DE2953635T5

DE2953635T5 - Installation for making casting moulds and cores of fluid mould materials

Info

Publication number: DE2953635T5
Application number: DE19792953635
Authority: DE
Inventors: A Ovodov
Original assignee: Inst Liteinogo Mash; Liteinogo Proizv; Liteinoi Tekhn Avtomat
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1979-04-13
Publication date: 1982-01-28

Description

ANLAGE ZUH HERSTELLUNG VON GIESSFOiMEN UND FORMKERNEN AUS FLIEßFÄHIGEN FORMSTOFFEN

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung bezieht sioh auf die Gießen erelproduktion, und betrifft insbesondere die Konstruktionen der Anlagen zur Herstellung von Gießformen und Formkernen aus in beheizte Kästen eingepreßten fließfähigen Formstoffen.

BisherIger Stand der Technik

Allgemein bekannt sind zur Zeit Sandstrahlgebläseanlagen zur Herstellung von Kernen mit deren Aushärtung in beheizten Kästen. Diese Anlagen bestehen aus einem mit dem Sandstrahlkopf verbundenen Aufnahmebunker und einem Tisch zum Andrücken.des Kernkastens gegen den Sandstrahlkopf. I^ Weiterhin gibt es ein System zur Vorwärmung der Ausrüstung und entsprechende Mechanismen zum öffnen des Kernkastens und Herausnehmen des Formkernes.

Mit diesen Anlagen lassen sich kleine und der Form nach einfache Kerne mit hoher Maßgenauigkeit herstellen, wobei der Zeitaufwand für deren Herstellung gering ist.

Bedeutende Schwierigkelten entstehen jedoch bei der Herstellung von großen, der Form nach komplizierten Kernen, welche dünne Körperteile und eine entwickelte Oberfläche besitzen. Diese Anlagen können das Füllen der Kernkasten sogar beim Vorhandensein von zusätzlichen Einblasöffnungen nicht gewährleisten. Für die Baugruppe Aufblasen und Ausrüstung bedarf es außerdem eines komplizierten Ventilationssystems und einer ständigen überwachung, weil infolge eines Kontaktes zwischen dem Sand strahl kopf und der vorgewärmten Ausrüstung der hitzehärtbare Kernsand in den Pfropfen mit Sieb und den Einblaseöffnungen erstarrt.

Hierduroh wird die Konstruktion der Anlage verwickelt und im Betrieb nicht zuverlässig genug sein.

Neuerdings kommen fließfähige Formstoffe mit Erfolg zum Einsatz, die sich besonders bei der Herstellung von Gießformen und Kernen bewährt haben. Üo wurde z.B. eine Reihe von Patenten für eine Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen Formstoffen erteilt,

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darunter die FF -Patentschrift Nr.2197674, Kl.B22c 15/00,5/00 und die DT-Patentschrift Nr.2239057» Kl.B22o 9-10. Diese Anlage bestellt aus einem Mlsoher mit Zuteilern für flüssige und feste Formstoff-Bestandteile sowie aus Antriebsplungern mit Preßkammern zum Einpressen des genannten Formstoffes in beheizte Kernkästen. Jede der Preßkammern der Anlage besteht gemäß den Patentschriften aus ^:. einem oberen und einem unteren Teil und wird mit einer in der Seitenwand des Mlsohers ausgebildeten Auslaßöffnung periodisch in Verbindung gesetzt. Der obere zylindrische _^:- Te11 der Preßkammer 1st feststehend gelagert und arbeitet ;· mit dem Plunger zusammen, während der untere Teil in Form einer Düse ausgebildet und mit einem Antrieb kinematisoh : verbunden ist, der die Düse relativ zu dem oberen Teil der·"" Preßkammer hin- und herbewegt und sie zu der Keinlgungsstelle bringt, wo die Düse von den darin zusammengepreßten Formstoffresten nach dem Füllen des Kernkastens gereinigt wird. Diese Reinigung ist gegebenenfalls erforderlich, damit in der Düse kein Pfropfen ensteht, der den nachfolgenden Arbeitszyklus der Anlage behindert* Um die zusammengepreßten Formstoffreste aus der Düse entfernen und.die Düse zu dem oberen Teil der Preßkammer und die Formstoffreste in den Mischer zurüokbrIngen zu können, ist die Anlage mit entsprechenden Mechanismen, darunter auch mit einem KLevator ausgestattet.

. Diese Anlage bietet die Möglichkeit, Großkerne mit komplizierter Form aus fließfähigen Formstoffen in beheizten Kernkasten herzustellen.

