DE69200262T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von granuliertem Material. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung im Durchlaufverfahren von Gußformen aus granuliertem Material.
• Die französische Patentanmeldung Nr. 2 307 596 beschreibt einen Formkasten für Gußformen, bei dem ein Mittel zum Einführen und zum Auffangen des verwendeten granulierten Materials vorgesehen ist. Dieses Mittel besteht aus einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen Raum, dessen kleine Basis mit einer Klappe versehen ist, durch die das Einfüllrohr eingeführt werden kann; diese Klappe ist luftdicht und bleibt während der gesamten Verwendungsdauer des Formkastens geschlossen. Nach dem Formen wird das Vakuum gebrochen, wobei der Formkasten umgedreht wird, und die Klappe öffnet sich und läßt das Material durch Schwerkraft herauslaufen.
• Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren lassen beim Formen nur eine langsame Arbeitsgeschwindigkeit zu, da zahlreiche Handhabungsschritte durchgeführt werden müssen. Ferner erfolgt der Guß mit der Gußform in der Gesamtanordnung der beiden Formkästen, wodurch zwei kostenaufwendige Formkästen zur Erzielung einer einzigen Gußform benötigt werden. Der Vorgang des Einformens muß auch zweimal durchgeführt werden, um den oberen und den unteren Teil der Gußform zu erhalten, da dieser doppelte Vorgang zur Herstellung einer vollständigen Gußform führt.
• Es ist bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, womit diese Nachteile zum Teil beseitigt werden können, wie die in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 618 358 beschriebenen. Die Vorrichtung, um die es sich handelt, unterscheidet sich von ähnlichen dadurch, daß sie aus mindestens zwei Modellplatten, die in den entsprechenden Aufnahmen eines Halters angeordnet sind, und mindestens einer Dichtungsplatte und einer Armierung mit zwei Seiten besteht. Die Teile des Modellplattenhalters und die Dichtungsplatten sind miteinander gelenkig verbunden. Die Polymer-Hülle ist eine einzige und entspricht der Oberfläche der Dichtungsplatten und der Modellplatten.
• Das Verfahren besteht im Prinzip darin, die Modellplatten in den Halter einzusetzen, auf diesen durch Wärme formen und Ansaugung durch die Platten eine Polymer-Hülle anzubringen, die Modellplatten um eine Armierung herum anzubringen, welche höchstens drei Seiten aufweist, die Dichtigkeit zwischen der Polymer-Hülle und der Armierung durch Spannen der Hülle zwischen Armierung und Platten oder durch deren Aufbringen auf der Armierung durch Aufblähen einer Dichtung zu gewährleisten, das Füllen mit granuliertem Material auszuführen, die Enden der genannten Hülle über der oberen Armierung zusammenzuschweißen, den von der Polymer- Hülle umgrenzten Raum über die Armierung in Vakuum zu setzen, die Platten zu entfernen und die so erzielten Sandklumpen zur Bildung von Abdrücken zusammenzusetzen.
• Mit dieser Vorrichtung und diesem Verfahren können Bewegungen mit geringerem Handhabungsaufwand erzielt werden. Ferner werden am Gießstand nur die Armierung und die Polymer-Hülle verwendet, und die Armierung ist viel einfacher als die bisher verwendeten Formkästen, was eine verhältnismäßig geringe Investition bedeutet. Zudem können die beiden Teile einer Gußform mit einem einzigen Vorgang hergestellt werden, wodurch der Austoß um nahezu 50% verbessert wird. Das Verfahren ist halbkontinuierlich, der Gut kann jedoch kontinuierlich sein, wobei die Sandklumpen aneinandergesetzt werden. Die Anzahl der erforderlichen Teile ebenso wie das Volumen an verwendetem granulierten Material wird verringert.
• Die Verwendung einer zweiseitigen Armierung ist jedoch schlecht für die Handhabung auf Rollen geeignet, und die großen Wege und zu bewegenden Massen schränken die Produktionsleistungen ein.
• Die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung haben die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen, indem ein Modellplatten-Halter mit gleitenden und kippenden Kästen vorgeschlagen wird, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind und geeignet sind, in Anlage an die Armierung zu kommen, nachdem unter Wirkung eines Drucks und eines Luftunterdrucks eine Polymer-Hülle dazwischen angeordnet wurde, wobei deren obere Enden übereinandergeschlagen an die Oberseite der Armierung angedrückt werden.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Prinzip dadurch gekennzeichnet, daß der Halter der Modellplatten hauptsächlich aus zwei Kästen mit zwei Abteilen besteht, die jeweils mit einer Vakuumquelle verbunden sind und zueinander an einem Gestell gleiten und kippen können, das einen Vibriertisch umgibt, auf dem eine Armierung mit drei Seiten angeordnet ist, die mit der Vakuumquelle verbunden ist.
