FI101942B - Vahamallimuottien täyttymistä edistävä laite - Google Patents

Description

101942

VAHAMALLIMUOTTIEN TÄYTTYMISTÄ EDISTÄVÄ LAITE

Keksinnön kohteena on häviävän vahan valumenetelmän yhteydessä käytettävän vahamallimuotin, edullisimmin kumimuotin täyttymistä edistävä imukappale.

5 Yleisesti tunnetun häviävän vahan valumenetelmän käyttö esimerkiksi korujen teollisena valmistusmenetelmänä tuli mahdolliseksi noin puolivuosisataa sitten. Silloin kehitettiin menetelmä tuottaa toistuvasti hyvinkin monimutkaisia vahamalleja ruiskuttamalla sula vaha 10 avattavissa oleviin joustavasta aiheesta valmistettuihin muotteihin, joista malli saadaan ulos vahan jäykistyttyä. Muottimateriaali oli aluksi kautsua, mutta nyttemmin käytetään myös silikonia.

Yksinkertaisimmillaan sulan vahan ruiskutus tapahtuu 15 ilmalla paineistetun säiliön avulla siten, että vaha virtaa säiliöstä muottiin. Vahan virtaus tapahtuu venttiilin ja kumimuotin suuaukkoon sopiva suuttimen kautta, josta johtaa kanava muotin mallitilaan. Edelleenkin varsin yleisesti käytetään sellaisia yksinkertaisia vähäinjektoreita, joissa 20 venttiilin rakenne on sellainen, että kun tasapintainen, jäykkien levyjen väliin käsin puristettu kumimuotti • painetaan venttiilin suutinta vasten, niin se painuu edellä ja avaa sisempänä olevan virtaustiehyen päästäen paineistetun vahan muottiin. Vastaavasti jousitettu 25 venttiili sulkeutuu, kun muotti vedetään pois.

Varsin usein käy kuitenkin niin, että muotti ei täytykään : kaikilta osin. Se johtuu siitä, että muottitilassa oleva ilma vastustaa muotin täyttymistä ja näin ollen malli jää vajaaksi. Muotin täyttymisen varmistamiseksi on kehitetty 30 erilaisia keinoja, joista yksinkertaisimpia ovat mallitilasta ulos johdetut viillokset (engl. vents). Ne sallivat ilman paeta muottitilasta, mutta eivät ahtautensa vuoksi läpäise vahaa.

2 101942

Kehityksen seuraava vaihe oli kaksitoimisella venttiilillä varustetun injektorin ja tyhjiösäiliön yhdistelmä. Siinä muotti viedään suoraan tai erityisen, käsikäyttöisen tai automaattisen avulla suuttimelle. Sen jälkeen venttiili 5 avautuu ensin tyhjiösäiliön suuntaan, jolloin säiliön alipaine imee suuttimessa edellisen ruiskutuksen jäljiltä olevan ylimääräisen vahan ja muotissa olevan ilman tyhjiösäiliöön, jota pumpataan tyhjäksi jatkuvasti. Sitten kaksitoiminen venttiili sulkeutuu tyhjiösäiliön suuntaan ja 10 avautuu vähäinjektorin suuntaan, jolloin tapahtuu vahan ruiskutus ilmasta tyhjennettyyn muottiin. Selvää on, että nykyaikaisten laitteiden toiminta on useimmiten järjestetty automaattiseksi niin, että laitteeseen kuuluu erilaisia tunnistimia ja ajastimia.

15 Kokemus on kuitenkin osoittanut, että nykyaikaiset laitteet eivät monimutkaisesta hienostuneisuudestaan huolimatta toimi aina moitteettomasti. Laitteissa on monta häiriölle altista toimintoa ja teknistä yksityiskohtaa. Esimerkiksi venttiili on vaikeata järjestää siten, ettei se jatkuvassa 20 käytössä alkaisi vuotaa ilmaa sisäänsä imuvaiheessa.

Myöskään kaksivaiheisesti muotista vastakkaisiin suuntiin tapahtuvat virtaukset eivät ilmeisesti tapahdu täysin halutulla tavalla, vaan virtaussuunnan vaihtuessa katkoksen aikana järjestelmään siirtyy jonkin verran ilmaa. Sen 25 seurauksena ilmenee muotin vajaatäyttymistä. On myös selvää, että tällaiset laitteistot ovat monimutkaisia ja aiheuttavat huomattavia valmistuskustannuksia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt ongelmat ja aikaansaada uusi laite, jolla ei ole edellä ·. 30 esitettyjä epäkohtia. Keksinnön mukaiselle imukappaleelle on tunnusomaista se, - että imukappale on liitetty kumimuottiin siten, että kumimuotin mallitilasta johtaa ohut tiehyt imukappaleeseen ja edelleen kanavan kautta 35 alipainepumppuun, - että imukappaleessa on venttiili, jonka avulla yhteys 3 101942 kumimuotin mallitilasta kanavan kautta alipainepumppuun on suljettavissa, - että imukappaleen venttiilin karaan liittyy jousi, joka pitää mallitilasta alipainepumppuun johtavan kanavan 5 avoinna, - ja että imukappaleen venttiilin karaan liittyy uloke, joka vahan ruiskutuksen aikana painuu vähäinjektorin vastetta vasten sulkien alipainepumppuun johtavan kanavan venttiilin.

