DE3403245C2

DE3403245C2 - Wachseinspritzeinrichtung zur Herstellung von in Feingießverfahren einsetzbaren Wachsmodellen

Info

Publication number: DE3403245C2
Application number: DE19843403245
Authority: DE
Inventors: Gerd Kastner; Konrad 2000 Wedel Sawatzki
Original assignee: Croning & Co (gmbh & Co Kg) 2000 Wedel De
Current assignee: Croning & Co (gmbh & Co Kg) 2000 Wedel De
Priority date: 1984-01-27
Filing date: 1984-01-27
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3403245A1

Abstract

Eine Wachseinpritzeinrichtung dient der Herstellung von in Feingießverfahren einsetzbaren Wachsmodellen und umfaßt einen beheizbaren Wachsvorratsbehälter (5) und ein Wachs-Einspritzaggregat (2), das im wesentlichen einen Wachsschußzylinder (3) mit einer Wachseinspritzdüse (4) umfaßt sowie mit einem Betätigungszylinder (7) zur Erzeugung des erforderlichen Schießdruckes über eine Kolbenstange (71) wirkverbunden ist. Um Austauschvorgänge des Wachsvorratsbehälters zu erleichtern sowie die Rüstzeiten beim Austausch von Teilen des Wachs-Einspritzaggregats zu reduzieren und eine größere Variabilität hinsichtlich der Füllmengen zu erzielen, ist der Wachsvorratsbehälter gegenüber dem Wachs-Einspritzaggregat mit Wachsschußzylinder bzw. Wachseinspritzdüse absperrbar und als davon trenn- und auswechselbares Aggregat ausgebildet, so daß der Wachsvorratsbehälter schnell durch einen ggf. vorgeheizten gefüllten Vorratsbehälter ersetzt werden kann. Damit lassen sich besonders Düsenteile zeitsparend austauschen und reinigen. Die Reinigungszeit kann auf etwa 1/8 der bei bekannten integralen Aggregaten erforderlichen Reinigungszeiten vermindert werden. Bevorzugt ist am unteren Ende des Wachsvorratsbehälters ein Absperrorgan (51), das manuell mittels eines Handhebels (52) zu betätigen ist, vorgesehen.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wachseinspritzeinrichtung zur Herstellung von in Feingießverfahren einsetzbaren Wachsmodellen, mit einem Wachsvorratsbehälter und einem Wachs-Einspritzaggregat, das im wesentliehen einen Wachsschußzylinder mit einer Wachseinspritzdüse und eine Ventilanordnung zum Öffnen der Wachseinspritzdüse beim Schießvorgang bzw. Schließen derselben beim Ansaugen von Wachs in den Wachsschußzylinder umfaßt sowie mit einer Vorrichtung zur •!(Erzeugung des erforderlichen Schießdruckes wirkverbunden ist.

Bei bekannten Wachseinspritzeinrichtungen bzw. -maschinen dieser Art ist der Wachsschußzylinder mit seiner Wachseinspritzdüse als integrale, nicht in sich trenn oder absperrbare Einheit mit dem Wachsvorratsbehälter ausgebildet (DE-OS 23 30 547), der seinerseits unter atmosphärischem Druck steht oder druckbeaufschlagt ist. Soll bei solchen Maschinen der Wachsvorratsbehälter gewechselt werden, um beispielsweise ein andersgeartetes Wachsmaterial als das vorher verwendete einzusetzen, oder müssen die Zuführ- und/oder Einspritzelemente für das Wachs, insbesondere die Düse und die Zuleitungen zum Zweck der Reinigung ausgewechselt werden, so muß das gesamte Aggregat demontiert werden. Dies erfordert einen außerordentlich aufwendigen Vorgang und erhebliche Rüstzeiten für die Maschine. Weiterhin ergeben sich Behinderungen dadurch, daß sich infolge des zu geringen Inhalts des Wachsschußzylinders nicht beliebig große Modelle herstellen lassen.

