EP0115848B1 - Method and equipment for separating a pattern from a mould - Google Patents
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- B22C17/00—Moulding machines characterised by the mechanism for separating the pattern from the mould or for turning over the flask or the pattern plate
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 4.
- a method and a device of this type are known from US-A 1 475 935.
- the formation of a gap in the region of the model flanks with respect to the model plate cannot be avoided when the model is lifted from the shape produced.
- the compressed air used to support the lifting of the model can escape through this gap, the speed of the escaping compressed air being very high with a small gap cross section, so that practically a sharp jet results.
- the compressed air will drag molding sand away from the edges of the mold cavity. The consequence of this is that the castings produced later have considerable burrs in the area of the mold division, which have to be ground down in the casting cleaning shop, which can be very expensive.
- the measures according to the invention ensure that the compressed air cannot escape from the gap-like space before it is relieved. Since, when the gap-shaped space is relieved, the pressurized air has already ended and, as a rule, a slow expansion of the compressed air enclosed in the space has already started, there is advantageously no longer-lasting, sharp outflow of the compressed air from the gap-shaped space, which is extremely gentle affects the shape edges.
- a still further security with a simultaneous strong noise reduction can be achieved in an advantageous manner by the measures of claim 2.
- the device-related solution to the above object consists in the characterizing measures of claim 4.
- the gas-tight connection can be formed by the measure of claim 10. This advantageously results in a purely metallic type of sealing.
- Another type of gas-tight seal is contained in claims 11 and 12.
- the preferably inflatable elastomer seal used here ensures particularly high reliability.
- the model plate carrier can expediently be divided by vertical dividing walls into at least two air chambers which can be acted upon with different pressures.
- a central air chamber is advantageously provided underneath or, in the case of double-sided model plate supports, also above the models and is operatively connected to air passage openings in these.
- This central air chamber is surrounded by a second air chamber which is operatively connected to air passage openings outside the model plate edge.
- both air chambers can be connected in parallel or filled with air of different pressure or evacuated independently of one another. To fill the molding box with molding sand, for example, both chambers are suddenly placed under vacuum.
- the outer air chamber can be connected to normal external pressure and the central air chamber can be pressurized with air of increased pressure.
- the inner air chamber is expediently connected to an air chamber below or in the elastomer seal via an air line with a built-in differential pressure check valve. It is thereby achieved that with the increase in air pressure in the central air chamber, the elastomer seal is simultaneously inflated and pressed sealingly against the edge of the molding box. It follows it for a sufficiently long distance, and so far until the model and the mold have moved so far apart that a gap-shaped compressed air-filled space has formed between them.
- the elastomer seal does not immediately return to its rest position , but only after a certain delay, because the check valve only opens the flow path to the central chamber when the pressure difference is slightly more than 1 bar. In this way, the undesired effect described above is eliminated.
- the molded part of the vacuum molding machine which works according to the vacuum shooting principle with mechanical post-compression, consists of a hollow model plate carrier 1, which is divided by vertical partition walls 2 into a central air chamber 3 and an outer air chamber 4 surrounding it.
- the upper and lower walls of the central air chamber 3 form an upper and lower model plate 5, 5 ', which are covered with the respective model halves 6, 6'.
- the air chambers 3, 4 can be supplied with air or air 7, 8 respectively assigned to them via a valve circuit (not shown), both together and independently of one another, with vacuum or air, wherein different pressures can also be generated in the chambers.
- Each air chamber is connected to the interior of an upper and lower mold box 10, 10 'via air passage openings 9, which are closed in a sand-tight manner by means of inserted filter nozzles or glued-on screen foils, which is vertically adjustable by means of a stripping cylinder (not shown).
- the mold boxes are dimensioned so that their inner walls can slide a limited distance on the perpendicular outer walls of the model plate carrier 1 and a likewise vertically adjustable upper and lower shooting head 11, 11 'and thereby form a sufficiently airtight connection.
- the shooting heads 11, 11 ' have shooting grates which can be closed after the shot has been fired and which act as a pressing grate for mechanical post-compression.
