。內(nèi)模具-膜間隙65在運行時尤其取決于內(nèi)模具膜62的環(huán)周部段81和所施加的壓力p2的具體設(shè)計方案。
圖7A示出在一個擠壓周期期間的示例性的時間壓力變化曲線,其中,時間軸線示例性地與附圖7B-7F的視圖相匹配。
圖7B示出在擠壓裝置10中組裝的內(nèi)模具60和外模具40的第一時間狀態(tài)。在此,內(nèi)模具膜62的環(huán)周部段81優(yōu)選貼靠在內(nèi)模具芯66上。相應(yīng)地,在內(nèi)模具膜60上沒有施加壓力p2或施加較小的壓力p2、尤其是相對于周圍環(huán)境壓力的負壓、尤其是相對于成形空間43的負壓(如壓力p2(u))作為膜抽吸壓力。
圖7C示出第二時間狀態(tài),其中,在內(nèi)模具60上施加壓力p2作為膜預(yù)成形壓力,使得在內(nèi)模具芯66和內(nèi)模具膜62之間構(gòu)成限定的或可限定的內(nèi)模具-膜間隙65。
在此和/或根據(jù)替選于此的設(shè)計方案,在該步驟中,膜間隙65優(yōu)選通過填入限定的或可限定的體積而填充,因而膜間隙65具有期望的形狀。在此,在內(nèi)模具60中設(shè)定的壓力p2(ss)因此作為膜預(yù)成形壓力與填入的體積有關(guān)地產(chǎn)生。體積的填入尤其通過如下方式進行:體積和壓力控制裝置85將相應(yīng)的體積填入壓力管路86中。為此,尤其使用位置或距離值ss。作為尤其活塞行程的位置或距離值ss結(jié)合壓力氣缸87的活塞面積確定所述體積。
在構(gòu)成膜間隙65之后,用擠壓材料18填充用于空心本體11的成形空間43。在此,必要時調(diào)整用作為膜預(yù)成形壓力的壓力p2(ss),尤其隨著用擠壓材料18增加地填充而提高。
因此,在擠壓周期的該區(qū)段中,控制裝置92借助于位置或距離值ss控制或調(diào)節(jié)壓力p2和/或體積,以便控制內(nèi)模具-膜間隙65的期望的延展。
圖7D示出第三時間狀態(tài),其中,用于空心本體11的成形空間43用擠壓材料18填充并且隨后將內(nèi)模具60上的壓力p2提高到至少第一預(yù)壓縮或擠壓壓力p2(sp)。
優(yōu)選地,根據(jù)壓力值sp實施預(yù)壓縮或擠壓壓力p2(sp)的施加。在擠壓周期的該區(qū)段中,控制裝置92因此借助于壓力值sp控制或調(diào)節(jié)壓力p2,以便控制內(nèi)模具-膜間隙65的期望的縮窄和擠壓材料18的壓縮或預(yù)壓縮。
圖7E示出第四時間狀態(tài),其中,除了在內(nèi)模具60上的壓力p2之外附加地也將壓力p1作為擠壓壓力施加在外模具40上。在內(nèi)模具60上的壓力p2尤其根據(jù)瞬間壓力值sp控制??蛇x地,在外模具40上的壓力p1也能夠比這在優(yōu)選示出的時間變化曲線上繪出的那樣更早地施加。
圖7F示出第五時間狀態(tài),其中,將擠壓材料擠壓成擠壓件11并且隨后將外模具40和內(nèi)模具60的壓力p1、p2減小。在通過將內(nèi)模具60從外模具40運動離開而脫模之前,優(yōu)選將壓力p2(u)作為膜抽吸壓力施加在內(nèi)模具上。由此,內(nèi)模具膜62不僅從擠壓件11分離,而且朝向內(nèi)模具芯66的方向運動至少一段,使得在后續(xù)的脫模時避免擠壓件11的損壞。尤其是,內(nèi)模具膜62貼靠在內(nèi)模具芯66上。
根據(jù)與此組合或替選于此的設(shè)計方案,在第二方法步驟中,將壓力介質(zhì)填入到內(nèi)模具60中并且因此將閥96調(diào)節(jié)為,使得阻止壓力介質(zhì)從內(nèi)模具60回流到壓力控制裝置85中,尤其阻止回流到體積和壓力控制裝置中。
尤其是,在被閥96阻止的情況下,在內(nèi)模具-膜間隙65中存在或產(chǎn)生的壓力p2后續(xù)地根據(jù)施加在外模具40上的壓力p1形成。
尤其是,閥96對于擠壓周期的后續(xù)方法步驟保持關(guān)閉。優(yōu)選地,閥96在示出的第五狀態(tài)之前打開,以便能夠減小內(nèi)模具-膜間隙65。
除了用于食品、湯或飲料的容器11,尤其也能夠借助這樣的擠壓裝置擠壓技術(shù)性的陶瓷產(chǎn)物。杯子部段可能不用于容納食品,而是僅用于容納其它部件、材料或者僅是中空的。
