DD238745A5 - Verfahren zur herstellung von formteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus verschiedenen Formmaterialien, vorzugsweise Formsand, und wird z. B. in der Giessereitechnik angewendet. Ziel ist es die Qualitaet der Formteile zu verbessern und die Arbeitsproduktivitaet zu erhoehen. Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von Formteilen mit einer stabilen hohen Dichte bei geringer Zykluszeit ermoeglicht. Als Loesung werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen: a) dass ein Druck im Inneren der Zufuehrung in dem trichterfoermigen Einlass zur Ausloesung der Fuellung und Fluidisation des Formmaterials injiziert wird,b)dass ueber der Zufuehrung fuer die Aufnahme des Formmaterials durch die Einfuehrungsoeffnung ein Druck hergestellt wird, undc)dass der Fluidisationsdruck und der Aufnahmedruck unabhaengig gesteuert werden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus verschiedenen Formmaterialien, vorzugsweise Formsand, und wird z. B. in dar Gießereitechnik angewendet.

Charakteristik tier bekannten technischen Lösungen

Bei Benutzung der bekannten Verfahren zur Herstellung von Formteilen ist es über einen langen Zeitraum ein Problem gewesen, sowohl den hohen Kompressionsgrad des Formmaterials zu erreichen, der für die Stabilität der Form erforderlich ist, als auch eine genügend hohe Fertigungsgeschwindigkeit zu realisieren. Insbesondere für den Fall komplizierter Formteile mit vorstehenden Rippen und dergleichen werden in bestimmten Teilen der Formhöhlung turbulente Ströme erzeugt, wenn das Formmaterial unter hohem Druck eingeleitet wird. Die turbulenten Ströme führen zu einer Zunahme einer ungleichmäßigen Füllung und folglich zu einer ungleichmäßigen Dichte in dem Formteil. Erfolgt die Einleitung des Formmaterials bei einem relativ geringen Druck, nimmt die Zykluszeit in unvertretbarem Maße zu und eine ausreichende Dichte kann nicht an allen Stellen des Formteils erreicht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Qualität der Formteile zu verbessern und die Arbeitsproduktivität zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen durch eine automatische, Formteile herstellende Vorrichtung der Art, die aus einer Formkammer mit gegeneinander beweglichen Druckplatten besteht, wobei an diesen Platten Formplatten befestigt sind, und in welche Formmaterial durch Druckinjektion in die Formkammer durch einen trichterförmigen Haupteinlaß von einer Zuführung des oben genannten Einlasses eingefüllt werden kann, zu schaffen, das die Herstellung von Formteilen mit einer stabilen hohen Dichte bei geringer Zykluszeit ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) ein Druck im Innern der Zuführung in dem trichterförmigen Einlaß zur Auslösung der Füllung und Fluidisation des Formmaterials injiziert wird,

b) über der Zuführung für die Aufnahme des Formmaterials durch die Einführungsöffnung ein Druck hergestellt wird, und

c) der Fluidisationsdruck und der Aufnahmedruck unabhängig gesteuert werden.

Es ist möglich, durch diese Kombination wegen der Einleitung des Drucks in dem Trichtereinlaß selbst eine geringe Zykluszeit zu erreichen, da diese eine Arbeitsweise mit einem relativ hohen Fülldn.nk von Anfang an ohne die Gefahr der Brückenbildung in dem Trichter erlaubt. Die Fluidisation des Trichterbereiches sichert eine laminare Strömung während des letzten Teils der Füllung, da eine geringe Reibung zwischen den Komponenten des Formmaterials gewährleistet ist. Die unabhängige Steuerung des Fluidisationsdruckes und des Füllungsdruckes bieten die Möglichkeit, den Druckgrad einzustellen, der durch Versuch erprobt worden ist, um den optimalen Druck zu haben, wenn Formteile einer vorgegebenen Form hergestellt werden.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen sind sowohl der Aufnahmedruck als auch der Fluidisationsdruck unabhängig von den momentanen Druckwerten über der Zuführung und innerhalb der trichterförmigen Einlaßöffnung gesteuert worden. Da keine Versuche unternommen wurden, um eine kontinuierliche Einstellung der Abhängigkeit der realistischen Werte in den relevanten Bereichen zu erlangen, gab es keine Möglickeit, eine Druckentwicklung unabhängig von der genauen Form der hergestellten Formteile zu realisieren.

Bei einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Formkammer mit einer Vakuumquelle an bestimmten Punkten auf den „Schattenbereichen" verbunden werden.

Auf diese Weise wurde das Folgende erreicht, und zwar teilweise eine Verringerung der Zykluszeit und teilweise eine bessere Füllung der kritischen „Schattenbereiche" in der Formhöhlung, d. h. den Bereichen hinter den vorstehenden Rippen und dergleichen.