Bs ergaben sich jedoch beim Einsatz der Anlage manehe Schwierigkeiten. So ist z.B. der für die Reinigung der Düse nach jedem Arbeitszyklus der Anlage erforderliche Zeltaufwand ziemlich hoch. Aus diesem Grunde kann die Leistung der Anlage als unzureichend angesehen werden.

Es gelingt auch nicht, die Düse von den Resten des darin zusammengepreßten Formstoffes vollständig zu reinigen, und diese Reste gelangen schließlich in den beheizten Kernkasten und verschlechtern dadurch die Oberflächengüte der herzustellenden Kerne« Die aus der Düse ent-

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fernten zusammengepreßten Formstoffreste gehen teilweise auf dem Rückweg zu dem Mischer verloren. Daduroh entstehen unerwünschte Verluste an fließfähigem Formstoff, die Luft in der Halle wird verunreinigt und es kommt letztenendes zu einer Verteuerung der Produktion von Gießformen und Kernen.

Das Vorhanden .sein von zusätzlichen Mechanismen zum ^J Reinigen der Düse und zur Rückführung der Formstoffreste in den Mischer wirken sich ungünstig auf die Lebensdauer der Anlage aus, überdies bedarf es eines zusätzlichen Be- \- dienungspersonals! für die Instandsetzung und Überwachung fdieser Mechanismen·

Eine der Schwierigkeiten ist mit der Notwendigkeit einer genauen Dosierung des fließfähigen Formstoffes, ; .'■ das der Preßkammer zugeführt wird, verbunden, damit der gesamte zusammengepreßte Rest in der Düse (dem unteren Teil der Preßkammer) untergebracht und danach entfernt werden konnte«

Im Zuge der Weiterentwicklung des Maschinenbaues steigt der Bedarf an Gußerzeugnissen an,die eine hohe Maßgenauigkeit und eine qualitativ hochwertige Oberfläche bei großen Ausmaßen und einer komplizierten Form besitzen.

Die bekannten Anlagen zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen Formstoffen werden den immer steigenden Anforderungen in bezug auf ihre Leistung, Lebensdauer, Verbesserung der Qualität der herzustellenden Erzeugnisse sowie einen sparsamen Verbrauch an fließfähigen Formstoffen nicht gerecht. Es lag also nahe, die genannten Anlagen wesentlich zu vervollkommnen. Offenbarung der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen -Pormstoffen mit einer konstruktiv derart ausgeführten Preßkammer zu schaffen, die es ermöglicht, die Qualität der herzustellenden Erzeugnisse zu verbessern, die Leistung und die Lebensdauer sowie die Betriebszuverlässigkeit der

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Anlage zu erhöhen und den Verbrauoh an fließfähigem Pormetoff unter Aussohluß von Formstoffverlusten zu vermin-r dern.

Diese Aufgabe wurde durch die Schaffung einer AnIage zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen Formstoffen gelöst, enthaltend einen MIbeher mit Zuteilern für flüssige und feste Formstoffbestandteile und zumindest einen Antriebsplunger mit einer Preßkammer, die periodisch mit der Auslaßöffnung des Mischers In Verbln-

XO dung gesetzt wird und aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, und mit einem Antrieb zur Verstellung des unteren Teils der Preßkammer relativ zu ihrem oberen Teil versehen ist, dabei sind in der Anlage, gemäß der Erfindung an der Innenwand des oberen Teiles der Preßkammer Schaufeln befestigt, die in den unteren Teil hinein-. gehen, der an dem oberen Teil befestigt und mit einem Antrieb zu seiner Drehbewegung relativ zu dem oberen 'J-'eil der Preßkammer kinematisch verbunden 1st.

Duron eine solche konstruktive Aueführung der Preßkammer wird die Durchmischung des gesamten zusammengepreßten Bestes des fließfähigen Formstoffes direkt in der Preßkammer gewährleistet. Dies ermöglicht es, auf Düsenreinlgungsmechanismen und den Transport des zusammengepreßten Restes in den Mischer zu verzichten, die Verluste

₂c an dem fließfähigen Formstoff auszuschließen und den unproduktiven Zeitverlust zu vermindern. Die technologischen Eigenschaften des zusammengepreßten Bestes werden dabei be deutend früher wiederhergestellt und der Rest wird vollständig verbraucht, während sich die Oberfläche der Kerne als hochqualitativ erweist.

Dank der vorgeschlagenen Vervollkommnung wird die Anlage gedrängter, betriebssicherer und bedienungsfreundliehe r.

