DE2133128A1

DE2133128A1 - Verfahren zum Herstellen von Schalenformen fuer Praezisionsguss unter Verwendung verlorener Modelle

Info

Publication number: DE2133128A1
Application number: DE19712133128
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung M Antrag
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1971-07-02
Publication date: 1972-01-20
Also published as: GB1353401A; FR2096838A1; DE2133128C3; FR2096838B1; DE2133128B2; US3788380A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH 8 MÖNCHEN 22, Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

».,-.„kW. KOMII Ref. 336/71

PATENTANWÄLTE '

2. Juli 1971

REGIE IiAOIOMA-IiB DES USINES RENAULT 8/10 Avenue Emile Zola

Billancourt (Seine) Prankreich

Patentanmeldung

Verfahren zum Herstellen von Schalenformen für Präzisionsguß, unter Verwendung verlorener Modelle

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Schalenformen für Präzisionsguß, unter Verwendung von Verlustmodellen, wobei jedes Verlustmodell oder jede, jeweils aus einer Vielzahl von Verlustmodellen bestehende Mod el It rau be eine zentrale Armierung aufweist, die an einem Schwenkkopf befestigt ist, mittels welchem das Modell oder die Modelltraube nacheinander in Tauchbäder mit flüssigem, " feuerfestem !Eonschlamm und in Wirbelbetten mit feuerfestem Granulat getaucht wird.

Durch die Überlagerung der Schichten, die durch Eintauchen in den !Eonschlamm und durch Aufstäuben des feuerfesten Granulats erzeugt werden, zusammen mit der Härtung dieser Schichten

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durch natürliche Trocknung: oder chemische "Reaktion, bildet sich um die Modelle eine Schale aus feuerfestem Material, die nach Entfernen der Modelle die Gießform darstellt.

Die Zerbrechlichkeit der im allgemeinen aus hartem und βόγο— dem Material bestehenden Verlustmodelle war.bis ,-jetzt ein Haupthindernis für die Mechanisierung· des Tauchens und ¹^estäubens der Modelle, zusammen mit der Notwendigkeit, durch entsprechende Handhabung der Formen eine möglichst Fleichmäßige Schichtdicke zu erzielen, wozu eine dauernde visuelle tibernrüfung der Verteilung der feuerfesten Materialien auf der Oberfläche der Formen erforderlich ist.

Andererseits sind, wenn diese Operationen von Fand ausgeführt werden, die Fertigungskanazität, sowie die Qualität und die Reproduzierbarkeit des Arbeitsergebnisses sehr beschränkt, weil sich bei dieser Arbeitsweise der Faktor der menschlichen Tätigkeit stark auswirkt.

Bei der Herstellung von Hand werden die Modelltrauben außerdem, aufgrund ihres beträchtlichen Gewichtes, von den Werbern beim Eintauchen in die Tonschlämm-Tauchbäder oder in die Wirbelbetten im denen das Aufstäuben des Granulates erfnlsrt, senkrecht nach unten hänffend gehalten. Dadurch ergeben sich dickere Flüssigkeitsschichten am unteren tfnde als in der Nähe des. Haltegriffes und umgekehrt wiederum infolge einer stärkeren Erosionswirkunß·, dünnere Granulatschichte·" an den Enden als in der Nähe der Handgriffe.

Trotzdem die Modelltrauben senkrecht umgedreht und durch ent— sprechende Drehung des Handgriffes um ihre Achse hin- und hergedreht werden, um eine möglichst gleichmäßige Schichtdicke zu erreichen, bleiben die Schichten doch unregelmäßig. Außerdem machen diese Handhabungen den ganzen Arbeitsgang körner— lieh anstrengend, trotz Verwendung mechanischer Hilfsmittel, wie z.B. Vorrichtungen zum Gewichtsausgleich, was wiederum zusätzlich zur Unregelmäßigkeit des Aufbaues der Formen beiträgt.

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Diese Unre"-elmäßifketten im Aufbau der Formen sind eine wesentliche Ursache für Ausschuß, der durch Bruch der Formen beim Gießen oder während ihrer Handhabung oder durch Fehler in den Gußteilen entsteht, wobei letztere auf unterschiedliche ErstarrunfTSbedinimnfren zurückzuführen sind, die sich aus der ungleichmäßigen Wandstärke der Formen ergeben.

Oas Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt diese Nachteile, intern den Fernen durch ausschließlich mechanische Mittel ein*³ Konbination von ¹^r ehbewe Kunden mitgeteilt wird, du^ch welche si e in die TauchW-?er und wirbelbetten ^etaucht werden.