10 Keksinnön mukaisessa laitteessa toinen edellä mainituista, kumimuottia puristavista levyistä korvataan erityisellä, venttiilillä varustetulla imukappaleella. Keksinnön mukaisessa imukappaleessa on johdettu ohut tiehyt kumimuotin seinämän läpi mallitilaan ja toinen kanava ilman 15 tyhjiösäiliön välitystä tyhjiöpumpulle.

Yksinkertaisimmillaan keksinnön yhteydessä vahainjektorina käytetään edellä kuvatunlaista injektoria, jossa on jousitettu sisäänpainuva kartiomainen venttiilin suutin. Keksintö perustuu näiden kahden venttiilin saumattomaan 20 yhteistoimintaan ja järjestelmässä tapahtuvan virtauksen yhdensuuntaisuuteen.

Tehdyt käytännön toiminnan vertailukokeet edellä mainittujen kaksitoimisilla venttiileillä varustettujen laitteistojen ja keksinnön mukaisen laitteiston välillä 25 osoittavat selkeästi, että keksinnön mukainen laitteisto tuottaa täysin täyttyneitä vahamalleja säännöllisesti ja tekee sen huomattavasti pienemmällä ruiskutuspaineella kuin vertailulaitteet. Tämä viittaa siihen, että virtauksen ' yksisuuntaisuudella on edesauttava vaikutus muotin 30 mahdollisimman täydelliseen tyhjentymiseen ilmasta.

Ruiskutuspaineet vertailulaitteistoissa vaihtelevat kappaleista riippuen yleensä välillä 600-1000 mb, yleisimmän paineen ollessa n. 700 mb. Keksinnön mukaisella laitteella on saatu hyvät tulokset jo 400-600 mb 4 101942 ruiskutuspaineilla. Alhaisella ruiskutuspaineella on suuri merkitys siinä, että tuotetut vahamallit ovat tällöin muodoltaan oikeanlaisia ja mahdollisimman vakiopainoisia. Korkeat ruiskutuspaineet pyrkivät venyttämään ja 5 pullistamaan joustavia kumimuotteja sisältä päin ja näin aikaansaamaan epätasaista tuotantoa ja vahamalleihin näkyviä muotin jakosauman jälkiä. Nämä seikat aiheuttavat jalometallien valamisen yhteydessä ongelmia lopputuotteiden painon vakioinnissa sekä lisätyötä viimeistelyssä.

10 On selvää, että keksinnön mukainen, ruiskutuksessa käytettävä imukappale on yksinkertainen vertailulaitteistojen monimutkaiseen tekniikkaan verrattuna ja siksi myös valmistuskustannuksiltaan edullinen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaa-15 maila oheiseen piirustukseen, jossa

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista imukappaletta leikattuna ja siihen liittyvää laitejärjestelyä imuvaiheen aikana.

Kuvio 2 vasta kuviota 1 ja esittää laitteistoa 20 ruiskutusvaiheen aikana.

Kuviossa 1 kumimuotti 1 puristetaan manuaalisesti tai erityisellä puristimella kahden tason väliin, jotka levy 2 ja imukappale 3 muodostavat. Kumimuotin kartiomainen suuaukko 4 asetetaan tiiviisti ruikutuslaitteen venttiilin 25 kartiomaista suutinta 5 vasten. Suutin on jousikuormitettu niin vahvalla jousella, että se sallii kumimuotin 1 painamisen suutinta 5 vasten sellaisella paineella, että ilmatiiviys saavutetaan ilman että suutin tästä painamisesta vielä painuisi sisään. Kumimuotin suuaukon 30 näin sulkeutuessa kumimuotin mallitilaan 6 syntyy alipaine kanavien 7 ja 8 kautta, jotka johtavat imukappaleen venttiilitilan 9 kautta tyhjiöpumpulle johtavan putkeen, joka alkaa venttiilistä 10. Koska imettävä ilmamäärä on erittäin pieni, niin mallitila 6 tyhjenee 5 101942 pienitehoisellakin pumpulla käytännöllisesti katsoen heti.

Kuviossa 2 on esitetty ruiskutusvaihe. Sen jälkeen kumimuotin 1, levyn 2 ja imukappaleen 3 muodostama nippu painetaan niin paljon lisätyllä voimalla venttiilisuutin 5 5 vasten, että painantavoima voittaa venttiilisuuttimen perääntymistä pidättelevän jousen 11 voiman ja venttiili 12 aukeaa. Tällöin vaha pääsee virtaamaan kanavan 13 kautta muotin 1 mallitilaan 6 täyttäen sen. Vaha ei etene kanavan 7 ahtauman ja edelleen kanavan 8 kautta venttiilitilaan 9, 10 sillä imukappaleen venttiilin kara 14 on painantaliikkeen seurauksena törmännyt vasteeseen 15. Sen seurauksena venttiilikaran kartio on työntynyt venttiilitilan läpi kumista o-rengastiivistettä 16 vasten pysäyttäen imun.

