DE69909337T2

DE69909337T2 - Verfahren zur verbesserung der giessformen einer giessformenmaschiene

Info

Publication number: DE69909337T2
Application number: DE69909337T
Authority: DE
Inventors: Bechmann Jan JOHANSEN
Original assignee: Disa Industries AS
Current assignee: Disa Industries AS
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2003518438A; JP3682260B2; EP1250203B1; AU1858100A; DE69909337D1; ES2203228T3; WO2001047654A1; EP1250203A1; US6705382B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Formqualität einer formenbildenden Maschine, wie beispielsweise einer Strangformvorrichtung, einer kastenlosen formbildenden Maschine oder dergleichen, bei der der formenbildende Prozess die Schritte umfasst, dass eine Formkammer mit komprimierbarem Formmaterial gefüllt wird, beispielsweise tongebundenem Grünsand, das Formmaterial zwischen zwei Pressplatten gepresst wird, wodurch die Form oder die Formenteile (Oberkasten und Unterkasten) gebildet werden, wobei die Formhohlräume in der hergestellten Form oder den hergestellten Formteilen durch Modellplatten ausgebildet werden. Nach dem Pressen des Formmaterials wird die Formkammer durch Bewegen zumindest einer der Pressplatten geöffnet, und die hergestellte Form oder die hergestellten Formteile werden von der Formkammer entfernt. Anschließend wird die Formkammer erneut geschlossen und ist für einen neuen Zyklus bereit.
STAND DER TECHNIK
Ein Verfahren dieses allgemeinen Typs ist aus der U.S.-A-5,647,424 bekannt. Gemäß dieses Verfahrens führen die Pressplatten eine Anzahl aufeinander folgender Bewegungen aus, um eine Form herzustellen. Der Formprozess umfasst die Schritte, dass die Formkammer mit komprimierbarem Formmaterial gefüllt wird, beispielsweise tongebundenem Grünsand, das Formmaterial zwischen zwei Pressplatten gepresst wird, wo durch die Form hergestellt wird, eine der Pressplatten zur Öffnung der Formkammer zurückgezogen und die hergestellte Form von der Formkammer entfernt wird und die Pressplatten zurück in ihre jeweiligen Startpositionen geführt werden, woraufhin ein neuer Zyklus beginnt.
Das Dokument EP-0,468,355 offenbart ein ähnliches Verfahren, das jedoch in einer Formmaschine mit einem Oberkasten, einer Modellplatte und einem Unterkasten verwendet wird, um kastenlose Formen, d. h. Oberkasten und Unterkasten, herzustellen.
Bei den obigen Verfahren wird das Füllen der Formkammer nach dem Schließen der Formkammer mit den Pressplatten begonnen, wobei die Pressplatten währenddes Füllschrittes stationär sind und das Pressen begonnen wird, nachdem die Befüllung beendet worden ist. Das Füllen der Formkammer wird ausgeführt, indem der Sandtrichter einem Druck ausgesetzt wird oder indem die Formkammer evakuiert wird, wodurch eine Druckdifferenz zwischen dem Sandtrichter und der Formkammer vorgesehen wird, die das Formmaterial in die Formkammer bläst. Wenn das Füllen der Formkammer begonnen wird, steigt die Geschwindigkeit des Formmaterials während der anfänglichen Befüllung an, und demgemäß ist das Füllen des Teils der Formkammer gegenüberliegend der Füllöffnung weniger effektiv als das Füllen der folgenden Teile der Formkammer. Somit tritt eine Differenz in der Qualität der Form zwischen den Teilen, die während des Füllvorgangs zuerst gefüllt werden, und den Teilen auf, die später gefüllt werden. Dies kann in Unterschieden der Härtegrade der Formoberflächen, die in den verschiedenen Teilen der Formkammer gebildet werden, und in Unterschieden in der Wirksamkeit zum Befüllen von Ausnehmungen in Modellplatten in der Formkammer resultieren. Diese Unterschiede in der Härte der Form zwischen oberem und unterem Bereich resultieren in einer verringerten Abmessungsgenauigkeit und in verringerten Oberflächeneigenschaften.
Die U.S.-A- 516 603 offenbart die Lieferung von Druckluft in die Formkammer während eines Teils der Füllzeitdauer, um das Füllen von Ausnehmungen in der Formkammer zu verbessern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung der Formqualität einer formenbildenden Maschine des oben beschriebenen Typs vorzusehen, das die oben erwähnten Probleme vermeidet, was in einer höheren Qualität der hergestellten Formen resultiert. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren des Typs erreicht, das auch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargelegten Merkmale umfasst. Mit diesem Verfahren resultiert die Bewegung zumindest einer Pressplatte in einer Richtung, die das Volumen der Formkammer während zumindest eines Teils des Füllschrittes verringert, in einer verbesserten Befüllung von Ausnehmungen in den Modellplatten, insbesondere in den Teilen der Formkammer gegenüberliegend der Zufuhröffnung(en).