EP0050209B1 - Unterdruckanschluss für vakuumverfestigte Giessformen - Google Patents

Unterdruckanschluss für vakuumverfestigte Giessformen Download PDF

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EP0050209B1
EP0050209B1 EP81107169A EP81107169A EP0050209B1 EP 0050209 B1 EP0050209 B1 EP 0050209B1 EP 81107169 A EP81107169 A EP 81107169A EP 81107169 A EP81107169 A EP 81107169A EP 0050209 B1 EP0050209 B1 EP 0050209B1
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low pressure
valve
mould
vacuum
pressure connection
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Herbert Grolla
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Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
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Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/03—Sand moulds or like moulds for shaped castings formed by vacuum-sealed moulding

Definitions

  • the invention relates to a negative pressure connection with a valve that closes automatically when relieved of pressure, with a device for the automatic coupling of vacuum-consolidated casting molds to a vacuum network.
  • Vacuum-strengthened casting molds are given their dimensional stability by the inside of the casting mold, i.e. H. in the molding compound, created negative pressure. This negative pressure must always be maintained during the manufacture of the molds, during transport and during storage at the casting stations and also during the subsequent transports, since otherwise the molding compound loses its solidified state.
  • the casting molds are connected to the vacuum connections located at the individual stations, which is achieved either by simply attaching the hoses by hand or by mechanically operated couplings in connection with valve controls to the vacuum network.
  • a vacuum connection according to the preamble of claim 1 is known.
  • the gripping device of this vacuum connection contains a mechanically movable coupling through which the vacuum line is laid. Such a gripping device is very complex and can only be used at certain stations.
  • the invention has for its object to propose a vacuum connection for vacuum-hardened casting molds of the type mentioned, in which manual or mechanical coupling and uncoupling is omitted and which, in addition to high functional reliability, is simple in construction and therefore inexpensive to manufacture.
  • valve body of the vacuum connection is displaceable under the action of the load by the mold in the vertical direction against a spring force that the valve is opened or closed depending on the displacement path and thus a connection between the vacuum network and the valve outlet manufactures and that the valve outlet is provided with a sealing surface on which the mold can be placed.
  • the vacuum connection thus has a valve body which is displaceable in the vertical direction against a spring force and on which the casting mold can be completely or partially deposited, in any case undergoes a displacement in the vertical direction under the weight of the casting mold. With this downward displacement, the valve is opened so that a negative pressure is generated at the valve outlet.
  • This valve outlet is opposite a check valve, which is arranged in the mold. If there is negative pressure on the outside of this check valve, it opens automatically so that the casting mold is connected to the vacuum network via the negative pressure connection. To connect and disconnect the mold to the vacuum network, it only needs to be placed on the vacuum connections or removed from them again. Manual work is not required.
  • supports are arranged next to the vacuum connection, which serve to receive the casting mold and whose height is so far below the rest position of the vacuum connections that they are displaced when the casting mold is set down so that the vacuum connection opens.
  • inclined surfaces pointing to these vacuum connections are arranged on all sides of these vacuum connections, so that the casting mold automatically assumes the correct position relative to the vacuum connections even if it is placed inaccurately.
  • the vacuum connection 1 consists of a valve body 2 with a connecting piece 3, to which a vacuum line of a vacuum network, not shown, is connected.
  • a guide rod 5 which is connected to a base plate 4 and which extends through a bore 6 of the valve body 2.
  • a seal 7 is arranged, which prevents compressed air from entering the valve body 2 along the guide rod 5.
  • Valve plate 8 attached, which rests on a valve seat 9 of a valve generally designated 10.
  • the valve seat 9 has a circumferential seal 11 which prevents compressed air from escaping when the valve 10 is closed.
  • a pressure spring 13 acts on the bottom 12 of the valve body 2, the other end of which is supported on the bottom plate 4. The compression spring presses the valve body 1 upward, so that it rests on the valve plate 9 in the unloaded state.
