DE2444515C2

DE2444515C2 - Device for coating a model under vacuum

Info

Publication number: DE2444515C2
Application number: DE19742444515
Authority: DE
Inventors: Joseph Montreal Quebec Valenta
Original assignee: VESTSHELL Inc MONTREAL QUEBEC CA
Current assignee: VESTSHELL Inc MONTREAL QUEBEC CA
Priority date: 1974-09-18
Filing date: 1974-09-18
Publication date: 1983-10-20
Also published as: DE2444515A1

Description

2020th

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Modells unter Vakuum, bei der sich die absperrbaren Leitungen zur Vakuumpumpe und zur Atmosphäre im Behälteroberteil befinden und bei der der Deckel des Vakuumbehälters mit Vorrichtungen zum Abheben des Deckels und zum Befestigen von Modellen oder Modelltrauben versehen ist.The invention relates to a device for coating of a model under vacuum, in which the lockable lines to the vacuum pump and to the Atmosphere in the upper part of the container and the lid of the vacuum container with devices is provided for lifting the cover and for attaching models or model clusters.

Derartige Vorrichtungen werden vornehmlich zur Beschichtung von Modellen oder Modelltrauben für Feingießverfahren verwendet. Das Modell besteht zumeist aus Wachs oder Kunststoff. Das Modell wird mit einer oder mehreren Beschichtungen aus feuerfestem oder schwer schmelzbarem Material, der Aufschlämmung, versehen (Schalenformverfahren) oder zusätzlich von einer festen Form umschlossen (Kompaktformverfahren). Anschließend wird das Modellmaterial aus der Form herausgelöst.Such devices are primarily used to coat models or model grapes for Investment casting process used. The model is mostly made of wax or plastic. The model will with one or more coatings of refractory or difficult to melt material, the slurry, provided (shell molding process) or additionally enclosed by a solid shape (compact molding process). The model material is then removed from the mold.

Einer der kritischen Schritte bei der Herstellung der Form für Feingußprodukte ist die gltichmäßige Beschichtung der Modelle mit der Aufschlämmung. Wenn Lufteinschlüsse auftreten oder wenn das Beschichtungsmaterial porös ist, weist die Form winzige Blasen oder Hohlstellen auf, die die Oberflächengüte des Gußstückes erheblich beeinträchtigen. Um zu verhindern, daß beim Beschichten der Modelle in der Aufschlämmung Luft eingeschlossen wird, werden Vorrichtungen verwendet, die ein Beschichten im Vakuum erlauben.One of the critical steps in making the mold for investment cast products is uniformity Coating the models with the slurry. When air pockets occur or when the coating material is porous, the shape has tiny bubbles or voids that affect the surface finish significantly affect the casting. To prevent the models in the If air is entrapped in the slurry, devices are used that allow coating in the air Allow vacuum.

Eine bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 24 16 506) besteht im wesentlichen aus zwei Grundplatten, auf denen jeweils eine innere und eine äußere Vakuumglocke steht. Im oberen Teil der äußeren Vakuumglocke ist eine Leitung zur Vakuumpumpe herausgeführt und ein Absperrventil zum Belüften angebracht. Im oberen Teil der inneren Vakuumglocke ist ein trichterförmiges Gefäß vorgesehen, dessen Öffnung sich in der oberen Vakuumglocke befindet und das zur Aufnahme der Aufschlämmung dient. Im Boden dieses Gefäßes ist ein Schlitz als Auslaß für die Aufschlämmung in den Raum unter der inneren Vakuumglocke vorgesehen. Auf dem Boden dieses Raums befindet sich ein Auffangbehälter für die Aufschlämmung. In diesem Auffangbehälter wird auch das Modell deponiert. Zur Betätigung dieser Vorrichtung werden zunächst beide Behälter einem starken Vakuum ausgesetzt. Danach wird in den äußeren Behälter über das Absperrventil eine geringe Menge Luft hereingelassen, so daß im inneren Vakuumraum ein relativer Unterdruck gegenüber dem äußeren Vakuumraum besteht Aufgrund dieses Unterdruckes wird die Aufschlämmung durch den Auslaß gesaugt und auf das nach wie vor unter Vakuum stehende Modell im Auffangbehälter aufgetragen.A known device of the type mentioned (US-PS 24 16 506) consists essentially of two Base plates, on each of which there is an inner and an outer vacuum bell. In the upper part of the outer Vacuum bell, a line to the vacuum pump and a shut-off valve for ventilation appropriate. A funnel-shaped vessel is provided in the upper part of the inner vacuum bell jar Opening is in the upper bell jar and is used to hold the slurry. In the ground this vessel is a slot as an outlet for the slurry into the space below the inner one Vacuum bell provided. On the floor of this room there is a container for the Slurry. The model is also deposited in this collecting container. To operate this device Both containers are first exposed to a strong vacuum. After that, in the outer Container let in a small amount of air through the shut-off valve, so that a vacuum space inside there is a relative negative pressure compared to the outer vacuum space Slurry sucked through the outlet and onto the still under vacuum model in the Collecting container applied.

