EP4076785A1 - KERNSCHIEßVERFAHREN UND KERNSCHIEßVORRICHTUNG FÜR DIE HERSTELLUNG VON KERNEN MIT GLEICHZEITIGEM HÄRTUNGSVERFAHREN - Google Patents

KERNSCHIEßVERFAHREN UND KERNSCHIEßVORRICHTUNG FÜR DIE HERSTELLUNG VON KERNEN MIT GLEICHZEITIGEM HÄRTUNGSVERFAHREN

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Publication number
EP4076785A1
EP4076785A1 EP20820327.3A EP20820327A EP4076785A1 EP 4076785 A1 EP4076785 A1 EP 4076785A1 EP 20820327 A EP20820327 A EP 20820327A EP 4076785 A1 EP4076785 A1 EP 4076785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
tool
core shooting
shooting
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20820327.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Flötzinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meissner Ag Modell und Werkzeugfabrik
Original Assignee
Meissner Ag Modell und Werkzeugfabrik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meissner Ag Modell und Werkzeugfabrik filed Critical Meissner Ag Modell und Werkzeugfabrik
Publication of EP4076785A1 publication Critical patent/EP4076785A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/06—Core boxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C23/00—Tools; Devices not mentioned before for moulding
    • B22C23/02—Devices for coating moulds or cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C25/00—Foundry moulding plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/06—Core boxes
    • B22C7/065—Venting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B22C9/123—Gas-hardening

Definitions

  • the invention relates to a core shooting method with a plurality of core shooting tools each having at least two tool contour shells or tool halves that are adjustable between an open position and a closed position, the core shooting tools in the closed position each forming a hollow chamber that is geometrically adapted to a core to be shot.
  • a core shooting method is known, for example, from FR 3047429 Ai.
  • cores are often necessary that can be used in casting molds, for example to form cavities in the structural or molded part.
  • Such cores can be made with core shooting tools.
  • a core molding material made of sand and a binder is usually shot into the core shooting tool.
  • the core molding material assumes the shape of the hollow chamber enclosed by the tool and can then be cured.
  • the core can, for example, be gassed or flowed through with a gas.
  • the independent claim 12 relates to a corresponding core shooting tool.
  • Advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. Accordingly, a core shooting method using a plurality of core shooting tools is proposed, each of which can be adjusted between an open position and a closed position, the core shooting tools in the closed position each forming a hollow chamber that is geometrically adapted to a core to be shot, the method comprising the following steps:
  • the main advantage of the invention is that by using a plurality of core shooting tools and ejecting core shooting tools already filled with core molding material from the core shooting machine, on the one hand, one does not rely on just one core shooting tool, but can also prepare further core shooting tools for the shooting process in parallel while the first core shooter is still in the machine.
  • the stress on the individual tools or the use of environmentally friendly inorganic binders can be made possible. Worn tools can also be successively replaced with new tools so that an intact core shooting tool is always available and machine downtimes can be minimized.
  • binding agent can be applied to the inner surfaces of the hollow chamber. It can be provided that the introduction of a first core shooting tool into a core shooting machine includes the introduction of two tool contour shells and their locking in a closed position by means of a toggle lever device.
  • the introduction of core molding material and a binding agent into the first core molding tool comprises: shooting core molding material into the first core molding tool and injecting binding agent into the injected core molding material.
  • This can be done, for example, via an injection device with a plurality of injection nozzles which, after the core molding material has been introduced into the cavity of the core shooting tool, is introduced through corresponding openings in one of the tool contour shell in order to inject binding agent into the molding material in this position.
  • the injection device's binding agent can be introduced via the venting nozzles of the core shooting tool.
  • a device for introducing the binding agent via the vapor or gas phase can be provided.
  • the introduction of core molding material and a binder into the first core shooting tool comprises: shooting a core molding material / binder mixture into the core shooting tool.
  • this can take place via a metering pump that functions according to the endless piston principle, with the binding agent being mixed with the core molding material only in the nozzle tip.
  • the core shooting tool is transferred to a hardening furnace, in particular a continuous hardening furnace.
  • the core shooting tool can be left in the oven until the binding agent has hardened to such an extent that it can be removed.
  • the tool is preferably heated in an oven until a stable outer shell has formed.
  • the oven can be an infrared oven for rapid heating.
  • the core shooting tool can be heated with flames or inductively.
  • the humidity in the furnace can be kept at a high level.
  • the oven can preferably have a circulating air device for circulating the air humidity.
  • the process can also be carried out using gas curing.
  • the tool can be placed in a gas-tight chamber instead of in an oven after shooting. There the tool is rinsed with C0 2 or an amine gas, for example, until the Gas has penetrated the entire core. The tool can then be taken out of the gas-tight chamber and opened so that the hardened core can be removed.
  • the method is a mask form or croning process.
  • a binder-covered core molding material can be shot into the core shooting tool.
  • the tool can then be heated in an oven until a stable outer shell has formed, whereby the oven can be, for example, an infrared oven for rapid heating, alternatively the core shooting tool can be heated with flames or inductively heated.
  • loose material can be emptied from the core in order to improve the gas permeability.
  • the method can be carried out with cold-setting binders such as slowed-down furan resins, cement binders or gypsum binders.
  • cold-setting binders such as slowed-down furan resins, cement binders or gypsum binders.
  • the tool can be placed in an oven and left there at a moderate temperature until the binder has hardened to such an extent that it can be removed.
  • the humidity in the furnace can be kept at a high level.
  • the method is a cold box method.
  • a particular advantage of a cold box method is the possibility of using lighter tools compared to hot box methods.
  • lower process temperatures can achieve lower wear and a clear cost advantage using hot box processes.
  • the method is carried out as a hot box process with inorganic or other hot-curing binder systems.
  • the binder is an inorganic binder.
  • inorganic binders are more environmentally friendly than organic binders and produce less smoke during casting. This reduces the burden on employees through reduced odor development and prevents condensate deposits on the casting tools.
  • the curing temperature during curing of the core is less than or equal to no ° C, preferably less than or equal to 100 °, particularly preferably less than or equal to 90 ° C.
  • the core shooting tool is opened after the core has hardened and the hardened core is removed.
