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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Siebbelägen.
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Siebbeläge werden unter anderem für Schwingsiebe verwendet, bei welchen unterschiedliche Materialien in Form von Schüttgütern klassiert werden können. Damit die Materialien über die Siebbeläge gefördert und getrennt werden können, werden die Schwingsiebe von Richterregern angetrieben. Die Siebbeläge bestehen aus rechteckigen Kunststoffplatten, die je nach Bedarf eine Vielzahl von Öffnungen zur Klassierung des Schüttguts aufweisen. Hierbei sind die Varianten hinsichtlich Form und Größe der Siebbelagsöffnungen vielfältig. Die Öffnungen werden üblicherweise beim Guss der Siebbelagsplatten durch entsprechende Einsätze in den Gießformen ausgespart. Je nach Beanspruchung der Siebbeläge werden diese gegebenenfalls mit einer Einlage oder einem Geflecht aus Metall verstärkt. Als Material kommt vor allem Polyurethan zum Einsatz.
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Aus der
DE 21 24 172 A ist eine Form zur Herstellung von armierten als auch nicht armierten Siebböden aus Kunststoff bekannt, bei der der Formboden der Gießform aus einer gitterförmigen Armierung besteht, die zusammen mit einem Formrahmen auf einen Unterboden auflegbar ist. Die gitterförmige Armierung ist dabei von unterschiedlichen Formstücken für die Öffnungen der Siebböden durchdrungen und dient somit als Maske.
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Siebböden bzw. Siebbeläge unterliegen einem hohen Verschleiß. Daher ist eine häufige Auswechselung der Siebböden notwendig. Daher ist es einerseits notwendig, die Siebbeläge preisgünstig und wirtschaftlich herzustellen aber andererseits auch für eine hohe Maßgenauigkeit bei der Fertigung zu sorgen, so dass auf eine Nachbearbeitung der Siebböden verzichtet werden oder auf ein geringes Maß reduziert werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von Siebbelägen zu verbessern, wobei vor allem eine wirtschaftliche Fertigung der Siebbeläge durch schnelle Bereitstellung einer Gießform für unterschiedlichste Anforderungen an die Siebbeläge hinsichtlich Siebgröße und Form gewährleistet werden soll.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und in der Beschreibung enthalten.
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Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen von Siebbelägen aus Kunststoff, mit einer Gießform die aus einem Formboden und einem Formrahmen gebildet ist, bereitgestellt, der aus vier Einzelelementen besteht. Die Einzelelemente, üblicherweise zwei Längs- und zwei Querelemente, bilden einen rechteckigen Formrahmen und klemmen den Formboden in diesem ein. Weiterhin umfasst die Vorrichtung ein festes Anschlagelement für eines der Einzelelemente des Formrahmens und eine Spannvorrichtung zur kraftschlüssigen Verbindung der vier Einzelelemente zu dem Formrahmen, wobei an den parallel zu dem Anschlagelement ausgerichteten Einzelelementen je zwei Aufnahmen für die beiden senkrecht zum Anschlagelement ausgerichteten Einzelelemente vorgesehen sind.
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Die Einzelelemente und der Formboden der Gießform liegen üblicherweise auf der Platte eines Heiztisches auf, an dem auch das Anschlagelement befestigt ist. Eines der Einzelelemente wird an dem Anschlagelement angelehnt und ausgerichtet und die übrigen Einzelelemente um den Formboden herum angeordnet. Hierbei werden die Einzelelemente, die senkrecht zum Anschlagelement ausgerichtet sind und die Seitenwangen der Gießform darstellen, so angeordnet, dass sie in die jeweiligen Aufnahmen der parallel zum Anschlagelement ausgerichteten Einzelelemente, also Ober- und Unterteil des Formrahmens eingreifen. Bei Betätigung der Spannvorrichtung wird nun senkrecht auf das dem Anschlagelement gegenüberliegende Einzelelement des Formrahmens ein Anpressdruck ausgeübt, bis die Fugen zwischen den Einzelelementen und den Fugen zwischen Formboden und Formrahmen geschlossen sind. Hierbei wirken die Einzelelemente selbstzentrierend zusammen. Weiterhin sind die Einzelelemente nach Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung derart dicht miteinander verbunden, dass auf ein zusätzliches Dichtelement verzichtet werden kann. Mit der Erfindung wird somit auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Siebbelägen bereitgestellt, mit welcher vor dem Giessen eines Siebbelags in einer Gießform mittels der Spannvorrichtung ein Anpressdruck auf die ausgerichteten Einzelelemente des Formrahmens, den Formboden und das Anschlagelement erzeugt wird, derart, dass die Gießform fixiert und gegen das Anschlagelement festgelegt wird.