Das Verfahren fre^äß der Er-finfunf Gehört zur.Gattung der eincarFS beschriebene^ Verfahren und i^t dadurch "-e^v enn ζ ei ch— net, ''aß die Armieren" des Modells oder der Modell traube automatisch um drei Achsen gedreht wird, deren erste die senkrechte Achse eines intermittierend umlaufenden Karussells ist_r welches den Schwenkkopf nacheinander über die verschiedenen 'T'anchbecken bringt, während die zweite Achse, um die eine kontinuierliche Drehung stattfindet, im wesentlichen mit der Achse der Armieren"· zusammen f.m It, und die dritte, zur zwei ten Ach^e senkrechte Achse durch der Mittelpunkt eines ITm-P₉"r-_es verlauft, de^ die zweite Achse tangiert, wobei die Armierung außerhalb des vorerwähnter. TTmfan^PS lipgt, während M

die Drehbewegung um die dritte Achse e^ne Schwenkbe\ve0'unp' übe·^ einen begrenzten Winkelbereich ist, welche so bemessen ist, daft sie das Eintauche" eines ieden Modells oder einer .ieden Mod eil+-raube in jedes Tauchbecken und das Austauchen ans diesen Becken während den Unterbrechunfer der "Drehbewe°mng des Karussells bewirkt.

Ans dieser Kombination von Drehbewegungen· Drehunr der Form um ihre Achse, zusammen mit ei"er D^ehunc· um eine horizontale Achse, welche senkrecht zur Achse der Fnrm verläuft und diese nicht schneidet, ergibt s·? c*< das ^"«taschen der Form in die TnnscM arnm-Tancf-bäde^ _im ■■ i« din W rbell-etten, sov/ie rias Austanohen ans Hfinselhe», in pi'»nr flo-i ch"ei ti*- ayi al en

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und drehenden Beweirune¹ -^ernäß den sich ständig ändernden Neigungswinkeln der Form, wodurch eine rf eichmäßige Verteilung der aufzubringenden Stoffe anf ihrer gesamten Ober- fläche gewährleistet wird. Die angehobene oder aus getauchte Stellung der Form entspricht ihrer Abtronfstellung, Iv welcher sie von einem Tauchbecken zum nächsten befördert wird.

Das Verschwenken kann vorteilhaft zwischen der Tauchstellung, in welcher die Amderun^ nach unten gerichtet und die zweite Achse somit im wesentlichen senkrecht ist, und der Abtroüfstelluns: erfolgen, in welcher die Armierung schräg nach oben /rerichtet 1st, wobei der von der Armierung beschriebene Winkel weniger als 180° beträgt.

In einer Aus führungs form des Verfahrens ^eraäß der Erfindung werden die Modelle an den Schwenkkolben befestigt, indem man ihre rohrförmige, zentrale Armierun⁰" auf ei.nen Faltedorn aufschiebt und sie auf diesem durch Aufweiten verformbarer, ausdehnbarer La^erunpen festTee-t, wobei diese La^ernn^en ständig unter der Wirkun⁰¹ elastischer Mittel stehen, welche sie nach außen drücken und wobei ein die Wirkung der elastischen Mittel aufhebender Ausgleich vorgesehen ist, mittels welchem die ausweitbaren Lagerungen freigegeben werden, sodaß die auf den Modellen hergestellten Formen abgenommen werden können.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fnmination einfacher Drehbewegungen ist darin zu sehen, daß sich diese Bewegungen in einfacher Weise durch mechanische Mittel erzeugen lassen, die gemäß einer vor>zuffswej sen Ausführungsform der Erfindung durch hydraulische Mittel betätigt werden. Die <-roße Anpassungsfähigkeit und einfache Re^eliint* hydrau- * lischer Antriebssysteme ermöglichen eine sehr· feine Steuerung der Bewegungen, welche der Zerbrechlichkeit der Formen angemessen ist; ebenso können die Drehzahlen der verschiedenen Peweeun-p-en leicht gesteuert und nach einem vorgegebene" Program* verändert werden.

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T)er dadurch erzielte, vollständig automatische Ablauf aller Formier ation en führt, zusammen mit der Kombination der Taue*¹- und Abtr-Tofbewescunpren remäß der Erfindung, zu einer OuaTität und Gleichmäßigkeit der Sc hai en formen, wie sie bisher mit den manuellen Verfahren noch nicht erreicht werden konnten. Außerdem ergibt sieb eine Fertifungskanazität, welche auch den größten Serien Gerecht wird.