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Bewegung zumindest einer Pressplatte in der Richtung während des anfänglichen Teils des Füllschrittes ausgeführt. Dies resultiert in einer Vorkompression von nur dem ersten gefüllten Teil der Formkammer, der mit einer niedrigeren Geschwindigkeit mit Formmaterial befüllt wird als der Rest der Formkammer.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Bewegung von zumindest einer Pressplatte in Fortsetzung der Schließbewegung der Pressplatte ausgeführt, wodurch es nicht notwendig wird, die Pressplatte anzuhalten, bevor der Füllvorgang beginnt.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung wird die Bewegung der Pressplatte während des Füllschrittes ohne Stopp aber mit variierter, gesteuerter Geschwindigkeit während des Füllschrittes ausgeführt und die Bewegung in den Pressschritt hinein fortgesetzt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 5–7 beschrieben.
ZEICHNUNGSKURZBESCHREIBUNG
In dem folgenden detaillierten Teil der Beschreibung wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung, das in den Zeichnungen gezeigt ist, beschrieben, in welchen:
1 eine Strangformvorrichtung in der Füllposition zeigt;
2 eine kastenlose formenbildende Maschine in der Füllposition zeigt;
3 eine Aufzeichnung der Geschwindigkeit des Sandes in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. ein Geschwindigkeitsprofil, zeigt, und
4a und b Aufzeichnungen der Geschwindigkeit der Pressplatten in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. ein Geschwindigkeitsprofil, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den 1 und 2 sind zwei formenbildende Maschinen in der Füllposition gezeigt. In 1 ist die formenbildende Maschine eine Strangformvorrichtung mit einer Formkammer 1, von der ein Ende durch eine Pressplatte 2 geschlossen ist, die ein Modell 5a trägt, und das andere Ende durch eine geschwenkte Pressplatte 3 geschlossen ist, die ein Modell 5b trägt. In der in 1 gezeigten Füllposition wird die Formkammer 1 mit komprimierbarem Formmaterial von einem Trichter 4 gefüllt.
2 zeigt eine kastenlose formenbildende Maschine in der Füllposition. In dieser Vorrichtung ist die Formkammer 1a, 1b durch ein Modell 5 in zwei Teile unterteilt, und die Formkammer ist an einem Ende durch eine Pressplatte 2 und an dem anderen Ende durch eine Pressplatte 3 geschlossen. Die Formkammer 1a, 1b wird mit komprimierbarem Formmaterial von einem Trichter 4 durch separate Öffnungen in die beiden Teile 1a, 1b der Formkammer befüllt.
Das in 3 gezeigte Geschwindigkeitsprofil zeigt, dass die Sandgeschwindigkeit während der anfänglichen Befüllung relativ gering ist, was in einer weniger effizienten Befüllung von Ausnehmungen in dem unteren Teil der Formkammer resultiert, wie beispielsweise in den 1 und 2 gezeigt ist.
Die 4a und 4b zeigen, wie das vorliegende Verfahren diese verringerte Effizienz zum Füllen von Ausnehmungen kompensiert, indem nämlich die geschwenkte Pressplatte 3 bzw. die Pressplatte 2 während eines Teils des Füllschrittes oder während des gesamten Füllschrittes bewegt werden, wodurch das Formmaterial in den Teilen der Formkammer, die bereits mit Formmaterial gefüllt sind, vorkomprimiert wird. Dies resultiert in einer verbesserten Befüllung dieser Ausnehmungen, und das Geschwindigkeitsprofil für die Pressplatte 2, 3 kann zur richtigen Befüllung von Ausnehmungen in den Modellplatten 5, 5a, 5b per Experiment optimiert werden.
Das optimale Geschwindigkeitsprofil ist natürlich abhängig von den verwendeten Modellplatten, und demgemäß muss die Optimierung für jeden neuen Typ von herzustellender Form ausgeführt werden.
Um die Bewegungen der Pressplatten steuern zu können, muss das hydraulische System der formenbildenden Maschine selbstverständlich Mittel zur Steuerung der Geschwindigkeiten der Pressplatten besitzen, wie beispielsweise verstellbare Verdrängungspumpen, zum Beispiel Taumelscheibenpumpen mit einer Taumelscheibe, die als ein das Verdrängungsvolumen variierendes Element dient.
Als Ergänzung zur Lösung des Problems einer unzureichenden Befüllung von Ausnehmungen in den Modellplatten sieht die Erfindung auch die Möglichkeit vor, die Zykluszeit zur Herstellung von Formen infolge der Tatsache zu verringern, dass zwischen dem Schritt zum Schließen der Formkammer und dem Schritt zum Füllen der Formkammer und möglicherweise zwischen dem Schritt zum Füllen der Formkammer und dem Schritt zum Pressen des Formmaterials in der Formkammer eine Überlappung vorgesehen ist.

