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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986004575A1
    申请号:PCT/HU1986/000010
    申请日:1986-02-11
    公开日:1986-08-14
    发明作者:Lajos Fusz
    申请人:Tat Tüzeléstechnikai Berendezés És Alkatrészellátó；
    IPC主号:C04B38-00
    专利说明:
    [0001] VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KERAMISCHEN GEGENSTÄNDEN MIT GROSSEN ABMESSUNGEN
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Gegenstanden mit grossen Abmessungen, ins¬ besondere von dünnwandigen keramischen Gegenstanden mit grossen Abmessungen, wobei als Grundstoff ein beliebiges geeignetes Material vom Töpferton bis zu den Porzellan¬ grundstoffen verwendet werden kann. Wie es bekannt ist, werden die grösseren keraml-
    [0003] II sehen Gegenstande in der keramischen Industrie so herge¬ stellt, dass der Grundstoff durch Giessen oder Stampfen, oder durch eine Kombination der beiden bzw. gegebenenfalls durch Einpressen mit einem Extruder in eine Gipsform, z.B. zwischen Gipswande, geführt wird, die die Form des
    [0004] Gegenstandes bestimmt. Der Formgebung folgt das Trocknen, das eventuelle Aufbringen einer Glasur und schliesslich das Ausbrennen des Gegenstandes.
    [0005] Nachdem der plastische Grundstoff infolge des Aus- brennens ihren Feuchtigkeitsgehalt verliert, tritt eine
    [0006] Schrumpfung des Gegenstandes auf, die zur Massabweichun¬ gen und Verformungen führt. Um diese Schrumpfung zu be¬ schranken bzw. zu kompensieren wird dem Grundstoff Schamottepulver zugemischt, wodurch eine bessere Mass- und Formhaltung erzielt wird und auch der Brennaufwand verringert werden kann. Darüber hinaus bewirkt dieser Zusatz im Grundstoff die Entstehung von sogenannten Mik¬ rokapillaren, die beim Brand im bestimmten Masse den Aus¬ tritt der Luft aus dem Material ermöglichen. Immerhin treten bei der Herstellung von grösseren
    [0007] " tt keramischen Gegenstanden nach den erwähnten Technologien mehrere Probleme auf. Ein grundsatzliches Problem bedeutet das grosse Gewicht der so hergestellten Produkte, was in¬ folge der aus dem Gewicht resultierenden Verformung die möglichen verwendbaren Formen und die Abmessungen der herstellbaren Produkte beschrankt und auch die Ausbildung von Versteifungsrippen notwendig macht. Ein anderes schwerwiegendes Problem besteht darin, dass bei grδsse- f! ren keramischen Gegenstanden, noch leichter als sonst, infolge von Stampfungsfehlern bzw. von unzureichender Stauchung Lufteinschlüsse im Material übrigbleiben, die beim Brand sich infolge der Dampfbildung über 300°C die Zersprengung des Gegenstandes bewirken können. Aus diesem Grunde muss man mit einem hohen Ausschussanteil rechnen bzw. hochqualifizierte Arbeitskräfte einsetzen, unter Einhaltung von strengen technologischen Vorschrif¬ ten.
    [0008] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausar¬ beitung eines Verfahrens zur Herstellung von haupt-
    [0009] •t tt sachlich dünnwandigen keramischen Gegenstanden mit grossen Abmessungen, das die Nachteile der früheren Technologien behebt und ohne spezielle Einrichtungen und Fachkennt¬ nisse die Herstellung von leichten, beliebige Form auf¬ weisenden, sich minimal verformenden, gegen Temperatur- ~ tl II
    [0010] Schwankungen widerstandsfähigen, rippenlosen Gegenstanden aus einem Stück ermöglicht, unter der völligen Behebung der Gefahr, die die Lufteinschlüsse bedeuten.
    [0011] Zur Grundlage der Erfindung liegt die Erkennt- niss, dass wenn dem keramischen Grundstoff ein solches
    [0012] Material zugemischt wird, das an einer niedrigen Tempe- ratur mit einem bedeutenden Volumenverlust ausbrennt, dann wird ein Produkt löcheriger Struktur erhalten, das leicht, jedoch fest, und gegen Temperaturschwankungen widerstandsfähig ist.