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Anschließend kann direkt mit dem Giessen des Kunststoffs, vorzugsweise Polyurethan begonnen werden.
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Vorteilhafterweise sind dabei die Aufnahmen an den parallel zum Anschlagelement ausgerichteten Einzelelementen in Form einer selbstzentrierenden Führungsnut vorgesehen. Diese Nut kann eine dreieckige, halbkreisförmige oder polygonale Form aufweisen. Dementsprechend weisen die senkrecht zum Anschlagelement ausgerichteten Einzelelemente des Formrahmens eine Stirnkante mit einem selbstzentrierenden Querschnitt auf. Dieser ist jeweils komplementär zur Führungsnut. Dies hat zur Folge, dass die Einzelelemente beim Aufbringen des Anpressdrucks in der Führungsnut selbsttätig ausgerichtet werden. Hierdurch wird die exakt rechtwinklige Anordnung der Gießform erreicht.
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Damit weist der Formrahmen zudem senkrecht zum Anschlagelement eine formschlüssige Verbindung auf. Zusätzlich wird durch geometrische Ausprägung der Führungsnut und der zugehörigen Stirnkante des jeweiligen Einzelelements die Abdichtfunktion erzeugt.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das an dem Anschlagelement anliegende Einzelelement des Formrahmens formschlüssig mit dem Anschlagelement verbunden ist. Da das Verhältnis von Dicke zu Höhe des Einzelelements sehr klein ist, neigt dieses ohne Anschlag zum Kippen, wodurch die Ausrichtung des Formrahmens erschwert wird. Zur Vermeidung des Kippens fest fixierte Anschlagelement eine Vertiefung oder eine Nut aufweisen. Entsprechend kann an dem Einzelelement ein Vorsprung oder eine Feder an seiner dem Gießraum abgewandten Seite angeordnet sein. Sobald der Vorsprung oder die Feder in die Vertiefung oder Nut des Anschlagelements eingreift, wird ein Verkippen des Einzelelements vermieden, so dass dieses auch ohne Anpressdruck in einer aufrechten Position verbleibt.
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Vorteilhafterweise ist das Anschlagelement der Vorrichtung derart auf einem Heiztisch angeordnet, dass es zur Aufnahme einer Vielzahl von Einzelelementen für eine entsprechende Anzahl von Formrahmen oder Gießformen geeignet ist. Dies bedeutet, dass das Anschlagelement aus einer fest fixierten Leiste bestehen kann, die beidseitig Aufnahmen oder eine Aufnahme für eine Vielzahl von Einzelelementen besitzt.
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Zur Befestigung der Siebbeläge auf den Schwingsieben bzw. der Tragkonstruktion der Schwingsiebe werden üblicherweise Kunststoffbolzen, sogenannte Pins, verwendet, die die Siebbeläge nach Art einer Dübelverbindung auf der Unterkonstruktion fixieren. Auch die Kunststoffbolzen oder Pins bestehen üblicherweise aus Polyurethan. Dementsprechend sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Einzelelemente des Formrahmens und/oder der Formboden eine Negativform für die späteren Verbindungselemente der Siebbeläge aufweisen. Daher ist es von Vorteil, wenn der Formboden der Gießform wenigstens zweiteilig vorgesehen ist. Dadurch kann in den äußeren, dem Formrahmen zugewandten Bereichen des Formbodens beidseitig eine auswechselbare Randleiste vorgesehen werden. Da die Negativformen für die Verbindungselemente im Randbereich der Siebbeläge angeordnet sind, können über die auswechselbaren Randleisten unterschiedliche geometrische Formen für unterschiedliche Verbindungsmittel, also unterschiedliche Formen von Pins, realisiert werden.
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Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht zudem vor, dass die Gießform einen lösbaren Gießkern aufweist. Mit dem Gießkern, der ein Formsegment darstellt, durch welches beim Gießen der Siebbeläge bestimmte Bereiche innerhalb der Gießform ausgespart werden können, werden die Sieböffnungen definiert. Um die Gießform für unterschiedliche Arten von Siebbelägen verwenden zu können, ist es daher vorteilhaft, wenn die Gießkerne lösbar angeordnet sind. So können diese je nach gewünschter Lochgröße oder Lochform ausgetauscht werden. Hierzu ist im Formboden der Gießform wenigstens eine Aufnahme für einen lösbaren Gießkern vorgesehen. Zur Verbindung des lösbaren Gießkerns mit der Gießform kann ein Magnet an dem Gießkern oder an dem Formboden angeordnet sein. Hierzu eignen sich Permanentmagnete, Elektromagnete oder invertierte Magnete. Dadurch wird ein besonders schneller Einbau der Gießkerne und somit eine besonders schnelle Umrüstzeit bei geänderter Geometrie der Siebbeläge gewährleistet.