Es versteht sich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung mittels .leder -geeigneten Anlage durchgeführt v/erden kann, unter Vervendunr eines Karussells, um das die verschiedenen Tauchbeciren angeordnet sind und drs mit drehbaren und schwenkbaren Trägern -für die Modelle ve rs eh er ist, wobei der Gleichl°uf der Bewegungen beisnielswense mittels Zahnradgetrieben und/oder Ψ^ρΊ Endschalter «■esteuerte Motoren erhielt werden kani. ·

T" der nach-FqI ^er? den Be sehr ei bim⁰", in welcher anf die bei "efüp-t^n Zei^^uns'en "Re-⁷U" ß'e^ommen wird, ist ^ine Ausfuhrunffsform der: T/er-f^^^enR ge^Mß der f^rfindnnf näher beschrieben, "bei v/elchf?" eine 4nTa°"e mit vier Stationen, un^ zwar zwei fan c hst*³ ti ο η en <m^r1 z^ei A-ufstMubstati^nen mit ¹Vi rb^lbetten, verwendet "nrd, -^relche abwechselnd in ümfane-srichtung der An— an^eor^not sind.

1 ist ρ-? nf? persnektivi.sche Gesamtansicht eines Karussells mit vier Stationen °"emäß dem Ausführim^sbeiSOiel der

2 zei^t einen Schwe^kkopf mit einer in Herstellung befinrtiirhpn Form, in Seitenansicht i ι Längsschnitt, wobei -lie verschiedene^, von der TPorrn eingenommenen iun'"eⁿ eingezeichnet sind.

A_niη-_e «rpmiiß JMr. I nmfa°t vier Sn^wenki-^nfe 1, die anf

contra! en Ker"ßfsftll ?. arj"-eordnet sind. T)as Karussell 2 von Tanchbecken mit Wrhelbrttfin ^ und von 'Paunhbeciren mit

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mit Tauchbädern 4 umgeben, w^bel die besamte Anlage auf einem gemeinsamen Sockel ^ angeordnet sei» kann. Auf fier umlaufenden Plattform der Karussells 2 Bind Ständer 6 angeordnet, welche die Schwenkköpfe 1 tracer. Diese Plattform bewirkt, durch aufeinander folgende ^rehun^en um 90 um e^np erste, senkrechte, mittlere A.chse 7. den Transport der Modelltrauben 8 und ihrer zugehörigen Schwerkkönfe 1 von einer Arbeitsstation zur nächsten, wobei die Plattform während der Tauchoperatiorren der Modelltrauben in ihrer jeweiligen Stellung verriegelt wird.

Die Modelltrauben sind auf den Schwenkköpfen 1 dadurch befestigt, daß sie mit ihrer rohrförmigen, zentralen Armierung 9 auf einen Aufnahmedorn 11 anfgesteckt sind. Der Aufnahmedorn 11 hat Aufspannmittel in Form von verformbaren Larerunfen 10, welche durch Zusammendrücken aufweitbar sind. Diese bestehen z.B. ans Gummiringen, die in Ruhestellung, (bei nichttätiger Steuerunp·) dauernd durch elastische Mi ttel 12 zusammenredrückt werden, die in der Sioindel des Schwenkkopfes angeordnet sind.

Die Schwenkköpfe 1 teilen den im Aufbau befindlichen Formen eine kontinuierliche Drehbewegung um eine zweite Achse 13 mit, die ihrer Aufsnannachse entspricht, sowie eine Schwe^kbewes-uns·, über einen Winkel (^ (S¹IiJ. 2) um eine dritte, horizontale Achse lli_t sie senkrecht zur Achse 13 und in Be?,uff auf diese versetzt angeordnet ist. Diese Schwenkbewegung bringt die Form in eine inr wesentlichen senkrechte Stellung 8-, (Fig·.. 2), in welcher sie vollständig in die Tauchbäder oder Wirbelbetten eintaucht, in die sie progressiv in einer drehende" Abwärtsbewegung unter ständiger Veränderung ihres Neigungswinkels abgesenkt worden ist. Anschließend wird die ^rm, duro>i Verschwenken in Gegenrichtung um den Winkel (J^, in eine entgegengesetzte, angehobene Stellung 8_P gebracht, in der ^'bersehüssi sre Flüssigkeiten abtropfen oder überflüssiges Granulat abfallen kann, b<=>vor der Schwenkkopf durch eine Vierteldi-ehun"· der AnTage über das nächste Tauchbecken e-pbracht ">ird.

