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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Formverfahren und ein System
mit einer Formvorrichtung. Insbesondere betrifft sie ein Formverfahren
und ein System mit einer Formvorrichtung, durch die die Dichte einer
Form gleichmäßig gemacht
wird, durch die wenig Formsand über
die Formvorrichtung überläuft, und
durch die die Menge eines Formsandes, der ggf. von der Form entfernt
werden muss, im Vergleich zum Stand der Technik geringer ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
strukturierte Platte ist von einem Formrahmen einer Formvorrichtung
umgeben. Im Allgemeinen wird der Formrahmen der Formvorrichtung mit
Formsand gefüllt,
indem dieser durch Schwerkraft aus einem Trichter fällt. Der
höher als
der Formrahmen liegende Formsand wird dann durch ein geeignetes
Element abgetragen, so dass die obere Oberfläche des Formsandes eben sein
kann.
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Bei
einer herkömmlichen
Formvorrichtung wird Formsand auf einer gesamten Oberfläche einer strukturierten
Platte ungeachtet der unterschiedlichen Höhen der Bereiche der Oberfläche der
strukturierten Platte zugeführt.
Folglich kann Formsand über einen
Formrahmen überlaufen,
wenn der Formsand eingefüllt
wird. Ferner schwankt die Dichte des Formsandes in verschiedenen
Bereichen auf einer strukturierten Platte gemäß den unterschiedlichen Höhen der
Strukturen auf der strukturierten Platte, wenn der Formsand gepresst
wird.
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Bei
einer herkömmlichen
Formvorrichtung wird außerdem
normalerweise einem Formrahmen Formsand mit einem konstanten Volumen
im Verlauf der Zeit zugeführt,
so dass die Dichte des Formsandes an verschiedenen Positionen auf
der strukturierten Platte abweicht, obwohl die Zufuhr des Formsandes
zum Formrahmen gemäß den unterschiedlichen Formen
der Strukturen passend geändert
werden muss. Wenn der Formsand in diesem Zustand gepresst wird,
kann folglich die resultierende Form aus dem Formrahmen herausragen.
In diesem Fall muss der Abschnitt der Form, der über das obere Niveau des Formrahmens
hinausragt, entfernt werden, so dass die obere Oberfläche der
Form auf die Oberkante des Formrahmens ausgerichtet werden kann. Folglich
wird eine große
Menge Formsand verschwendet. Ferner ist eine Vorrichtung zum Entfernen
des Formsandes erforderlich. Außerdem
wird der Formsand beim Entfernen verstreut.
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Formverfahren,
bei denen eine in einen Füllhohlraum
eingefüllte
Formsubstanz mechanisch komprimiert wird, sind bekannt, z. B. aus
EP 0 673 698 A1 ,
EP 0 295 472 A2 und
EP 0 715 914 A1 .
Bei allen diesen bekannten Verfahren werden die zum mechanischen
Komprimieren der Formsubstanz verwendeten Mittel außerhalb
des Füllhohlraums
gehalten, während
derselbe mit der Formsubstanz befüllt wird. Erst nachdem der
Hohlraum mit der Formsubstanz befüllt worden ist, werden die
Kompressionsmittel (die eine Druckplatte und/oder eine Mehrzahl Pressfüße enthalten
können)
in den Hohlraum abgesenkt, um die Formsubstanz zu verdichten.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, die Menge des Formsandes, die über einen
Formrahmen in einer Formvorrichtung überläuftund vom Formrahmen entfernt
werden muss, zu verringern. Ferner ist eine Aufgabe die Erzielung
einer gleichmäßigen Dichte
des Formsandes im Formrahmen, nachdem er gepresst worden ist.
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Zum
Lösung
dieser Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung ein Formverfahren
nach Anspruch 1 und ein Formsystem nach Anspruch 15 bereit.
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Das
Verfahren beinhaltet die Schritte des Einfüllens von Formsand in einen
Füllhohlraum,
der zwischen einer strukturierten Platte, einem auf der strukturierten
Platte stehenden Formrahmen und einem auf dem Formrahmen stehenden
Füllrahmen begrenzt
ist, und des Komprimierens des Formsandes im Füllhohlraum mittels einer Mehrzahl
Pressfüße, die
beweglich an einer Abdeckvorrichtung gehaltert sind, wobei die Pressfüße untere
Enden haben, die den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte gegenüberstehen.
Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte des Abwärtsbewegens
der Pressfüße vor dem
Einfüllen
des Formsandes in den Füllhohlraum,
so dass sie in den Füllrahmen
eintreten, und vorübergehenden
Haltens der Pressfüße in bestimmten
Positionen, in denen bestimmte Abstände zwischen den unteren Enden
der Pressfüße und den
gegenüberliegenden
Oberflächen
der strukturierten Platte eingehalten werden, und Einfüllens des
Formsandes in den Füllhohlraum, während die
Pressfüße in den
bestimmten Positionen im Füllrahmen
gehalten werden.
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Das
Fassungsvermögen
des Füllhohlraums kann
durch Auf- und Abwärtsbewegen
der entsprechenden Pressfüße geregelt
werden.
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Ferner
kann das Fassungsvermögen
des Füllhohlraums
durch Ändern
der Abstände
zwischen den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte und sämtlichen
Pressfüßen geregelt
werden.