Weiterhin sind Wachseinspritzeinrichtungen bekannt, bei denen der Wachseinschußzylinder und der Wachsvorratsbehälter durch eine Kartusche, die vorheizbar ist, zusammengefaßt sind. Ein Kartuschenwechsel ist zeitaufwendig, so daß der Anwendungsbereich dieser Einrichtungen begrenzt ist. Solche Kartuschen stehen im Einsatz nicht unter Atmosphärendruck, da der Arbeitskolben den unteren Decke! der Kartusche bewegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wachseinspritzeinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine maßgebliche Erleichterung der Austauschvorgänge des Wachsvorratsbehälters und/ oder Reduktion der Rüstzeiten bei erforderlich werdendem Austausch von ~1 eilen des Einspritzaggregates für das Wachs sowie eine größere Variabilität hinsichtlich der Füllmengen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wachsvorratsbehälter gegenüber dem Wachs-Einspritzaggregat als ein von diesem unabhängig trenn- und auswechselbares Aggregat ausgebildet ist.

Damit kann einerseits der Wachsvorratsbehälter bei gewünschtem Wechsel der Wachsqualität schnell abgenommen und durch einen anderen ^ααϊ. yor^eh^^^^p gefüllten Vorratsbehälter ersetzt werden, der zugleich ein anderes Volumen als der vorher verwendete hat, so daß es leicht möglich wird, unterschiedliche Modellvolumina zu füllen. Weiterhin ist es durch die leichte Trennbarkeit von Waschvorratsbehälter und Wachsschußzylinder möglich, letzteren bzw. die Düsenteile zeitsparend zu reinigen oder verstopfte Düsenteile bzw. beschädigte Teile des Wachsschußzylinders wie Manschetten, Kolben od. dg. auszutauschen. Es läßt sich auf diese Weise eine Verminderung der Reparatur- und Reinigungszeit auf größenordnungsmäßig 10 bis 20% der bei bekannten integralen Aggregaten dafür erforderlichen Zeiten erzielen, wodurch die Reparatur- und Reinigungskosten und damit die gesamten Betriebskosten der Wachseinspritzeinrichtung wesentlich reduzie.^-t werden.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die Erfindung konstruktiv dadurch realisieren, daß der Wachsvorratsbehälter an seinem unteren Ende mit einem ggf. manuell betätigbaren Absperrorgan ausgebildet ist. Dadurch ist der Wachsvorratsbehälter als in jeder Beziehung einfach zu handhabende und funktionell sinnvoll aufgebautes Maschinenteil vorgesehen.

Vorzugsweise kann das Absperrorgan, vorteilhaft z. B. mittels eines Flansches; lösbar mit einem — beispielsweise mit einem entsprechenden Gegenflansch versehenen — Einlaufstutzen im Bereich der Wachseinspritzdüse verbunden sein. Dieses ist eine sowohl konstruktiv als auchjunktionell sinnvolle Weiterbildung, bei der es lediglich erforderlich ist, nach Betätigung des Absperrorgans Verbindungselemente wie Schrauben zu lösen und dann den Wachsvorratsbehälter abzunehmen.

Um bei geöffnetem Absperrorgan des Wachsvorratsbehälters eine sinnvolle und einfache Zufuhr des Wachsmaterials in den Einschußzylinder und eine Sperrung dieser Wachszufuhr bei Durchführung des Arbeitshubes zu gewährleisten, kann im Zylinderkopf des Wachsschußzylinders vorteilhaft ein Membranventil angeordnet sein, das bei Unterdruck im Wachsschußzylinder, d.h. beim Einlaufen des Wachses aus dem Wachsvorratsbehälter, öffnet und den Zufluß von Wachs aus dem Wachsvorratsbehälter freigibt. Da dieses Membranventil nur bei Unterdruck öffnet, ein Austreten des Wachses aus der Einrichtung auf direktem Wege aus dem Wachsvorratsbehälter durch die Einspritzdüse vor Beginn des Arbeitshubes aber vermieden werden muß, ist nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, daß in einem Düsengehäuse der Wachseinspritzdüse ein bei Arbeitsdruck im Wachsschußzylinder öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist, das also beim Einfließen des Wachses aus dem Wachsvorratsbehälter in den Wachssschußzylinder seine Schließposition einniiiiniL.