    [0013] Ausgehend von der obigen Erkenntnis wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemass dadurch gelöst, dass vor der Formgebung wenigstens einem Teil des Grundstoffes
    [0014] II , tf in Abhängigkeit von dessen Piastizitat in 20 bis 50 Volumenprozent ein an einer niedrigen Temperatur, vor- - 3 -
    [0015] teilhafterweise zwischen 200 und 300°C den überwiegen¬ den Teil seines Volumens verlierendes, und praktisch spurlos ausbrennendes Material mit geringem Gewicht und einer Korngrösse von 0,5 bis 3,5 mm zugemischt 5 wird.
    [0016] Durch dieses Verfahren kann es behoben werden, dass im keramischen Grundstoff solche Lufteinschlüsse übrigbleiben, die wahrend des Brandes zur Zerstörung des Produktes führen können und es wird weiterhin ermöglicht, 10 dass der Konstrukteur infolge des geringen Gewichtes eine wesentlich breitere Möglichkeit zur Gestaltung der Form erhalt.
    [0017] •I II
    [0018] Erfindungsgemass ist es zweckmassig, wenn das dem Grundstoff zugemischte Material ein aus Kunststoff be- 15 stehendes körniges Material ist. Es ist besonders vor¬ teilhaft, wenn dieses Material perlenförmiges aufge-
    [0019] II schaumtes Polystyrol ist.
    [0020] Es wurde durch Versuche festgestellt, dass das
    [0021] II aufgeschäumte Polystyrol besonders geeignet ist, die 20 Funktion eines an einer niedrigen Temperatur zusammen¬ fallenden und praktisch spurlos ausbrennenden Materials
    [0022] II z-u erfüllen, nämlich:
    [0023] - es verliert zwischen 200 und 300 C den überwiegenden Teil seines Volumens und brennt praktisch spurlos aus,
    [0024] 25 so dass durch die so entstehenden kugelförmigen
    [0025] Zellen bzw. die Mikrokapillaren der Druck der even¬ tuellen Lufteinschlüsse entweichen kann,
    [0026] - durch das niedrige spezifische Gewicht des zugemisch¬ ten Polystyrols wird der keramische Grundstoff leicht,
    [0027] - II
    [0028] 30 wodurch grosse, massbestandige und rippenlose dünn¬ wandige keramische Produkte hergestellt werden können, * - wegen des geringen Gewichts kann die durch die Schrump¬ fung hervorgerufene Verformung auf ein Minimum redu¬ ziert werden, - die beim Brand entstehende löcherige, poröse Struktur erhöht den Widerstand gegen die grossen Temperatur¬ schwankungen, so dass dieses Material zur Anfertigung von Öfen und Kaminen aus grossen keramischen Teilen sehr gut geeignet ist.
    [0029] Erfindungsgemass ist es auch zweckmassig, wenn die aussere Schicht der Wandung des keramischen Gegen¬ standes aus einem Grundstoff ohne zugemischtes ausbrennen-
    [0030] II des Material, zweckmassigerweise durch Giessen gefertigt wird.
    [0031] Diese Massnahme ermöglicht die Ausbildung einer kompakten äusseren Schicht, die aus ästhetischen Zwecken entsprechend behandelt, z.B. mit Glasur versehen werden kann, und die Entspannung der eventuellen, durch Stamp- fungsfehler entstehenden Lufteinschlüsse nach innen, d.
    [0032] II h. über die weniger sichtbare Seite erfolgen lasst.
    [0033] Die Erfindung wird ausführlicher anhand eines Aus-
    [0034] II führungsbeispiels erläutert.
    [0035] Als Bestandteil eines Ofens ist ein Keramikzylin- der mit einer Höhe von 180 cm, einem Durchmesser von 70 cm und einer Wanddicke von 2 cm ohne innere Rippen aus einem Stück herzustellen, wobei als Grundstoff ein kaolinhaltiges plastisches Keramienmaterial zur Verfügung steht. Im ersten Schritt wird die Gipsform des gewünsch¬ ten Gegenstandes in an sich bekannter Weise hergestellt, die nicht unbedingt eine Doppelwand aufweisen muss, sondern die eine Wand ohne weiteres erspart werden kann. Danach wird eine Gussmasse in einer Dicke von etwa 3 bis 4 mm an die Wand der Gipsform gegossen, wobei sich die Gussmasse infolge der hygroskopischen Wirkung des
    [0036] II
    [0037] Gipses erhärtet. Danach wird auf diese Gussmasse das vorbereitete Stampfmaterial aufgestampft, das vorher in einem Extruder in Platten entsprechender Grosse und Dicke gepresst wurde . Vor dem Pressen wurde dem Stampf¬ grundstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 25
    [0038] % etwa in einem Volumenverhaltnis von 40 bis 50 % per¬ lt lenförmiges aufge schäumtes Polystyrol zugemischt , dessen
    [0039] II Korngrösse 0,5 bis 3,5 mm betragt. Wenn der Grundstoff weniger plastische Eigenschaften aufweist, ist das Ver-
    [0040] II haltnis des zugemischten Polystyrols bis auf 20 Volumen¬ prozent zu reduzieren.