  • the core-shooting tool can be cleaned after the core has been removed, reset to a condition capable of being fired, and then reintroduced into the core-shooting machine. Because the cleaning takes place "offline", the duration of this production step can also be deducted from the cycle time.
  • the outsourcing of as many functions as possible from the core shooting machine also has the advantage that the functional scope of the core shooting machine is reduced and this is basically reduced to a simple sand conveying device. By regularly removing the tool from the machine, the tool condition can also be checked at regular intervals, so that the tool condition is fundamentally better. As a result, the cores can be shot at lower pressures, which in turn has a beneficial effect on tool wear and energy consumption.
  • the same geometrically adapted hollow chamber is formed in each of the plurality of core shooting tools.
  • time-consuming conversion processes between the individual core shooting processes can be avoided.
  • the hardening of the cores can also take more time due to the many identical tool trays available while maintaining the low cycle time. This redundancy through several identical core shooting tools thus enables the outsourcing of the time-consuming steps that do not necessarily have to be carried out within the machine, such as curing, core removal, cleaning and putting them back into a shootable state.
  • a core shooting tool for carrying out the core shooting process, with a first tool contour shell and a second tool contour shell, which can be moved back and forth between a closed position and an open position, with a core to be shot in the closed position in the core shooting tool geometrically adapted hollow chamber is formed, with at least one injection bore for introducing core molding material and / or binding agent into the hollow chamber, and with at least one frame for moving the core shooting tool into and out of the core shooting machine, the frame at least one horizontal and / or vertical has supporting support element for absorbing forces acting on the tool contour shells.
  • At least one closing element can be provided for automated closing, in particular at least two closing clips, which hold the tool contour shells in the closed position.
  • the locking clips can in particular be designed as C-profiles which encompass the lower and upper tool contour shells and thereby generate a predetermined preload.
  • the C-profiles can be designed to be laterally adjustable, guided by rails. Furthermore, the height of the C-profiles can be adjusted by means of a hydraulic system, so that the profile width can also be adjusted.
  • the locking element can also be designed as a toggle lever locking element mounted on the core shooting tool. Alternatively, it can be provided that the tool contour shells are screwed together.
  • the tool contour shells each have a wall thickness of less than 20 mm, preferably less than 10 mm, particularly preferably less than 5 mm.
  • the use of thin tool contour shells will have a particularly advantageous effect on material consumption.
  • Thin tool contour shells also have the advantage that the core accommodated in the shells can be brought to the predetermined hardening temperature in the hardening furnace more quickly and with less energy input.
  • the tool contour shells can be formed essentially from plastic. So-called "cast copying processes" can be used to produce the tools.
  • Plastic has the particular advantage that it can be produced more cheaply and with less energy expenditure. Furthermore, handling is simplified because the tool contour shells have a lower weight.
  • the plastic can, for example, be a polymer
  • the polymer can be, for example, a thermoplastic or a thermosetting plastic.
  • the thermoplastic can have one or more of the following groups: polyamide, polyoxymethylene, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile-butadiene-styrene, polyphenylene sulfide, polysulfone, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polycarbonate / Acrylonitrile-butadiene-styrene, polyetheretherketone, polyetheracrylketone, polytetrafluoroethylene
  • the thermoset can be one or more of the following group have: polyurethane, cast polyamide, epoxy resin, melamine resin, urea resin, phenolic resin, furan resin.
  • a ventilation nozzle can be provided on at least one of the tool contour shells.
  • the tools can alternatively be vented via several nozzles, as no explicit exhaust air ducts have to be present.
  • the core shooting tool can be vented via the venting nozzles.
  • the binding agent is introduced via the ventilation nozzles.
  • special access nozzles can also be provided, via which the binding agent is introduced into the core shooting tool.
  • the binding agent is introduced via the injection bore.
  • the binding agent can be introduced into the core shooting tool as an aerosol, in gaseous form or in its vapor phase.
  • the tool contour shells can be porous or perforated.
  • the binding agent can be introduced by means of a dipping process.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a cast part to be produced
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a lower tool contour shell
  • FIG. 3 shows an embodiment of a core shooting tool clamped in the closed position by means of a clamp
  • FIG. 4 shows a core shooting process in a core shooting tool (not shown) provided with a clamp
  • FIG. 5 shows the heating of the shot and clamped core shooting tool in a hardening furnace
  • FIG. 6 shows an exemplary circulatory system using a plurality
  • FIG. 7a shows an exemplary embodiment in which binder is placed on the inner surfaces of the tool contour shells
  • FIG. 7b shows the exemplary embodiment according to FIG. 7a, in which, after binder has been placed in front of it, binderless sand is shot / filled into the core shooting tool;
  • FIG. 8a shows a further exemplary embodiment in which, after the introduction of sand, the binder is introduced into the sand via ventilation nozzles in the lower tool contour shell;
  • FIG. 8b shows the exemplary embodiment according to FIG. 8a, in which the injector system introduces binder into the sand via the ventilation nozzles;
  • FIG. 9 shows an embodiment of a core shooting tool with a sideshift.
  • Figure 1 shows an example of a sand core to be used for a cast part 16, which corresponds to the negative of a section of the inner contour of the cast part.
  • the pouring of liquid metal into a mold leads to a solid cast part 16 without the use of cores intricate, geometrical construction, for example as a weight saving or the passage of media, there are different methods to achieve this by means of cores produced by the core shooting process.
  • the shape of the cavity to be created is produced with specially prepared molding material.
  • This sand core is then placed inside the mold at the point where the cavity or an undercut is to be created. If necessary, this core can be reinforced with iron cores so that it is not destroyed during the casting process.
  • FIG. 2 shows a lower tool contour shell 3, which depicts the lower half of the contour of the sand core from FIG.
  • the lower tool contour shell 3 has, at least in sections, flat bearing surfaces on its underside, its upper side and on the side walls so that it can be easily placed and moved into the core shooting machine or that the upper tool contour shell 2 is placed on the lower tool contour shell 3 in a particularly simple manner can be or an unproblematic fastening of the fastening clips 5 for bracing both tool contour shells 2, 3 against each other is made possible.
  • a core shooting tool 1 with both tool contour shells 2, 3 in their closed position is shown in FIG. 3.