Es ist bevorzugt, jede Preßkammer mit einem Antrieb für deren hin- und hergehende Bewegung relativ zu den Standorten des Antriebsplungers und der Ehtleerungsöffnung des Mischers kinematisch zu verbinden. Dabei kann eine Mehrzahl an Plungern eingesetzt werden und es können

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auf einer Anlage mehrere Kernkasten eingepreßt werden, woduroh die Leistung der Anlage erhöht wird.

Bs let zweckmäßig, jede Preßkammer mit dem Mischer durch die Entleerungsöffnung, die sich in seinem Bodenteil befindet, zu verbinden.

In diesem Pail kann der fließfähige Formstoff aus dem Mischer In die Preßkantmer schneller und vollständiger entleert werden, was zu einer weiteren Steigerung der Leistung der Anlage beiträgt.

Es ist wünschenswert, längs der Seitenflächen eines :

jeden Plungers Nuten vorzusehen, die für die Unterbringung der sich Im unteren Teil der Preßkammer befindlichen Schaufeln beim Preßvorgang ausreichend groß sind.

Dies ermöglicht den Durohgang des Plungers praktisch . duroh die gesamte Preßkammer bei der Herstellung von großen Kernen. Bs kann auch das Durchmischen von ihren Volumina nach großen Formst off rest en In der Preßkammer gewährleistet werden, die bei der Herstellung kleinerer Kerne entstehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur Erläuterung der Erfindung sind nachstehend konkrete Ausführungsbeispiele der Anlage unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in sohematisoher Darstellung eine Anlage gemäß der Erfindung, Im Sohnltt mit vertikaler Ebene duroh die Längsaohse des l/lischers und bedingt einen Längsschnitt durch den Kernkasten;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig· I; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig.2. Bevorzugte AusführunKevariante der Erfindung

Die Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen Formstoffen stellt eine Metallkonstruktion. 1 (Fig. 1) dar, bestehend aus einem Bunker 2 für feste Formstoffbestandteile, einem unter dem Bunker 2 angeordneten ^andzuteiler 3 und einer Rohrleitung 4 für die Zuführung von flüssigen Foriustoffbestandteilen zu einem mit Schiebern 6 bestückten, kontinuierlich arbeitenden Mischer 5t bei dem die Schieber 6 die EntIeerungsöffnungen

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7, welche den Hohlraum des Mischers 5 mit Preßkammern 8 verbinden, periodisch verschließen.

Die Anlage hat mindestens einen Antriebsplunger 9 (Fig. 2) der mit einem pneumatischen bzw. hydraulischen senkrecht bewegbaren Antrieb IO zum Herauspressen des Formstoffes aus der Preßkammer 8 in einen Kernkasten 11, der auf einem Hebetisch 12 steht, und zur Erzeugung eines ".. Drucke auf den in diesem Kasten befindliche Formetoff ..: versehen ist.

Jede Preßkammer 8 besteht aus einem oberen Teil 13, ;--an dessen Innenseite Schaufeln 14, die in den unteren Teil f-15 der Preßkammer 8 hineingehen, befestigt sind.

Der untere Teil 15 der Preßkammer 8 ist an dem oberen: ": Teil 13 derart befestigt, daß er nicht herunterfallen kann-""" seine Drehung aber relativ zu dem mit ihm koaxial liegenden" oberen Teil IJ nicht behindert wird.

Die Drehung des unteren Teils 15 wird mittels einer kinematischen Verbindung bewirkt, bestehend aus einem Zahnkranz 16 (Fig.l) und einem Zahnrad 17, die mit einem Antrieb 18 für Drehbewegung zusammenarbeiten.

Zum Überdecken der Bhtleerungaöffnung ist in dem unteren Teil 15 der Preßkammer 8 ein Absperrschieber 19 mit einem Antrieb 20 für dessen Verstellung vorgesehen.

Der obere Teil IJ der Preßkammer läßt sich feststehend befestigen und kann periodisch mit dem Hohlraum des Mischers 5 über eine Seitenöffnung (nicht dargestellt) verbunden werden. In diesem Fall befinden sich über der Preßkammer 8 der Antriebsplunger 9 (Fig. 2) und unter der Preßkammer 8 der Kernkasten 11· .

^o Zweckmäßig ist ein Ausführungsbeispiel der Anlage, bei dem jede Preßkammer 8 mit dem Hohlraum des Mischers 5 durch die im Bodenteil des Misohers befindliche Entleerungsöffnung 7 verbunden ist. Hierzu ist der obere Teil IJ der Preßkammer 8 an einem Wagen 21 befestigt, der sich auf eine Führungsstange 22 stützt und mit einem Antrieb 2J für eine hin- und hergehende Bewegung relativ zu den Standorten des Antriebsplungers 9 und der Eatleerungsöffnung 7 des Misohers 5 kinematisch verbunden ist.