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Die
Positionen der entsprechenden Pressfüße können eingeregelt werden, wenn
erfasst wird, dass ein Teil des Formsandes zu viel oder zu wenig ist.
Die Abstände
zwischen den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte und sämtlichen
Pressfüßen können eingeregelt
werden, wenn zu viel oder zu wenig Formsand erfasst wird.
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Der
Schritt der Erfassung, dass der Formsand teilweise zu viel oder
zu wenig oder insgesamt zu viel oder zu wenig ist, kann die Schritte
der Messung der Reaktionskräfte
des Formsandes auf die Pressfüße bei der
Komprimierung des Formsandes im Füllhohlraum und die Ausführung einer
Berechnung auf Basis der Messungen der Reaktionskräfte enthalten.
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Der
Formsand kann mittels Zufuhr von Druckluft zugeführt werden. Hier kann der Formsand durch
eine Mehrzahl Düsen
zugeführt
werden. Die Zufuhr des Formsandes kann durch Ändern des Ausmaßes der
Belüftung
der entsprechenden Düsen
gemäß den Formen
der Strukturen auf der strukturierten Platte geändert werden. Eine Druckluftströmung oder
ein Druckluftstoß kann
wirken, nachdem der Formsand zugeführt worden ist.
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Entweder
das Fassungsvermögen
des Füllhohlraums,
die Positionen und Stärke
der Belüftung oder
die Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
wird auf Basis der früheren
Formdaten eingeregelt.
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Die
früheren
Formdaten können
in einem Speichergerät
einer Steuerung der Formvorrichtung gespeichert werden. Vor der
Ausführung
der jeweiligen Arbeitsgänge
während
des Formvorgangs durch die Formvorrichtung können optimierte Werte des Fassungsvermögens des
Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden.
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Die
früheren
Formdaten können über eine Steuerung
der Formvorrichtung mit einem Rechner verbunden werden, der Formdaten
für eine
andere Formvorrichtung speichert. Die Ergebnisse der Berechnung
durch den Rechner können
verwendet werden, so dass optimierte Werte des Fassungsvermögens des
Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke der
Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung oder
des Druckluftstoßes
eingestellt werden können.
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Die
früheren
Formdaten können
auch über eine
Steuerung der Formvorrichtung mit einem Rechner verbunden werden,
der Sandbehandlungs- oder Sandmischdaten speichert. Durch Bezugnahme
auf die Sandbehandlungs- oder Sandmischdaten können optimierte Werte des Fassungsvermögens des Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden.
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Die
Sandmischdaten können
sich auf die Verdichtungsfähigkeit
des Formsandes und den Wassergehalt des Formsandes beziehen. Durch
Bezugnahme auf diese Daten können
das Fassungsvermögen
des Füllhohlraums,
die Positionen und Stärke
der Belüftung
oder die Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingeregelt werden.
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Das
Formsystem umfasst eine strukturierte Platte, einen auf die strukturierte
Platte zu setzenden Formrahmen, einen auf den Formrahmen zu setzenden
Füllrahmen,
eine Abdeckvorrichtung mit einer Mehrzahl beweglicher Pressfüße, wobei
die Pressfüße untere
Enden haben, die den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte gegenüberstehen,
eine Sandzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Formsand in einen
Füllhohlraum,
der zwischen der strukturierten Platte, dem Formrahmen und dem Füllrahmen
begrenzt ist, und ein Steuerungsmittel, das zur Steuerung der Pressfüße ausgeführt ist,
so dass die Pressfüße nach
unten bewegt werden, um in den Füllrahmen
einzutreten, und die Pressfüße vorübergehend
in bestimmten Positionen gehalten werden, in denen bestimmte Abstände zwischen
den unteren Enden der Pressfüße und den
gegenüberliegenden
Oberflächen
der strukturierten Platte eingehalten werden. Das Formsystem ist
gekennzeichnet durch Sensoren zum Messen der Reaktionskräfte an entsprechenden
Pressfüßen, ein
Speichergerät,
das Formdaten auf Basis der Messungen der Sensoren zum Messen der
Reaktionskräfte
speichert, und ein Abstandsberechnungsgerät zum Berechnen der Abstände zwischen
den unteren Enden der Pressfüße relativ
zum Füllhohlraum
und den Strukturen der strukturierten Platte, die den unteren Enden
der Pressfüße gegenüberliegen.
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Die
Pressfüße der Abdeckvorrichtung
können
durch eine Platte der Abdeckvorrichtung gleiten, um sich auf- und
abwärts
zu bewegen, so dass sie gemeinsam eine obere Oberfläche des
Füllhohlraums
bilden.
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Formsand,
der teilweise zu viel oder zu wenig ist, kann erfasst werden, wenn
die Dichte eines Teils der Form zu hoch oder zu niedrig ist. ZU
viel oder zu wenig Formsand kann erfasst werden, wenn die Dichte
des gesamten Formsandes als zu hoch oder zu niedrig gemessen wird.
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Die
Reaktionskräfte
an der Mehrzahl Pressfüße wirken,
wenn der Formsand komprimiert wird. Diese Kräfte werden z. B. von entsprechenden
Sensoren erfasst.