  • a sealing surface 14 is formed in the valve body 2, which is perpendicular to the guide rod 5.
  • the underside of a casting mold 15, which has a circumferential annular channel 16, can be placed on this sealing surface 14.
  • This annular channel 16 has, at the points where it is to be placed on the vacuum connection 1, check valves 17 which consist of a resilient membrane 18 which is fastened centrally to the bottom 19 of the casting mold 15. This membrane is attached to the outside of the bottom 19 of the mold, so that the check valve only opens when there is a lower pressure in front of the membrane 18 than in the interior of the mold 15.
  • the casting mold 15 is placed on the vacuum connection 1, the valve body 2 being displaced downwards against the spring force of the spring 13 along the guide rod 5 toward the bottom 4.
  • the valve plate 8 lifts off the valve seat 9, so that the space 20 in front of the check valve 17 is evacuated via the connecting piece 3, the valve 10.
  • the check valve 17 opens, so that the pressure inside the casting mold 15 is further reduced via the connecting piece 3 can be.
  • the sealing seat 14 detaches from the mold 15, so that an excess pressure builds up in the space 20, which immediately closes the check valve 17 again.
  • the casting mold can then be placed on a transport trolley or at another processing station, the casting mold being automatically reconnected to the vacuum network via the same vacuum connection 1.
  • two vacuum connections 1 are arranged next to one another and are each intended for the lower case 21 or the upper case 22 of a casting mold 23.
  • the lower as well as the upper box is designed in a known form and has a circumferential frame 24 which has an annular channel 16.
  • On the opposite side of the channel 25 of the channel are based on the Fi g. 1 and 2 described check valves 17 used in this, through which the interior 26 of the mold 23 is evacuated.
  • the annular channels 16 are in a known manner, for. B. via passages 29 with the interior 26 of the mold 23 in connection.
  • Supports 27 for supporting the casting mold 23 are arranged on all sides next to the vacuum connections 1.
  • the height of this support is selected so that when the casting mold 23 is set down, the valve body 2 of the vacuum connections 1 are moved so far towards the base plate 4 that the valve plate 8 is lifted off the valve seats 9, so that the valve 10 opens.
  • bevels 28 are attached, which are inclined towards the vacuum connections 1.
  • the bevels 28 serve as centering when the casting mold 23 is set down. This ensures that the casting mold is centered automatically and the check valves 17 automatically lie in the correct position above the sealing surfaces 14. It is thus always guaranteed that the casting mold 23 is placed on the vacuum network precisely, even if the casting mold 23 is placed inaccurately.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Unterdruckanschluß mit einem sich selbsttätig bei Entlastung schließenden Ventil mit einer Einrichtung für das automatische Ankoppeln von vakuumverfestigten Gießformen an ein Vakuumnetz.
  • Vakuumverfestigte Gießformen erhalten ihre Formbeständigkeit durch den im Innern der Gießform, d. h. in der Formmasse, erzeugten Unterdruck. Dieser Unterdruck muß bei der Herstellung der Formen, beim Transport und während der Ablage an den Gießplätzen sowie auch bei den sich hieran anschließenden Transporten stets aufrechterhalten werden, da anderenfalls die Formmasse ihren verfestigten Zustand verliert. Um dies zu erreichen, werden die Gießformen an die an den einzelnen Stationen befindlichen Unterdruckanschlüsse angeschlossen, was entweder durch einfaches Aufstecken von Schläuchen von Hand oder aber durch mechanisch betätigte Kupplungen in Verbindung mit Ventilsteuerungen an das Vakuumnetz erreicht wird. Da die einzelnen Stationen in gewissen Abständen zueinander liegen, kommt dieses Umkuppeln relativ häufig vor, wobei jedesmal die Gießform auf der Transporteinrichtung an ein neues Unterdrucksystem angekoppelt werden muß, während der alte Anschluß gelöst wird, worauf wiederum am Bestimmungsort der neue Anschluß fertiggestellt und der Anschluß der Transporteinrichtung gelöst werden muß. Dieser Vorgang erfolgt bei der Formherstellung, beim Abgießen, beim Abkühlen und wiederum beim Transport zur Auspackstelle. Dieses An- und Ab= koppeln erfordert, sofern dies manuell erfolgt, jedesmal einen zusätzlichen Arbeitsvorgang.