  • the tool contour shells 2, 3 are placed on top of one another in such a way that a cavity 4 geometrically adapted to the sand core to be produced is formed in their interior.
  • the contact surfaces of the contour shells 2, 3 can preferably be designed in such a way that they have a self-centering function and the contour shells 2, 3 are thereby automatically correctly aligned with one another.
  • the contact surfaces of both tool contour shells 2, 3 can be angled complementarily to one another.
  • the contact surface of the lower tool contour shell 3 can be angled circumferentially in a gullet or funnel shape and the contact surface of the upper tool contour shell 2 can be designed accordingly.
  • the core molding material and, if necessary, also the binding agent can be introduced into the core shooting tool 1.
  • a shot bore 8 via which the core molding material and, if necessary, also the binding agent can be introduced into the core shooting tool 1.
  • two C-shaped brackets 5 grip around both halves of the core shooting tool 1 and hold them against one another under a certain pretension.
  • FIG. 1 A core shooting process in a core shooting tool 1 closed with a clamp 5 (not shown) is shown in FIG.
  • the core shooting tool 1 is supported on a carrier plate 7.
  • the core shooting tool 1 can also be moved into and out of the machine via this carrier plate 7.
  • a vertically adjustable shooting head 6 is shown, which docks with a corresponding nozzle on the injection bore 8 in order to shoot the necessary material such as sand and / or binder into the cavity 4 of the core shooting tool 1.
  • both tool contour shells 2, 3 can be introduced separately into the machine and only closed and clamped together in this.
  • the core shooting tool is positioned below the shooting head 6 by horizontally moving the carrier plate 7, the shooting head 6 then moves vertically into the injection bore 8 and shoots sand and / or binder into the cavity 4.
  • FIG. 6 shows schematically the sequence of the core shooting process according to the invention for the production of cores with simultaneous hardening process.
  • a lower and an upper tool contour shell 2, 3 are placed on top of one another in such a way that they form a geometrically adapted cavity 4 inside.
  • the tool contour shells 2, 3 are then fixed to one another by means of clamps 5 under a predetermined pretension.
  • the core shooting tool 1 prepared in this way is then transferred to the core shooting machine, in which sand and / or binder is injected into the cavity 4 via the injection bore 8 by means of a shooting head 6.
  • the core shooting tool 1 is then transferred together with the enclosed sand-binder mixture into the hardening furnace 9 in order to harden there.
  • the core shooting tool 1 is removed from the hardening furnace 9 and both tool contour shells 2, 3 are separated from one another so that the core can be removed.
  • the two tool contour shells 2, 3 are then transferred to a cleaning device 10, in which sand and binder residues are removed and the tool contour shells 2, 3 are returned to a condition suitable for shooting.
  • both mold contour shells 2, 3 are prepared for shooting in a further core and the cycle begins again from the beginning.
  • Another core shooting tool 1 is transferred to the core shooting machine as soon as the previous core shooting tool 1 has left it and is in turn transferred to the hardening furnace 9.
  • the hardening furnace 9 is preferably a continuous furnace which accommodates the individual subsequent core shooting tools 1 in accordance with the cycle time of the core shooting machine.
  • FIG. 7a shows an alternative embodiment of the invention in which a sand-binder mixture is not injected into the cavity 4 at the same time, but rather the binder is applied to the inner contour of the cavity halves before the tool contour shells 2, 3 are closed. The shells are then closed and the core molding material is injected into the cavity 4 via the injection opening 8, as shown in FIG. 7b.
  • Figures 8a and 8b show an embodiment of the invention in which the binder is introduced neither via the injection bore 8, nor by prior application to the cavity halves, but via a separate injector system 15, which is optionally via the ventilation nozzles 12 or via several injector nozzles 13 additionally provided openings in one of the tool contour shells is injected into the cavity 4.
  • the sand is first shot into the cavity 4 via the shooting head 6 through the injection bore 8.
  • the injection nozzles 13 of the injector system 15 are then introduced through the associated bores into the cavity 4 and the binder is then injected into the sand that has been injected.
  • Figure 9 shows a further embodiment of the core shooting tool 1, in which the lower tool contour shell 3 and the upper tool contour shell 2 are designed so that they together form an additional opening 16 via which access to the cavity 4 is provided from the outside of the core shooting tool 1.
  • This opening 16 serves to receive a sideshift 14. This is moved laterally into the cavity 4 before the sand is injected into the cavity 4 and serves to form an undercut contour of the sand core.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kernschießverfahren, das die Schritte aufweist: a. Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine; b. Einschießen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug; c. Auswerfen des ersten Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine; d. Aushärten des Kerns im ersten Kernschießwerkzeug; e. Wiederholen der vorherigen Schritte mit zumindest einem weiteren Kernschießwerkzeug, wobei das Einbringen des weiteren Kernschießwerkzeugs in die Kernschießmaschine parallel zum Auswerfen des vorherigen Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine oder parallel zum Aushärten des Kerns im vorherigen Kernschießwerkzeug erfolgt. Es wird weiterhin ein entsprechendes Kernschießwerkzeug beschrieben.

Description

Kernschießverfahren und Kernschießvorrichtung für die Herstellung von Kernen mit gleichzeitigem Härtungsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Kernschießverfahren mit einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge, welche jeweils mindestens zwei Werkzeugkonturschalen beziehungsweise Werkzeughälften aufweisen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar sind, wobei die Kernschießwerkzeuge in der Schließstellung jeweils eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer bilden. Ein Kernschießverfahren ist beispielsweise bekannt aus der FR 3047429 Ai.
