DE102019134739B3 - Core shooting process and core shooting device for the production of cores with simultaneous hardening process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kernschießverfahren, das die Schritte aufweist:a. Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine;b. Einschießen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug;c. Auswerfen des ersten Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine;d. Aushärten des Kerns im ersten Kernschießwerkzeug;e. Wiederholen der vorherigen Schritte mit zumindest einem weiteren Kernschießwerkzeug, wobei das Einbringen des weiteren Kernschießwerkzeugs in die Kernschießmaschine parallel zum Auswerfen des vorherigen Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine oder parallel zum Aushärten des Kerns im vorherigen Kernschießwerkzeug erfolgt.Es wird weiterhin ein entsprechendes Kernschießwerkzeug beschrieben.The invention relates to a core shooting method comprising the steps of: a. Inserting a first core shooting tool into a core shooting machine; b. Shooting core molding material and a binder into the first core shooting tool; c. Ejecting the first core shooter tool from the core shooter machine; d. Curing the core in the first core shooting tool; e. Repeat the previous steps with at least one further core shooting tool, the introduction of the further core shooting tool into the core shooting machine parallel to the ejection of the previous core shooting tool from the core shooting machine or parallel to the hardening of the core in the previous core shooting tool. A corresponding core shooting tool is also described.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kernschießverfahren mit einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge, welche jeweils mindestens zwei Werkzeugkonturschalen beziehungsweise Werkzeughälften aufweisen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar sind, wobei die Kernschießwerkzeuge in der Schließstellung jeweils eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer bilden. Ein Kernschießverfahren ist beispielsweise bekannt aus der
Um komplexe Bau- oder Formteile zu gießen sind vielfach Kerne notwendig, die in Gussformen eingesetzt werden können, um beispielsweise Hohlräume des Bau- oder Formteils auszuformen. Derartige Kerne können mit Kernschießwerkzeugen hergestellt werden. Dabei wird üblicherweise ein Kernformmaterial aus Sand und einem Binder in das Kernschießwerkzeug eingeschossen. Dabei nimmt das Kernformmaterial die Form der von dem Werkzeug umschlossenen Hohlkammer an und kann anschließend ausgehärtet werden. Zur Aushärtung des Kernmaterials kann der Kern beispielsweise mit einem Gas begast bzw. durchströmt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Kern durch Hitzeeinwirkung auszuhärten, insbesondere durch Beheizung des Kernschießwerkzeugs.In order to cast complex structural or molded parts, cores are often necessary that can be used in casting molds, for example to form cavities in the structural or molded part. Such cores can be made with core shooting tools. A core molding material made of sand and a binder is usually shot into the core shooting tool. The core molding material assumes the shape of the hollow chamber enclosed by the tool and can then be cured. To harden the core material, a gas can be gassed or flowed through, for example, through the core. Alternatively, there is the possibility of hardening the core by the action of heat, in particular by heating the core shooting tool.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass die Kerne im Kernschießwerkzeug zum Aushärten innerhalb der Kernschießmaschinen verbleiben und dadurch für die Serienherstellung von Kernen hohe Taktzeiten einzukalkulieren sind. Der Kern muss dabei im Werkzeug „gebacken“ werden, bis er eine ausreichend dicke Wandung aufweist. Ferner ist es von Nachteil, dass zum Senken der Taktzeiten hohe Aushärttemperaturen notwendig sind, wodurch sich jedoch der Werkzeugverschleiß erhöht.The methods known from the prior art have the disadvantage that the cores in the core-shooting tool remain within the core-shooting machines for hardening and, as a result, high cycle times have to be taken into account for the series production of cores. The core has to be "baked" in the tool until it has a sufficiently thick wall. A further disadvantage is that high curing temperatures are necessary to reduce the cycle times, which, however, increases tool wear.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Kernschießverfahren bereitzustellen, das eine Serienherstellung von Kernen mit verringerten Taktzeiten ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide a core shooting method which enables the series production of cores with reduced cycle times.