-2- Z38 745

In der DE-OS 1941736 ist ein Verfahren beschrieben, gemäß welchem die Formkammer während der Sandeinleitung einem Vakuum ausgesetzt ist, aber das Vakuum wird einzig und allein deshalb bereitgestellt, um den wirksamen Druck zwischen der Formhöhlung und dem Raum über der Zuführung durch die Verbindung der Formhöhlung mit der Vakuumquelle durch einen relativ breiten Schlitz im Boden der Formkammer zu erhöhen. In dieser Veröffentlichung gibt es keine Beschreibung einer Vakuumbereitstellung durch in der Oberfläche der Formkammer in einem Abstand befindliche Öffnungen. Durch den Einsatz einer Druckquelle anstelle der Vakuumquelle wird, wie gemäß der Erfindung vorgeschlagen, beim Abziehen eine wirksame Reinigung der Filter oder Düsen, durch welche das Vakuum an den Durchgangsöffnungen erzeugt wird, sichergestellt, und für die Vakuum- und Druckeinleitung in die Formkammer können dieselben Durchgangsöffnungen und Versorgungsleitungen benutzt werden. Außerdem ist diefür das Abziehen geeignete Druckinjektion besonders günstig, was die oben erwähnten kritischen „Schattenbereiche" betrifft.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeipiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist in schematischer Darstellung eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren erforderliche Vorrichtung gezeigt. Bei dieser in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird ein Behälter 1 zur Speicherung des Formsandes 2 verwendet, welcher, wie der Name angibt, normaler Sand ist, aber es ist auch möglich, andere geeignete Formmaterialien zu verwenden. Durch Luftkanäle 3 an den Seitenwänden des Behälters wird Druckluft in den Raum über dem Sand 2 zugeführt. In der dargestellten Ausführungsform wird eine Fluidisation des Sandes an dem trichterförmigen Einlaß 4 des Behälters gewährleistet, indem Luft unter hohem Druck durch die Zuführungsrohre 5 eingelassen wird, und dadurch werden Lufthohlräume und eine Fluidisation über dem Einlaß 4 geschaffen, wie dies durch die Pfeile und punktierten Linien angegeben ist. In der dargestellten Ausführungsform wird die unter Druck stehende Luft von einem Druckluftbehäiter 6 geliefert, der mit Druckluft von einem Kompressor durch ein Ventil 7 versorgt wird. Unter dem Behälter 1 ist eine Formkammer 8 vorgesehen, welche in ihrer seitlichen Richtung durch Formplatten 9 und 10 begrenzt ist. Die Formplatten werdn von Druckplatten 11 beziehungsweise 12 getragen, welche mittels eines Kolbensystems 13 (es ist nur ein Kolben wiedergegeben) so angeordnet sind, daß sie unter hohem Druck gegeneinander geführt werden können. In den Formplatten sind Durchgangsöffnungen 14 gekennzeichnet, welche über Zuführungsleitungen und ein Dreiwegeventil 15 mit einer Vakuumquelle 16 beziehungsweise einer Druckquelle 17 verbunden werden können. In der in der Zeichnung dargestellten Position hat die Formaufnahme gerade begonnen, und der Sand 2 wird von dem trichterförmigen Einlaß 4 unter hohem Druck in die Fromkammer 8 mit einer Druckinjektion durch eine poröse Platte am Boden des Trichters gepreßt, so, wie es durch die Pfeile angezeigt ist. Die Aufnahme des Sandes und die Kompression in der Formkammer 8 wird durch die Schaffung eines Vakuums von der Vakuumquelle 16. Während des letzten Teils der Sandaufnahme wird über dem Sand außerdem ein gesteuerter Druck aufgebaut, und die untere Druckinjektion dient der Fluidisation des Trichterbereiches. Während die Sandaufnahme noch in Betrieb ist, werden die Formplatten 9 und 10 gegeneinander geführt, aktiviert durch einen Arbeitszylinder, der nicht dargestellt ist, welcher die Druckplatten 11 und 12 gegeneinander in Bewegung setzt.

Die Bewegung der Druckplatten wird sofort nach der Aufnahme der genauen Menge des Sandes in die Formkammer abgebrochen, und anschließend wird die Form fertiggestellt.

Das Entfernen der Formplatte 10 wird durch das Bewegen des Kolbens (nicht dargestellt) und der Druckplatte 12 aus der Form in programmierter Weise bewirkt; gleichzeitig wird die Druckluft aus der Druckluftquelle 17 durch die Durchgangsöffnungen 14 zugeführt, so daß ein positiver Druck gegen die Form begrenzenden Oberflächen gewährleistet ist. Die Form 8 wird aus der Formkammer mittels des gezeigten Kolbens 13 und der Druckplatte 11 entfernt und vorwärts gedruckt, um sich mit den zuvor erzeugten Formen in einer bekannten Art und Weise zusammen zu stellen. Schließlich wird die Formplatte 9 durch Bewegen des Kolbens 13 und der Druckplatte 11 von der zuletzt hergestellten Form in programmierter Weise durch gleichzeitige Injektion von Druckluft aus der Quelle 17 durch die Öffnungen 14 abgezogen. Der Kolben 13 und die Druckplatte 11 kehren zu ihren Ausgangspositionen in der Formkammer zurück. Danach wird die Druckplatte 12 mittels des nicht dargestellten Kolbens zur Ausgangsposition zurück bewegt. Nun kann die neue Aufnahme beginnen.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen durch eine automatische. Formteile herstellende, Vorrichtung der Art, die aus einer Formkammer mit gegeneinander beweglichen Druckplatten besteht, wobei an diesen Platten Formplatten befestigt sind, und in welche Formmaterial durch Druckinjektion in die Formkammer durch einen trichterförmigen Haupteinlaß von einer Zuführung des oben genannten Einlasses eingefüllt werden kann, gekennzeichnet dadurch, daß

   a) ein Druck im Innern der Zuführung in dem trichterförmigen Einlaß zur Auslösung der Füllung und Fluidisation des Formmaterials injiziert wird,

   b) daß über der Zuführung für die Aufnahme des Formmaterials durch die Einführungsöffnung ein Druck hergestellt wird, und

   c) daß der Fluidisationsdruck und der Aufnahmedruck unabhängig gesteuert werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Formkammer (8) an bestimmten Punkten der „Schattenbereiche" (14) der Formkammer mit einer Vakuumquelle (16) verbunden ist.
3. 3. Verfahren nach Punkt 2,gekennzeichnet dadurch, daß beim Abziehen anstelle einer Vakuumquelle (16) eine Druckquelle (17) eingeschaltet ist.

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