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-r-

Bei einem der Ausfuhrungsbe!spiele der Anlage kann der Antriebsplunger 9 mit Längsnuten 24 (Fig. 3) an seinen Seltenflaohen verseilen werden, die zur Unterbringung von den Schaufeln 14 (Fig· 2) darin beim Preßvorgang ausreichend groß sein müssen. Dieee Nuten 24 sind nicht über die gesamte Höhe des Plungers 9 ausgebildet, sondern über eine Höhe,die der Höhe des unteren Teils 15 der Preßkammer 8 etwa gleich ist. Dadurch kann ein Auebruch des fließfähigen Formstoffes nach oben während des Preßvorganges vermieden werden. :.

Zur Verhinderung eines Formst of f aus br uchs aus dem Kernh kasten 11 ist dieser mit einem Schieber 25 versehen.

Die Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen arbeitet wie folgt.

I^ Aus dem Bunker 2 (Fig. 1) wird der Sand mittels des Bandzuteilers 3 kontinuierlich dem Mischer 5 zugeführt. Gleichzeitig damit wird in den Mischer 5 durch die Rohrleitung 4 die flüssige Formstoffmischung zugeführt. Beim Vermisohen geht der Formstoff infolge Schaumbildung in einen fließfähigen Zustand über. Der fertige Formstoff wird im Misoher 5 gespeichert.

Die Preßkammer 8 wird auf dem Wagen 21 (Fig.2) mittels des Antriebes 23 unter die Entleerungsöffnungen 7 des Mischers 5 gefahren; jetzt wird der Schieber 6 geöffnet und die Preßkammer 8 mit dem Formstoff gefüllt. Dabei überdeckt der Absperschieber 19 (Fig.l) mittels des Antriebes 20 die Entleerungsöffnung in dem unteren Teil 15 der Preßkammer 8. .

Naoh dem Füllen der Preßkammer 8 mit dem Formstoff überdeckt der Schieber 6 die EntIeerungsöffnung 7 des Mischers 5» die Preßkammer 8 wird auf dem Wagen 21 (Fig. 2) mittels des Antriebes 23 zu dem Kernkasten 11 gefahren und genau unter seiner geöffneten Beschickungsöffnung aufgestellt.

Der Hebetisch 12 drückt den Kernkasten 11 gegen die Entleerungsöffnung des unteren Teils 15 der Preßkammer 8 und der Absperrschieber I9 öffnet die genannte Entleerungsöffnung. Gleichzeitig damit wird der Antrieb 10 des Plungers 9 eingeschaltet und der Formstoff wird mittels des

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Plungers 9 in den vorgewärmten Kernkasten 11 eingepreßt.

Naoh einer Haltezeit von 5 bis 20 e, während der sich auf dem Kern eine dichte Oberfläohenkruste bildet, wird die Beschickungsöffnung des Kernkastens 11 mit dem Schieber 25 verschlossen. Die Entleerungsöffnung im unteren Teil 15 der Preßkammer 8 wird mit dem Absperrschieber 19 geschlossen. ^:

Der Plunger 9 wird mittels des Antriebes 10 angeho- ..;"*" ben, und der Kernkasten 11 wird mittels des Hebetisoh.es

12 in die Ausgangsstellung heruntergelassen. ~_:. .:.

Gleich nach dem Schließen des Absperrschiebers 19 wird- \ der untere Teil 15 der Preßkammer mittels des Antriebes 18 zur Drehbewegung (Flg.l) in Drehung versetzt. Da die ; " \- Schaufeln 14, die Im unteren Teil 15 der Preßkammer 8 an- _:" \ geordnet sind, in dieser Zeitperiode unbeweglich bleiben findet eine Durchmischung des zusammengepreßten Formstoffrestes statt·

Der Formstoff wird wieder fließfähig. Gleichzeitig mit dem Durchmischen des formstoffrestes wird der Wagen 21 (Fig. 2) mit der Preßkammer 8 mittels des Antriebes 25 unter die Entleerungeöffnung ? des Mischers 5 gefahren. Bei dem nachfolgenden Füllen der Preßkammer 8 wird der in ihr gebliebene wiederhergestellte Formstoff mit einer frischen Formstoffport ion vermischt.

Die Preßkammer 8 der Anlage (die Anlage kann mehrere Preßkammern haben), die mit dem Antrieb 25 für eine hin- - und hergehende Bewegung von einer Position.in die andere versehen ist, kann mehrere ortsfest aufgestellten Kernkästen 11 bedienen.