Diese Aufgabe wird durch das vorgeschlagene Kernschießverfahren nach Anspruch 1 gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 12 betrifft ein entsprechendes Kernschießwerkzeug. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the proposed core shooting method according to
Demgemäß wird ein Kernschießverfahren unter Verwendung mehrerer Kernschießwerkzeuge vorgeschlagen, welche jeweils zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar sind, wobei die Kernschießwerkzeuge in der Schließstellung jeweils eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer bilden, wobei das Verfahren die Schrittabfolge aufweist:
- Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine;
- Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug;
- Auswerfen des ersten Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine;
- Aushärten des Kerns im ersten Kernschießwerkzeug, , wobei zum Aushärten des Kerns im Kernschießwerkzeug das Kernschießwerkzeug in einen Durchlaufhärteofen überführt wird;
- Wiederholen der vorherigen Schritte mit zumindest einem weiteren Kernschießwerkzeug, wobei das Einbringen des weiteren Kernschießwerkzeugs in die Kernschießmaschine gleichzeitig zum Auswerfen des vorherigen Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine oder gleichzeitig zum Aushärten des Kerns im vorherigen Kernschießwerkzeug erfolgt,
- wobei in jedem der Mehrzahl Kernschießwerkzeuge dieselbe geometrisch angepasste Hohlkammer ausbildet ist.
- Inserting a first core shooting tool into a core shooting machine;
- Introducing core molding material and a binder into the first core shooting tool;
- Ejecting the first core shooter tool from the core shooter machine;
- Hardening of the core in the first core shooting tool, the core shooting tool being transferred to a continuous hardening furnace for hardening the core in the core shooting tool;
- Repeating the previous steps with at least one further core shooting tool, the introduction of the further core shooting tool into the core shooting machine at the same time as ejecting the previous core shooting tool from the core shooting machine or at the same time as hardening the core in the previous core shooting tool,
- wherein the same geometrically adapted hollow chamber is formed in each of the plurality of core shooting tools.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man durch die Verwendung einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge und das Auswerfen von bereits mit Kernformmaterial befüllten Kernschießwerkzeugen aus der Kernschießmaschine zum einen nicht auf nur ein einziges Kernschießwerkzeug angewiesen ist, sondern bereits parallel dazu weitere Kernschießwerkzeuge für den Schießvorgang vorbereiten kann, während sich das erste Kernschießwerkzeug noch in der Maschine befindet. Zum anderen besteht ein großes Zeiteinsparpotenzial darin, dass der Härtevorgang aus der Maschine ausgelagert und in einen Härteofen verlagert wird. Gleichzeitig kann durch das Inkaufnehmen längerer Aushärtezeiten durch eine Absenkung der Aushärttemperatur die Belastung der einzelnen Werkzeuge bzw. die Verwendung von umweltfreundlichem anorganischen Binder ermöglicht werden. Verschlissene Werkzeuge können zudem sukzessive durch neue Werkzeuge ersetzt werden, sodass stets intaktes Kernschießwerkzeug zur Verfügung steht und Maschinenstillstandszeiten minimiert werden können.The main advantage of the invention is that, through the use of a plurality of core shooting tools and the ejection of core shooting tools already filled with core molding material from the core shooting machine, one is not only dependent on a single core shooting tool, but can also prepare further core shooting tools for the shooting process in parallel while the first core shooter is still in the machine. On the other hand, there is great potential for time savings in that the hardening process is outsourced from the machine and transferred to a hardening furnace. At the same time, by accepting longer curing times by lowering the curing temperature, the stress on the individual tools or the use of environmentally friendly inorganic binders can be made possible. Worn tools can also be successively replaced by new tools so that an intact core shooting tool is always available and machine downtimes can be minimized.
Dabei kann vor dem Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug ein Vorlegen von Bindemittel auf die Innenflächen der Hohlkammer erfolgen.Before the core molding material and a binding agent are introduced into the first core shooting tool, binding agent can be placed on the inner surfaces of the hollow chamber.
