DD238745A5 - METHOD FOR PRODUCING SHAPED PARTS - Google Patents
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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. 1The invention relates to a process for the production of moldings from various molding materials, preferably molding sand, and is z. B. applied in foundry technology. The aim is to improve the quality of the molded parts and to increase the productivity of the work. The object is to provide a method that enables the production of molded parts with a stable high density and low cycle time. As a solution, the following method steps are proposed: a) that a pressure in the interior of the feed is injected into the funnel-shaped inlet to trigger the filling and fluidization of the molding material, b) that a pressure is produced above the feed for receiving the molding material through the introduction opening, and c) that the fluidizing pressure and the recording pressure are independently controlled. Fig. 1
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus verschiedenen Formmaterialien, vorzugsweise Formsand, und wird z. B. in dar Gießereitechnik angewendet.The invention relates to a process for the production of moldings from various molding materials, preferably molding sand, and is z. B. used in foundry technology.
Charakteristik tier bekannten technischen LösungenCharacteristic animal known technical solutions
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.Using the known processes for producing molded parts, it has long been a problem to achieve both the high degree of compression of the molding material required for the stability of the mold and to realize a sufficiently high production speed. Especially in the case of complicated molded parts with protruding ribs and the like, turbulent flows are generated in certain parts of the mold cavity when the molding material is introduced under high pressure. The turbulent flows lead to an increase in non-uniform filling and consequently uneven density in the molded part. If the introduction of the molding material at a relatively low pressure, the cycle time increases to an unacceptable extent and a sufficient density can not be achieved at all points of the molding.
Ziel der Erfindung ist es, die Qualität der Formteile zu verbessern und die Arbeitsproduktivität zu erhöhen.The aim of the invention is to improve the quality of the molded parts and to increase the labor productivity.
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, daßThe object of the invention is a method for the production of moldings by an automatic, mold-making device of the type, which consists of a mold chamber with mutually movable printing plates, wherein these plates mold plates are fixed, and in which mold material by pressure injection into the mold chamber through a funnel-shaped main inlet can be filled by a supply of the above-mentioned inlet, which allows the production of moldings with a stable high density at low cycle time. According to the invention the object is achieved in that
a) ein Druck im Innern der Zuführung in dem trichterförmigen Einlaß zur Auslösung der Füllung und Fluidisation des Formmaterials injiziert wird,a) a pressure in the interior of the feed in the funnel-shaped inlet for triggering the filling and fluidization of the molding material is injected,
b) über der Zuführung für die Aufnahme des Formmaterials durch die Einführungsöffnung ein Druck hergestellt wird, undb) over the feed for receiving the molding material through the insertion opening, a pressure is produced, and
c) der Fluidisationsdruck und der Aufnahmedruck unabhängig gesteuert werden.c) the fluidization pressure and the intake pressure are controlled independently.
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.It is possible to achieve a low cycle time by this combination because of the introduction of the pressure in the hopper inlet itself, since this allows a procedure with a relatively high Fülldn.nk from the beginning without the risk of bridging in the hopper. The fluidization of the funnel region ensures a laminar flow during the last part of the filling, as a low friction between the components of the molding material is ensured. The independent control of the fluidizing pressure and the filling pressure offer the possibility of adjusting the pressure level which has been experimentally tested in order to have the optimum pressure when producing molded parts of a predetermined shape.
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.In the previously known devices, both the pick-up pressure and the fluidization pressure have been controlled independently of the instantaneous pressures above the supply and within the funnel-shaped inlet port. Since no attempts were made to obtain a continuous adjustment of the dependency of the realistic values in the relevant areas, there was no possibility to realize a pressure development regardless of the exact shape of the molded parts produced.
Bei einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Formkammer mit einer Vakuumquelle an bestimmten Punkten auf den „Schattenbereichen" verbunden werden.In a possible embodiment of the method according to the invention, the molding chamber can be connected to a vacuum source at certain points on the "shadow areas".