Diese bekannte Vorrichtung eignet sich nur für sehr kleine Feingußteile, wie sie in Dentallabors oder Goldschmieden benötigt werden.
Darüber hinaus ist eine wiederholte Anwendung der Vorrichtung durch die Anordnung des Auffangbehälters für die Aufschlämmung im Inneren der Vorrichtung erschwert Ein wiederholter Beschichtungsvorgang erfordert ein Demontieren der gesamten Vorrichtung, die Entnahme des Modells aus dem Aufschlämmbad im Auffangbehälter und ein Umfüllen der Aufschlämmung in das trichterförmige Gefäß, wobei zumindest der Auslaß zuvor gereinigt werden muß.This known device is only suitable for very small investment castings, such as those required in dental laboratories or goldsmiths.
In addition, repeated use of the device is made more difficult by the arrangement of the collecting container for the slurry inside the device. at least the outlet must be cleaned beforehand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Zuführen der Aufschlämmung zum Modell und das Abführen überschüssiger Aufschlämmung erleichtert istThe invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning, in which the feeding of the slurry to the model and the discharge of excess slurry is relieved

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vakuumbehälter mit einem Tank für die Aufschlämmung verbunden ist und eine Leitung zwischen dem Tank für die Aufschlämmung und dem Vakuumbehälter jeweils im unteren Bereich der beiden Behälter einmündet.This object is achieved in that the vacuum container with a tank for the Slurry is connected and a line between the tank for the slurry and the Vacuum container opens in the lower area of the two containers.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt ein mehrmaliges Beschichten von Modellen oder Modelltrauben mit Aufschlämmung, die sich vorteilhafterweise in dem Tank außerhalb des Vakuumbehälters befindet. Dies ermöglicht ein wiederholtes Befüllen und Entleeren des Vakuumbehälters mit Aufschlämmung für weitere Beschichtungen derselben Modelle oder zur fortlaufenden Beschichtung verschiedener Modelle, ohne daß jedesmal die Aufschlämmung in andere Behälter timgefüllt werden muß und die Vorrichtung gereinigt werden muß. Außerdem besteht dadurch weniger die Gefahr, daß die Aufschlämmung Luftblasen oder Fremdkörper aufnimmt, die die Beschichtung fehlerhaft machen. Dadurch, daß die Leitung zwischen Tank und Vakuumkammer jeweils im unteren Bereich dieser Behälter einmündet, ist diese Leitung ständig mit Aufschlämmung gefüllt und es kann keine Luft aus dem Tank durch die Leitung hindurch in den Vakuumbehälter gelangen.The device according to the invention allows models or model clusters to be coated several times with slurry, which is advantageously located in the tank outside the vacuum vessel. This allows for repeated filling and emptying of the vacuum vessel with slurry for further coatings of the same models or for the continuous coating of different models, without having to fill the slurry into different containers each time and the device needs to be cleaned. It also reduces the risk of air bubbles in the slurry or picks up foreign objects that make the coating defective. Because the line between Tank and vacuum chamber each open in the lower area of this container, this line is constantly with it Slurry is filled and no air can be drawn from the tank through the line into the vacuum container reach.