Es kann vorgesehen sein, dass das Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine das Einbringen zweier Werkzeugkonturschalen sowie deren Verriegeln in eine Schließstellung mittels einer Kniehebelvorrichtung umfasst.It can be provided that the introduction of a first core shooting tool into a core shooting machine requires the introduction of two Includes tool contour shells and their locking in a closed position by means of a toggle lever device.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug umfasst: Einschießen von Kernformmaterial in das erste Kernschießwerkzeug und Injizieren von Bindemittel in das eingeschossene Kernformmaterial. Dies kann beispielsweise über eine Injektionsvorrichtung mit einer Mehrzahl Injektionsdüsen erfolgen, welche nach dem Einbringen von Kernformmaterial in den Hohlraum des Kernschießwerkzeugs durch entsprechende Öffnungen in einer der Werkzeugkonturschale eingeführt wird, um in dieser Position Bindemittel in das Formmaterial zu injizieren. Beispielsweise kann das Einbringen des Bindemittels der Injektionsvorrichtung über die Entlüftungsdüsen des Kernschießwerkzeugs erfolgen. Alternativ kann eine Vorrichtung zur Einbringung des Bindemittels über die Dampf- oder Gasphase vorgesehen sein.In particular, it can be provided that the introduction of core molding material and a binding agent into the first core molding tool comprises: shooting core molding material into the first core molding tool and injecting binding agent into the injected core molding material. This can be done, for example, via an injection device with a plurality of injection nozzles which, after the core molding material has been introduced into the cavity of the core shooting tool, is introduced through corresponding openings in one of the tool contour shell in order to inject binding agent into the molding material in this position. For example, the injection device's binding agent can be introduced via the venting nozzles of the core shooting tool. Alternatively, a device for introducing the binding agent via the vapor or gas phase can be provided.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug umfasst: Einschießen eines Kernformmaterial-Bindemittelgemischs in das Kernschießwerkzeug. Insbesondere kann dies über eine nach dem Endloskolben-Prinzip funktionierende Dosierpumpe erfolgen, wobei eine Beimischung des Bindemittels zum Kernformmaterial erst in der Düsenspitze erfolgen kann.It can further be provided that the introduction of core molding material and a binder into the first core shooting tool comprises: shooting a core molding material-binder mixture into the core shooting tool. In particular, this can take place via a metering pump that functions according to the endless piston principle, with the binding agent being mixed with the core molding material only in the nozzle tip.
Dadurch, dass zum Aushärten des Kerns im Kernschießwerkzeug das Kernschießwerkzeug in einen Durchlaufhärteofen überführt wird, kann das Kernschießwerkzeug solange im Ofen belassen werden, bis das Bindemittel soweit gehärtet ist, dass eine Entnahme stattfinden kann. Das Werkzeug wird dabei vorzugsweise in einem Ofen solange geheizt, bis sich eine stabile Randschale gebildet hat. Der Ofen kann beispielsweise zur schnellen Aufheizung ein Infrarotofen sein. Alternativ kann das Kernschießwerkzeug mit Flammen beheizt oder induktiv erwärmt werden. Bei der Verwendung von einem Zementbinder kann die Luftfeuchte im Ofen auf einem hohem Niveau gehalten werden. Der Ofen kann vorzugsweise zur Umwälzung der Luftfeuchtigkeit eine Umlufteinrichtung aufweisen.Because the core shooting tool is transferred to a continuous hardening furnace to harden the core in the core shooting tool, the core shooting tool can be left in the furnace until the binding agent has hardened to such an extent that removal can take place. The tool is preferably heated in an oven until a stable outer shell has formed. For example, the oven can be an infrared oven for rapid heating. Alternatively, the core shooting tool can be heated with flames or inductively. When using a cement binder, the humidity in the furnace can be kept at a high level. The oven can preferably have a circulating air device for circulating the air humidity.