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Weiterhin kann die Gießform eine Auswurfvorrichtung zum Entfernen der lösbaren Gießkerne aus dem Formboden aufweisen. Diese Auswurfvorrichtung kann mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch wirken.
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Falls mehrere Gießkerne in der Gießform befestigt werden müssen, ist es von Vorteil, wenn zusätzlich zu den Aufnahmen noch Zentriervorrichtungen zur exakten Ausrichtung der lösbaren Gießkerne vorgesehen sind. Diese können in Form von zwei Bohrungen ausgeführt sein, die mit entsprechenden Zapfen an den Gießkernen korrespondieren.
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Um die Siebbeläge nach dem Erhärten besser aus der Gießform entnehmen zu können, können Formrahmen und/oder Formboden und/oder die lösbaren Gießkerne eine Antihaftschicht aufweisen oder mit einem Trennmittel versehen sein. Damit wird gewährleistet, dass nach dem Entfernen des Siebbelages keine Zeit für eine spezielle Reinigung der Gießform aufgewendet werden muss.
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Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert.
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Dabei zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht auf einen Teil einer Gießform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 eine perspektivische Ansicht einer Gießform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Anzahl von Gießkernen
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3 das Detail X aus 1 in vergrößerter Darstellung
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4 das Detail Y aus 1 in vergrößerter Darstellung
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5 einen Schnitt durch eine Gießform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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6 einen Teil einer Draufsicht auf eine weitere Ausführungsvariante einer Gießform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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7 einen Schnitt durch einen Teil der Gießform gem. 6 entlang der Schnittlinie VII-VII
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8 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Gießformen
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In 1 ist ein Teil einer Gießform 1 mit einem Formboden 3 und zwei Einzelelementen 21, 23 eines Formrahmens 2 dargestellt. Im Formboden 3 sind mehrere Aufnahmen 31 für Gießkerne (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Aufnahmen 31 sind kreisrunde Aussparungen, in die beispielsweise ein Verbindungselement oder ein Zapfen des Gießkerns eingesetzt werden kann. Neben den oder um die Aufnahmen 31 sind zusätzlich zwei um 180° versetzte kleinere Bohrungen 32 im Formboden 3 angeordnet, durch die mit entsprechenden korrespondierenden Zapfen die Gießkerne exakt in der Gießform 1 ausgerichtet werden können. Weiterhin weist der Formboden 3 Aussparungen 33 für die Befestigungskonstruktion der Siebbeläge auf den Schwingsieben auf. Dementsprechend sind an dem Einzelelement 23, in diesem Fall eine Seitenwange des Formrahmens 2 Negativformen 34 für die späteren Befestigungsbolzen ausgeprägt. Je nachdem, welche Art von Befestigungsbolzen für die spätere Befestigung der Siebbeläge gewünscht ist, kann auch die Form der Aussparung 33 variieren. Daher ist diese an einem auswechselbaren Randelement 35 angeordnet, das einen Teil des Formbodens 3 bildet. Das auswechselbare Randelement 35 wird über Schrauben mit dem Formboden 3 verschraubt und schließt in Länge und Höhe bündig mit diesem ab.
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Bei der in 2 dargestellten Gießform sind bereits einige Gießkerne 7 in den Formboden 3 eingelassen. Die Gießkerne 7 bestehen üblicherweise aus Aluminium. Aus der 5 wird deutlich, dass diese mittels eines magnetischen Verbindungselements 8, das sowohl auf den Gießkern 7 als auch auf den Formboden 3 wirkt, in dem Formboden 3 fixiert sind. Dazu wird an die Unterseite der Gießkerne 7 eine ferritische Platte 71 mittels einer Schraubverbindung fixiert.
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Die Details X und Y aus 1 hinsichtlich der Konstruktion der Gießform 2 sind in den 3 und 4 dargestellt. Die Stirnkanten der Einzelelemente 23, 24 sind bearbeitet, so dass sie mit den selbstzentrierenden Führungsnuten 6 des senkrecht zu den Einzelelementen 23, 24 angeordneten Einzelelements 21 zusammen wirken.