Claims

Verfahren zum Verbessern der Formqualität einer formbildenden Maschine mit zumindest einer Formkammer (1), die gegenüberliegend positionierte und bewegbare Pressplatten (2, 3) aufweist, wobei das Formbildungsverfahren die Schritte umfasst, dass: a) die zumindest eine Formkammer (1) mit komprimierbarem Formmaterial gefüllt wird, b) das Formmaterial zwischen den Pressplatten (2, 3) gepresst wird, c) die Formkammer(n) (1) durch Bewegung zumindest einer der Pressplatten (2, 3) geöffnet werden, d) die erzeugte Form oder erzeugten Formteile von der Formkammer bzw. den Formkammern (1) entfernt werden, und e) die Formkammer(n) (1) durch Bewegung zumindest einer der Pressplatten (2, 3) wieder geschlossen werden, um für einen neuen Zyklus beginnend bei Schritt a) bereit zu sein, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, dass: a1) zumindest eine Pressplatte (2, 3) in einer Richtung, die das Volumen der Formkammer(n) (1) verringert, während zumindest eines Teils des Füllschrittes (a) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a1) den Schritt zum Bewegen zumindest einer Pressplatte (2, 3) in der Richtung während des Anfangsteils des Füllschrittes (a) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a1) in Fortsetzung der Schließbewegung von Schritt e) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Pressplatten (2, 3) während des Schrittes a) ohne Stopp aber mit variierter gesteuerter Geschwindigkeit während des Füllschrittes a) ausgeführt wird und die Bewegung fortgesetzt wird, um das Pressen bei Schritt b) vorzusehen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmaschine vom Formenstrang bildenden Typ ist (DISAMATIC^®).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmaschine vom kastenlosen Formtyp ist und Unterkasten- und Oberkasten-Formteile herstellt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) den Schritt zum Füllen der Formkammer(n) (1) mit Formmaterial durch Einblasen des Formmaterials in die Formkammer(n) (1) umfasst.