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Frühere Formdaten
können
nicht nur Formdaten für
einen unmittelbar vorhergehenden Formvorgang enthalten, sondern
auch Formdaten vor ihm. Wird das Fassungsvermögens des Füllhohlraums geregelt, können die
unmittelbar vorausgehenden Formdaten sowie die Daten verwendet werden,
die auf Basis einiger der früheren
Daten genommen werden, verwendet werden. Die früheren Formdaten können als
Datenbank gespeichert werden, so dass auf Basis dieser Daten das
Fassungsvermögen
des Füllhohlraums
durch herkömmliche
Verfahren geregelt werden kann, wie z. B. ein Verfahren kleinster Quadrate
und ein Fuzzy-(Unschärfe-) Steuerungsverfahren.
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Die
früheren
Formdaten können
durch eine Kommunikationsleitung wie z. B. das Internet und Funkkommunikation über eine
Steuerung der Formvorrichtung mit einem Rechner verbunden werden, der
Formdaten für
eine andere Formvorrichtung speichert.
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KURZBESCHREIBUNGEN
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
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2 ist
eine Querschnittansicht und Draufsicht, die den Hauptteil eines
Formsand-Füllhohlraums
der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt, wobei ihr der Formsand noch nicht zugeführt worden
ist.
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3 zeigt
eine gedehnte Ansicht des Hauptteils wie in 2.
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4 zeigt
eine Querschnittansicht und Draufsicht des Formsand-Füllhohlraums
der ersten Ausführungsform
dieser Erfindung, wobei der Formsand gepresst ist.
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5 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Position und eine Form
von Düsen
und Pressfüßen zeigt.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
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7 ist
eine Querschnittansicht und Draufsicht, die den Hauptteil einer
Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Querschnittansicht und Draufsicht, die den Hauptteil des Formsand-Füllhohlraums der
dritten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt, wobei ihr der Formsand noch nicht zugeführt worden ist.
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BESCHREIBUNGEN
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nunmehr
wird eine erste Ausführungsform dieser
Erfindung auf Basis der 1 bis 4 erläutert. 1 zeigt
ein Flussdiagramm eines Formverfahrens für eine Formvorrichtung mit
einem Formrahmen dieser Erfindung. Das Verfahren enthält die Schritte
des Begrenzens eines mit Formsand zu füllenden Hohlraums, Zuführens von
Formsand zum Hohlraum und Komprimierens des Formsandes mit einer
Mehrzahl Pressfüße. Der
Schritt des Begrenzens eines Hohlraums erfolgt mittels einer strukturierten
Platte, eines Formrahmens, der auf die strukturierte Platte gesetzt
wird, eines Füllrahmens,
der auf den Formrahmen gesetzt wird, und einer eine Mehrzahl Pressfüße aufweisenden
Abdeckvorrichtung. Die Pressfüße werden
in den durch den Füllrahmen begrenzten
Raum eingeführt,
so dass sie gegenüber entsprechenden
Abschnitten der Gießstruktur
auf der strukturierten Platte angeordnet sind. Ferner können die
Füße vorübergehend
angehalten werden, so dass bestimmte Abstände zwischen den Pressfüßen und
den entsprechenden Abschnitten der Gießstruktur eingehalten werden.
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2 ist
eine Querschnittansicht und Vorderansicht eines Hauptteils einer
Formvorrichtung, die einen Mechanismus zum Zuführen von Formsand zu Formrahmen
und eine Pressvorrichtung enthält. Eine
strukturierte Platte 2 ist auf einem beweglichen Tisch 1 angeordnet,
der mit einem herkömmlichen Mechanismus
(nicht dargestellt) intermittierend und horizontal bewegt wird.
Ein Formrahmen 3 wird durch eine Rahmentransportvorrichtung
(nicht dargestellt) horizontal und vertikal über die strukturierte Platte 2 transportiert,
so dass der Rahmen 3 auf die strukturierte Platte 2 gesetzt
werden kann, wenn der bewegliche Tisch 1 in einer bestimmten
Position vorübergehend
anhält.
Eine Abdeckvorrichtung 5 ist über dem Formrahmen 3 angeordnet,
der in einer bestimmten Position angehalten wird. Die Abdeckvorrichtung 5 hat
eine Mehrzahl Pressfüße und einen
Füllrahmen 4.
Der Rahmen 4 ist an der Abdeckvorrichtung 5 aufgehängt. Der
Rahmen 4 kann sich über
eine bestimmte Entfernung vom unteren Ende der Abdeckvorrichtung 5 auf-
und abwärts
bewegen. Die Abdeckvorrichtung kann mit einem Aktuator (nicht dargestellt)
auf- und abwärts
bewegt werden.
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Die
Mehrzahl Pressfüße 8 ist
entlang der Mitte der Abdeckvorrichtung 5 positioniert
und führt
den Pressvorgang aus. Die Abdeckvorrichtung 5 hat ein wie
ein umgekehrter Kasten geformtes Halteelement 6, an dem
der Füllrahmen 4 aufgehängt ist.
Der Füllrahmen 4 kann
sich über
eine bestimmte Entfernung entlang des Halteelements 6 auf-
und abwärts
bewegen. Ein vierkantrohrförmiger
Trichter 7 ist als Sandzufuhrvorrichtung auf der oberen
Oberfläche
des Halteelements 6 angeordnet. Der Trichter 7 hat
am unteren Ende eine Mehrzahl Düsen
zum Zuführen von
Formsand. Eine Mehrzahl Pressfüße 8 ist
in einem durch das Halteelement 6 begrenzten unteren Hohlraum
wie ein Gitter angeordnet. Die Füße können im
unteren Hohlraum auf- und abwärts
bewegt werden. Jeder Fuß 8 ist
zylindrisch geformt.
