DE102011120209A1 - Device, useful to generate pourable markings on core or mold for casting of molded part, includes position-variable mechanical units, an elastically deformable element, and a system to produce and transmit restoring force to position units - Google Patents
Device, useful to generate pourable markings on core or mold for casting of molded part, includes position-variable mechanical units, an elastically deformable element, and a system to produce and transmit restoring force to position units Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Kern oder an einer Gießform, bevorzugt an einem Sandkern oder an einer Sandgießform, für den Abguss eines Gießteiles.The invention relates to a device for producing a pourable marking on a core or on a casting mold, preferably on a sand core or on a sand mold, for the casting of a casting.
Um Gießereiprodukte in Serienfertigung eindeutig identifizierbar zu machen, bedarf es einer eindeutigen Kennzeichnung. Zur Vermeidung von Fehlern durch Vertauschen wird eine Kennzeichnung des Gußteiles zu einem möglichst frühen Zeitpunkt des Produktionsprozesses angestrebt. Ziel ist eine direkte Kennzeichnung des Gußteiles während des Urformens.To make foundry products in series production clearly identifiable, it requires a clear identification. To avoid errors by swapping a marking of the casting is sought at the earliest possible date of the production process. The aim is a direct identification of the casting during the prototyping.
Aus dem Stand der Technik bekannt ist die Anordnung einer Gießuhr in einer die Gussteiloberfläche bestimmenden Oberfläche des Formhohlraumes einer Gießform. Eine solche Gießuhr wird beispielsweise in der
Aus der
Eine andere Methode der Fertigung abgießbarer Markierungen an einem Sandkern oder an einer Sandgießform besteht darin, in die die Gussteiloberfläche bestimmende Oberfläche eines fertiggestellten Sandkernes oder einer fertiggestellten Sandgießform nachträglich eine Gravur einzuarbeiten.Another method of producing pourable markings on a sand core or on a sand casting mold is to subsequently incorporate engraving into the surface of a finished sand core or of a finished sand casting mold which determines the casting surface.
Die Analyse des Standes der Technik zeigt, dass bekannte Lösungen zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Kern oder an einer Gießform, insbesondere an einem Sandkern oder an einer Sandgießform, entweder nicht ausreichend sicher sind, was die Eindeutigkeit der Markierung eines abzugießenden Gussteiles betrifft, oder sich nicht oder nur mit hohem Aufwand in bestehende automatisierte Anlagen zur Fertigung von Kernen oder Gießformen integrieren lassen und mit erheblichen zusätzlichen Kosten verbunden sind. Außerdem sind alle bekannten Lösungen zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Kern oder an einer Gießform mit mindestens einem zusätzlichen Arbeitsschritt bei der Fertigung eines Kernes oder an einer Gießform verbunden.The analysis of the prior art shows that known solutions for producing a pourable marking on a core or on a casting mold, in particular on a sand core or on a sand casting mold, either are not sufficiently secure as far as the uniqueness of the marking of a casting to be casted is concerned can not or only with great effort into existing automated plants for the manufacture of cores or molds integrate and are associated with significant additional costs. In addition, all known solutions for producing a pourable marking on a core or on a casting mold are associated with at least one additional working step in the manufacture of a core or on a casting mold.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Kern oder an einer Gießform für den Abguss eines Gießteiles, die die vorgenannten Nachteile vermeidet.The object of the invention is to provide a device for producing a pourable marking on a core or on a casting mold for the casting of a casting, which avoids the aforementioned disadvantages.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Kern oder an einer Gießform für den Abguss eines Gießteiles mit den Merkmalen des 1. Anspruches gelöst. Die Ansprüche 2 bis 8 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung.The object of the invention is achieved by a device for producing a pourable marking on a core or on a casting mold for the casting of a casting with the features of the first claim.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens
- a) mehrere positionsvariable mechanische Mittel, die an einem definierten Ort der den Kern abbildenden Form oder des den Formhohlraum der Gießform abbildenden Modells, Formelementes oder Formkastens so angeordnet sind, dass bei der Fertigung des Kernes oder der Gießform abgießbare Aufwölbungen oder Ausnehmungen in einer beim Gießprozess die Oberfläche des Gussteiles bestimmenden Oberfläche des Kernes oder der Gießform ausgebildet werden, wobei die Gesamtheit der von den positionsvariablen mechanischen Mittel ausgebildeten Aufwölbungen oder Ausnehmungen einen Markierungscode darstellen,
- b) ein in Richtung der Oberfläche des Kernes oder der Oberfläche der Gießform vor den die abgießbaren Aufwölbungen oder Ausnehmungen ausbildenden positionsvariablen mechanischen Mitteln angeodnetes elastisch verformbares Element,
- c) ein System zur Erzeugung sowie zur Übertragung einer Stellkraft zur Positionierung der positionsvariablen mechanischen Mittel und
- d) ein mit dem System zur Erzeugung einer Stellkraft verbundenes Steuerungssystem zur Einstellung des Markierungscodes.