Um komplexe Bau- oder Formteile zu gießen sind vielfach Kerne notwendig, die in Gussformen eingesetzt werden können, um beispielsweise Hohlräume des Bau- oder Formteils auszuformen. Derartige Kerne können mit Kernschießwerkzeugen hergestellt werden. Dabei wird üblicherweise ein Kernformmaterial aus Sand und einem Binder in das Kernschießwerkzeug eingeschossen. Dabei nimmt das Kernformmaterial die Form der von dem Werkzeug umschlossenen Hohlkammer an und kann anschließend ausgehärtet werden. Zur Aushärtung des Kernmaterials kann der Kern beispielsweise mit einem Gas begast bzw. durchströmt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Kern durch Hitzeeinwirkung auszuhärten, insbesondere durch Beheizung des Kernschießwerkzeugs.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass die Kerne im Kernschießwerkzeug zum Aushärten innerhalb der Kernschießmaschinen verbleiben und dadurch für die Serienherstellung von Kernen hohe Taktzeiten einzukalkulieren sind. Der Kern muss dabei im Werkzeug „gebacken“ werden, bis er eine ausreichend dicke Wandung aufweist. Ferner ist es von Nachteil, dass zum Senken der Taktzeiten hohe Aushärttemperaturen notwendig sind, wodurch sich jedoch der Werkzeugverschleiß erhöht.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Kernschießverfahren bereitzustellen, das eine Serienherstellung von Kernen mit verringerten Taktzeiten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das vorgeschlagene Kernschießverfahren nach Anspruch 1 gelöst. Der nebengeordnete Anspruch 12 betrifft ein entsprechendes Kernschießwerkzeug. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Demgemäß wird ein Kernschieß verfahren unter Verwendung mehrerer Kernschießwerkzeuge vorgeschlagen, welche jeweils zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar sind, wobei die Kernschieß Werkzeuge in der Schließstellung jeweils eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer bilden, wobei das Verfahren die Schrittabfolge aufweist:
Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine;
Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug; Auswerfen des ersten Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine;
Aushärten des Kerns im ersten Kernschießwerkzeug;
Wiederholen der vorherigen Schritte mit zumindest einem weiteren Kernschießwerkzeug, wobei das Einbringen des weiteren Kernschießwerkzeugs in die Kernschießmaschine gleichzeitig zum Auswerfen des vorherigen Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine oder gleichzeitig zum Aushärten des Kerns im vorherigen Kernschießwerkzeug erfolgt.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man durch die Verwendung einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge und das Auswerfen von bereits mit Kernformmaterial befüllten Kernschießwerkzeugen aus der Kernschießmaschine zum einen nicht auf nur ein einziges Kernschießwerkzeug angewiesen ist, sondern bereits parallel dazu weitere Kernschießwerkzeuge für den Schießvorgang vorbereiten kann, während sich das erste Kernschießwerkzeug noch in der Maschine befindet. Zum anderen besteht ein großes Zeiteinsparpotenzial darin, dass der Härtevorgang aus der Maschine ausgelagert und in einen Härteofen verlagert wird. Gleichzeitig kann durch das Inkaufnehmen längerer Aushärtezeiten durch eine Absenkung der Aushärttemperatur die Belastung der einzelnen Werkzeuge bzw. die Verwendung von umweltfreundlichem anorganischen Binder ermöglicht werden. Verschlissene Werkzeuge können zudem sukzessive durch neue Werkzeuge ersetzt werden, sodass stets intaktes Kernschießwerkzeug zur Verfügung steht und Maschinenstillstandszeiten minimiert werden können.
Dabei kann vor dem Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug ein Vorlegen von Bindemittel auf die Innenflächen der Hohlkammer erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass das Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine das Einbringen zweier Werkzeugkonturschalen sowie deren Verriegeln in eine Schließstellung mittels einer Kniehebelvorrichtung umfasst.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug umfasst: Einschießen von Kernformmaterial in das erste Kernschießwerkzeug und Injizieren von Bindemittel in das eingeschossene Kernformmaterial. Dies kann beispielsweise über eine Injektionsvorrichtung mit einer Mehrzahl Injektionsdüsen erfolgen, welche nach dem Einbringen von Kernformmaterial in den Hohlraum des Kernschießwerkzeugs durch entsprechende Öffnungen in einer der Werkzeugkonturschale eingeführt wird, um in dieser Position Bindemittel in das Formmaterial zu injizieren. Beispielsweise kann das Einbringen des Bindemittels der Injektionsvorrichtung über die Entlüftungsdüsen des Kernschießwerkzeugs erfolgen. Alternativ kann eine Vorrichtung zur Einbringung des Bindemittels über die Dampf- oder Gasphase vorgesehen sein.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Einbringen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug umfasst: Einschießen eines Kernformmaterial- Bindemittelgemischs in das Kernschießwerkzeug. Insbesondere kann dies über eine nach dem Endloskolben-Prinzip funktionierende Dosierpumpe erfolgen, wobei eine Beimischung des Bindemittels zum Kernformmaterial erst in der Düsenspitze erfolgen kann.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass zum Aushärten des Kerns im Kernschießwerkzeug das Kernschießwerkzeug in einen Härteofen, insbesondere einen Durchlaufhärteofen, überführt wird. Das Kernschießwerkzeug kann solange im Ofen belassen werden, bis das Bindemittel soweit gehärtet ist, dass eine Entnahme stattfinden kann. Das Werkzeug wird dabei vorzugsweise in einem Ofen solange geheizt, bis sich eine stabile Randschale gebildet hat.
Der Ofen kann beispielsweise zur schnellen Aufheizung ein Infrarotofen sein. Alternativ kann das Kernschießwerkzeug mit Flammen beheizt oder induktiv erwärmt werden. Bei der Verwendung von einem Zementbinder kann die Luftfeuchte im Ofen auf einem hohem Niveau gehalten werden. Der Ofen kann vorzugsweise zur Umwälzung der Luftfeuchtigkeit eine Umluft einrichtung aufweisen.
Alternativ ist das Verfahren genauso über eine mit Gasaushärtung durchführbar. Dazu kann das Werkzeug nach dem Schießen statt in einen Ofen in eine gasdichte Kammer eingebracht werden. Dort wird das Werkzeug beispielweise mit C02 oder einem Amingas umspült, bis das Gas in den gesamten Kern eingedrungen ist. Im Anschluss kann das Werkzeug aus der gasdichten Kammer herausgeholt und geöffnet werden, so dass der gehärtete Kern entnommen werden kann.