Da infolge der trennbaren Ausbildung vor Wachsvorratsbehälter und -schußzylinder letzterer ein größeres Volumen haben kann und damit Modelle in sehr variablen Größen herstellbar sind, ist es zweckmäßig und erforderlich, unterschiedliche Füllungsgrade des Wachsschußzylinders genau einstellen zu können, um damit die breiten Einsatzbereiche der erfindungsgemäßen Wachseinspritzeinrichtung korrekt zu nutzen. Zu diesem Zweck steht der Wachsschußzylinder vorzugsweise mit einem die Vorrichtung zur Erzeugung des Schließdrucks bildenden Betätiugungszyünder über eine von letzterem beaufschlagbare Kolbenstange in Wirkverbindung, die ein verstellbares Anschlagelement für den Arbeitshub des Wachsschußzylinders trägt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Ausbildungsmöglichkeiten der Erfindung werden im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindlungsgemäßen Wachseinspritzeinrichtung,

F i g. 2 eine Variante des oberen Teils derselben,

F i g. 3 eine dataillierte Querschnittsdarstellung einer Wachseinspritzdüse in vergrößertem Maßstab in Seitenansicht und

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV der F i g. 3.

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Wachseinspritzeinrichtung umfaßt im wesentlichen einen auf einem Maschinenbett 1 verfahrbaren Wachsschußzylinder 3, der eine Wachseinspritzdüse 4 trägt und mit dieser die wesentlichen Teile eines Wachseinspritzaggregats 2 bildet. Mit einem die Wachseinspritzdüse 4 tragenden Zylinderkopf 30 ist ein beheizter Wachsvorratsbehälter 5 zur Aufnahme flüssigen Wachses wirkverbunden, der mit seinem oberen Ende, wie das Beispiel der Fig. 1 zeigt, lediglich zur Vermeidung von Verschmutzungen mit einem Deckel abgedeckt ist und im übrigen unter Atmosphärendruck steht. In der Verlängerung der Hauptachse von Wachsschußzylinder 3 und Wachseinspritzdüse 4 ist auf der Seite des Zylinder kopfes 30 ein Formwerkzeug 6 anzuordnen, während sich auf der gegenüberliegenden Seite des Wachsschußzylinders 3 ein Betätigungszylinder 7 befindet, der mittels einer Kolbenstange 71 einen nicht näher dargestellten Kolben in dem Wachsschußzylinder 3 betätigt. Bei dem Betätigungszylinder 7 handelt ei sich üblicherweise um einen Hvdraulikzvlinder. Der Wachsvorratsbehälter 5 ist auf den Zylinderkopf 30 des Wachsschußzylinders 3 aufgeflanscht; zu diesem Zweck ist der Zylinderkopf 30 mittels eines Zylinderdeckels 31 verschlossen und trägt an diesem einen Einlaufstutzen 32 mit einem Einlaufkanal 33 sowie einem Flansch 34, während am unteren Ende des Wachsvorratsbehälters ein Flansch 53 vorgesehen ist (F i g. 1 und 3). Mittels hier nur angedeuteter Schrauben 54 werden die beiden Flansche 34 und 53 leicht lösbar miteinander verbunden. Selbstverständlich können dazwischen geeignete Dichtungselemente angeordnet werden. Der Wachsvorratsbehälter ist in seinem unteren Bereich, also dem Wachsauslaufbereich, mit einem Absperrorgan 51 ausgebildet, das mittels eines Handhebels 52 beispielsweise zum Zwecke des Auswechselns des Wachsvorratsbehälters 51 manuell betätigt werden kann.