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Wie
in 3 dargestellt ist jeder Fuß 8 wie ein Zylinder
geformt, so dass der untere Teil des Fußes durch eine Platte verschlossen
ist, wogegen sein oberes Ende durch eine Platte verschlossen ist,
die ein Loch 9 aufweist. Diese Platten können mittels Schrauben
am Fuß befestigt
sein. Eine Kolbenstange 11 wird in den Fuß 8 eingeführt, nachdem
sie durch das Loch 9 geführt worden ist. Ein Kolben 10 ist
mit der Kolbenstange 11 kombiniert und bildet mit ihr eine
Einheit. Das obere Ende der Kolbenstange 11 ist am Halteelement 6 befestigt.
Der Fuß 8 kann entlang
der Kolbenstange 11 gleitbar und relativ auf- und abwärts bewegt
werden.
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Ein
erster Kanal 12 ist in und entlang jeder Kolbenstange 11 ausgebildet
und geht durch den Kolben 10. Ferner ist ein zweiter Kanal 13 in
und entlang jeder Kolbenstange 11 ausgebildet, aber dieser Kanal
geht nicht durch den Kolben 10. Die ersten und zweiten
Kanäle 12 und 13 sind
durch ein Steuer-Wegeventil 14 an eine Öldruckeinheit (nicht dargestellt) angeschlossen.
Ferner sind ein Drucksensor 15 und ein Stromventil 17 an
eine Leitung zwischen jedem ersten Kanal 12 und jedem Steuer-Wegeventil 14 angeschlossen.
Der Drucksensor 15 wirkt als Reaktionskraft-Messvorrichtung
zur Messung der Reaktionskräfte,
mit denen die Pressfüße 8 der
Abdeckvorrichtung beaufschlagt werden, wenn der Formsand im Sand-Füllhohlraum
gepresst wird. Das Durchfluss Regelventil 17 regelt den
Durchfluss des im ersten Kanal 12 fließendem Drucköls. Ein
Mikrocomputer 18 ist mit den Drucksensoren 15 und
den Steuer-Wegeventilen 17 elektrisch verbunden. Ein Sicherheitsventil
oder Überdruckventil
kann zwischen dem ersten Kanal 12 und dem Durchfluss-Regelventil 17 mit
jeder Leitung verbunden sein. Der Mikrocomputer 18 wirkt
als Abstandsberechnungsvorrichtung. Auf Basis der Ergebnisse der
Messungen durch die Sensoren 15 berechnet sie die Abstände zwischen den Oberflächen der
Strukturen auf der strukturierten Platte und den unteren Enden der
Pressfüße, deren Enden
diesen Oberflächen
gegenüberliegen,
für den nächsten Pressvorgang
im Sand-Füllhohlraum.
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Folglich
werden wie in 2 die Pressfüße in bestimmen Positionen
gehalten, so dass die Verhältnisse
der Abstände
zwischen den Oberflächen der
Strukturen auf der strukturierten Platte und den unteren Enden der
Pressfüße vor der
Ausführung
eines Pressvorgangs zu denen nach der Beendigung eines Pressvorgangs
einander nahezu gleich sein können.
Sind z. B. die Abstände
zwischen den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte und den unteren Enden
der Pressfüße vor der
Ausführung
eines Pressvorgangs A und B (wie in 2) und sind
die Abstände
nach Beendigung eines Pressvorgangs a und b (wie in 4),
wird die Beziehung zwischen dem Verhältnis von a zu A (a/A)
und dem Verhältnis
von b zu B (b/B) so geregelt, dass sich das Verhältnis dem
Verhältnis
von a/A = b/B nähern
kann.
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In
jedem der Hohlräume
sind Düsen 16 ausgebildet,
die von einer Mehrzahl der Pressfüße 8 umgeben und durch
das Halteelement 6 begrenzt sind. Jede Düse 16 ist
mit einem Trichter versehen. Der Auslass jeder Düse 16 ist wahlfrei.
Er kann kreisförmig,
elliptisch, rechteckig, quadratisch usw. geformt sein. Solche Formen
können
auch kombiniert sein. Die Düse
ist nicht auf die Form eines Trichters beschränkt. Sie kann andere Formen
aufweisen (wie in 5). Eine Belüftung erfolgt durch Hindurchleiten von
Luft durch die Düsen 16.
Die Luft wird z. B. durch einen Kompressor (nicht dargestellt) druckbeaufschlagt,
um die Belüftung
zu bewirken. Die Belüftung wird
für jede
Düse 16 durchgeführt. Der
Belüftungsgrad
wird für
jede Düse
geändert,
so dass die durch die Düsen
dem Hohlraum zugeführte
Menge Formsand gemäß den Strukturen
auf der Strukturierten Platte geändert
werden kann. In 5 wird die Belüftung z.
B. durch die Düsen 16a und 16b durchgeführt, oder
die Belüftung
wird durch einen Teil der Düse 16a durchgeführt, so
dass die durch diese Düsen
oder den Teil zugeführte
Menge Formsand gegenüber dem
Stand der Technik erhöht
werden kann. Beispielsweise wird ein elektromagnetisches Ventil
zum Öffnen
oder Schließen
aller oder einiger der Düsen oder
eines Teils jeder Düse
verwendet.