Es ist ferner denkbar, dass das Verfahren ein Maskenform beziehungsweise Croning-Prozess ist. Dabei kann in das Kernschießwerkzeug ein binderumhülltes Kernformmaterial eingeschossen werden. Im Anschluss kann das Werkzeug in einem Ofen solange geheizt werden, bis sich eine stabile Randschale gebildet hat, wobei der Ofen zur schnellen Aufheizung beispielsweise ein Infrarotofen sein kann, alternativ kann das Kernschießwerkzeug mit Flammen beheizt oder induktiv erwärmt werden. Insbesondere kann loses Material aus dem Kern entleert werden, um die Gasdurchlässigkeit zu verbessern.
Es kann alternativ vorgesehen sein, dass das Verfahren mit kaltaushärtenden Bindern wie beispielsweise verlangsamte Furanharze, Zementbindemittel oder Gipsbinder durchgeführt wird. Dabei kann das Werkzeug nach dem Schießen des Kerns in einen Ofen eingebracht und dort so lange bei moderater Temperatur belassen werden, bis der Binder soweit gehärtet ist, dass eine Entnahme stattfinden kann. Dabei kann im Fall von Zementbinder die Luftfeuchte im Ofen auf hohem Niveau gehalten werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ein Cold-Box-Verfahren ist. Vorteilhaft an einem Cold-Box-Verfahren ist insbesondere die Möglichkeit der Verwendung leichterer Werkzeuge im Vergleich zu Hot-Box-Verfahren. Ferner kann durch niedrigere Prozesstemperaturen ein geringerer Verschleiß und ein deutlicher Kostenvorteil über Hot- Box-Verfahren erreicht erzielt werden. Ebenso ist denkbar, dass das Verfahren als Hot-Box- Prozess mit anorganischen oder anderen heißhärtenden Bindersystemen durchgeführt wird.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel ist. Vorteilhaft an anorganischen Bindern ist insbesondere, dass diese umweltfreundlicher als organische Binder sind und eine geringere Rauchentwicklung beim Gießen aufweisen. Dadurch wird die Belastung für Mitarbeiter durch eine verringerte Geruchsentwicklung gemindert und Kondensatablagerungen an den Gießwerkzeugen vermieden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aushärtetemperatur beim Aushärten des Kerns kleiner oder gleich no°C, bevorzugt kleiner oder gleich ioo°, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 90°C beträgt. Dies ermöglicht einerseits die Verwendung eines anorganischen Binders, andererseits die Verwendung von Werkzeugschalen aus Kunststoff bzw. einen geringeren Werkzeugverschleiß. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kernschießwerkzeug nach dem Aushärten des Kerns geöffnet und der gehärtete Kern entnommen wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Kernschießwerkzeug nach der Entnahme des Kerns gereinigt, in einen einschießfähigen Zustand zurückgesetzt, und im Anschluss erneut in die Kernschießmaschine eingebracht wird. Dadurch dass die Reinigung „offline“ erfolgt, kann auch die Dauer dieses Produktionsschrittes von der Taktzeit abgezogen werden. Das Auslagern von möglichst vielen Funktionen aus der Kernschießmaschine heraus hat ferner den Vorteil, dass der Funktionsumfang der Kernschießmaschine verringert wird und diese im Grunde auf eine einfache Sandfördervorrichtung reduziert wird. Durch das regelmäßige Herausnehmen des Werkzeugs aus der Maschine kann außerdem der Werkzeugzustand in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden, sodass der Werkzeugzustand grundsätzlich besser ist. Dies hat zur Folge, dass die Kerne mit niedrigeren Drücken geschossen werden können, was sich wiederum vorteilhaft auf den Werkzeugverschleiß und den Energieverbrauch auswirkt. Außerdem führen einzelne Ausfälle von Kernschießmaschine Zeugen nicht zu einem Ausfall der Gesamtanlage. Darüber hinaus sind Qualitätssicherungsmaßnahmen einfacher durchzuführen. Es kann vorgesehen sein, dass das Reinigen der Kernschießplatz vage an einer Reinigungsstation erfolgt. Dabei kann insbesondere eine Reinigung der Schussdüsen und/ oder eine Reinigung der formgebenden Flächen und/oder eine Reinigung der Verbindungs-, Dicht- und Anlageflächen erfolgen.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass in jedem der Mehrzahl Kernschießwerkzeuge dieselbe geometrisch angepasste Hohlkammer ausbildet ist. Durch das Verwenden gleicher Werkzeugschalen können zeitintensive Umrüstvorgänge zwischen den einzelnen Kernschießvorgängen vermieden werden. Das Aushärten der Kerne darf zudem aufgrund der vielen gleichen verfügbaren Werkzeugschalen mehr Zeit unter Beibehaltung der niedrigen Taktzeit in Anspruch nehmen. Diese Redundanz durch mehrere gleiche Kernschießwerkzeuge ermöglicht somit das Auslagern der zeitintensiven und nicht zwingend innerhalb der Maschine auszuführenden Schritte wie beispielsweise das Aushärten, die Kernentnahme, das Reinigen und das wieder in einen schießfähigen Zustand zurückversetzen.
Weiterhin wird ein Kernschießwerkzeug zur Durchführung des Kernschießverfahrens offenbart, mit einer ersten Werkzeugkonturschale und einer zweiten Werkzeugkonturschale, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung hin und her verstellbar sind, wobei in der Schließstellung in dem Kernschießwerkzeug eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer ausgebildet ist, mit zumindest einer Einschussbohrung zum Einbringen von Kernformmaterial und/ oder Bindemittel in die Hohlkammer, und mit zumindest einem Rahmen zum Ein- und Ausfahren des Kernschießwerkzeugs in beziehungsweise aus der Kernschießmaschine, wobei der Rahmen zumindest ein horizontal und/oder vertikal abstützendes Stützelement zur Aufnahme von auf die Werkzeugkonturschalen wirkenden Kräften aufweist.