Alternativ ist das Verfahren genauso über eine mit Gasaushärtung durchführbar. Dazu kann das Werkzeug nach dem Schießen statt in einen Ofen in eine gasdichte Kammer eingebracht werden. Dort wird das Werkzeug beispielweise mit CO2 oder einem Amingas umspült, bis das Gas in den gesamten Kern eingedrungen ist. Im Anschluss kann das Werkzeug aus der gasdichten Kammer herausgeholt und geöffnet werden, so dass der gehärtete Kern entnommen werden kann.Alternatively, the process can also be carried out using gas curing. For this purpose, after shooting, the tool can be placed in a gas-tight chamber instead of in an oven. There the tool is rinsed with CO 2 or an amine gas, for example, until the gas has penetrated the entire core. The tool can then be taken out of the gas-tight chamber and opened so that the hardened core can be removed.
Es ist ferner denkbar, dass das Verfahren ein Maskenform beziehungsweise Croning-Prozess ist. Dabei kann in das Kernschießwerkzeug ein binderumhülltes Kernformmaterial eingeschossen werden. Im Anschluss kann das Werkzeug in einem Ofen solange geheizt werden, bis sich eine stabile Randschale gebildet hat, wobei der Ofen zur schnellen Aufheizung beispielsweise ein Infrarotofen sein kann, alternativ kann das Kernschießwerkzeug mit Flammen beheizt oder induktiv erwärmt werden. Insbesondere kann loses Material aus dem Kern entleert werden, um die Gasdurchlässigkeit zu verbessern.It is also conceivable that the method is a mask form or croning process. A binder-covered core molding material can be shot into the core shooting tool. The tool can then be heated in an oven until a stable outer shell has formed, whereby the oven can be, for example, an infrared oven for rapid heating, alternatively the core shooting tool can be heated with flames or inductively heated. In particular, loose material can be emptied from the core in order to improve the gas permeability.
Es kann alternativ vorgesehen sein, dass das Verfahren mit kaltaushärtenden Bindern wie beispielsweise verlangsamte Furanharze, Zementbindemittel oder Gipsbinder durchgeführt wird. Dabei kann das Werkzeug nach dem Schießen des Kerns in einen Ofen eingebracht und dort so lange bei moderater Temperatur belassen werden, bis der Binder soweit gehärtet ist, dass eine Entnahme stattfinden kann. Dabei kann im Fall von Zementbinder die Luftfeuchte im Ofen auf hohem Niveau gehalten werden.Alternatively, provision can be made for the method to be carried out with cold-setting binders such as slowed-down furan resins, cement binders or gypsum binders. After the core has been fired, the tool can be placed in an oven and left there at a moderate temperature until the binder has hardened to such an extent that it can be removed. In the case of cement binders, the humidity in the furnace can be kept at a high level.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ein Cold-Box-Verfahren ist. Vorteilhaft an einem Cold-Box-Verfahren ist insbesondere die Möglichkeit der Verwendung leichterer Werkzeuge im Vergleich zu Hot-Box-Verfahren. Ferner kann durch niedrigere Prozesstemperaturen ein geringerer Verschleiß und ein deutlicher Kostenvorteil über Hot-Box-Verfahren erreicht erzielt werden. Ebenso ist denkbar, dass das Verfahren als Hot-Box-Prozess mit anorganischen oder anderen heißhärtenden Bindersystemen durchgeführt wird.In addition, it can be provided that the method is a cold box method. A particular advantage of a cold box method is the possibility of using lighter tools compared to hot box methods. Furthermore, lower process temperatures can achieve lower wear and a significant cost advantage using hot box processes. It is also conceivable that the method is carried out as a hot box process with inorganic or other hot-curing binder systems.