- a) a plurality of variable position mechanical means, which are arranged at a defined location of the core forming mold or the mold cavity of the mold model, mold element or mold box so that in the manufacture of the core or the mold pourable bulges or recesses in a casting process the surface of the casting defining surface of the core or the casting mold are formed, wherein the entirety of the bulges formed by the position variable mechanical means or Recesses represent a marking code,
- b) an elastically deformable element disposed in the direction of the surface of the core or the surface of the casting mold in front of the position-variable mechanical means forming the pourable bulges or recesses,
- c) a system for generating and transmitting a force for positioning the position-variable mechanical means and
- d) a control system connected to the system for generating an actuating force for setting the marking code.
Bevorzugt sind die positionsvariablen mechanischen Mittel als innerhalb eines Grundkörpers zwischen mindestens zwei Positionen bewegbare Stößel ausgebildet. Die Stößel sind in im Grundkörper ausgebildeten Kanälen angeordnet, jeweils separat bewegbar und werden durch das System zur Erzeugung sowie zur Übertragung einer Stellkraft zwischen den mindestens zwei Positionen in den Kanälen gleitend hin- und herbewegt, wobei sie in einer ersten vorgeschobenen Position gegen das elastisch verformbare Element drücken und dieses ausbeulen, so dass in der die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmenden Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes eine Aufwölbung ausgebildet wird, und in einer zweiten zurückgezogenen Position das elastisch verformbare Element nicht verformen.The position-variable mechanical means are preferably designed as plungers movable within at least two positions within a base body. The plungers are arranged in channels formed in the body, each movable separately and are slidably reciprocated by the system for generating and transmitting a force between the at least two positions in the channels, wherein in a first advanced position against the elastically deformable Press element and bulge this, so that in the surface of the core or the surface of the casting cavity of the mold-defining surface of the elastically deformable element is formed a bulge, and in a second retracted position, the elastically deformable element does not deform.
Das elastisch verformbare Element weist bevorzugt als Einlauföffnungen für die Stößel Sacklöcher auf, die korrespondierend zu den im Grundkörper befindlichen Kanälen angeordnet sind. Die Stößel greifen mindestens in der ersten vorgeschobenen Position in die Kanäle ein und drücken gegen den Boden des Sackloches, wobei dieser wie vorstehend beschrieben verformt wird, so dass in der die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmenden Oberfläche eine Aufwölbung ausgebildet wird. Besonders bevorzugt sind das elastisch verformbare Element und die Sacklöcher im elastisch verformbaren Element so ausgebildet, dass die Stößel in allen Positionen ihrer Hin- und Herbewegung mindestens partiell in die Sacklöcher eingreifen.The elastically deformable element preferably has blind holes as inlet openings for the plungers, which are arranged corresponding to the channels located in the base body. The plungers engage the channels at least in the first advanced position and press against the bottom of the blind hole, deforming as described above so that a bulge is formed in the surface defining the surface of the mold or the surface of the mold cavity cavity , Particularly preferably, the elastically deformable element and the blind holes in the elastically deformable element are formed so that the plunger engage at least partially in the blind holes in all positions of their reciprocating motion.
Der Boden der Sacklöcher kann eben ausgebildet sein und ebenso die den Sacklöchern abgewandte Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes, die die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmt, welche dann im nicht durch die Stößel verformten Zustand eben bleibt. Die den Sacklöchern abgewandte Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes kann im Bereich eines, mehrerer oder aller Sacklöcher jeweils korrespondierend zu einem Sackloch auch konvex gewölbt ausgebildet sein, so dass im nicht durch den Stößel verformten Zustand die in der Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes, die die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmt, im Bereich des Bodens eines Sackloches jeweils eine Ausnehmung ausgebildet wird.The bottom of the blind holes may be formed flat and also the blind holes facing away from the surface of the elastically deformable element, which determines the surface of the core or the surface of the casting cavity of the mold, which then remains flat in the not deformed by the plunger condition. The surface facing away from the blind holes surface of the elastically deformable element may be formed in the region of one, several or all blind holes corresponding to a blind hole also convex, so that in not deformed by the ram state in the surface of the elastically deformable element, the surface the core or the surface of the casting cavity of the mold determines, in each case a recess is formed in the region of the bottom of a blind hole.