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Auf
Basis der 2 und 3 wird nunmehr erläutert, wie
die Dichte der Form im Formrahmen 3 mittels der oben erklärten Vorrichtung
im Wesentlichen gleichmäßig sein
kann.
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Wie
in 2 ermöglicht
der Schritt des Begrenzens des Formsand-Füllhohlraums Begrenzen des Formsand-Füllhohlraums
mittels der strukturierten Platte 2, des auf die strukturierte
Platte 2 zu setzenden Formrahmens 3, des auf den
Formrahmen 3 zu setzenden Füllrahmens 4 und der
Abdeckvorrichtung 5, die eine Mehrzahl Pressfüße 8 hat,
wobei die Pressfüße in den
Formrahmen 4 eingeführt
werden können.
Ferner können
die Pressfüße 8 vorübergehend
in bestimmten Positionen gehalten werden, so dass die unteren Enden
der Pressfüße und die
Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte einander gegenüberliegen,
so dass bestimmte Abstände
zwischen ihnen eingehalten werden können.
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Das
heißt
wie in 2 wird der Formrahmen 3 auf die strukturierte
Platte 2 gesetzt, dann wird der Füllrahmen 4 auf den
Formrahmen 3 gesetzt, und dann wird die Abdeckvorrichtung 5,
die die Pressfüße aufweist,
auf den Füllrahmen 4 gesetzt.
Anschließend
werden je nach Erfordernis einige der Steuer-Wegeventile 14 ausgetauscht,
so dass Drucköl durch
die entsprechenden ersten Kanäle 12 den durch
die Kolben 10 und die Pressfüße 8 begrenzten Räumen zugeführt wird.
Dies ermöglicht
Abwärtsbewegen
der Pressfüße 8 wie
in 2, so dass die Abstände A und B zwischen den unteren
Enden der Pressfüße 8 und
den entsprechenden Oberflächen der
Strukturen auf der strukturierten Platte 2 eingehalten
werden. Die Abstände
A und B werden so gewählt,
dass ihre Verhältnisse
zu denjenigen, die bestimmt werden, im Wesentlichen nahe beieinander liegen.
Das heißt,
die den Strukturen auf der strukturierten Platte gegenüberliegenden
Pressfüße 8,
die relativ hoch sind, werden abwärts bewegt, so dass die zu
komprimierende Menge Formsand im Vergleich zu Stand der Technik
verringert werden kann. Die den Strukturen auf der strukturierten
Platte gegenüberliegenden
Pressfüße 8,
die relativ niedrig sind, werden dagegen nur geringfügig abwärts bewegt,
so dass die zu komprimierende Menge Formsand zunehmen kann. Folglich
ermöglicht
dies das Begrenzen des Formsand-Füllhohlraums durch die strukturierte
Platte 2, den Formrahmen 3, den Füllrahmen 4 und
die Mehrzahl Pressfüße 8.
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Danach
wird der Formsand durch den Formsand-Zufuhrmechanismus (nicht dargestellt)
dem Sandtrichter 7 zugeführt, der am oberen Teil der
eine Mehrzahl der Pressfüße 8 aufweisenden
Abdeckvorrichtung 5 positioniert ist, so dass der Formsand
vom Sandtrichter 7 durch eine Mehrzahl der Düsen 16 dem
Formsand-Füllhohlraum
zugeführt
wird.
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Wie
in 4 wird dann die eine Mehrzahl Pressfüße 8 aufweisende
Abdeckvorrichtung 5 durch einen Aktuator (nicht dargestellt)
abwärts
bewegt, so dass der Formsand im Form sand-Füllhohlraum durch die Mehrzahl
Pressfüße 8 gepresst
wird. Werden die Reaktionskräfte
des Formsandes an den Pressfüßen 8 größer als
die abwärts
gerichteten Kräfte
der Pressfüße, wenn
die Pressfüße arbeiten, werden
diese Pressfüße relativ
aufwärts
in die obere Position bewegt, während
sich die Abdeckvorrichtung abwärts
bewegt, weil das Überdruckventil
wirkt, um das Öl
aus den zweiten Kanälen 13 abzulassen. Bewegt
sich die Abdeckvorrichtung 5 zu einer bestimmten Position
abwärts,
werden sämtliche
Pressfüße 8 zur
oberen Position bewegt, so dass die Oberfläche des Formsandes eben ist,
und so dass die Form gleichmäßig gepresst
wird.
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Wenn
der Pressvorgang abgeschlossen ist, werden die Reaktionskräfte des
Formsandes an den Pressfüßen 8 (d.
h. die Dichte der Form) vom Drucksensor 15 erfasst. Auf
Basis dieser Messung erzeugt ein Mikrocomputer 18 zur Anpassung
der Positionen der Pressfüße 8 im
Formsand-Füllhohlraum
ein Befehlssignal, um die Durchfluss-Regelventile 17, die für den früheren Pressvorgang
ausgewählt
wurden als der Formsand dem Formsand-Füllhohlraum zugeführt wurde,
geeignet zu steuern. Ferner wird die dem Formsand-Füllhohlraum
zugeführte
Menge Formsand erhöht
oder verringert, so dass die bei der Ausführung des Pressvorgangs bestimmte
Dichte der Form gleichmäßig wird
oder die bei der Ausführung
des Pressvorgangs verursachten Reaktionskräfte die gleichen werden.