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel ist. Vorteilhaft an anorganischen Bindern ist insbesondere, dass diese umweltfreundlicher als organische Binder sind und eine geringere Rauchentwicklung beim Gießen aufweisen. Dadurch wird die Belastung für Mitarbeiter durch eine verringerte Geruchsentwicklung gemindert und Kondensatablagerungen an den Gießwerkzeugen vermieden.It can also be provided that the binder is an inorganic binder. A particular advantage of inorganic binders is that they are more environmentally friendly than organic binders and produce less smoke during casting. This reduces the burden on employees due to a reduced development of odors and prevents condensation from forming on the casting tools.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aushärtetemperatur beim Aushärten des Kerns kleiner oder gleich 110°C, bevorzugt kleiner oder gleich 100°, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 90°C beträgt. Dies ermöglicht einerseits die Verwendung eines anorganischen Binders, andererseits die Verwendung von Werkzeugschalen aus Kunststoff bzw. einen geringeren Werkzeugverschleiß.It can be provided that the curing temperature during the curing of the core is less than or equal to 110 ° C., preferably less than or equal to 100 °, particularly preferably less than or equal to 90 ° C. This enables, on the one hand, the use of an inorganic binder and, on the other hand, the use of tool shells made of plastic or less tool wear.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kernschießwerkzeug nach dem Aushärten des Kerns geöffnet und der gehärtete Kern entnommen wird.In particular, it can be provided that the core shooting tool is opened after the core has hardened and the hardened core is removed.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Kernschießwerkzeug nach der Entnahme des Kerns gereinigt, in einen einschießfähigen Zustand zurückgesetzt, und im Anschluss erneut in die Kernschießmaschine eingebracht wird. Dadurch dass die Reinigung „offline“ erfolgt, kann auch die Dauer dieses Produktionsschrittes von der Taktzeit abgezogen werden. Das Auslagern von möglichst vielen Funktionen aus der Kernschießmaschine heraus hat ferner den Vorteil, dass der Funktionsumfang der Kernschießmaschine verringert wird und diese im Grunde auf eine einfache Sandfördervorrichtung reduziert wird. Durch das regelmäßige Herausnehmen des Werkzeugs aus der Maschine kann außerdem der Werkzeugzustand in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden, sodass der Werkzeugzustand grundsätzlich besser ist. Dies hat zur Folge, dass die Kerne mit niedrigeren Drücken geschossen werden können, was sich wiederum vorteilhaft auf den Werkzeugverschleiß und den Energieverbrauch auswirkt. Außerdem führen einzelne Ausfälle von Kernschießwerkzeugen nicht zu einem Ausfall der Gesamtanlage. Darüber hinaus sind Qualitätssicherungsmaßnahmen einfacher durchzuführen. Es kann vorgesehen sein, dass das Reinigen der Kernschießwerkzeuge an einer Reinigungsstation erfolgt. Dabei kann insbesondere eine Reinigung der Schussdüsen und/oder eine Reinigung der formgebenden Flächen und/oder eine Reinigung der Verbindungs-, Dicht- und Anlageflächen erfolgen.In addition, provision can be made for the core-shooting tool to be cleaned after the core has been removed, reset to a condition suitable for shooting, and then reintroduced into the core-shooting machine. Because the cleaning takes place "offline", the duration of this production step can also be deducted from the cycle time. The outsourcing of as many functions as possible from the core shooting machine also has the advantage that the functional scope of the core shooting machine is reduced and this is basically reduced to a simple sand conveying device. By regularly removing the tool from the machine, the tool condition can also be checked at regular intervals, so that the tool condition is fundamentally better. As a result, the cores can be shot at lower pressures, which in turn has a beneficial effect on tool wear and energy consumption. In addition, individual failures of core shooting tools do not lead to a failure of the entire system. In addition, quality assurance measures are easier to implement. It can be provided that the core shooting tools are cleaned at a cleaning station. In particular, cleaning of the shot nozzles and / or cleaning of the shaping surfaces and / or cleaning of the connection, sealing and contact surfaces can take place.