- the outer edge of the model plate carrier 1 forms the compressed air-tight connection with the inner edge of the molding box 10, 10 'in the embodiment according to FIG. 1, in the embodiment according to FIGS. 2 and 3 there is an inflatable elastic seal 14 between the molding box 10 and the model plate carrier 1 provided.
- the seal 14 is inserted into recesses in the model plate carrier 1, which in this case also acts as a molding box carrier, and is held by means of clamping strips 15. It has a Q-shaped cross section and its interior communicates with the central air chamber via air channels 16, 17 and a differential pressure check valve 18 inserted therein.
- the compressed air supply is shut off with the aid of a sensor switch and the compressed air present in the system is decelerated by the outer air chamber 4 and air line 8 by a throttle valve (not shown).
- the air cannot suddenly escape between the model plate carrier and the molding box edge, because the gap width of the space S in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is smaller than the overlap length between the model plate carrier and the molding box.
- the casting mold halves are then stripped to the height of the mold box edge on the mold division in the further course of the lifting process.
- the gap S is bridged by the inflated seal 14, which is only vented again via the valve 18 when the air pressure in the central air chamber 3 is at least 1 bar lower than in the interior of the seal 14 .
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- Casting Devices For Molds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriffs des Anspruchs 4.The invention relates to a method according to the preamble of
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der US-A 1 475 935 bekannt. Infolge der bei Modellen üblicherweise vorhandenen Gußschrägen ist beim Abheben des Modells von der hergestellten Form die Bildung eines Spalts auch im Bereich von bezüglich der Modellplatte stehenden Modellflanken nicht vermeidbar. Bei der bekannten Anordnung kann über diesen Spalt die zur Unterstützung des Abhebens des Modells verwendete Druckluft entweichen, wobei bei kleinem Spaltquerschnitt die Geschwindigkeit der entweichenden Druckluft sehr hoch ist, so daß sich praktisch ein scharfer Strahl ergibt. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Druckluft Formsand von den Kanten des Formhohlraums mitreißt. Die Folge davon ist, daß die später hergestellten Gußstücke im Bereich der Formteilung erhebliche Grate aufweisen, die in der Gußputzerei abgeschliffen werden müssen, was einen hohen Aufwand verursachen kann.A method and a device of this type are known from US-A 1 475 935. As a result of the casting bevels usually present in models, the formation of a gap in the region of the model flanks with respect to the model plate cannot be avoided when the model is lifted from the shape produced. In the known arrangement, the compressed air used to support the lifting of the model can escape through this gap, the speed of the escaping compressed air being very high with a small gap cross section, so that practically a sharp jet results. There is a risk that the compressed air will drag molding sand away from the edges of the mold cavity. The consequence of this is that the castings produced later have considerable burrs in the area of the mold division, which have to be ground down in the casting cleaning shop, which can be very expensive.
Diese Nachteile dürften dafür maßgebend gewesen sein, daß sich das durch Druckluft unterstützte Abheben des Modells von einer Form bisher bei Verwendung üblicher Formsande nicht durchsetzen konnte. Man hat bisher dieses Verfahren lediglich da verwendet, wo mit aushärtbaren Masken versehene. Formen hergestellt wurden, wie die GB-A 11 51 237 zeigt.These disadvantages should have been decisive for the fact that the lifting of the model from a mold, which was supported by compressed air, could not prevail up to now when using conventional molding sands. So far, this method has only been used where there are curable masks. Molds were produced, as GB-A 11 51 237 shows.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß auch eine aus üblichem Formsand bestehende Gießform unbeschädigt von der Modelleinrichtung getrennt werden kann.Proceeding from this, it is therefore the object of the present invention to improve a method and a device of the type mentioned at the beginning with simple and inexpensive means so that even a casting mold consisting of conventional molding sand can be separated from the model device in an undamaged manner.
Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1.The procedural solution to this problem consists in the characterizing measures of
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen sicher, daß die Druckluft vor Entlastung des spaltförmigen Zwischenraums nicht aus diesem entweichen kann. Da bei Entlastung des spaltförmigen Zwischenraums die Druckluftbeaufschlagung bereits beendet ist und in der Regel bereits eine langsame Entspannung der im Zwischenraum eingeschlossenen Druckluft einsetzen konnte, ergibt sich in vorteilhafter Weise auch kein länger anhaltendes, scharfes Abströmen der Druckluft aus dem spaltförmigen Zwischenraum, was sich äußerst schonend auf die Formkanten auswirkt.The measures according to the invention ensure that the compressed air cannot escape from the gap-like space before it is relieved. Since, when the gap-shaped space is relieved, the pressurized air has already ended and, as a rule, a slow expansion of the compressed air enclosed in the space has already started, there is advantageously no longer-lasting, sharp outflow of the compressed air from the gap-shaped space, which is extremely gentle affects the shape edges.
Eine noch weitergehende Sicherheit bei gleichzeitiger starker Geräuschminderung läßt sich in vorteilhafter Weise durch die Maßnahmen des Anspruchs 2 erreichen.A still further security with a simultaneous strong noise reduction can be achieved in an advantageous manner by the measures of
Die vorrichtungsmäßige Lösung der obengenannten Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 4.The device-related solution to the above object consists in the characterizing measures of
Diese Maßnahmen ergeben eine einfache und robuste Ausführung, die sich in vorteilhafter Weise selbst steuert bzw. steuerungstechnisch leicht beherrschbar ist.These measures result in a simple and robust design, which controls itself in an advantageous manner or is easy to control in terms of control technology.
In vorteilhafter Weiterbildung kann die gasdichte Verbindung durch die Maßnahme des Anspruchs 10 gebildet werden. Hierbei ergibt sich in vorteilhafter Weise eine rein metallische Art der Abdichtung. Eine andere Art der gasdichten Abdichtung ist in den Ansprüchen 11 und 12 enthalten. Die hierbei Verwendung findende, vorzugsweise aufblasbare Elastomerdichtung gewährleistet eine besonders hohe Zuverlässigkeit.In an advantageous development, the gas-tight connection can be formed by the measure of
Der Modellplattenträger kann dabei zweckmäßig durch vertikale Trennwände in mindestens zwei, mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbare Luftkammern unterteilt sein. Dabei ist vorteilhaft eine zentrale Luftkammer unter- bzw. bei doppelseitig belegtem Modellplattenträger auch über- den Modellen vorgesehen und steht mit Luftdurchtrittsöffnungen in diesen in Wirkverbindung. Diese zentrale Luftkammer ist von einer zweiten Luftkammer umgeben, die mit Luftdurchtrittsöffnungen außerhalb des Modellplattenrandes in Wirkverbindung steht. Über eine Ventilschaltung können beide Luftkammern parallel geschaltet werden oder unabhängig voneinander mit Luft verschiedenen Druckes gefüllt, bzw. evakuiert werden. Zum Füllen des Formkastens mit Formsand werden beispielsweise beide Kammern schlagartig unter Vakuum gesetzt. Zum Aussenken oder Abheben der Modelleinrichtung kann dagegen die äußere Luftkammer mit normalem Außendruck verbunden und die zentrale Luftkammer mit Luft erhöhten Druckes beaufschlagt werden. Die innere Luftkammer steht dabei zweckmäßig über eine Luftleitung mit eingebautem Differenzdruck-Rückschlagventil mit einer Luftkammer unter oder in der Elastomerdichtung in Verbindung. Dadurch wird erreicht, daß mit dem Ansteigen des