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Onrch Ändern der Wartezeiten- und der Geschwindigkeit der Bev/effun^r"en, sovri <? der Anzahl der aufeinanderfolgenden, der Anzahl der aufzubringenden Schichten entsprechenden Operationen, kann das Verfahren verschiedenen Arten von Formen angercaßt werden, sodaß rnp-ri für jede Art ein sich wiederholendes Taucher οⁿTanpn erhält, das ^en fiinsti.Ersten Bedingungen entsnricht und durch die hydranln Pche Betätigun⁰" einen weichen Bewegungsablauf aufweist.

IH" tpch^ische Anpführnn^ der für die T)n~nv_!führun'^!' des Vorfahi-ens verwendeten Mittel, insbesondere einer Karussellmaschine 2, welche die Steuerung der Rowejrmffen der Formen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gewährleistet, ist Gegenstand _eiv,p»_r p-etrennten Pate^tanmelriunfr der bleichen An^elderin.

P^t^ntans^rHohe

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentanten

1» Verfahren zum Herstellen von Schalenformen für sionsguß, unter Verwendung von Verluptmodellen, wobei jedes Vfrlustmodell oder jede, ie^eils aus einer Vielzahl von Verlust^odellen bestehende Mo^eT ι traube e^e zentrale Armierung aufweist, die an einem Sch^vrenW-or>f ■befestigt ist, mittel r welchem das Mn^pn oder die Modelltra^be nacheinander in Tauchbäder· mit flüssig™, feuerfestem Tonschlarn™ und in Wrbelbetten ^i t feuerfestem Granulat Fetaucht ^n rä, dadurch "e^e""zeichnet, daß die Ar ml ρ run f (°) des Modells (R) oder der ^nd^ll-trau.be automatisch um drei Achsen ^7, 1^, I/O -ό^γρΙτ¹" i-n.rd, deren erste dip senkrechte Ac^se (7) ⁿ\-es intermittierend umlaufender, Karussells (?) ^st, welches den . SchwenkJiopf (30 nacheinander über die verschiedenen Tauchbecken (3» k) bringt, wählend die zweite Achse (13Ί, um die eine kontinuierliche Drehung ptattf^ ^w/^lot, im wesentlichen mit der Achse ^er A-rmiprunf (Q) ^usarnwen— fällt, und Ή e dritte, zur zweiten Achse (I⁷O senkrechte Achse (1/0 durch den Mittelpunkt e^^es Ur'-fan^p-s verläuft, den die zweite Achse (13) tangiert, wobei dio Armi^run^¹ (Q) außerhalb des vorerwähnte^ Um fan •-es üip^t, während die Orehbew^^un!?" um die dritte Achse (Jh.) e^ne Sch^enkbeweffun⁰" über einen begrenzten Winkpl>>erpich (OW 1st, welche so bemessen ist, da°- S"⁵ e das PH η taue hen eines .ieden ModeT"¹" (8) oder einer .iede" I-_;oden +ra"be in .iedes der Tauchbecken (⁷), U) und das Austauchen aus diesen Becken. v/H-fti-end den Unterbrechungen der Drehbewegung des Karussells (2) bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da^!?> die Schwenkbewe^'-uni"¹· zwischen einer Tauchstellung (8 \ in welcher die Artn^runn: (Q) nacli unten ^^ri.chtpt und die

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zweite Achse (ΙΌ irr wesentlichen senkrecht angeordnet ist, und einer Abtronfstel lun⁰" (8) stattfindet, ■ in welcher die Armierung (Q) schräg nach oben gerichtet ist, wobei der von der Armierung beschriebene Winkel (oC) weniger als l80 beträft.

y. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gekennzeichnet, daß die Modelle (8) an de^ Schwenkköpfen (1) ^efestif werden, indem man ihre rohrförmig, zentrale Armierung (Q) auf e^nen haltedorn (11) aufschiebt und sie auf durch Aufweiten verformbarer, ausdehnbarer (lⁿ) festlegt, wobei diese La^erun^en (10) ständig unter der Wt rkun°· elastischer Mittel (12) stehen, welche sie na.c^h außen drücken, und wobei ein die Wi ^kung der elastischen Mittel (12) aufhebender Ausgleich vorgesehen ipt, mittels welchem die ausweitbaren Lagerungen (10) freigegeben werden, sodaß die auf den Modellen (8) hergestellten Formen abgenommen werden können.

h. Verfahre" nach eine™ der Ansprache 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl, Amplitude und Geschwindigkeit der verschiedenen Beweffunfen der Modelle (8) steuerbar sind und durch nrofrarmpi erte hvdraulische Steuerungen bewirkt werden.

"Der Patentanwalt

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