Dadurch, dass in jedem der Mehrzahl Kernschießwerkzeuge dieselbe geometrisch angepasste Hohlkammer ausbildet ist,können zeitintensive Umrüstvorgänge zwischen den einzelnen Kernschießvorgängen vermieden werden. Das Aushärten der Kerne darf zudem aufgrund der vielen gleichen verfügbaren Werkzeugschalen mehr Zeit unter Beibehaltung der niedrigen Taktzeit in Anspruch nehmen. Diese Redundanz durch mehrere gleiche Kernschießwerkzeuge ermöglicht somit das Auslagern der zeitintensiven und nicht zwingend innerhalb der Maschine auszuführenden Schritte wie beispielsweise das Aushärten, die Kernentnahme, das Reinigen und das wieder in einen schießfähigen Zustand zurückversetzen.Because the same geometrically adapted hollow chamber is formed in each of the plurality of core-shooting tools, time-consuming conversion processes between the individual core-shooting processes can be avoided. The hardening of the cores may also take more time due to the many identical tool trays available while maintaining the low cycle time. This redundancy through several identical core shooting tools thus enables the outsourcing of the time-consuming steps that do not necessarily have to be carried out within the machine, such as curing, core removal, cleaning and putting them back into a shootable state.
Weiterhin wird ein Kernschießwerkzeug zur Durchführung des Kernschießverfahrens offenbart, mit einer ersten Werkzeugkonturschale und einer zweiten Werkzeugkonturschale, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung hin und her verstellbar sind, wobei in der Schließstellung in dem Kernschießwerkzeug eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer ausgebildet ist, mit zumindest einer Einschussbohrung zum Einbringen von Kernformmaterial und/oder Bindemittel in die Hohlkammer, und mit zumindest einem Rahmen zum Ein- und Ausfahren des Kernschießwerkzeugs in beziehungsweise aus der Kernschießmaschine, wobei der Rahmen zumindest ein horizontal und/oder vertikal abstützendes Stützelement zur Aufnahme von auf die Werkzeugkonturschalen wirkenden Kräften aufweist.Furthermore, a core shooting tool for carrying out the core shooting process is disclosed, with a first tool contour shell and a second tool contour shell, which can be adjusted back and forth between a closed position and an open position, a hollow chamber geometrically adapted to a core to be shot being formed in the core shooting tool in the closed position , with at least one injection hole for introducing core molding material and / or binding agent into the hollow chamber, and with at least one frame for moving the core shooting tool in and out of the core shooting machine, the frame at least one horizontally and / or vertically supporting support element for receiving having forces acting on the tool contour shells.
Dazu kann zumindest ein Verschließelement zum automatisierten Schließen vorgesehen sein, insbesondere zumindest zwei Verschlussklammern, das die Werkzeugkonturschalen in der Schließstellung hält. Die Verschlussklammern können insbesondere als C-Profile ausgebildet sein, welche die untere und die obere Werkzeugkonturschale umgreifen und dabei eine vorbestimmte Vorspannung erzeugen. Dabei können die C-Profile über Schienen geführt seitlich verstellbar ausgebildet sein. Ferner können die C-Profile über eine Hydraulik höhenverstellbar sein, so dass darüber die Profilweite einstellbar ist. Das Verschließelement kann ferner als ein am Kernschießwerkzeug montiertes Kniehebelschließelement ausgebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugkonturschalen miteinander verschraubt werden.For this purpose, at least one closing element can be provided for automated closing, in particular at least two closing clips, which hold the tool contour shells in the closed position. The locking clips can in particular be designed as C-profiles, which encompass the lower and upper tool contour shells and thereby generate a predetermined preload. The C-profiles can be designed to be laterally adjustable, guided by rails. Furthermore, the height of the C-profiles can be adjusted by means of a hydraulic system, so that the profile width can also be adjusted. The locking element can also be designed as a toggle lever locking element mounted on the core shooting tool. Alternatively, it can be provided that the tool contour shells are screwed together.