Jousen 17 pidättelemä toinen o-rengastiiviste 18 estää 15 ulkoilmanpaineen pääsyn järjestelmään.

Koko tähän saakka kuvattujen toimintavaiheiden ajan kanava 19 on ollut tukittuna sormenpäällä käytettäessä laitetta käsin. Ruiskutuksen tapahduttua tämän kanavan suu vapautetaan, jolloin pumpun aikaansaama alipaine pääsee 20 purkautumaan järjestelmästä tätä kautta.

Tämä mahdollistaa kumimuotin 1 ja imukappaleen 3 sekä levyn 2 muodostaman nipun vetämisen pois suuttimelta 5 ilman vaaraa siitä, että imu kohdistuisi vielä mahdollisesti pehmeään vahamalliin, jolloin siitä saattaisi jousen 17 25 palauttaessa venttiilikaran ja sen avatessa imutien pumpulle, imun vaikutuksesta siirtyä vahaa kanavien 7 ja 8 kautta imukappaleen 3 venttiilitilaan 9 ja edelleen pumpun imuputkistoon. Tämän jälkeen kumumuotti voidaan avata ja vahamalli poistaa normaaliin tapaan.

30 On selvää, että venttiilitoiminnot voidaan järjestää muunlaisinkin järjestelyin ja että toimintakokonaisuuden manuaalinen osuus voidaan korvata teknisemmin sovelluksin olennaisen toimintaosuuden, siis kahden erillisen venttiilin yhteistoiminnan ja yhdensuuntaisen virtauksen 6 101942 säilyessä.

Käsikäyttöisenä ja käytettäessä yksinkertaista vähäinjektoria, keksinnön avulla saavutetaan vertailulaitteita parempia vahamalleja pienemmin 5 kustannuksin.

Claims (5)

101942

1. Häviävän vahan valumenetelmän yhteydessä käytettävän vahamallimuotin, edullisimmin kumimuotin (1) täyttymistä edistävä imukappale (3), tunnettu siitä, 5. että imukappale (3) on liitetty kumimuottiin (1) siten, että kumimuotin mallitilasta (6) johtaa ohut tiehyt (7) imukappaleeseen ja edelleen kanavan (9) kautta a1ipainepumppuun, - että imukappaleessa (3) on venttiili (14), jonka avulla 10 yhteys kumimuotin (1) mallitilasta kanavan (9) kautta aiipainepumppuun on suljettavissa, - että imukappaleen (3) venttiilin karaan (14) liittyy jousi (17), joka pitää mallitilasta (6) alipainepumppuun johtavan kanavan (9) avoinna, 15. ja että imukappaleen (3) venttiilin karaan (14) liittyy uloke, joka vahan ruiskutuksen aikana painuu vähäinjektorin vastetta (15) vasten sulkien alipainepumppuun johtavan kanavan (9) venttiilin.

2. Patenttivaatimuksen l mukainen imukappale (3), 20 tunnettu siitä, että imukappaleen (3) venttiilin karan (14) ulokkeen pituus on siten mitoitettu, että kumimuotin (1) kartiomaisen suuaukon (4) ollessa asetettuna tiiviisti vähäinjektorin venttiilin jousella (11) kuormitettua kartiomaista suutinta (5) vasten yhteys 25 imukappaleen kanavien (7, 8) ja venttiilitilan (9) kautta tyhjiöpumpulle on avoin ja kumimuotin (1) mallitilaan (6) syntyy alipaine.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen imukappale (3), • t tunnettu siitä, että imukappaleen (3) venttiilin 30 karan (14) ulokkeen pituus on siten mitoitettu, että kun ruiskutuksen aikana kumimuotin (l) avulla painetaan vahainjektorin kartiomaista suutinta (5) jousta (11) vastaan, venttiilin kara painuu vahainjektorin vastetta (15) vasten sulkien alipainepumppuun johtavan kanavan (9). 101942

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen imukappale (3), tunnettu siitä, että vähäinjektorin venttiilin (12) ollessa suljettuna imukappaleen (3) alipainepumppuun johtavan kanavan (9) venttiili (14) on avoinna, ja 5 vastaavasti vähäinjektorin venttiilin ollessa avoinna imukappaleen alipainepumppuun johtavan kanavan venttiili on suljettuna.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen imukappale (3), tunnettu siitä, että imukappaleeseen (3) 10 kuuluu toinen, esimerkiksi sormella suljettava kanava (19) yhteyden avaamiseksi suoraan ulkoilmasta alipainepumpulle. 101942