Die Prüfungen haben ergeben, daß auf einer Anlage mit der beweglichen Preßkammer 8, die den unteren sich drehenden Teil 15 und die Schaufeln 14 besitzt, eine große Nomenklatur von Kernen hergestellt werden kann, weil dabei die Notwendigkeit in einer genauen Dosierung des Formstoffes entfällt. Der zurückgebliebene Formstoff stellt nach der Durchmischung direkt in der Preßkammer 8 seine Eigenschaften vollständig wieder her und wird bei dem nachfolgenden Arbeitszyklus der Anlage verlustlos wei-

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terverwendet. Dabei entfallen Arbeitsgänge zum Entfernen von Formstoffreθten aus der Preßkammer 8, zum Rückfuhren des Formstoffes und zu dessen wiederholter Durchmischung im Mischer und zum Reinigen der Düse· Bine hohe Leistung der Anlage wird dadurch erreicht, daß die Arbeitsgänge zum Rückführen der Formstoffreste in einen Zwischenbehälter oder Mischer unnötig sind, sowie : dadurch, daß der Arbeitsgang zum Füllen der Preßkammer 8 mit dem Formstoff und der Arbeitsgang zur Durohmischung des Formstoffrestes in der Preßkammer 8 vereinigt sind.

Das Vorhandensein von zusammengesetzten Preßkammern mit den sich drehenden unteren Teilen vermindert die Anzahl der Mechanismen in der Anlage, es entfällt z.B. der Mechanismus für die Rückführung der Formstoffreste, wodurch die Konstruktion der Anlage vereinfacht und die Betriebs- '" zuverlässigkeit erhöht werden.

Der nach dem vorgehenden Arbeitszyklus zurückgebliebene Formstoff (bis zu 30%-40% des Preßkammerνölumens) wird zur Herstellung des nächstfolgenden Kernes verwendet, weil die Fließfähigkeit des Formstoffes direkt in den Preßkammern wiederhergestellt wird.

.Die verstellbaren Preßkammern gestatten die Verwendung von ortsfesten Kernkästen mit einem zuverlässigen autonomen System der Vorwärmung und Wärmeisolierung, wodurch die Anlage weniger energieaufwendig (10 bis 12% weniger als bei der bekannten Anlage) wird. Gewerbliche Anwendbarkelt

Die Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen aus fließfähigen Formstoffen kann beim Herstellen von großen Kernen, die eine entwickelte Oberfläche und dünne Körperteile aufweisen, zum Herstellen von Gußstücken bei der Massen- und Großserienproduktion, z.B. zum Herstellen von Zylinderblöcken für Fahrzeugmotoren und Heizeinrichtungen eingesetzt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHB

1. Anlage zur Herstellung von Gießformen und Kernen fließfähigen Formetoffen, enthaltend einen Mischer mit

Zuteilern für flüssige und feste Formstoffbestandteile und mindestens einen Antrlebsplunger mit einer Preßkammer, die mit der Entleerungsöffnung des Mischers periodisch in

Verbindung gesetzt wird und aus einem oberen ^:.

und einem unteren Teil besteht, und einen Antrieb für die Verstellung des unteren Teils der Preßkammer relativ zu deren oberem Teiles hat,d adurch gekenn- *-- ze lehnet, daß an der Innenseite des oberen Teils :\ (IJ) der Preßkammer (8) Schaufeln (14) befestigt sind, die in den unteren '^eIl {15 ) hineingehen, welcher an dem : ; oberen Teil (15) befestigt und mit einem Antrieb (18 ) zu seiner Drehbewegung relativ zu dem oberen Teil (1J>) der ** Preßkammer 48 ) kinematisch verbunden ist·

2. Anlage nach Anspruch 1, d a d u roh g e k e nnze lehnet, daß jede Preßkammer (8) mit einem Antrieb (23) für deren hin- und hergehende Bewegung relativ zu den Standorten des Antriebsplungers (9) und der Entleerungsöffnung (7) des Mischers (5) kinematisch verbunden ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch g ekennze ichnet, daß jede Preßkammer (8) mit dem Mischer (5 ) durch die in deren Bodenteil vorgesehenen Entleerungsöffnung verbunden ist.

4. Anlage nach Anspruoh 1, d a d u r ο h gekennzeichnet, daß längs der Seitenflächen eines jeden Plungers (9) Nuten (24) vorgesehen sind, die für die Unterbringung der Im unteren Teil (15) der Preßkamraer (8) befindlichen Schaufeln (14) beim Preßvorgang ausreichend groß sind.

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