  • Aus der DE-AS 2 407 264 ist ein Unterdruckanschluß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Die Greifeinrichtung dieses Unterdruckanschlusses enthält eine mechanisch bewegbare Kupplung, durch die die Vakuumleitung verlegt ist. Eine solche Greifeinrichtung ist sehr aufwendig und zudem nur an bestimmten Stationen anwendbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckanschluß für vakuumverfestigte Gießformen der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem ein manuelles oder mechanisches An- und Abkuppeln entfällt und der neben hoher Funktionssicherheit einfach im Aufbau und damit kostengünstig in der Herstellung ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkörper des Unterdruckanschlusses unter Einwirkung der Belastung durch die Gießform in lotrechter Richtung entgegen einer Federkraft verschiebbar ist, daß in Abhängigkeit des Verschiebeweges das Ventil geöffnet bzw. verschlossen wird und so eine Verbindung zwischen dem Unterdrucknetz und dem Ventilausgang herstellt und daß der Ventilausgang mit einer Dichtungsfläche versehen ist, auf die die Gießform aufsetzbar ist.
  • Der Unterdruckanschluß hat somit einen Ventilkörper, der in lotrechter Richtung entgegen einer Federkraft verschiebbar ist und auf dem die Gießform ganz oder zum Teil absetzbar ist, in jedem Fall unter dem Gewicht der Gießform eine Verschiebung in lotrechter Richtung erfährt. Bei dieser Verschiebung nach unten wird das Ventil geöffnet, so daß am Ventilausgang ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser Ventilausgang liegt einem Rückschlagventil gegenüber, das in der Gießform angeordnet ist. Bei Unterdruck auf der Außenseite dieses Rückschlagventils öffnet dieses automatisch, so daß über den Unterdruckanschluß die Gießform an das Vakuumnetz angeschlossen ist. Zum An- und Abkuppeln der Gießform an das Vakuumnetz braucht diese lediglich auf die Unterdruckanschlüsse aufgesetzt bzw. von diesen wieder abgenommen zu werden. Manuelle Arbeiten sind hierbei nicht erforderlich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind neben dem Unterdruckanschluß Auflager angeordnet, die zur Aufnahme der Gießform dienen und deren Höhe soweit unter der Ruhestellung der Unterdruckanschlüsse liegen, daß diese beim Absetzen der Gießform soweit verschoben werden, daß der Unterdruckanschluß öffnet. Zur Erleichterung der exakten Ausrichtung der Gießform relativ zu den Unterdruckanschlüssen sind seitlich dieser Unterdruckanschlüsse allseitig zu diesen Unterdruckanschlüssen hinweisende schräge Flächen angeordnet, so daß die Gießform auch bei einem ungenauen Absetzen automatisch die richtige Position relativ zu den Unterdruckanschlüssen einnimmt. Vorteilhaft sind diese Schrägen mit den Auflagern für die Gießform kombiniert.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigt
    • Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Unterdruckanschluß in der Schließstellung sowie die Unterseite einer angepaßten Gießform, jeweils im Schnitt,
    • Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Unterdruckanschluß, jedoch in an die Gießform angekoppeltem und geöffnetem Zustand und
    • Fig. 3 eine auf einem erfindungsgemäß ausgebildeten Unterdruckanschluß aufgesetzte Gießform im Schnitt.