Es kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugkonturschalen jeweils eine Wandstärke von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 5 mm aufweisen. Das Verwenden dünner Werkzeugkonturschalen wird sich insbesondere vorteilhaft auf den Materialverbrauch aus. Dünne Werkzeugkonturschalen haben weiterhin den Vorteil, dass der in den Schalen aufgenommene Kern im Härteofen schneller und mit geringerem Energieeintrag auf die vorbestimmte Härtetemperatur gebracht werden kann.It can be provided that the tool contour shells each have a wall thickness of less than 20 mm, preferably less than 10 mm, particularly preferably less than 5 mm. The use of thin tool contour shells will have a particularly advantageous effect on material consumption. Thin tool contour shells also have the advantage that the core accommodated in the shells can be brought to the predetermined hardening temperature in the hardening furnace more quickly and with less energy input.
Insbesondere können die Werkzeugkonturschalen im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet sein. Es können dabei sogenannte „Gießkopierverfahren“ zur Herstellung der Werkzeuge verwendet werden. Kunststoff hat insbesondere den Vorteil, dass dieser günstiger und mit geringerem Energieaufwand herstellbar ist. Ferner wird das Handling vereinfacht, da die Werkzeugkonturschalen ein geringeres Gewicht aufweisen. Der Kunststoff kann beispielsweise ein Polymer aufweisen. Das Polymer kann beispielsweise ein Thermoplast oder ein Duroplast sein. Das Thermoplast kann eines oder mehrere der folgenden Gruppe aufweisen: Polyamid, Polyoximethylen, Polypropylen, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyphenylensulfid, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polycarbonat, Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Poly-Etheretherketon, Poly-Etheracrylketon, Polytetraflourethylen. Das Duroplast kann eines oder mehrere der folgenden Gruppe aufweisen: Polyurethan, Gießpolyamid, Epoxidharz, Melaminharz, Urea-Harz, Phenolharz, Furanharz.In particular, the tool contour shells can be formed essentially from plastic. So-called "casting copy processes" can be used to manufacture the tools. Plastic has the particular advantage that it can be produced more cheaply and with less energy consumption. Furthermore, the handling is simplified because the tool contour shells have a lower weight. The plastic can have a polymer, for example. The polymer can be, for example, a thermoplastic or a thermosetting plastic. The thermoplastic can have one or more of the following groups: polyamide, polyoxymethylene, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile-butadiene-styrene, polyphenylene sulfide, polysulfone, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polycarbonate / acrylonitrile butadiene styrene, polyether ether ketone, polyether acryl ketone , Polytetraflourethylene. The thermoset can have one or more of the following groups: polyurethane, cast polyamide, epoxy resin, melamine resin, urea resin, phenolic resin, furan resin.
Darüber hinaus kann an zumindest einer der Werkzeugkonturschalen eine Entlüftungsdüse vorgesehen sein. Die Entlüftung der Werkzeuge kann alternativ über mehrere Düsen erfolgen, da keine expliziten Abluftkanäle vorhanden sein müssen. Über die Entlüftungsdüsen kann einerseits das Entlüften des Kernschießwerkzeugs erfolgen. Drüber hinaus ist es denkbar, dass das Einbringen des Bindemittels über die Entlüftungsdüsen erfolgt. Alternativ können zusätzlich spezielle Zugangsdüsen vorgesehen sein, über welche das Bindemittel in das Kernschießwerkzeug eingebracht wird. Weiterhin alternativ ist denkbar, dass das Bindemittel über die Einschussbohrung eingebracht wird. Das Bindemittel kann als Aerosol, gasförmig oder in seiner Dampfphase in das Kernschießwerkzeug eingebracht werden.In addition, a ventilation nozzle can be installed on at least one of the tool contour shells be provided. The tools can alternatively be vented via several nozzles, as no explicit exhaust air ducts are required. On the one hand, the core shooting tool can be vented via the venting nozzles. In addition, it is conceivable that the binding agent is introduced via the ventilation nozzles. Alternatively, special access nozzles can also be provided, via which the binding agent is introduced into the core shooting tool. As an alternative, it is also conceivable that the binding agent is introduced via the injection bore. The binding agent can be introduced into the core shooting tool as an aerosol, in gaseous form or in its vapor phase.