Zwischen einem Stößel und dem Boden eines Sackloches kann ein Koppelelement vorgesehen sein, um den Boden eines Sackloches an einen Stößel anzukoppeln, so dass dieser jeder Hin- und Herbewegung des Stößels folgt und entsprechend Aufwölbungen oder Ausnehmungen in der Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes, die die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmen, ausgebildet werden.Between a plunger and the bottom of a blind hole, a coupling element may be provided to couple the bottom of a blind hole to a plunger so that it follows each reciprocation of the plunger and corresponding bulges or recesses in the surface of the elastically deformable element, the Surface of the core or the surface of the casting cavity of the mold determine, are formed.
Ein Stößel kann auch in mehr als in zwei Positionen einer Hin- und Herbewegung, beispielsweise in drei Positionen, positionierbar sein. Er kann dann in einer ersten vorgeschobenen Position gegen das elastisch verformbare Element drücken und dieses ausbeulen, so dass korrespondierend zum Boden eines Sackloches, d. h. im Wirkbereich des Stößels, in der die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmenden Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes eine Aufwölbung ausgebildet wird. In einer zweiten zurückgezogenen Position des Stößels wird korrespondierend zum Boden eines Sackloches eine Ausnehmung in der die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmenden Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes ausgebildet und in einer dritten Position des Stößels wird die die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmende Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes im Wirkbereich des Stößels eben sein.A plunger may also be positionable in more than two positions of reciprocation, for example in three positions. He may then press in a first advanced position against the elastically deformable element and this bulge, so that corresponding to the bottom of a blind hole, d. H. in the effective region of the plunger, in which the surface of the core or the surface of the casting cavity of the mold-defining surface of the elastically deformable element is formed a bulge. In a second retracted position of the plunger corresponding to the bottom of a blind hole a recess in the surface of the core or the surface of the casting cavity of the mold defining surface of the elastically deformable element is formed and in a third position of the plunger which is the surface of the core or the Be surface of the casting cavity of the mold-defining surface of the elastically deformable element in the effective range of the plunger flat.
Zur Erzeugung eines Matrixcodes als abgießbare Markierung sind in einem Grundkörper mehrere positionsvariable mechanische Mittel, beispielsweise in Form von in Kanälen gleitenden beweglichen Stößeln, angeordnet, wobei die Gesamtheit der angeordneten Kanäle bzw. Stößel eine Matrix bilden. Die die Oberfläche eines Kernes oder die Oberfläche eines Gießhohlraumes einer Gießform bestimmende Oberfläche der Vorrichtung wird von einem am Grundkörper angeordneten, die Öffnungen der die beweglichen Stößel führenden Kanäle überdeckenden elastischen Element gebildet. Jeder Stößel ist durch das System zur Erzeugung sowie zur Übertragung einer Stellkraft einzeln ansteuerbar und kann je nach Ausbildung in zwei oder mehr Positionen positioniert werden. Durch das Steuerungssystem wird ein aus Aufwölbungen und Ausnehmungen bzw. ebenen Oberflächenabschnitten bestehender Matrixcode generiert, der über das System zur Erzeugung sowie zur Übertragung einer Stellkraft entsprechende Positionen der Stößel bewirkt. Je nach Position eines Stößels wird in der Oberfläche des elastisch verformbaren Elementes, die die Oberfläche des Kernes oder die Oberfläche des Gießhohlraumes der Gießform bestimmt, an der mit dem Stößel korrespondierenden Stelle eine Aufwölbung, eine Ausnehmung bzw. ein ebener Oberflächenabschnitt gebildet. Die Gesamtheit der Aufwölbungen, Ausnehmungen bzw. ebenen Oberflächenabschnitte bilden den Matrixcode.In order to generate a matrix code as a pourable marking, a plurality of positionally variable mechanical means, for example in the form of movable tappets sliding in channels, are arranged in a base body, the totality of the arranged channels or tappets forming a matrix. The surface of a core or the surface of a casting cavity of a mold defining surface of the device is arranged by a arranged on the base body, the openings of the movable plunger leading channels covering elastic element. Each ram is individually controlled by the system for generating and transmitting a force and can be positioned depending on the training in two or more positions. The control system generates a matrix code consisting of bulges and recesses or flat surface sections, which is generated by the system for generating and causes the transmission of a force corresponding positions of the plunger. Depending on the position of a plunger, a bulge, a recess or a planar surface section is formed in the surface of the elastically deformable element which determines the surface of the core or the surface of the casting cavity of the casting mold at the location corresponding to the plunger. The totality of the bulges, recesses or planar surface sections form the matrix code.
