DE2716410C3

DE2716410C3 - Vorrichtung zum Filtrieren von Luft in Formwerkzeugen und zum Auswerfen des zu entformenden Teils

Info

Publication number: DE2716410C3
Application number: DE2716410A
Authority: DE
Inventors: Michel Noisy-Le-Roi Lingrand; Bernard Paris Poisson
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1980-06-26
Also published as: FR2347995A1; DE2716410B2; IT1116294B; DE7711553U1; ES458002A1; GB1574860A; US4113000A; FR2347995B1; DE2716410A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtrieren von Luft aus Gemischen von Luft und Sand oder von Luft und flüssigem Metall in Werkzeugen zum Formen von Teilen aus Sand oder Gußmetall beim Füllen des Werkzeugs, mit einer Spiralfeder, deren berührungsfreie Windung vor einer Luftauslaßöffnung liegt, wobei der zentrale Teil der Spiralfeder das Ende eines in der öffnung gelegenen Stiftes umgibt.

Derartige Vorrichtungen, die zur Luftfiltrierung von Formwerkzeugen verwendet werden, die die Herstellung von geblasenen Gußkernen in heißen oder kalten Kästen ermöglichen, oder auch zum unter Schwerkraft oder niedrigem Druck erfolgenden Gießen von Teilen aus Leichtmetallegierungen in Metallformen dienen, sind durch die GB-PS 633049 und 636297 bekanntgeworden. Dabei ist bei diesen Vorrichtungen außer dem filtrierenden Element auch noch ein Auswerfelement erforderlich, das durch einen Drücker gebildet wird, der im Werkzeug geführt oder durch eine Auswerfvorrichtung angetrieben wird. Derartige Anordnungen weisen die folgenden Nachteile auf:

a) Zwei getrennte Elemente sind erforderlich zum Filtrieren und zum Auswerfen;

b) die Führung der Auswerfelemente wird durch eindringenden Sand und die Temperatur der Werkzeuge erschwert. Hieraus ergibt sich eine schnelle Abnutzung der Werkzeuge an den Führungen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die die obigen Nachteile vermeidet und gleichzeitig eine Vereinfachung und damit Verbilligung mit sich bringt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Stift senkrecht zur Federebene beweglich ist und zugleich einen Auswerfer für das zu entformende Teil darstellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist drei wesentliche Funktionen auf:

1. Die übliche Funktion des Auswerfers, der das zu entformende Teil aus der Gußform befördert; 2. beim Füllvorgang der Gußform wirkt der zentrale Stift als Anlage für das Innenteil der Spiralfeder gegen den Fülldruck, so daß eine separate, und der reinen Halterung der Federmitte dienende Einrichtung entfallen kann;
3. während der Durchführung des Auswerfens wird die Spiralfeder zugleich, da sie am Auswerfer anliegt, vom Mittelteil her auseinandergezogen, wodurch gleichzeitig mit der Auswerfwirkung eine Selbstreinigungswirkung der Spirale auf Grund ihrer sich vergrößernden Windungsabstände hinzukommt; daneben wirkt die Spiralfeder zugleich bei der Rückkehr des Auswerfers in die Ausgangsstelle als Rückstellfeder.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Spiralfederwindung zur Formseite hin eine gerade Strecke aufweist und die Breite des Querschnitts stetig abnimmt.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß die Spiralfeder mit einer äußeren Zentrierhülse und einer konzentrischen Innenhülse verbunden ist, die den Auswerfer aufnimmt.

Andere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt der Vorrichtung für ein Werkzeug für das Blasen von Gußkernen,

Fig. la dieselbe Vorrichtung in Auswerfstellung, Fig. 2a, 2b und 2c einige Beispiele von möglichen Spiraldrahtprofilen, mit denen die Spirale in Abhängigkeit vom gewünschten Durchsenkwiderstand hergestellt werden kann, der sich mit der schnellstmöglichen Zunahme der Breite des Spalts von e bis e, verträgt,

Fig. 3 die Art, in der ein Filter-Auswerfer nach der Erfindung als einziges Teil durch Formen (z. B. von Kunststoff) oder Bearbeiten (z. B. Elektroerosion)

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hergestellt werden kann,

Fig. 4 die Art, in der ein Filter-Auswerfer nach der Erfindung als ein einziges Metallteil, ausgehend von einem geschmiedeten oder bearbeiteten Rohling, hergestellt werden kann,

Fig. 5 den Einbau der Vorrichtung, bei der der Auswerfhub größer als der Reinigungshub ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist ein Auswerfelement 1 auf, das von einer die Bewegung aufnehmenden Auswerfplatte 2 angetrieben wird.

Das filtrierende Element ist durch einen zu einer Spirale 3 aufgewickelten Draht gebildet. Diese Spirale 3 weist eine berührungsfreie Windung mit einem Abstand e auf, die über eine Ringnut S in ein Werkzeug 4 eingesetzt ist.

In dir in Fig. 1 gezeigten Stellung, die der Herstellungsphase des Kerns oder dem GuQ eines Teils entspricht, erfolgt das Spannen der Spirale 3 in der Weise, da£ sie die Luft des Abdrucks über den Spalt mit der Dicke e und einer Länge entweichen läßt, die gleich der abgewickelten Spirale ist, aber den Sand oder das schmelzflüssige Metall zurückhält, das sich unmittelbar verfestigt. Hierbei widersetzt sich das auf der Auswerfplatte 2 aufliegende Auswerfelement 1 dem Nachgeben der Spirale.

Bei der Stellung nach Fig. la, die der Auswerf und Reinigungsphase des Filters entspricht, wirft der mit der Platte 2 verbundene Auswerfer 1 das Werkstück aus.