Alternativ können die Werkzeugkonturschalen porös oder perforiert sein. Bei derartigen Werkzeugkonturschalen kann das Einbringen des Bindemittels durch einen Tauchvorgang erfolgen.Alternatively, the tool contour shells can be porous or perforated. In the case of tool contour shells of this type, the binding agent can be introduced by a dipping process.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines herzustellenden Gussteil; -
2 ein Ausführungsbeispiel einer unteren Werkzeugkonturschale; -
3 ein Ausführungsbeispiel von einem in der Schließstellung mittels Klammer verklammertem Kernschießwerkzeug; -
4 einen Kernschießvorgang in einem mit einer Klammer versehenen (nicht dargestellt) Kernschießwerkzeug; -
5 das Erhitzen des geschossenen und verklammerten Kernschießwerkzeugs in einem Härteofen; -
6 ein beispielhaftes Kreislaufsystem unter Verwendung einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge; -
7a ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Vorlegen von Binder auf die Innenflächen der Werkzeugkonturschalen; -
7b das Ausführungsbeispiel gemäß7a , bei dem nach dem Vorlegen von Binder ein Einschießen / Einfüllen von binderlosem Sand in das Kernschießwerkzeug erfolgt; -
8a ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem nach dem Einbringen von Sand das Einbringen von Binder in den Sand über Entlüftungsdüsen in der unteren Werkzeugkonturschale erfolgt; -
8b das Ausführungsbeispiel gemäß8a , bei dem das Injektorsystem über die Entlüftungsdüsen Binder in den Sand einbringt; -
9 ein Ausführungsbeispiel eines Kernschießwerkzeugs mit einem Seitenschieber.
-
1 an embodiment of a cast part to be produced; -
2 an embodiment of a lower tool contour shell; -
3 an embodiment of a core shooting tool clamped in the closed position by means of a clamp; -
4th a core shooting operation in a clamped core shooting tool (not shown); -
5 heating the shot and clamped core shooter tool in a hardening furnace; -
6th an exemplary circulatory system using a plurality of core shooting tools; -
7a an embodiment in which a presentation of binder on the inner surfaces of the tool contour shells; -
7b the embodiment according to7a , in which, after the binder has been placed in front of it, binderless sand is shot / filled into the core shooting tool; -
8a a further exemplary embodiment in which, after the sand has been introduced, the binder is introduced into the sand via ventilation nozzles in the lower tool contour shell; -
8b the embodiment according to8a in which the injector system introduces binder into the sand via the ventilation nozzles; -
9 an embodiment of a core shooting tool with a sideshift.
Ein Kernschießwerkzeug
Ein Kernschießvorgang in einem mit einer Klammer
Anschließend wird das Kernschießwerkzeugs
Die
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the figures and in the claims can be essential for realizing the invention both individually and in any combination.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KernschießwerkzeugCore shooter tool
- 22
- Obere WerkzeugkonturschaleUpper mold contour shell
- 33rd
- Untere WerkzeugkonturschaleLower tool contour shell
- 44th
- Geometrisch angepasster HohlraumGeometrically adapted cavity
- 55
- KlammerBracket
- 66th
- SchießkopfShooting head
- 77th
- Trägercarrier
- 88th
- EinschussbohrungBullet hole
- 99
- HärteofenHardening furnace
- 1010
- ReinigungsvorrichtungCleaning device
- 1111
- Injektor für BindemittelInjector for binder
- 1212th
- EntlüftungsdüsenAir vents
- 1313th
- InjektordüsenInjector nozzles
- 1414th
- SeitenschieberSideshift
- 1515th
- InjektorsystemInjector system
- 1616
- GussteilCasting
Claims (13)
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-
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- 2020-11-24 CN CN202080085666.5A patent/CN114786836A/en active Pending
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Also Published As
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