  • Der Unterdruckanschluß 1 besteht aus einem Ventilkörper 2 mit einem Anschlußstutzen 3, an dem eine nicht weiter dargestellte Unterdruckleitung eines Unterdrucknetzes angeschlossen ist. Im Ventilkörper 1 ist eine mit einer Bodenplatte 4 verbundene Führungsstange 5 angeordnet, die durch eine Bohrung 6 des Ventilkörpers 2 greift. In dieser Bohrung 6 ist eine Dichtung 7 angeordnet, die verhindert, daß Druckluft längs der Führungsstange 5 in den Ventilkörper 2 eintreten kann.
  • Am oberen Ende der Führungsstange 5 ist ein Ventilteller 8 angebracht, der auf einem Ventilsitz 9 eines insgesamt mit 10 bezeichneten Ventils aufliegt. Der Ventilsitz 9 hat eine umlaufende Dichtung 11, die verhindert, daß im geschlossenen Zustand des Ventils 10 Druckluft austreten kann. Am Boden 12 des Ventilkörpers 2 greift eine Druckfeder 13 an, deren anderes Ende sich auf der Bodenplatte 4 abstützt. Die Druckfeder preßt den Ventilkörper 1 nach oben, so daß dieser im unbelasteten Zustand am Ventilteller 9 anliegt.
  • Oberhalb des Ventils 10 ist im Ventilkörper 2 eine Abdichtungsfläche 14 ausgebildet, die senkrecht zur Führungsstange 5 liegt. Auf dieser Dichtungsfläche 14 ist die Unterseite einer Gießform 15 absetzbar, die einen umlaufenden ringförmigen Kanal 16 aufweist. Dieser ringförmige Kanal 16 hat an den Stellen, an denen er auf dem Unterdruckanschluß 1 abgesetzt werden soll, Rückschlagventile 17, die aus einer federnden Membrane 18 bestehen, die zentral am Boden 19 der Gießform 15 befestigt ist. Diese Membrane ist an der Außenseite des Bodens 19 der Gießform befestigt, so daß sich das Rückschlagventil nur öffnet, wenn vor der Membrane 18 sich ein niedrigerer Druck befindet als im Innern der Gießform 15.
  • In Fig. 2 ist die Gießform 15 auf den Unterdruckanschluß 1 abgesetzt, wobei der Ventilkörper 2 entgegen der Federkraft der Feder 13 längs der Führungsstange 5 nach unten zum Boden 4 hin verschoben ist. Hierdurch hebt der Ventilteller 8 vom Ventilsitz 9 ab, so daß über den Anschlußstutzen 3, dem Ventil 10 der Raum 20 vor dem Rückschtagventit 17 evakuiert wird. Sobald sich in dem Raum 20 ein Druck eingestellt hat, der niedriger als der Druck in dem ringförmigen Kanal 16 und damit innerhalb der Gießform 15 ist, öffnet sich das Rückschlagventil 17, so daß der Druck im Innern der Gießform 15 über den Anschlußstutzen 3 weiter reduziert werden kann.
  • Ist der Arbeitsvorgang an einer bestimmten Station abgeschlossen, so muß lediglich die Gießform vom Unterdruckanschluß 1 abgehoben werden. Hierbei löst sich der Dichtungssitz 14 von der Gießform 15, so daß sich im Raum 20 ein Überdruck aufbaut, der sofort das Rückschlagventil 17 wieder schließt. Die Gießform kann dann auf einem Transportwagen oder an einer anderen Bearbeitungsstation abgesetzt werden, wobei die Gießform automatisch über einen gleichen Unterdruckanschluß 1 wieder an das Vakuumnetz angeschlossen wird.
  • Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Unterdruckanschlüsse 1 nebeneinander angeordnet und jeweils für den Unterkasten 21 bzw. den Oberkasten 22 einer Gießform 23 bestimmt. Der Unter- wie auch der Oberkasten ist in bekannter Form ausgebildet und weist einen umlaufenden Rahmen 24 auf, der einen ringförmigen Kanal 16 aufweist. An der der Eingußseite 25 gegenüberliegenden Seite des Kanals sind die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Rückschlagventile 17 in diesem eingesetzt, über die das Innere 26 der Gießform 23 evakuiert wird. Die ringförmigen Kanäle 16 stehen in bekannter Weise, z. B. über Durchlässe 29, mit dem Innern 26 der Gießform 23 in Verbindung.