Luftdruckes in der zentralen Luftkammer die Elastomerdichtung gleichzeitig aufgeblasen und abdichtend gegen den Rand des Formkastens gedrückt wird. Sie folgt ihm eine ausreichend lange Strecke, und zwar so weit, bis sich Modell und Gießform so weit voneinander entfernt haben, daß zwischen ihnen ein spaltförmiger druckluftgefüllter Raum entstanden ist. Wenn dann die Druckluftzufuhr zur zentralen Kammer abgeschaltet wird und der Druck in dem erwähnten spaltförmigen Raum absenkt, weil ein Teil der Druckluft durch die poröse Gießform entweicht und ein anderer Teil in die äußere Luftkammer im Modellplattenträger abfließt, geht die Elastomerdichtung nicht sofort in ihre Ruhelage zurück, sondern erst nach einer gewissen Verzögerung, weil das Rückschlagventil erst bei einer Druckdifferenz von etwas mehr als 1 bar den Fließweg zur zentralen Kammer öffnet. Auf diese Art wird der eingangs geschilderte unerwünschte Effekt ausgeschaltet.In this case, the model plate carrier can expediently be divided by vertical dividing walls into at least two air chambers which can be acted upon with different pressures. In this case, a central air chamber is advantageously provided underneath or, in the case of double-sided model plate supports, also above the models and is operatively connected to air passage openings in these. This central air chamber is surrounded by a second air chamber which is operatively connected to air passage openings outside the model plate edge. Via a valve circuit, both air chambers can be connected in parallel or filled with air of different pressure or evacuated independently of one another. To fill the molding box with molding sand, for example, both chambers are suddenly placed under vacuum. To lower or raise the model device, on the other hand, the outer air chamber can be connected to normal external pressure and the central air chamber can be pressurized with air of increased pressure. The inner air chamber is expediently connected to an air chamber below or in the elastomer seal via an air line with a built-in differential pressure check valve. It is thereby achieved that with the increase in air pressure in the central air chamber, the elastomer seal is simultaneously inflated and pressed sealingly against the edge of the molding box. It follows it for a sufficiently long distance, and so far until the model and the mold have moved so far apart that a gap-shaped compressed air-filled space has formed between them. If the compressed air supply to the central chamber is then switched off and the pressure in the aforementioned gap-shaped space is reduced because part of the compressed air escapes through the porous mold and another part flows into the outer air chamber in the model plate carrier, the elastomer seal does not immediately return to its rest position , but only after a certain delay, because the check valve only opens the flow path to the central chamber when the pressure difference is slightly more than 1 bar. In this way, the undesired effect described above is eliminated.
Die Erfindung ist anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 den eigentlichen Formteil einer für das gleichzeitige Formen von Ober- und Unterkasten eingerichteten Vakuum-Formmaschine,Figur 2 eine Detailansicht eines Modellplattenträgers mit aufstehendem Formkasten, undFigur 3 eine Detailansicht nachFigur 2 kurz nach Beginn des Abhebevorganges.
- Figure 1 shows the actual molded part for the simultaneous molding of upper and lower box established vacuum molding machine,
- FIG. 2 shows a detailed view of a model plate carrier with a molded box standing up, and
- Figure 3 shows a detailed view of Figure 2 shortly after the start of the lifting process.