Die Vorrichtung kann sowohl für Modelle der Schalenformfeingießtechnik, als auch für Modelle der Kompaktformfeingießtechnik, die nach dem Beschichten mit Hinterfüllmasse eingebettet werden, verwendet werden.The device can be used both for models of the shell mold investment casting technique, as well as for models of the Compact mold investment casting technology, which is embedded after coating with backfill compound, is used will.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Tank für die Aufschlämmung tiefer angeordnet als der Vakuumbehälter. Dies hat den Vorteil, daß die Aufschlämmung durch dieselbe Leitung, mit der sie durch den Boden des Vakuumbehälters eingefüllt wurde, infolge der Schwerkraft wieder ablaufen kann, wenn der Vakuumbehälter belüftet wird. Wenn die gesamte Aufschlämmung aus dem Vakuumbehälter ablaufen soll, kann der Vakuumbehälter am Boden trichterförmig ausgebildet sein.In a preferred embodiment of the invention the tank for the slurry is deeper arranged as the vacuum container. This has the advantage that the slurry through the same line, with which it was filled through the bottom of the vacuum container, again due to gravity can drain when the vacuum container is vented. When all of the slurry out of the vacuum vessel is to run, the vacuum container can be funnel-shaped at the bottom.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrich-In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows
Fig. 1 is a schematic representation of a device

tung zum Beschichten von Modellen unter Vakuum, unddevice for coating models under vacuum, and

Fig.2 eine Reproduktion des Abdruckes eines Typenstempels, der durch Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurde.2 shows a reproduction of the imprint of a type stamp, which is produced by using the inventive Device was manufactured.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung enthält einen Speichertank iO zur Aufnahme einer Aufschlämmung bzw. eines herkömmlichen niedrigviskosen dünnen Breis aus dem Überzugsmaterial. Zur Erzielung besserer Ergebnisse ist in dem Tank 10 eine Mischvorrichtung vorgesehen, die die Aufschlämmung ständig in Bewegung hält Sie besteht aus einem Motor 12 und einer Welle 14, an der Mischblätter 16 befestigt sind. Auf diese Weise wird etwa in der Aufschlämmung eingeschlossene Luft vor der Verwendung der Aufschlämmung entfernt.The device shown schematically in FIG Contains a storage tank OK for receiving a slurry or a conventional low-viscosity thin pulp from the coating material. In the tank 10 there is one for better results Mixing device is provided which keeps the slurry constantly in motion. It consists of a motor 12 and a shaft 14 to which mixing blades 16 are attached. This way it gets about in the slurry trapped air removed prior to use of the slurry.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ferner einen Vakuumbehälter 18, der so ausgebildet ist, daß er Unterdrücke aushält und zur Aufnahme einer oder mehrerer Trauben aus Modellformen geeignet ist. Ferner kann die Aufschlämmung in den Vakuumbehälter 18 hineingeleitet werden. Bei der abgebildeten Ausführungsform ist der Vakuumbehälter 18 ein geschlossener Behälter mit einem abnehmbaren Deckel 20, der zusammen mit dem Hauptteil der Kammer eine luftdichte Abdichtung bildet.The device according to the invention also has a vacuum container 18 which is designed so that it Withstands negative pressures and is suitable for receiving one or more grapes from model molds. Furthermore, the slurry can be fed into the vacuum container 18. In the case of the one shown Embodiment, the vacuum container 18 is a closed container with a removable lid 20, which together with the main part of the chamber forms an airtight seal.

Der Vakuumbehälter 18 ist über eine Leitung 24 an eine Vakuumpumpe 22 angeschlossen. In Leitung 24 ist ein Vakuummeßgerät 26 und ein Absperrventil 28 geschaltet.The vacuum container 18 is connected to a vacuum pump 22 via a line 24. In line 24 is a vacuum measuring device 26 and a shut-off valve 28 switched.

Weiterhin sind zwei einander gegenüberliegende Führungsschienen 30 vorgesehen, an denen der Deckel 20 angehoben und abgesenkt werden kann. Zu diesem Zweck besitzt der Deckel 20 ein Paar fest angebrachter Arme 23, die gleitend von den Führungsschienen 30 geführt werden. An einem Rahmenteil 34 ist ein pneumatisch betriebener Zylinder 32 angebracht, dessen Kolben 33 mit dem Deckel 20 über Arme 36 verbunden ist und der dazu dient, den Deckel anzuheben oder abzusenken.Furthermore, two opposing guide rails 30 are provided on which the cover 20 can be raised and lowered. For this purpose, the lid 20 has a pair of permanently attached Arms 23 which are guided in a sliding manner by the guide rails 30. On a frame part 34 is a pneumatically operated cylinder 32 attached, the piston 33 of which is connected to the cover 20 via arms 36 is connected and which serves to raise or lower the lid.