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Bei
der obigen Ausführungsform
wird Öldruck
als Antriebsquelle zum Bewegen der Pressfüße verwendet. Druckluft kann
ebenfalls als die Antriebsquelle verwendet werden. Ferner können die Pressfüße elektrisch
bewegt werden. Im Falle von Druckluft ist das Steuer-Wegeventil an eine
Luftantriebsquelle wie z. B. eine Lufteinheit angeschlossen. Ferner
werden im Falle von Druckluft beide Drücke in den mit den ersten und
zweiten Kanälen 12, 13 verbundenen
Räumen
geregelt, so dass die entsprechenden Positionen der Pressfüße 8 an
den oberen, mittleren und unteren Positionen usw. allmählich angepasst
werden können.
Ferner wird die Position des Füllrahmens 6,
mit dem die Pressfüße verbunden sind,
auf- und abwärts
bewegt, so dass alle Abstände zwischen
den unteren Enden der Pressfüße und den gegenüberliegenden
Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte synchron angepasst
werden können.
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Nunmehr
wird eine zweite Ausführungsform dieser
Erfindung erläutert. 6 zeigt
ein Flussdiagramm eines Pressvorgangs, der durch die zweite Ausführungsform
ausgeführt
wird. Dieses Flussdiagramm unterscheidet sich von demjenigen für die erste
Ausführungsform darin,
dass nach dem Füllen eines
Formsandtrichters mit Formsand eine Druckluftströmung oder ein Druckluftstoß auf den
Formsand wirkt und der Formsand dann durch die Pressfüße komprimiert
wird.
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Wie
in 7 enthält
die zweite Ausführungsform
dieser Erfindung Ventile 20, die die Auslässe der Düsen schließen, um
zu verhindern, dass Luft in den Formsand-Hohlraum strömt, wenn
eine Druckluftströmung
oder ein Druckluftstoß wirkt,
und sie enthält eine
Luftzufuhrvorrichtung. 7 zeigt die Hälfte der mit
(a) gekennzeichneten Vorrichtung. Sie zeigt das Ventil 20 geöffnet. 7 zeigt
auch die Hälfte
der mit (b) gekennzeichneten Vorrichtung. Sie zeigt das Ventil 20 geschlossen.
Ist das Ventil 20 geschlossen, kann eine solche Druckluftströmung zugeführt werden.
Bei niedrigem Druck der Druckluftströmung muss das Ventil nicht
geschlossen werden. Die Luftzufuhrvorrichtung enthält einen
Druckluftbehälter 21 und
ein Luftventil 22. Der Rechner ist mit ihnen elektronisch
verbunden, um den Luftdruck der vom Druckluftbehälter 21 zugeführten Luft
und den Öffnungswinkel
des Luftventils 22 zu regeln.
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Die
Vorrichtung der zweiten Ausführungsform
ermöglicht
Vorkomprimieren des Formsandes, nachdem er dem Formraum zugeführt worden
ist. Ferner kann die Druckluftströmung die Oberflächen der
Form, die die Seiten der Strukturen auf der strukturierten Platte
berühren,
stark komprimieren. Der Druckluftstoß kann die Rückseite
der Form stark komprimieren.
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Nunmehr
wird eine dritte Ausführungsform dieser
Erfindung erläutert. 8 zeigt
eine schematische Ansicht einer Formvorrichtung dieser Ausführungsform.
Die Formvorrichtung enthält
eine Steuerung 31, an die ein Speichergerät 32 angeschlossen ist.
Sie speichert frühere
Formdaten. Verschiedene Sensoren sind mit der Steuerung 31 elektrisch
verbunden, so dass Signale von den Sensoren zur Steuerung 31 übertragen
und dann im Speichergerät 32 gespeichert
werden. Formdaten wie z. B. die Dichte der Form und das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums
werden von einem Drucksensor usw. erfasst. Solche Daten werden zur
Einregelung des Fassungsvermögens
des Formsand-Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
verwendet.
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Bevor
die entsprechenden Schritte durch die Formvorrichtung mit Rahmen
ausgeführt
werden, werden die früheren
Formdaten berechnet und an die Aktuatoren geschickt.
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Ferner
können
die früheren
Formdaten durch die Steuerung der Formvorrichtung mit Rahmen an
einen Rechner einer anderen Formvorrichtung (nicht dargestellt),
der Formdaten speichern soll, geschickt werden. Für einen
solchen Rechner können
ein Zentralrechner, ein Rechner des Datenserver-Typs usw. verwendet
werden. Die vom Rechner berechneten Ergebnisse werden an eine Steuerung
einer funktionalen Formvorrichtung übertragen, so dass das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums,
die Positionen und Stärke
der Belüftung und
die Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
optimiert werden können.
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Ferner
kann ein die Sandmisch- oder Sandbehandlungsdaten speichernder Rechner
an die Steuerung der Formvorrichtung mit Rahmen angeschlossen sein,
so dass auf Basis dieser Daten der optimale Wert des Fassungsvermögens des
Formsand-Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden können.
In diesem Fall werden die Verdichtungsfähigkeit des Formsandes (die
darstellt, um welchen Prozentsatz der Formsand komprimiert wird,
wenn eine bestimmte Prüflast
auf ihm lastet) und der Wassergehalt des Formsandes als Sandmischdaten
verwendet. Die Daten werden in einem Rechner gespeichert, der mit einer
Mischsteuerung einer Mischvorrichtung elektrisch verbunden ist.