Der Formteil der nach dem Unterdruckschießprinzip mit mechanischer Nachverdichtung arbeitenden Vakuum-Formmaschine besteht aus einem hohlen Modellplattenträger 1, der durch vertikale Trennwände 2 in eine zentrale Luftkammer 3 und eine diese umlaufend umgebende äußere Luftkammer 4 unterteilt ist. Die obere und untere Wandung der zentralen Luftkammer 3 bilden eine obere und untere Modellplatte 5, 5', die mit den jeweiligen Modellhälften 6, 6' belegt sind. Die Luftkammern 3, 4 können über ihnen jeweils zugeordnete Luftleitungen 7, 8 über eine nicht dargestellte Ventilschaltung sowohl gemeinsam als auch unabhängig voneinander mit Vakuum oder Luft beaufschlagt werden, wobei auch in den Kammern unterschiedlicher Druck erzeugt werden kann. Jede Luftkammer steht über Luftdurchtrittsöffnungen 9, die mittels eingesetzter Filterdüsen oder aufgeklebter Siebfolien sanddicht verschlossen sind, mit dem Innenraum eines oberen und unteren Formkastens 10, 10' in Verbindung, der mittels nicht dargestellter Strippzylinder vertikal verstellbar ist. Die Formkästen sind so bemessen, daß ihre Innenwände eine beschränkte Wegstrecke an den lottrechten Außenwänden des Modellplattenträgers 1 und eines ebenfalls vertikal verstellbaren oberen und unteren Schießkopfes 11, 11' gleiten können und dabei eine ausreichend luftdichte Verbindung bilden. Die Schießköpfe 11, 11' haben Schießroste, die nach erfolgtem Schuß geschlossen werden können und zur mechanischen Nachverdichtung als Preßrost wirken.The molded part of the vacuum molding machine, which works according to the vacuum shooting principle with mechanical post-compression, consists of a hollow
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 der äußere Rand des Modellplattenträgers 1 mit dem inneren Rand des Formkastens 10, 10' die druckluftdichte Verbindung bildet, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 eine aufblasbare elastische Dichtung 14 zwischen dem Formkasten 10 und dem Modellplattenträger 1 vorgesehen. Die Dichtung 14 ist dabei in Ausnehmungen des Modellplattenträgers 1, der in diesem Fall gleichzeitig als Formkastenträger fungiert, eingesetzt und mittels Spannleisten 15 gehalten. Sie hat einen Q-förmigen Querschnitt, und ihr Innenraum steht über Luftkanäle 16, 17 und ein darin eingesetztes Differenzdruck-Rückschlagventil 18 mit der zentralen Luftkammer in Verbindung.While the outer edge of the
Zum Abheben der verdichteten Gießform 19, 19' von der Modelleinrichtung und Aussenken der Modelle wird, gesteuert über eine Ventilschaltung, gleichzeitig mit der Betätigung der die Formkästen 10, 10' verstellenden Strippzylinder durch die Luftleitungen 7, 8 Druckluft in die zentrale Luftkammer 3 und die äußere Luftkammer 4 eingeleitet. Der Druck der Luft in der äußeren Luftkammer 4 kann dabei niedriger eingestellt sein als der Druck in der zentralen Luftkammer 3. Die eingeleitete Luft drückt durch die Luftdurchtrittsöffnungen 9 gegen die Gießformoberfläche und unterstützt deren Ablösen besonders im Betrieb tiefer Formballen entscheident.To lift the
Sobald sich bei Abhebevorgang ein spaltförmiger Raum S zwischen Gießform- und Modelloberfläche gebildet hat, wird mit Hilfe eines Fühlschalters die Druckluftzufuhr abgesperrt und die im System vorhandene Druckluft durch die äußere Luftkammer 4 und Luftleitung 8 durch ein nicht dargestelltes Drosselventil gebremst entspannt.As soon as a gap-shaped space S has formed between the casting mold and model surface during the lifting process, the compressed air supply is shut off with the aid of a sensor switch and the compressed air present in the system is decelerated by the
Bis zu diesem Zeitpunkt kann die Luft nicht schlagartig zwischen Modellplattenträger und Formkastenrand entweichen, denn die Spaltbreite des Raumes S ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 kleiner als die Überlappungslänge zwischen Modellplattenträger und Formkasten. Die Gießformhälften werden bei dieser Ausführungsform dann im weiteren Verlauf des Abhebevorganges bis auf die Höhe des Formkastenrandes an der Formteilung nachgestrippt. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3 wird der Spalt S durch die aufgeblasene Dichtung 14 überbrückt, die über das Ventil 18 erst wieder entlüftet wird, wenn der Luftdruck in der zentralen Luftkammer 3 um mindestens 1 bar niedriger liegt als im Innenraum der Dichtung 14.Up to this point in time, the air cannot suddenly escape between the model plate carrier and the molding box edge, because the gap width of the space S in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is smaller than the overlap length between the model plate carrier and the molding box. In this embodiment, the casting mold halves are then stripped to the height of the mold box edge on the mold division in the further course of the lifting process. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the gap S is bridged by the inflated
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