An dem Deckel 20 ist ein Stützschaft 37 montiert. Der Stützschaft 37 dient als Halter zum Befestigen einer Modelltraube 38. Die Modelltraube 38 ist mit (nicht dargestellten) Befestigungsmitteln lösbar an dem Stützschaft 37 angebracht. Dieser kann erforderlichenfalls durch eine geeignete Antriebsvorrichtung ständig gedreht werden.A support shaft 37 is mounted on the cover 20. The support shaft 37 serves as a holder for attaching a Model cluster 38. The model cluster 38 can be detached from the attachment means (not shown) Support shaft 37 attached. If necessary, this can be done continuously by means of a suitable drive device to be turned around.

Der Vakuumbehälter 18 und der Tank 10 für die Aufschlämmung sind durch eine Leitung 40, in der sich ein Absperrventil 42 befindet, miteinander verbunden. Sie sind so angeordnet, daß die Aufschlämmung im Vakuumbehälter 18 infolge der Schwerkraft in den Tank 10 ablaufen kann. In ähnlicher Weise ist der Vakuumbehälter 18 mit einer Leitung 44 versehen, in der sich ein Absperrventil 46 befindet. Über diese Leitung kann das Behälterinnere zum Belüften mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht werden.The vacuum vessel 18 and the tank 10 for the slurry are through a line 40 in which a shut-off valve 42 is connected to each other. They are arranged so that the slurry in the Vacuum container 18 can drain into the tank 10 as a result of gravity. Similarly, the Vacuum container 18 is provided with a line 44 in which a shut-off valve 46 is located. About these Line, the interior of the container can be brought into contact with the atmosphere for ventilation.

Zur Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Modelltraube 38 an dem Stützschaft 37 des Deckels 20 befestigt und der Stützschift in den Vakuumbehälter 18 abgesenkt. Dabei dichtet der Deckel 20 den Vakuumbehälter 18 luftdicht ab. Danach wird im Vakuumbehälter 18 durch Einschalten der Vakuumpumpe 22 ein Vakuum erzeugt. Der Druck wird beispielsweise auf 64 bis 13 mbar abgesenkt. Während dieser Phase sind die Ventile 42 und 46 geschlossen, so daß weder Aufschlämmung noch Atmosphäre in den Vakuumbehälter 18 eindringen kann.To use the device according to the invention, a model cluster 38 is attached to the support shaft 37 of the Cover 20 is attached and the support shaft is lowered into the vacuum container 18. The writes Lid 20 the vacuum container 18 from airtight. Then in the vacuum container 18 by switching on the Vacuum pump 22 creates a vacuum. The pressure is lowered to 64 to 13 mbar, for example. While At this stage the valves 42 and 46 are closed so that neither slurry nor atmosphere is in the Vacuum container 18 can penetrate.

Nachdem das Vakuum den gewünschten Wert erreicht hat, wird das Ventil 42 geöffnet, so daß die Aufschlämmung aus dem Tank 10 durch Leitung 40 hindurch in den Vakuumbehälter 18 fließen kann. Dies geschieht infolge des Druckunterschiedes zwischen dem Tank 10, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und dem evakuierten Vakuumbehälter 18. Während des Einfahrens der Aufschlämmung in den Vakuumbehälter 18 wird das Vakuum in dem Vakuumbehälter 18 aufrechterhalten, da die Aufschlämmung von dem Boden des Tanks 10 entnommen wird, so daß immer noch keine Atmosphäre in den Vakuumbehälter 18 gelangt Auf diese Weise erfolgt die erste Beschichtung der Modelltraube 38 mit Aufschlämmung unter Vakuum, wobei auf der Modelltraube keinerlei Lufteinschlüsse entstehen können.After the vacuum has reached the desired value, the valve 42 is opened so that the Slurry from tank 10 can flow through line 40 into vacuum vessel 18. this happens as a result of the pressure difference between the tank 10, which is in communication with the atmosphere, and the evacuated vacuum vessel 18. During the running of the slurry into the vacuum vessel 18, the vacuum is maintained in the vacuum vessel 18 as the slurry is removed from the The bottom of the tank 10 is removed so that there is still no atmosphere in the vacuum container 18 In this way, the first coating of the model cluster 38 with slurry takes place Vacuum, whereby no air inclusions can arise on the model cluster.