Dazu kann zumindest ein Verschließelement zum automatisierten Schließen vorgesehen sein, insbesondere zumindest zwei Verschlussklammern, das die Werkzeugkonturschalen in der Schließstellung hält. Die Verschlussklammern können insbesondere als C-Profile ausgebildet sein, welche die untere und die obere Werkzeugkonturschale umgreifen und dabei eine vorbestimmte Vorspannung erzeugen. Dabei können die C-Profile über Schienen geführt seitlich verstellbar ausgebildet sein. Ferner können die C-Profile über eine Hydraulik höhenverstellbar sein, so dass darüber die Profilweite einstellbar ist. Das Verschließelement kann ferner als ein am Kernschießwerkzeug montiertes Kniehebelschließelement ausgebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugkonturschalen miteinander verschraubt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugkonturschalen jeweils eine Wandstärke von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 5 mm aufweisen. Das Verwenden dünner Werkzeugkonturschalen wird sich insbesondere vorteilhaft auf den Materialverbrauch aus. Dünne Werkzeugkonturschalen haben weiterhin den Vorteil, dass der in den Schalen aufgenommene Kern im Härteofen schneller und mit geringerem Energieeintrag auf die vorbestimmte Härtetemperatur gebracht werden kann.
Insbesondere können die Werkzeugkonturschalen im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet sein. Es können dabei sogenannte „Gießkopierverfahren" zur Herstellung der Werkzeuge verwendet werden. Kunststoff hat insbesondere den Vorteil, dass dieser günstiger und mit geringerem Energieaufwand herstellbar ist. Ferner wird das Handling vereinfacht, da die Werkzeugkonturschalen ein geringeres Gewicht aufweisen. Der Kunststoff kann beispielsweise ein Polymer aufweisen. Das Polymer kann beispielsweise ein Thermoplast oder ein Duroplast sein. Das Thermoplast kann eines oder mehrere der folgenden Gruppe aufweisen: Polyamid, Polyoximethylen, Polypropylen, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien- Styrol, Polyphenylensulfid, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polycarbonat, Polycarbonat/Acrylnitril-Butadien-Styrol, Poly-Etheretherketon, Poly-Etheracrylketon, Polytetraflourethylen. Das Duroplast kann eines oder mehrere der folgenden Gruppe aufweisen: Polyurethan, Gießpolyamid, Epoxidharz, Melaminharz, Urea-Harz, Phenolharz, Furanharz.
Darüber hinaus kann an zumindest einer der Werkzeugkonturschalen eine Entlüftungsdüse vorgesehen sein. Die Entlüftung der Werkzeuge kann alternativ über mehrere Düsen erfolgen, da keine expliziten Abluftkanäle vorhanden sein müssen. Über die Entlüftungsdüsen kann einerseits das Entlüften des Kernschießwerkzeugs erfolgen. Drüber hinaus ist es denkbar, dass das Einbringen des Bindemittels über die Entlüftungsdüsen erfolgt. Alternativ können zusätzlich spezielle Zugangsdüsen vorgesehen sein, über welche das Bindemittel in das Kernschießwerkzeug eingebracht wird. Weiterhin alternativ ist denkbar, dass das Bindemittel über die Einschussbohrung eingebracht wird. Das Bindemittel kann als Aerosol, gasförmig oder in seiner Dampfphase in das Kernschießwerkzeug eingebracht werden.
Alternativ können die Werkzeugkonturschalen porös oder perforiert sein. Bei derartigen Werkzeugkonturschalen kann das Einbringen des Bindemittels durch einen Tauchvorgang erfolgen.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Figur l ein Ausführungsbeispiel eines herzustellenden Gussteil;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer unteren Werkzeugkonturschale;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel von einem in der Schließstellung mittels Klammer verklammertem Kernschießwerkzeug;
Figur 4 einen Kernschießvorgang in einem mit einer Klammer versehenen (nicht dargestellt) Kernschießwerkzeug;
Figur 5 das Erhitzen des geschossenen und verklammerten Kernschießwerkzeugs in einem Härteofen;
Figur 6 ein beispielhaftes Kreislaufsystem unter Verwendung einer Mehrzahl
Kernschießwerkzeuge; Figur 7a ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Vorlegen von Binder auf die Innenflächen der Werkzeugkonturschalen;
Figur 7b das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7a, bei dem nach dem Vorlegen von Binder ein Einschießen / Einfüllen von binderlosem Sand in das Kernschießwerkzeug erfolgt;
Figur 8a ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem nach dem Einbringen von Sand das Einbringen von Binder in den Sand über Entlüftungsdüsen in der unteren Werkzeugkonturschale erfolgt;
Figur 8b das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8a, bei dem das Injektorsystem über die Entlüftungsdüsen Binder in den Sand einbringt;
Figur 9 ein Ausführungsbeispiel eines Kernschießwerkzeugs mit einem Seitenschieber.
Figur 1 zeigt beispielhaft einen für ein Gussteil 16 zu verwendenden Sandkern, welcher dem Negativ eines Abschnitts der Innenkontur des Gussteils entspricht Das Vergießen von flüssigem Metall in eine Form führt ohne Verwendung von Kernen zu einem massiven Gussteil 16. Soll das Gussteil 16 aber aus Gründen einer verwickelten, geometrischen Konstruktion, zum Beispiel als Gewichtsersparnis oder dem Durchleiten von Medien hohl sein, so gibt es verschiedene Verfahren, dies mittels Kernen, produziert durch das Kernschießverfahren, zu erreichen. Hierbei wird die Form des zu erzeugenden Hohlraumes mit speziell präpariertem Formstoff hergestellt. Dieser Sandkern wird dann innerhalb der Form an die Stelle platziert, an dem der Hohlraum oder eine Hinterschneidung erzeugt werden soll. Bei Bedarf kann dieser Kern mit Kerneisen verstärkt werden, damit er beim Gießvorgang nicht zerstört wird.