Das Fassungsvermögen
des Formsand-Füllhohlraums,
die Positionen und Stärke der
Belüftung
oder die Stärke
der Druckluftströmung oder
des Druckluftstoßes
kann auf Basis der Daten eingeregelt werden. Demgemäß können Formdaten zwischen
den Rechnern gemeinsam verwendet werden, so dass sie die Erzielung
einer genaueren Steuerung sicherstellen.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen enthält es Schritte des Begrenzens
eines Formsand-Füllhohlraums
mittels einer strukturierten Platte, eines Formrahmens, der auf
die strukturierte Platte gesetzt werden kann, eines Füllrahmens,
der auf den Formrahmen gesetzt werden kann, und einer Abdeckvorrichtung
mit einer Mehrzahl Pressfüße, die
in den Füllrahmen
eintreten können
und die vorübergehend
in bestimmten Positionen gehalten werden können, an denen bestimmte Abstände zwischen
den unteren Enden der Pressfüße und den
Oberflächen
von Strukturen auf der strukturierten Platte eingehalten werden,
wobei die Oberflächen
den unteren Enden gegenüberliegen,
des Zuführens
von Formsand zum Formsand-Füllhohlraum
und des Komprimierens des Formsandes mittels der Pressfüße. Demgemäß kann der
zu entfernende Formsand minimiert werden. Ferner kann die Dichte
der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums
durch Auf- und Abwärtsbewegen
der entsprechenden Pressfüße geregelt
wird, kann der zu entfernende Formsand minimiert werden. Ferner
kann die Dichte der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei der das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums
durch Ändern
der Abstände
zwischen den Oberflächen
der Strukturen auf der strukturierten Platte und sämtlicher
Pressfüße geregelt
wird, kann der Formsand-Füllhohlraum
so begrenzt werden, dass jeglicher Mangel an Formsand in der gesamten
Form verhindert wird. Ferner kann die Dichte der Form im Formrahmen
gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem die Positionen der entsprechenden
Pressfüße eingeregelt
werden, wenn erfasst wird, dass ein Teil des Formsandes zu viel
oder zu wenig ist, und bei dem die Abstände zwischen den Oberflächen der
Strukturen auf der strukturierten Platte und sämtlichen Pressfüßen eingeregelt
werden, wenn zu viel oder zu wenig Formsand erfasst wird, kann jeglicher
Mangel an Formsand in der gesamten Form verhindert werden. Der Formsand-Füllhohlraum
kann genau begrenzt werden. Der zu entfernende Formsand kann minimiert
werden. Ferner kann die Dichte der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem der Schritt der Erfassung,
dass der Formsand teilweise zu viel oder zu wenig oder insgesamt
zu viel oder zu wenig ist, die Schritte der Messung der Reaktionskräfte des
Formsandes auf die Pressfüße bei der
Komprimierung des Formsandes im Füllhohlraum und der Ausführung einer
Berechnung auf Basis der Messungen der Reaktionskräfte enthält, kann
der Formsand-Füllhohlraum genau
begrenzt werden. Der zu entfernende Formsand kann minimiert werden.
Ferner kann die Dichte der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem der Formsand mittels der
Zufuhr von Druckluft zugeführt
wird, kann die Menge Formsand, die über den Formrahmen überläuft, wenn
ihm der Formsand zugeführt
wird, gegenüber
dem Stand der Technik verringert werden.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem der Formsand durch eine
Mehrzahl Düsen
zugeführt
wird, können Abschnitte
der Form, in denen die Zufuhr des Formsandes schwierig ist, beseitigt
werden.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem die Zufuhr des Formsandes
durch Ändern
des Ausmaßes
der Belüftung
der Düsen
gemäß den Formen
der strukturierten Platte geändert
wird, kann die Zufuhr des Formsandes gemäß den Strukturen auf der strukturierten
Platte leicht geändert
werden. Demgemäß kann die Formvorrichtung
flexibel sein, weil die Positionen und Stärke der zugeführten Druckluft
geändert
werden können.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem eine Druckluftströmung oder
ein Druckluftstoß wirkt,
nachdem der Formsand zugeführt
worden ist, ermöglicht
das Vorkomprimieren stärkeres
Komprimieren der Form, so dass ihre Dichte gleichmäßig ist.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem entweder das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums, die
Positionen und Stärke
der Belüftung
oder die Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
auf Basis der früheren
Formdaten eingeregelt wird, wird die Formvorrichtung stabil, so
dass der zu entfernende Formsand minimiert werden kann. Ferner kann
die Dichte der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem die früheren Formdaten in einem Speichergerät einer
Steuerung der Formvorrichtung mit Formrahmen gespeichert werden,
und beidem vor der Ausführung
der jeweiligen Arbeitsgänge
während
des Formvorgangs durch die Formvorrichtung mit Formrahmen optimierte
Werte des Fassungsvermögens
des Formsand-Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden, können
die früheren
Daten effektiv verwendet werden. Dieses Verfahren kann im Wesentlichen
für ei nen
Formvorgang verwendet werden, bei dem Formsand mit veränderlichen
Faktoren geformt wird.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem die früheren Formdaten mit einem Rechner
verbunden sind, der Formdaten für
eine andere Formvorrichtung durch die Steuerung der Formvorrichtung
mit Formrahmen speichert, und bei dem die vom Rechner berechneten
Ergebnisse verwendet werden, so dass optimierte Werte des Fassungsvermögens des
Formsand-Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung
und der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden, können
die Formdaten für
verschiedene Formvorrichtungen verwendet werden, die sogar unterschiedliche
Größen, unterschiedliche
Typen und unterschiedliche Positionen und Stärken der Druckluftströmungen und
Belüftung
aufweisen.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem die früheren Formdaten auch mit einem
Rechner verbunden sind, der Sandbehandlungs- oder Sandmischdaten
durch die Steuerung der Formvorrichtung mit Formrahmen speichert,
und bei dem durch Bezugnahme auf die Sandbehandlungs- oder Sandmischdaten
optimierte Werte des Fassungsvermögens des Formsand-Füllhohlraums,
der Positionen und Stärke
der Belüftung und
der Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingestellt werden, können
die Formsandbehandlungsdaten und die Formsandmischdaten verwendet
werden, so dass der Formvorgang gemäß dem Typ der Formsande zuverlässig stattfinden
kann.