Die vom Auswerfer 1 mitgenommene Spirale 3 verformt und verlängert sich und vergrößert somit die Breite e' des Spalts, was zur Wirkung hat, daß die im Spalt eingeschlossenen Sandkörner oder Metallteilchen entweichen können.

Überdies erleichtert die schnelle Breitenzunahme des Spalts e, die durch Verwendung eines Drahts mit geeignetem Profil ermöglicht wird, das Entfernen der verkeilten Teilchen, deren Abmessung e kleiner als C₁ ist, vgl. Fig. J.

Im Verlauf der Rückkehr der Auswerfplatte 2 führt die axiale Federkraft der Spirale den Auswerfer 1 in seine Ausgangsstellung zurück.

Diese Besonderheit ermöglicht die Weglassung einer starren Verbindung zwischen dem Auswerfer 1 und der Auswerfplatte 2, woraus sich eine bedeutende Vereinfachung der Werkzeuge ergibt.

Bei der Auf- und Abbewegung des Auswerfers 1 zentriert die radiale Federkraft der Spirale den Auswerfer 1 dauernd auf seiner Achse, wodurch sich eine Führung des Auswerfers 1 im Werkzeug erübrigt.

Fig. 5 zeigt als Variante den Fall eines Einbaus der

50 Vorrichtung in ein Werkzeug, wenn die Erzielung eines Auswerfhubs gewünscht wird, der großer als der Reinigungshub ist.

In der Stellung A, die der Herstellungsphase des Kerns oder dem Guß eines Teils entspricht, wird der zentrale Teil der Spirale 8 von einem Teil 9 mit großen öffnungen 10 unterstützt, damit die filtrierende Oberfläche der Spirale nicht verkleinert wird.

In der Stellung B, die dem Ende des Auswerfens entspricht, treibt der Auswerfer 6, der sich während des ersten Hubteils frei im zentralen Teil 7 verschieben konnte, die Spirale am Hubende über eine Schulter 11 an und ermöglicht somit den Reinigungshub. Der Reinigungshub wird durch das Teil 9 begrenzt, an dem die Auswerfplatte 12 in Anschlag kommt.

Gemäß der Anwendungsart, den erforderlichen Rückstellkräften und den Drücken, denen die Spirale 3 widerstehen muß, kann für diese ein verhältnismäßig massives trapezoidförmiges Profil 3 a gewählt werden, wie es in Fig. 2a angegeben ist. Diese Form eignet sich für die thermischen und mechanischen Erfordernisse des Druckgusses besonders gut. Die kleineren Querschnitte wie in 3b und 3c (Fig. 2 b und 2c) eignen sich besser bei Anwendungen von Auswerffiltern für Kernkästen.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Filter-Auswerfers mit Innenring 7 und Außenring 13, wie zu Fig. 5 in zusammengesetzter Ausführung beschrieben, jedoch diesmal in einstückiger Ausführung durch Druckguß, z. B. aus Kunststoff. Diese Ausführungsart eignet sich besonders für verhältnismäßig große Querschnitte der Filterspirale 3. Für kleinere Querschnitte, wo die Herstellung der Spiralfeder durch Gießen schwierig ist, kann die Feder als Einsatz in der Spritzgußkokille angeordnet werden, wodurch sich ihre Anordnung zwischen den beiden Ringen 7 und 13 ergibt.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Herstellung eines einstückigen Metalleinsatzes, z. B. aus Messing, durch kaltes Fließpressen und durch Bearbeiten. Ausgehend von einem scheibenförmigen Rohling, der zwischen den Außenring 13 und den Innenring 7 paßt, formt ein Stempel 14 durch gegenläufiges Fließpressen die Ringe 7 und 13 und drückt auf den Boden des Rohlings die Form der Spirale 3. Die durch Oberflächenbearbeitung erzeugte Abnahme der Metallüberdicke 15 bewirkt eine Wegnahme des Randes der die Windung bildenden Abdrücke und vervollständigt die Form des Filter-Auswerfers. Diese Technik eignet sich für die Großserienfertigung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Filtrieren von Luft aus Gemischen von Luft und Sand oder von Luft und flüssigem Metall in Werkzeugen zum Formen von Teilen aus Sand oder Gußmetall beim Füllen des Werkzeugs, mit einer Spiralfeder, deren berührungsfreie Windung vor einer Luftauslaßöffnung liegt, wobei der zentrale Teil der Spiralfeder das Ende eines in der öffnung gelegenen Stiftes umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift senkrecht zur Federebene beweglich ist und zugleich einen Auswerfer für das zu entformende Teil darstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Spiralfederwindung zur Formseite hin eine gerade Strecke aufweist und die Breite des Querschnitts stetig abnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder mit einer äußeren Zentrierhülse und einer konzentrischen Innenhülse verbunden ist, die den Auswerfer aufnimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Spiralfeder und den beiden Hülsen bestehende Anordnung aus einem einzigen Teil durch Spritzen aus Kunststoff hergestellt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Spiralfeder und den beiden Hülsen bestehende Anordnung aus einem einzigen Metallteil hergestellt ist durch elektrochemisches Schneiden der Spirale in ein Metallgewebe, das anfänglich die beiden Hülsen miteinander verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter-Auswerfer-Element aus einem einzigen Teil, ausgehend von einem Schmiederohling hergestellt ist, in dem die innere Form zwischen den konzentrischen Hülsen (7,13) durch einen Stempel (14) hergestellt ist, der auf der Oberfläche einer die beiden Hülsen (7, 13) verbindenden Bodenplatte (15) die Kontur der Spiralfeder (3) eindrückt, wobei die Spiralfeder (3) durch ebenes Bearbeiten der gegenüberliegenden Stirnseiten in der Weise hergestellt ist, daß eine von einem Stempel (14) eingedrückte Nut an dieser Bearbeitungsstelle mündet.