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.In this way the following has been achieved, partly a reduction of the cycle time and partly a better filling of the critical "shadow areas" in the mold cavity, i.e. the areas behind the projecting ribs and the like.
-2- Z38 745-2- 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.In DE-OS 1941736 a method is described, according to which the mold chamber during the sand discharge is subjected to a vacuum, but the vacuum is provided solely and solely for the effective pressure between the mold cavity and the space above the feed through the connection Increase mold cavity with the vacuum source through a relatively wide slot in the bottom of the mold chamber. In this publication there is no description of a vacuum supply by openings located in the surface of the mold chamber at a distance. By using a source of pressure instead of the vacuum source, as proposed in the invention, upon removal, effective cleaning of the filters or nozzles, by which the vacuum is generated at the through holes, ensured, and for the vacuum and pressure introduction into the mold chamber can the same Through holes and supply lines are used. In addition, the pressure injection suitable for peeling is particularly favorable as far as the above-mentioned critical "shadow areas" are concerned.
Ausführungsbeispielembodiment
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.The invention will be explained in more detail below in an exemplary embodiment. In the accompanying drawing, a device required for carrying out the method according to the invention is shown in a schematic representation. In this apparatus shown in the drawing, a container 1 for storing the molding sand 2 is used, which, as the name indicates, is normal sand, but it is also possible to use other suitable molding materials. Through air channels 3 on the side walls of the container compressed air is supplied into the space above the sand 2. In the illustrated embodiment, fluidization of the sand at the funnel-shaped inlet 4 of the container is ensured by introducing air under high pressure through the delivery tubes 5 and thereby creating air voids and fluidization over the inlet 4, as indicated by the arrows and dotted Lines is indicated. In the illustrated embodiment, the pressurized air is supplied by a Druckluftbehäiter 6, which is supplied with compressed air from a compressor by a valve 7. Under the container 1, a mold chamber 8 is provided, which is limited in its lateral direction by mold plates 9 and 10. The mold plates are supported by pressure plates 11 and 12, respectively, which are arranged by means of a piston system 13 (only one piston is shown) so that they can be guided against each other under high pressure. In the mold plates through openings 14 are characterized, which can be connected via supply lines and a three-way valve 15 with a vacuum source 16 and a pressure source 17. In the position shown in the drawing, the mold holder has just begun, and the sand 2 is forced from the funnel-shaped inlet 4 under high pressure into the Fromkammer 8 with a pressure injection through a porous plate at the bottom of the funnel, as indicated by the arrows is displayed. The uptake of the sand and the compression in the mold chamber 8 is created by creating a vacuum from the vacuum source 16. During the last part of the sand pickup, a controlled pressure is also built up over the sand and the lower pressure injection serves to fluidize the hopper area. While the sand intake is still in operation, the mold plates 9 and 10 are guided against each other, activated by a working cylinder, which is not shown, which sets the pressure plates 11 and 12 against each other in motion.
Die Bewegung der Druckplatten wird sofort nach der Aufnahme der genauen Menge des Sandes in die Formkammer abgebrochen, und anschließend wird die Form fertiggestellt.The movement of the printing plates is stopped immediately after receiving the exact amount of sand in the mold chamber, and then the mold is completed.
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.The removal of the mold plate 10 is effected by moving the piston (not shown) and the pressure plate 12 out of the mold in a programmed manner; at the same time, the compressed air from the compressed air source 17 is supplied through the through-holes 14, so that a positive pressure is ensured against the mold-defining surfaces. The mold 8 is removed from the mold chamber by means of the piston 13 shown and the pressure plate 11 and printed forward to put together with the previously produced forms in a known manner. Finally, the mold plate 9 is withdrawn by moving the piston 13 and the pressure plate 11 from the last produced mold in a programmed manner by simultaneous injection of compressed air from the source 17 through the openings 14. The piston 13 and the pressure plate 11 return to their original positions in the molding chamber. Thereafter, the pressure plate 12 is moved back to the starting position by means of the piston, not shown. Now the new recording can begin.
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