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6 zeigt eine teilweise Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Gießform 1. Diese Gießform 1 weist eine Auswurfvorrichtung für die Gießkerne 7 auf. Diese sieht einen abgedichteten Fluidkanal 13 von der Oberseite eines Einzelelements 23, 24 bis zur Aufnahme 31 des Magneten 8 im Formboden 3 vor. Der Fluidkanal 13 verläuft daher von der Außenseite der Gießform 1 durch den Formrahmen 2 und den Formboden 3 bis zu den jeweiligen Gießkernen 7. Dabei umgibt der Fluidkanal 13 die Aufnahme 31 bzw. den Magneten 8 des Gießkerns 7 und ist an seiner Oberseite gegenüber dem Formboden 3 durch einen entsprechenden Kolben oder Kolbenring 12 abgedichtet. Der Kolben 12 ist in 7 dargestellt, die einen Schnitt durch die Gießform aus 6 entlang der Schnittlinie VII-VII zeigt. Der Kolben 12 ist unter Beibehaltung seiner Dichtfunktion verschieblich gelagert. Wenn ein Fluid in Form von Druckluft oder Hydrauliköl in den Fluidkanal 13 gegeben und entsprechender Druck in diesem aufgebaut wird, wird der zugehörige Kolben 12 aus seiner Ausgangposition verschoben und wirkt auf den Gießkern 7. Wenn die Kraft, die aus dem Kolben 12 auf den Gießkern 7 wirkt, die Anziehungskraft des Magneten 8 übersteigt, wird der Gießkern 7 dementsprechend aus dem Formboden 3 ausgeworfen.
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8 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht. Die Vorrichtung umfasst eine Platte 9, die Teil eines Heiztisches ist. Weiterhin weist die Vorrichtung ein Anschlagelement 4 auf, das auf der Platte 9 befestigt ist. Entlang des festen Anschlagelements 4 sind die unterschiedlichen Gießformen 1 auf der Vorrichtung ausgerichtet. Die parallel zu den Kanten des festen Anschlagelements 4 angeordneten und an diesem festliegenden Einzelelemente 21 weisen jeweils einen Vorsprung 10 auf, der in einer entsprechenden Nut 11 des Anschlagelements 4 geführt ist. Die Spannvorrichtung 5, die ebenfalls an der Platte 9 befestigt ist, umfasst einen Knaufhebel 51, der nach oben und unten verstellt werden kann. Im dargestellten geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung 5 übt diese über einen Dorn 52 einen Anpressdruck auf ein dem Anschlagelement 4 gegenüberliegendes Einzelelement 22. Durch den Anpressdruck wird der gesamte Formrahmen 2 mit den Einzelelementen 21, 22, 23, 24 zusammen mit dem Formboden 3 an dem Anschlagelement 4 fixiert, gleichzeitig ausgerichtet und gedichtet. Aufgrund der geometrischen Form der Stirnkanten der einen Einzelelemente 23, 24 und den entsprechenden Ausnehmungen in den anderen Einzelelementen 21, 22 werden die Einzelelemente 21, 22, 23, 24 derartig zusammengeführt, dass eine nachträgliche Justierung der Gießform entfallen kann. Dementsprechend sind die Rüstzeiten für den Zusammenbau und die Vorbereitung der Gießformen für den auf die Entnahme des erhärteten Siebbelags folgenden Gießvorgang extrem kurz. Selbst bei geänderten Anforderungen an die Siebbelagsgeometrie, insbesondere die Sieböffnungen, kann der Umbau in kürzester Zeit und ohne zusätzliches Werkzeug erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gießform
- 2
- Formrahmen
- 21, 22, 23, 24
- Einzelelement Formrahmen
- 3
- Formboden
- 31
- Aufnahmen für lösbare Gießkerne
- 32
- Zentriervorrichtung
- 33
- Aussparung
- 34
- Negativform
- 35
- Teil des Formbodens 3, auswechselbare Randleiste
- 4
- Anschlagelement
- 5
- Spannvorrichtung
- 51
- Knaufhebel
- 52
- Dorn
- 6
- Aufnahme für Einzelelement 23, 24
- 7
- Lösbarer Gießkern
- 8
- Magnet, magnetisches Verbindungsmittel
- 9
- Platte
- 10
- Vorsprung am Einzelelement 21
- 11
- Aufnahme am festen Anschlagelement 4
- 12
- Verschlussstopfen
- 13
- Fluidkanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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