Figur 2 zeigt eine untere Werkzeugkonturschale 3, welche die untere Hälfte der Kontur des Sandkerns aus Figur 1 abbildet. Die untere Werkzeugkonturschale 3 weist jeweils an ihrer Unterseite, ihrer Oberseite sowie an den Seitenwänden zumindest abschnittsweise Ebene Auflageflächen auf, sodass diese leicht in die Kernschießmaschine hineingelegt und verschoben werden kann bzw. dass in besonders einfacher Weise die obere Werkzeugkonturschale 2 auf die untere Werkzeugkonturschale 3 aufgesetzt werden kann bzw. ein unproblematisches Befestigen der Befestigungsklammern 5 zum Verspannen beider Werkzeugkonturschalen 2, 3 gegeneinander ermöglicht wird. Ein Kernschießwerkzeug l mit beiden Werkzeugkonturschalen 2, 3 in ihrer Schließstellung zeigt Figur 3. Die Werkzeugkonturschalen 2, 3 sind dabei so aufeinandergesetzt, dass in ihrem Inneren ein an den herzustellenden Sandkern geometrisch angepasster Hohlraum 4 gebildet ist. Vorzugsweise können die Anlageflächen bei der Konturschalen 2, 3 so ausgebildet sein, dass diese eine selbstzentrierende Funktion aufweisen und die Konturschalen 2, 3 dadurch automatisch korrekt zueinander ausgerichtet werden. Beispielsweise können die Anlageflächen beider Werkzeugkonturschalen 2, 3 komplementär zueinander angewinkelt sein. Beispielsweise kann dabei die Anlagefläche der unteren Werkzeugkonturschale 3 schlund- bzw. trichterförmig umlaufend angewinkelt und die Anlagefläche der oberen Werkzeugkonturschale 2 entsprechend ausgebildet sein. An der Oberseite der oberen Werkzeugkonturschale 2 ist eine Einschussbohrung 8 ausgebildet, über welche das Kernformmaterial und gegebenenfalls auch das Bindemittel in das Kernschießwerkzeug 1 eingebracht werden kann. Von links und von rechts umgreifen seitlich zwei C-förmige Klammern 5 beide Hälften des Kernschießwerkzeugs 1 und halten diese unter einer bestimmten Vorspannung gegeneinander.
Ein Kernschießvorgang in einem mit einer Klammer 5 (nicht dargestellt) verschlossenen Kernschießwerkzeug 1 ist in Figur 4 dargestellt. Das Kernschießwerkzeug 1 ist auf einer Trägerplatte 7 abgestützt. Über diese Trägerplatte 7 ist das Kernschießwerkzeug 1 zudem in die Kernschießmaschine hinein- und aus der Maschine herausfahrbar. Oberhalb des Kernschießwerkzeugs 1 ist ein vertikal verstellbarer Schießkopf 6 dargestellt, welcher mit einer entsprechenden Düse an die Einschussbohrung 8 andockt, um das notwendige Material wie Sand und/oder Binder in den Hohlraum 4 des Kernschießwerkzeugs 1 einzuschießen.
Das Verschließen des Werkzeugs mittels Klammern 5 oder einer Kniehebelvorrichtung kann dabei bereits außerhalb der Maschine erfolgen. Alternativ können beide Werkzeugkonturschalen 2, 3 separat in die Maschine eingebracht und erst in dieser verschlossen und miteinander verspannt werden. Das Kernschießwerkzeug wird durch horizontales Verfahren der Trägerplatte 7 unterhalb des Schießkopfs 6 positioniert, der Schießkopf 6 verfährt anschließend vertikal in die Einschussbohrung 8 und schießt Sand und/oder Binder in den Hohlraum 4.
Anschließend wird das Kernschießwerkzeugs 1 mitsamt der Verschließvorrichtung 5 und dem eingeschlossenen Sandbindergemisch von der Kernschießmaschine in einen Härteofen 9 überführt, welcher in Figur 5 dargestellt ist. Im Härteofen 9 wird das Kernschießwerkzeug 1 über einen vorbestimmten Zeitraum auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt, sodass der Kern aushärten kann. Figur 6 zeigt schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Kernschießverfahrens für die Herstellung von Kernen mit gleichzeitigem Härtungsverfahren. Dargestellt wird dabei der Verlauf eines Kernschießwerkzeugs l durch den Prozess. Dabei werden zunächst eine untere sowie eine obere Werkzeugkonturschale 2, 3 so aufeinandergesetzt, dass diese im Innern einen geometrisch angepassten Hohlraum 4 ausbilden. Die Werkzeugkonturschalen 2, 3 werden anschließend mittels Klammern 5 unter einer vorbestimmten Vorspannung aneinander fixiert. Anschließend wird das so präparierte Kernschießwerkzeug 1 in die Kernschießmaschine überführt, in welcher mittels eines Schießkopfs 6 über die Einschussbohrung 8 Sand und/oder Binder in den Hohlraum 4 eingeschossen wird. Das Kernschießwerkzeug 1 wird anschließend mitsamt dem eingeschlossenen Sand-Binder- Gemisch in den Härteofen 9 überführt, um dort auszuhärten. Nachdem der Kern ausgehärtet ist, wird das Kernschießwerkzeug 1 dem Härteofen 9 entnommen und beide Werkzeugkonturschalen 2 ,3 voneinander getrennt, sodass der Kern entnommen werden kann. Die beiden Werkzeugkonturschalen 2, 3 werden danach an eine Reinigungsvorrichtung 10 übergeben, in welcher Sand und Binderreste entfernt und die Werkzeugkonturschalen 2, 3 in ein einschießfähigen Zustand zurückversetzt werden. Im Anschluss werden beide Werkzeugkonturschalen 2, 3 zum Einschießen eines weiteren Kerns vorbereitet und der Kreislauf beginnt von vorn. Parallel zum einen dargestellten Kernschießwerkzeugs 1 befinden sich mehrere weitere Kernschießwerkzeuge 1 im selben Prozess, beispielsweise 20 Stück, um eine möglichst hohe Auslastung der Kernschießmaschine zu erreichen. Ein weiteres Kernschieß Werkzeug 1 wird dabei jeweils in die Kernschießmaschine überführt, sobald das vorherige Kernschießwerkzeug 1 diese verlassen hat und seinerseits in den Härteofen 9 übergeben wird. Der Härteofen 9 ist dabei vorzugsweise ein Durchlaufofen, welcher entsprechend der Taktzeit der Kernschießmaschine die einzelnen nachfolgenden Kernschießwerkzeuge 1 aufnimmt.
Figur 7a zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei welcher nicht gleichzeitig ein Sand-Bindergemisch in den Hohlraum 4 eingeschossen wird, sondern der Binder vor dem Schließen der Werkzeugkonturschalen 2, 3 jeweils auf die Innenkontur der Hohlraumhälften aufgebracht wird. Anschließend werden die Schalen verschlossen und das Kernformmaterial über die Einschussöffnung 8 in den Hohlraum 4 eingeschossen, wie in Figur 7b dargestellt.