  • Allseitig neben den Unterdruckanschlüssen 1 sind Auflager 27 zur Abstützung der Gießform 23 angeordnet. Die Höhe dieser Auflager ist so gewählt, daß beim Absetzen der Gießform 23 die Ventilkörper 2 der Unterdruckanschlüsse 1 soweit zur Bodenplatte 4 hin verschoben werden, daß sich die Ventilteller 8 von den Ventilsitzen 9 abheben, so daß das Ventil 10 öffnet. Dies hat den Vorteil, daß die Unterdruckanschlüsse 1 nicht das Gewicht der Gießform aufnehmen müssen und somit auch die Federn 13 entsprechend schwächer gehalten werden können. Es ist jedoch auch denkbar, das gesamte Gewicht mittels der Unterdruckanschlüsse aufzunehmen. In diesem Fall könnten die Federn auf Blocklänge zusammengefahren werden, so daß diese das Gewicht der Gießformen aufnehmen können.
  • Seitlich an den Auflagern 27 sind Schrägen 28 angebracht, die zu den Unterdruckanschlüssen 1 hin geneigt sind. Die Schrägen 28 dienen als Zentrierung beim Absetzen der Gießform 23. Hierdruch wird erreicht, daß die Gießform sich selbständig zentriert und automatisch die Rückschlagventile 17 in der richtigen Position oberhalb der Dichtungsflächen 14 liegen. Es ist somit auch bei einem ungenauen Absetzen der Gießform 23 immer das exakte Ankoppeln an das Unterdrucknetz gewährleistet.

Claims (6)

1. Unterdruckanschluß (1) mit einem sich selbsttätig bei Entlastung schließenden Ventil (10) mit einer Einrichtung für das automatische Ankoppeln von vakuumverfestigten Gießformen (15, 23) an ein Vakuumnetz, wobei die Gießform (15, 23) im Bereich des Ventilausgangs eine die Verbindung zum Inneren der Gießform (15, 23) herstellende Rückschlagventilanordnung (17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) des Unterdruckanschlusses (1) unter Einwirkung der Belastung durch die Gießform (15, 23) in lotrechter Richtung entgegen einer Federkraft verschiebbar ist, daß in Abhängigkeit des Verschiebeweges das Ventil (10) geöffnet bzw. verschlossen wird und so eine Verbindung zwischen dem Unterdrucknetz und dem Ventitausgang hergestellt wird und daß der Ventilausgang mit einer Dichtungsfläche (14) versehen ist, auf die die Gießform (15,23) aufsetzbar ist.
2. Unterdruckanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) längs einer an einer Bodenplatte (4) befestigten und lotrecht angeordneten Führungsstange (5) verschiebbar ist, deren oberes Ende einen Ventilteller aufweist, der an einem im Ventilkörper (2) ausgebildeten Ventilsitz (9) zur Anlage kommt und daß die am oberen Ende des Ventils (10) ausgebildete Dichtungsfläche (14) waagerecht angeordnet ist.
3. Unterdruckanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Dichtungsfläche (14) ein Dichtungsring eingelegt ist.
4. Unterdruckanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (15, 23) ein dem Unterdruckanschluß (1) angepaßtes Anschlußteil aufweist, das ein Rückschlagventil (17) enthält, das bei einem äußeren Unterdruck sich selbsttätig öffnet.
5. Unterdruckanschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Unterdruckanschluß (1) Auflager (27) vorgesehen sind, deren Auflagerfläche unterhalb der Dichtungsfläche (14) im geschlossenen Zustand des Ventils (10) liegt.
6. Unterdruckanschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich neben den Unterdruckanschlüssen (1) Schrägen (28) angeordnet sind, die zum Positionieren der abzusetzenden Gießform (15, 23) auf die Unterdruckanschlüsse (1) dienen.
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