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Gemäß dem Formverfahren
für eine
Formvorrichtung mit Formrahmen, bei dem sich die Sandmischdaten
auf die Verdichtungsfähigkeit
des Formsandes und den Wassergehalt des Formsandes beziehen, und
bei dem durch Bezugnahme auf diese Daten das Fassungsvermögen des
Formsand-Füllhohlraums,
die Positionen und Stärke
der Belüftung und
die Stärke
der Druckluftströmung
oder des Druckluftstoßes
eingeregelt werden, kann der Formvorgang zuverlässig stattfinden.
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Gemäß dem Formsystem
mit Formrahmen mit einer strukturierten Platte, einem Formrahmen, der
auf die strukturierte Platte gesetzt werden kann, einem Füllrahmen,
der auf den Formrahmen gesetzt werden kann, einer Abdeckvorrichtung
mit einer Mehrzahl Pressfüße, die
in den Füllrahmen
eintreten können
und die vorübergehend
in bestimmten Positionen gehalten werden können, an denen bestimmte Abstände zwischen
den unteren Enden der Pressfüße und den
Oberflächen
von Strukturen auf der strukturierten Platte eingehalten werden,
wobei die Oberflächen
den unteren Enden gegenüberliegen,
und eine Sandzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Formsand zum Formsand-Füllhohlraum,
der durch die strukturierte Platte, den Formrahmen, den Füllrahmen
und die Abdeckvorrichtung begrenzt ist, wobei das System gekennzeichnet
ist durch Sensoren zum Messen der Reaktionskräfte an entsprechenden Pressfüßen, ein
Speichergerät,
das Formdaten auf Basis der Messungen der Sensoren zum Messen der Reaktionskräfte speichert,
und einem Abstandsberechnungsgerät
zum Berechnen der Abstände
zwischen den unteren Enden der Pressfüße relativ zum Formsand-Füllhohlraum
und den Strukturen der strukturierten Platte, die den unteren Enden
der Pressfüße gegenüberliegen,
kann der zu entfernende Formsand minimiert werden. Ferner kann die Dichte
der Form im Formrahmen gleichmäßig sein.
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Gemäß dem Formsystem,
bei dem die Sandzufuhrvorrichtung eine Mehrzahl Düsen aufweist, können Positionen,
an denen die Zufuhr von Formsand schwierig ist, gegenüber dem
Stand der Technik verringert werden.
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Gemäß dem Formsystem,
bei dem entsprechende Belüftungsvorgänge an unteren
Teilen der Düsen
stattfinden können,
können
die Positionen, denen Formsand zugeführt wird, ausgewählt werden. Ferner
können
ein Überschuss
und Mangel am Formsand überwunden
werden.
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Gemäß dem Formsystem,
das ferner ein Schließelement
zum Schließen
der unteren Teile der Düsen
und eine Luftzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Luft nach der Zufuhr
des Formsandes aufweist, kann verhindert werden, dass der Formsand
zur Formsandzufuhrvorrichtung zurückfließt.
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Gemäß dem Formsystem,
bei dem in einem Speichergerät
einer Steuerung einer Formvorrichtung mit Formrahmen gespeicherte
Formdaten als frühere
Formdaten verwendet werden können,
können
in einem Speichergerät
einer Steuerung einer Formvorrichtung gespeiecherte Formdaten als
frühere
Formdaten verwendet werden, so dass beim Einregeln der Formvorrichtung
Erfahrungen effizient genutzt werden können.
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Gemäß dem Formsystem,
bei dem die vergangenen Formdaten von Rechnern gemeinsam verwendet
werden, die Formdaten in anderen Formvorrichtungen durch die Steuerung
der Formvorrichtung mit Formrahmen speichern, können die Formdaten für verschiedene
Formvorrichtungen verwendet werden, die sogar unterschiedliche Größen, unterschiedliche
Typen und unterschiedliche Positionen und Stärken der Druckluftströmungen und
Belüftung
aufweisen.
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Gemäß dem Formsystem,
bei dem die vergangenen Formdaten auch von Rechnern gemeinsam verwendet
werden, die Sandbehandlungsdaten oder Sandmischdaten durch die Steuerung
der Formvorrichtung mit Rahmen speichern, können die Sandbehandlungsdaten
und Sandmischdaten verwendet werden, so dass ein Formvorgang gemäß dem Typ
der Formsande zuverlässig
stattfinden kann.