具體的實施例描述具有柄部的杯子作為擠壓件,而也可實現(xiàn)其它陶瓷物品的制造。在此,必要時出現(xiàn)的術(shù)語可通過等同的術(shù)語代替,如杯子通過空心本體代替,柄部通過側(cè)向凸出部代替。這樣的擠壓件尤其也能夠在完全具有側(cè)向凸出部或柄部的情況下成形。作為擠壓件也可成形不同形狀的、尤其是較強烈地側(cè)凹的擠壓件,例如呈大肚茶杯或湯碗形式的空心物品。然后必要時需要更多的狹縫或者也需要多件式的外模具。
尤其是,各個部件的不同膜以及外模具與內(nèi)模具的材料可以是彼此不同的并且具有不同的彈性或剛性。
倘若為了填充而描述用于排氣的負壓,那么根據(jù)其它設(shè)計方案也可采用具有或不具有所施加的負壓的壓縮空氣來填充。
也可以將不同描述的方法步驟和設(shè)計方案相互組合。
例如可以將擠壓壓力僅施加在內(nèi)模具上,而阻斷在外模具上的壓力管路。
也可以省去個別方法步驟,例如當(dāng)例如擠壓無側(cè)凹的本體時,例如省去施加膜抽吸壓力。
因此尤其是提供等靜壓或準(zhǔn)靜壓的擠壓方法,在該擠壓方法中,控制至少一個施加在外模具40和內(nèi)模具60上的壓力p1或p2。尤其在通過在此沒有貼靠在或者沒有整面地貼靠在剛性成形體上的膜41、62從兩側(cè)壓到成形空間43上時,以此能夠?qū)崿F(xiàn)等靜壓的擠壓,在所述等靜壓的擠壓時,真實的全方位的壓力作用到擠壓材料18上。
有利的是這樣一種設(shè)計方案,在該設(shè)計方案中,在將外模具40從擠壓裝置取出以對在其中擠壓成的擠壓件11進行脫模之后,將另一這樣的外模具60插入擠壓裝置中。因此,已經(jīng)可以在所述另一外模具11中制造另一擠壓件11,而將之前擠壓成的擠壓件11從第一外模具40中脫模。
附圖標(biāo)記列表:
10 擠壓裝置、尤其是容器擠壓裝置
11 擠壓件、尤其是空心本體或容器
12 空心本體、尤其是杯子部段
13 側(cè)向凸出部、尤其是柄部
14 側(cè)向凸出部、尤其是柄部凸出部
15 壓模容納部件
16 壓模容納部件
17 擠壓材料容器
18 擠壓材料
20 擠壓模具
21 外模具容納腔
22 第一壓模部件
23 第二壓模部件
24 閉合部件
25 閉合部件
26 膜
27 膜固定結(jié)構(gòu)
28 壓力管路
29 在壓模部件和膜之間的間隙
30 在膜和外模具之間的容納間隙
31 用于容納間隙的壓力管路
32 通向成形空間的填充管路
33 填充開口
34 通向成形空間的排氣開口/間隙
35 通向排氣開口的壓力管路
36 通向內(nèi)模具或內(nèi)膜的壓力管路
40 外模具
41 杯子膜
42 邊緣部段
43 用于空心本體、尤其是杯子的成形空間
44 用于側(cè)向凸出部、尤其是柄部的成形空間
45 凸出部成形部段、尤其是柄部成形部段
46 模具鎖
47 凸出部側(cè)或柄部側(cè)的外壁
48 加固或柄部插入件
49 凸出部開口、尤其是柄部凸出部開口
50 空心本體成形部段、尤其是杯子成形部段
51 底部部段
52 上部的邊緣部段
53 狹縫
60 內(nèi)模具
61 固定部段
62 環(huán)周壁、尤其是內(nèi)側(cè)的膜
63 上部的邊緣部段
64 內(nèi)模具膜
65 內(nèi)模具-膜間隙
66 內(nèi)模具芯
67 壓力管路
70 外模具制造模具
71 側(cè)向部件
72 側(cè)向部件
73 上部的側(cè)向部件
74 芯部件
75 成形空間
76 澆注開口
77 狹縫成形件
78 結(jié)構(gòu)成形元件
80 內(nèi)模具膜62的底部部段
81 內(nèi)模具膜62的環(huán)周部段
82 用于內(nèi)模具膜62的固定裝置
85 用于內(nèi)模具中的壓力p2的壓力控制裝置
86 通向內(nèi)模具的壓力管路
87 第二壓力回路、尤其是壓力氣缸
88 第一壓力回路、尤其是壓力氣缸
89 調(diào)節(jié)部件、尤其是活塞桿
90 壓力源
91 壓力控制閥
92 控制裝置、尤其是中央處理器
93 位置或位移接收器、尤其是傳感器
94 壓力傳感器
95 負壓裝置
96 閥
Fs 閉合力
p 壓力
p1 壓力、尤其是外模具上的擠壓壓力
p2 壓力、尤其是內(nèi)模具中的擠壓壓力
p2(sp) 在內(nèi)模具中作為預(yù)壓縮或擠壓壓力的壓力
p2(ss) 在內(nèi)模具中作為膜預(yù)成形壓力的壓力
p2(uu) 在內(nèi)模具中作為膜抽吸壓力的壓力
pu1 壓力、尤其是相對于外模具的負壓
pu2 壓力、尤其是相對于排氣開口的負壓
s91 用于內(nèi)模具壓力產(chǎn)生裝置的控制信號
s95 用于負壓裝置的控制信號
sp 用于負壓裝置的控制信號
ss 位置或距離值
t 時間
z 外模具的杯子部段的中點