    [0041] Nach der Formgebung wird die Gipsform zerlegt und der keramische Gegenstand wird getrocknet. Das Trocknen soll wegen der grossen Abmessungen von allen Seiten her mit gleichmassiger Temperatur erfolgen.
    [0042] Nach dem Trocknen wird gegebenenfalls auf die durch
    [0043] II
    [0044] Giessen hergestellte aussere Wand die gewünschte Glasur aufgebracht.
    [0045] Als letzter Schritt wird der keramische Gegenstand ausgebrannt. Beim Brand ist es darauf zu achten, dass der Ofen anfangs, bis zum Zusammenfall und Ausbrennen des aufgeschäumten Polystyrols, d.h. bis etwa 300 C nur langsam, zweckmassigerweise mit einer Aufheizgeschwindig¬ keit von 200 C/h aufgeheizt wird. Danach kann der Brand und die Abkühlung in üblicher Weise durchgeführt werden, dem jeweiligen Grundstoff und der Technologie des Betriebes entsprechend.
    [0046] II Zusammenfassend hat das erfindungsgemasse Verfahren die folgenden Vorteile:
    [0047] - es ermöglicht die Herstellung von grossen, aber relativ
    [0048] II dünnwandigen und leichten keramischen Gegenstanden be¬ liebiger Form, - die Herstellung ist einfach, schnell und benötigt keine speziellen Fachkenntnisse,
    [0049] - die sich aus der Schrumpfung ergebenden Verformungen
    [0050] II sind vernachlassigbar, - die Brandkosten werden in Abhängigkeit von der Menge des verwendeten Polystyrols reduziert,
    [0051] - die löcherige, poröse Struktur erhöht den Widerstands¬ fähigkeit gegen Temperaturschwankungen, - das erfindungsgemasse Verfahren sowohl beim Griessen als auch beim Stapfen sowie auch bei der Kombination der beiden verwendet werden kann,
    [0052] - es werden bei der Herstellung nicht unbedingt doppel- waήdige Gipsformen benötigt, wodurch die Formen der Produkte einfach und schnell geändert werden können,
    [0053] - die dünne, rippenlose keramische Wandung ermöglicht die Abdeckung von verschiedenen Gegenstanden beliebi¬ ger Form durch ein Element aus einem Stück,
    [0054] - das Verfahren ist nicht an einen bestimmten Grundstoff gebunden und kann in einem beliebigen Betrieb verwen¬ det werden.
    权利要求:
    Claims
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Herstellung von keramischenVI Gegenstanden mit grossen Abmessungen, insbesondereVI von dünnwandigen Gegenstanden mit grossen Abmessungenaus einem Stück, wobei der Gegenstand aus plastischem keramischem Grundstoff in an sich bekannter Weise geformt, getrocknet und ausgebrannt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass vor der Formgebung rt wenigstens einem Teil des Grundstoffes in AbhangigIIkeit von dessen Plastizitat in 20 bis 50 Volumen prozent ein an einer niedrigen Temperatur, vorteilhafterweise zwischen 200 und 300C,den überwiegenden Teil seines Volumens verlierendes, und praktisch spurlos ausbrennendes Material mit geringem spezifischen Gewicht und einer Korngrösse von 0,5 bis 3,5 mm zugemischt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Grundstoff ein aus Kunstoff bestehendes körniges Material zugemischt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das dem Grundstofft, perlenförmiges aufgeschaumtes Polystyrol zugemischtwird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, IV dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die aussereSchicht der Wandung des keramischen Gegenstandes aus einem keramischen Grundstoff ohne zugemischtes aus VI brennendes Material, zweckmassigerweise durch Giessengefertigt wird.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0211922A1|1987-03-04|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-08-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BG DK FI NO RO SU |
    1986-08-14| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE GB IT NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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