Im Anschluß an das Einführen der Aufschlämmung in den Vakuumbehälter 18 bis auf eine Höhe, bei der die Modelltraube 38 im wesentlichen vollständig bedeckt ist, wird das Vakuum in dem Vakuumbehälter 18 aufgehoben, indem das Ventil 46 geöffnet wird. Hierdurch fließt die Aufschlämmung durch die Schwerkraft in den Tank 10 zurück. Dann werden die Ventile 42 und 46 geschlossen und diese Vorgehensweise wird mit anderen Modelltrauben wiederholt. Alternativ können auch, wie oben schon beschrieben wurde, im Anschluß an das Trocknen der Modelltraube 38 eine zweite oder noch mehr Beschichtungen in der oben beschriebenen Weise aufgebracht werden.Following the introduction of the slurry into the vacuum vessel 18 to a level at which the Model cluster 38 is essentially completely covered, the vacuum in the vacuum container 18 canceled by opening valve 46. This causes the slurry to flow by gravity back into the tank 10. Then valves 42 and 46 are closed and this procedure is followed other model clusters repeated. Alternatively, as already described above, afterwards to the drying of the model cluster 38, apply a second or even more coatings in that described above Way to be applied.

Die geschilderte Vorrichtung wurde entwickelt, um eine erste Beschichtung mit Aufschlämmung auf die Modelltraube 38, die Modelle von Typenstempeln sowie Teile mit anderen Gravuren auf ihren Oberflächen enthält, aufzubringen. Im Anschluß an die oben beschriebene Vorgehensweise wird eine feuerfeste Keramikschale um die Modelle herum gebildet. Die Modelle werden anschließend in herkömmlichen Techniken entfernt und die entstandene Form mit geschmolzenem Metall ausgegossen. Das Metall läßt man abkühlen und entfernt anschließend die Schalen von dem hergestellten Produkt. Drucktypen, die nach einem solchen Verfahren reproduziert worden sind, wurden unter Verwendung herkömmlicher Tusche zum Drukken verwendet. In Fig.2 sind einige Abdrucke dargestellt, die mit Gußtypen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurden, erzeugt worden sind. Man erkennt, daß sogar die schwierigsten Druckzeichen, nämlich das Prozentzeichen (%) und das Dollarzeichen ($) mit außerordentlich großer Genauigkeit und Klarheit reproduziert werden können. Eine Untersuchung des Typengußteües ergab, daß seine Qualität im wesentlichen genauso gut ist wie die Qualität von Typen, die nach anderen konventionellen Typenherstellungsverfahren gefertigt wurden.The device described was developed to apply a first coating of slurry to the Model cluster 38, the models of type stamps as well as parts with other engravings on their surfaces contains to apply. Following the procedure described above, a refractory Ceramic bowl formed around the models. The models are then made using conventional techniques removed and the resulting shape poured out with molten metal. The metal is left cool and then remove the shells from the manufactured product. Print types that look for a Such procedures have been reproduced using conventional ink for printing used. In Figure 2, some prints are shown with Gußtypen with the invention Device were produced, have been produced. You can see even the most difficult Printing signs, namely the percent sign (%) and the dollar sign ($) with extremely high accuracy and clarity can be reproduced. An examination of the type casting showed that his Quality is essentially as good as the quality of types that are conventional after other Type manufacturing processes were manufactured.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for coating a model under vacuum, in which the lockable Lines to the vacuum pump and to the atmosphere are located in the upper part of the container and where the lid of the vacuum container with devices for lifting the lid and for attaching Models or model clusters is provided, characterized in that the vacuum container (18) is connected to a tank (10) for the slurry and a line (40) between the tank (10) for the slurry and the vacuum container (18) each in the lower region of the opens into both containers

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tank (10) for the slurry Is arranged lower than the vacuum container (13).

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