Die Einbringung abgießbarer Markierungen in einen Kern oder eine Gießform für den Abguss eines Gießteiles hat den Vorteil, dass die Vorrichtung zur Erzeugung dieser abgießbaren Markierungen nicht durch den Gießprozess belastet wird und daher nicht für entsprechend hohe Temperaturen ausgelegt sein muss.The introduction of pourable markings in a core or a casting mold for the casting of a casting has the advantage that the device for producing these pourable markings is not burdened by the casting process and therefore does not have to be designed for correspondingly high temperatures.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für die Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Sandkern oder an einer Sandgießform anwendbar. Sie kann aber mit Vorteil auch für die Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Wachskern oder an einer Wachsgießform sowie an einem Kern oder einer Gießform für das Lost-Foam-Verfahren angewendet werden.The device according to the invention can be used, in particular, for producing a pourable marking on a sand core or on a sand casting mold. However, it can also be used with advantage for the production of a pourable marking on a wax core or on a wax mold and on a core or a casting mold for the lost foam process.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die positionsvariablen mechanischen Mittel nicht direkt mit dem Formstoff, z. B. Formsand des Sandkernes oder der Sandgießform, mit Bestandteilen des Formstoffbinders oder ggf. auch mit Schlichte in Kontakt kommen. Dadurch wird eine Verschmutzung der positionsvariablen Mittel und ggf. der Gleitbahnen, in denen sie sich bewegen, mit Formstoff oder mit Bestandteilen des Formstoffbinders, ggf auch mit Schlichte, verhindert.The particular advantage of the device according to the invention is that the position-variable mechanical means not directly with the molding material, for. As molding sand of the sand core or the sand mold, come into contact with components of the molding material binder or possibly also with sizing. This prevents contamination of the position-variable means and possibly the slideways in which they move, with molding material or with components of the molding material binder, if necessary also with sizing.
Die Ausbildung des elastisch verformbaren Elementes bestimmt wesentlich die durch die positionsvariablen mechanischen Mittel, beispielsweise die Stößel, in einer ersten vorgeschobenen Position bewirkten Aufwölbungen. Diese Aufwölbungen bilden sich bei geeigneter Ausbildung des elastisch verformbaren Elementes weitgehend unabhängig von der Form eines Stößels als gut abgießbare ballige Aufwölbung aus. Kanten, die insbesondere bei Sandkernen oder Sandgießformen zum Abbrechen neigen, werden vermieden. Die vorgenannte Ausbildung des elastisch verformbaren Elementes betrifft die Abmessungen des elastisch verformbaren Elementes, insbesondere die Abmessungen des Bodens der Sacklöcher und natürlich die elastischen Eigenschaften des elastisch verformbaren Elementes.The formation of the elastically deformable element substantially determines the bulges caused by the position-variable mechanical means, such as the plungers, in a first advanced position. These bulges are formed with suitable design of the elastically deformable element largely independent of the shape of a plunger as well pourable spherical bulge. Edges, which tend to break off especially in sand cores or sand casting molds, are avoided. The aforementioned design of the elastically deformable element relates to the dimensions of the elastically deformable element, in particular the dimensions of the bottom of the blind holes and of course the elastic properties of the elastically deformable element.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung für die Erzeugung einer abgießbaren Markierung an einem Sandkern oder an einer Sandgießform weiter erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe invention will be further explained with reference to an embodiment of an apparatus for producing a pourable mark on a sand core or on a sand mold. The accompanying drawings show in
In der ersten vorgeschobenen Position
Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der Vorrichtung zur Erzeugung einer abgießbaren Markierung wird diese so in einer Form zur Herstellung eines Sandkernes oder eines den Formhohlraum einer Sandgießform abbildenden Modells, Formelementes oder Sandformkastens angeordnet, dass die Oberfläche
Schließlich zeigt
Das elastisch verformbare Element
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Oberflächesurface
- 22
- Kanalchannel
- 33
- Grundkörperbody
- 44
- Stößeltappet
- 55
- System zur Erzeugung sowie zur Übertragung einer StellkraftSystem for generating and transmitting a force
- 66
-
erste vorgeschobene Position (eines Stößels
4 )first advanced position (a plunger4 ) - 77
-
zweite zurückgezogene Position (eines Stößels
4 )second retracted position (of a plunger4 ) - 88th
- elastisch verformbares Elementelastically deformable element
- 99
- Nutgroove
- 1010
- Sacklochblind
- 1111
- Aufwölbungupheaval
- 1212
-
Zwischenposition (eines Stößels
4 )Intermediate position (of a pestle4 ) - 1313
- Koppelelementcoupling element
- 1414
- Ausnehmungrecess
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- Artikel „Feine Spuren im Sand: Richter-Gravieranlagen beschriften preiswert Sandkerne in Gießereien” (http://www.werkzeugforum.de/Feine_Spuren_im_Sand_Richter-Gravieranlagen_beschriften_preiswert_Sandkerne_in.4392.98.html) [0006] Article "Fine traces in the sand: Judge engraving systems label low-priced sand cores in foundries" (http://www.werkzeugforum.de/Feine_Spuren_im_Sand_Richter-Gravieranlagen_beschriften_preiswert_Sandkerne_in.4392.98.html) [0006]
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