• Das große Abteil jedes Kastens ist mit den Maßen einer Modellplatte ausgeführt, die dessen Verschließen durch Einfügen in einen Falz gewährleistet, der hierzu im Rand der Öffnung des genannten Kastens vorgesehen ist.
• Das kleine Abteil jedes Kastens ist vollkommen geschlossen und weist in seiner sich in der Verlängerung der Modellplatte befindlichen Wandung Luftdurchlaßöffnungen auf.
• Die Breite des kleinen Abteils wird je nach der Breite der Armierung bestimmt und entspricht ungefähr 2/3 von dieser.
• Die Kästen gleiten und kippen mittels zweier Drehzapfen, die seitlich in der mittleren Ebene jedes Kastens angeordnet sind, und mittels Langlöchern, die Schienen bilden und im oberen Teil des Gestells ausgeführt sind.
• Die Armierung wird von drei Seiten eines rechtwinkligen Parallelogramms gebildet, dessen Oberseite fehlt, und dessen senkrechte Seiten, die durch eine zentral angeordnete, von einem mikroperforierten Filter bedeckte Hohlrippe verbunden sind, jeweils neben einer Filtervorrichtung noch einen Vakuumanschluß mit einem Rückschlagventil, einen Haltezapfen, einen Tragschuh zum Anflanschen auf dem Vibriertisch und eine bearbeitete Fläche, die als geometrische Bezugsfläche für die Gußstücke dienen soll, aufweisen.
• Das Verfahren zur Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht im Prinzip darin, nachdem das Gestell um den Vibriertisch herum angeordnet wurde, :
• - die Kästen in waagerechte Position zu bringen,
• - eine Modellplatte in jeden der Falze der groben Abteile jedes Kastens einzusetzen,
• - auf jeder Modellplatte einen Kunststoffilm wärmezuformen, der über jedes kleine Abteil der Kästen hinausragt,
• - die beiden Abteile jedes Kastens durch Einwirken auf die Elektroventile mit der Vakuumquelle zu verbinden,
• - ggf. auf der Oberfläche jedes Films ein Trennmittel zu zerstäuben,
• - die Armierung auf dem Vibriertisch anzuordnen, nachdem die Kästen auseinanderbewegt und dann in senkrechte Position geschwenkt wurden,
• - die Modellplatten durch Gleiten der Drehzapfen in den Langlöchern des Gestells an die Armierung anzulegen,
• - die Kästen entweder direkt oder mit einem Zwischengestell mit dem Vibriertisch fest zu verbinden,
• - den freigelassenen Raum zwischen den beiden Modellplatten mit einem granulierten Material zu füllen, wobei der Vibriertisch in Betrieb ist,
• - das kleine Abteil jedes Kastens durch Einwirken auf die Elektroventile unter atmosphärischen Druck setzen.
• - jedes der Enden des Kunststoffilms, das ein kleines Abteil des Kastens bedeckte, auf die Oberseite des Sandklumpens umzuschlagen,
• - die Hohlrippe der Armierung mit der Vakuumquelle zu verbinden, um das Steifwerden des Klumpens zu erreichen,
• - das Vakuum in den großen Abteilen der Kästen mittels der entsprechenden Elektroventile zu beenden und jene zurückzubewegen, um die Armierung freizugeben,
• - den Sandklumpen zur Gußzeile hin heraus zunehmen, wobei die Armierung unter Unterdruck gehalten wird,
• - die Kästen für einen neuen Arbeitszyklus wieder in waagerechte Position zu bringen.
• Die durch diese Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß aufgrund der Verkürzung der Wege und der bewegten Massen die Leistungen verbessert werden. Durch eine Bodenseite an der Armierung wird zudem eine bestimmte Anzahl von Handhabungen erleichtert.
• Die Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Vorrichtung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel gilt und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei
• - Fig. 1 die Vorrichtung in Ausgangsstellung samt angebrachtem Kunststoffilm zeigt,
• - Fig. 2 den zweiten Verfahrensschritt zeigt, der dem Kippen der Modellplatten in die Senkrechte und dem Anbringen der Armierung entspricht,
• - Fig. 3 den dritten Verfahrensschritt zeigt, der dem Annähern der Modellplatten und dem Umklappen des Endes des Films entspricht,
• - Fig. 4 den vierten Verfahrens schritt zeigt, der dem Freigeben der Armierung durch Zurückbewegen der Modellplatten nach Bildung des Sandklumpens entspricht,
• - Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Armierung zeigt.