Die Figuren 8a und 8b zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Binder weder über die Einschussbohrung 8, noch durch vorheriges Aufbringen auf die Hohlraumhälften eingebracht wird, sondern über ein separates Injektorsystem 15, welches mittels mehrerer Injektordüsen 13 wahlweise über die Entlüftungsdüsen 12 oder über zusätzlich vorgesehene Öffnungen in einer der Werkzeugkonturschalen in den Hohlraum 4 injiziert wird. Bei dieser Ausführungsform wird zunächst der Sand über den Schießkopf 6 durch die Einschussbohrung 8 in den Hohlraum 4 eingeschossen. Anschließend werden die Injektionsdüsen 13 des Injektorsystems 15 durch die zugeordneten Bohrungen in den Hohlraum 4 eingeführt und der Binder sodann in den eingeschossenen Sand injiziert.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kernschießwerkzeugs 1, bei welchem die untere Werkzeugkonturschale 3 und die obere Werkzeugkonturschale 2 so ausgebildet sind, dass diese gemeinsam eine zusätzliche Öffnung 16 ausbilden, über welche von der Außenseite des Kernschießwerkzeugs 1 ein Zugang zum Hohlraum 4 bereitgestellt wird. Dieser Öffnung 16 dient zur Aufnahme eines Seitenschiebers 14. Dieser wird vor dem Einschießen des Sands in den Hohlraum 4 seitlich in den Hohlraum 4 eingefahren und dient zur Ausbildung einer hinterschnittigen Kontur des Sandkerns.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste: Kernschießwerkzeug Obere Werkzeugkonturschale Untere Werkzeugkonturschale Geometrisch angepasster Hohlraum Klammer Schießkopf Träger Einschussbohrung Härteofen Reinigungsvorrichtung Injektor für Bindemittel Entlüftungsdüsen Injektordüsen Seitenschieber Injektorsystem Gussteil

Claims

Ansprüche:
1. Kernschießverfahren unter Verwendung einer Mehrzahl Kernschießwerkzeuge, welche jeweils zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbar sind, wobei die Kernschieß Werkzeuge in der Schließstellung jeweils eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer bilden, wobei das Verfahren die Schrittabfolge aufweist: a. Einbringen eines ersten Kernschießwerkzeugs in eine Kernschießmaschine; b. Einschießen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug; c. Auswerfen des ersten Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine; d. Aushärten des Kerns im ersten Kernschießwerkzeug; e. Wiederholen der vorherigen Schritte mit zumindest einem weiteren Kernschießwerkzeug, wobei das Einbringen des weiteren Kernschießwerkzeugs in die Kernschießmaschine gleichzeitig zum Auswerfen des vorherigen Kernschießwerkzeugs aus der Kernschießmaschine oder gleichzeitig zum Aushärten des Kerns im vorherigen Kernschießwerkzeug erfolgt.
2. Kernschießverfahren nach Anspruch l, wobei vor dem Einschießen von Kernformmaterial und einem Bindemittel in das erste Kernschießwerkzeug ein Vorlegen von Bindemittel auf die Innenflächen der Hohlkammer erfolgt.
3. Kernschießverfahren nach Anspruch l oder 2, wobei der Schritt b. umfasst: Einschießen von Kernformmaterial in das erste Kernschießwerkzeug und Injizieren von Bindemittel in das eingeschossene Kernformmaterial.
4. Kernschießverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt b. umfasst: Einschießen eines Kernformmaterial -Bindemittelgemischs in das Kernschießwerkzeug.
5. Kernschießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zum Aushärten des Kerns im Kernschießwerkzeug das Kernschießwerkzeug in einen Härteofen, insbesondere einem Durchlaufhärteofen, überführt wird.
6. Kernschießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ein Cold-Box-Verfahren ist.
7. Kernschieß verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel ist.
8. Kernschießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Aushärtetemperatur beim Aushärten des Kerns kleiner oder gleich no°C, bevorzugt kleiner oder gleich ioo°, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 90°C beträgt.
9. Kernschießverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kernschießwerkzeug nach dem Aushärten des Kerns geöffnet und der gehärtete Kern entnommen wird.
10. Kernschieß verfahren nach Anspruch 9, wobei das Kernschießwerkzeug nach der Entnahme des Kerns gereinigt, in einen einschießfähigen Zustand zurückgesetzt, und im Anschluss erneut in die Kernschießmaschine eingebracht wird.
11. Kernschieß verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in jedem der Mehrzahl Kernschießwerkzeuge dieselbe geometrisch angepasste Hohlkammer ausbildet ist.
12. Kernschießwerkzeug zur Durchführung des Kernschießverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer ersten Werkzeugkonturschale und einer zweiten Werkzeugkonturschale, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung hin und her verstellbar sind, wobei in der Schließstellung in dem Kernschießwerkzeug eine an einen zu schießenden Kern geometrisch angepasste Hohlkammer ausgebildet ist, mit zumindest einer Einschussbohrung zum Einschießen von Kernformmaterial und/oder Bindemittel in die Hohlkammer, und mit zumindest einem Rahmen zum Ein- und Ausfahren des Kernschießwerkzeugs in beziehungsweise aus der Kernschießmaschine, wobei der Rahmen zumindest ein horizontal und/ oder vertikal abstützendes Stützelement zur Aufnahme von auf die Werkzeugkonturschalen wirkenden Kräften aufweist.
13. Kernschießwerkzeug nach Anspruch 11, welches ferner zumindest ein
Verschließelement zum automatisierten Schließen, insbesondere zumindest zwei Verschlussklammern, aufweist, das die Werkzeugkonturschalen in der Schließstellung hält.
14. Kernschießwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Werkzeugkonturschalen jeweils eine Wandstärke von weniger als 20 mm, bevorzugt weniger als 10 mm, besonders bevorzugt weniger als 5 mm aufweisen.
15. Kernschießwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Werkzeugkonturschalen im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet sind.
16. Kernschießwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei an zumindest einer der Werkzeugkonturschalen eine Entlüftungsdüse vorgesehen ist.
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