• Die Figuren zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung im Durchlaufverfahren von Gußformen aus granuliertem Material, bestehend aus einem Gestell 10 mit Langlöchern 11, das mittels Drehzapfen 31, 41 Kästen 30 und 40 mit großen Abteilen 32, 42 mit Falzen 321, 421, in die die Modellplatten 50, 60 eingesetzt werden, und mit kleinen Abteilen 33, 43 mit Luftdurchlaßöffnungen 331, 431 trägt; wobei die genannten Kästen durch zentrale Schlauchleitungen 322, 422 bzw. 332, 432 über Elektroventile 323, 423, 333, 433 mit einer Vakuumquelle verbunden sind; wobei die Gesamtanordnung um eine Armierung 70 mit Seiten 71, 72, 73 angeordnet ist, welche durch eine Hohlrippe 74 mit mikroperforiertem Filter 741 miteinander verbunden sind, die mit der Vakuumquelle über einen Anschluß 75 in Verbindung steht, der mit einem Haltezapfen 76, mit Tragschuhen 77 und einer bearbeiteten Fläche 78 versehen ist.
• Bei näherer Betrachtung der Figuren 1 bis 4 ist zu bemerken, daß dadurch, daß die Kästen 30 und 40 in waagerechte Position gestellt werden, ein leichtes Einsetzen der Modellplatten 50 und 60 in die Falze 321, 421 der großen Abteile 32 und 42 und ein leichtes Anbringen eines Polymerfilms 91, 92 an den Modellplatten und an den kleinen Abteilen 33 und 43 mit Hilfe des Unterdrucks ermöglicht wird, der in allen Abteilen über die Schlauchleitungen 322, 422, 332, 432 und durch Einwirkung auf die Elektroventile 323, 423, 333, 433 geschaffen wird. Die Zerstäubung eines Produkts auf der Oberfläche des Polymerfilms, gefolgt von einer raschen Trocknung, werden durch diese waagerechte Lage ebenso erleichtert.
• Die Drehzapfen 31 und 41 an den Seiten der Kästen 30 und 40 und deren Einführen in die Langlöcher 11 des Gestells 10 ermöglichen, wie es die Figuren 2 bis 4 zeigen, ein leichtes Kippen und Gleiten der Kästen 30 und 40, die die Modellplatten 50 und 60 tragen und deren Annähern an oder Entfernen von der Armierung 70 ermöglichen, wobei letztere mit ihrer Basis 73 auf dem Vibriertisch 80 ruht.
• Bei näherer Betrachtung von Fig. 3 ist zu bemerken, daß unter der Bedingung, daß zuvor das Vakuum in den kleinen Abteilen 33 und 43 der Kästen gebrochen wurde, die Enden 911 und 921 der Polymerfilme unter Übereinanderlegen der Ränder auf den oberen Teil 101 des Klumpens 100 aus granuliertem Material zurückgeklappt werden können, bevor das Vakuum in der Hohlrippe 74 der Armierung über Anschlüsse 75 erzeugt wird und nachdem der Vibriertisch nach erfolgtem Füllen des Zwischenraums zwischen Modellplatten mit granuliertem Material in Betrieb gesetzt wurde.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gußformen insbesondere aus granuliertem Material, bestehend aus Modellplatten, Dichtungsplatten, einer Armierung, mindestens einer Polymer-Hülle, einem Mittel zum Zuführen von granuliertem Material sowie Mitteln zum Unter-Vakuum- Setzen, die aus mindestens zwei Modellplatten bestehen, die in den Aufnahmen eines Halters angeordnet sind, wobei die Armierung außerdem drei Seiten hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter der Modellplatten (50, 60) im Prinzip aus zwei Kästen (30, 40) mit zwei Abteilen (32, 42 und 33, 43) besteht, die jeweils mit einer Vakuumquelle verbunden sind und zueinander an einem Gestell (10) gleiten und kippen können, das einen Vibriertisch (80) umgibt, auf dem eine Armierung (70) mit drei Seiten (71, 72, 73) angeordnet ist, die mit der Vakuumquelle verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das große Abteil (32, 42) jedes Kastens (30, 40) mit den Maßen einer Modellplatte (50, 60) ausgeführt ist, die dessen Verschließen durch Einfügen in einen Falz (321, 421) gewährleistet, der hierzu im Rand der Öffnung des genannten Abteils (32, 42) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kleine Abteil (33, 43) jedes Kastens (30, 40) vollkommen geschlossen ist und in seiner sich in der Verlängerung der Modellplatte befindlichen Wandung Luftdurchlaßöffnungen (331, 431) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des kleinen Abteils (33, 43) jedes Kastens (30, 40) ungefähr 2/3 der Breite der Armierung (70) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kästen (30, 40) mittels zweier Drehzapfen (31, 41), die seitlich in der mittleren Ebene jedes Kastens (30, 40) angeordnet sind, und mittels waagerechter Langlöcher (11), die Schienen bilden und im oberen Teil des Gestells (10) ausgeführt sind, gleiten und kippen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung von drei Seiten (71, 72, 73) eines rechtwinkligen Parallelogramms gebildet wird, dessen Oberseite fehlt, und dessen senkrechte Seiten (71, 72), die durch eine zentral angeordnete, von einem mikroperforierten Filter (741) bedeckte Hohlrippe (74) verbunden sind, jeweils neben einer Filtervorrichtung noch einen Vakuumanschluß (75) mit einem Rückschlagventil, einen Haltezapfen (76), einen Tragschuh (77) zum Anflanschen auf dem Vibriertisch und eine bearbeitete Fläche (78), die als geometrische Bezugsfläche für die Gußstücke dienen soll, aufweisen.

7. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es im Prinzip darin besteht, nachdem das Gestell (10) um den Vibriertisch (80) herum angeordnet wurde, :

- die Kästen in waagerechte Position zu bringen,

- eine Modellplatte (50, 60) in jeden der Falze (321, 421) der großen Abteile jedes Kastens (30, 40) einzusetzen,

- auf jeder Modellplatte (50, 60) einen Kunststoffilm (91, 92) wärmezuformen, der über jedes kleine Abteil (33, 43) hinausragt,

- die beiden Abteile jedes Kastens durch Einwirken auf die Elektroventile (323, 423, 333, 433) mit der Vakuumquelle zu verbinden,

- ggf. auf der Oberfläche jedes Films (91, 92) ein Trennmittel zu zerstäuben,

- die Armierung (70) auf dem Vibriertisch (80) anzuordnen, nachdem die Kästen auseinanderbewegt und dann in senkrechte Position geschwenkt wurden,

- die Modellplatten durch Gleiten der Drehzapfen (31, 41) der Kästen (30, 40) in den Langlöchern (11) des Gestells (10) an die Armierung anzulegen.

- die Kästen (30, 40) mit dem Vibriertisch (80) fest zu verbinden, entweder direkt oder mit einem Zwischengestell (nicht dargestellt),

- den freigelassenen Raum zwischen den beiden Modellplatten (50, 60) mit einem granulierten Material zu füllen, wobei der Vibriertisch in Betrieb ist,

- die kleinen Abteile (33, 43) jedes Kastens (30, 40) durch Einwirken auf die Elektroventile (333, 433) unter atmosphärischen Druck setzen.

- jedes der Enden des Kunststoffilms, das ein kleines Abteil des Kastens bedeckte, auf die Oberseite des Sandklumpens umzuschlagen,

- die Hohlrippe (74) der Armierung mit der Vakuumquelle zu verbinden, um das Steifwerden des Klumpens zu erreichen,

- das Vakuum in den großen Abteilen (32, 42) der Kästen (30, 40) mittels der entsprechenden Elektroventile (323, 423) zu beenden und jene zurückzubewegen, um die Armierung freizugeben,

- den Sandklumpen zur Gußzeile hin herauszunehmen, wobei die Arinierung unter Unterdruck gehalten wird,

- die Kästen (30, 40) für einen neuen Arbeitszyklus wieder in waagerechte Position zu bringen.