Während der in F i g. 1 gezeigte Wachsvorratsbehälter, wie erwähnt, unter atmosphärischem Druck steht, kann bei Verwendung hochviskoser Wachse auch Preßluftdruck zur Beaufschlagung des W^hsvorrates verv/sndet v/erden, wobei dann zu diesem Zweck, wie in F i g. 2 dargestellt, der Wachsvorratsbehälter mittels eines Behälterdeckels 55 dicht verschlossen ist und einen Preßluftanschluß 56 trägt. Geeignete Preßluftd.ücke liegen in der Größenordnung vor 0,5 bar.

Wie insbesondere aus F i g. 3 und 4 erkennbar, ist im Zylinderdeckel 31 eine von Blatt- oder Plattenfedern 35 beaufschlagte Membran 36 angeordnet, die mittels eines Sprengrings 37 auf einem rückwärtigen Teil des Zylinderdeckels 31 gehalten sind. Ein Düsengehäuse 41 ist in den Zylinderdeckel 31 eingeschraubt Das Düsengehäuse 41 und der Zylinderdeckel 31 umschließen einen Einspritzkanal 42 für das Wachs. Dieser Einspritzkanal 42 ist mit einer Erweiterung 43 versehen, in der ein kreisförmiges Rückschlagventil 44 angeordnet ist. In das Rückschlagventil 44 sind Kanäle 441 eingefräst, die im geöffneten Zustand des Rückschlagventils 44 das Wachs passieren lassen. Das Rückschlagventil 44 is' durch eine Feder 45, vorzugsweise in Form einer Schraubenfeder, beaufschlagt, die sich an einer den nicht näher bezeichnete ·. Rückschlagventilkolben führenden Lochscheibe 46 abstützt Diese Lochscheibe 46 wird vom Wachs durchströmt, ehe dieses in den vorderen Einrpritzkanal 42 und von diesem in das Formwerkzeug 6 gelangt.

Man erkennt an mehreren Positionen der Einrichtung Heizmanschetten 39, die dazu dienen, das Wachs an jeder Stelle flüssig zu halten. In Fig. 1 ist weiterhin an der Kolbenstange 71 ein Anschlagelement 72 in Form eines Kulissensteins oder eines Stellrings gezeigt. Dieses Anschlagelement dient dazu, den Hub der Kolbenstange 71 und damit die Füllung des Wachsschußzylinders 3 zu begrenzen.

Die Funktion der Einrichtung ist folgende:

Zum Füllen des Wachsschußzyünders 3 wird der in diesem befindliche Kolben durch die Kolbenstange 71 vom Betätigungszylinder 7 bis an das Anschlagelement 72 zurückgeführt. Dabei entsteht im Wachsschußzylinder 3 ein Unterdruck, der die Membran 36 gegen die Blattfeder 35 anheL· und bei geöffnetem Absperrorgan 51 das Wachs in den Zylinderraum des Wachsschußzylinders 3 eintreten läßt Nachdem der .Zylinder entsprechend der Einstellung des Anschlagelejnetts 72 gefüllt ist, schiebt der Betätigungszylinder 7 mittels der Kolbenstange 71 den Wachskolben in dem Wachsschußzylinder 3 zur Verdichtung dar Wachsmenge vor und schließt dabei gleichzeitig infolge der Verschiebbarkeit des Wachsschußzyünders 3 auf dem Maschinenbett 1 den zwischen dem Austritt der WachseinsDfitzdüse 4

und der Einlaßöffnung im Formwerkzeug 6 befindlichen Abstand. Während dieses Vorgangs schließt sich die Membran 36 infolge des entstehenden Überdrucks. Der Inhalt des Wachsschußzylinders 3 wird gegen das zunächst infolge der Kraft der Feder 45 geschlossene Rückschlagventil 44 gedruckt und öffnet dieses, so daß das Wachs durch den Einspritzkanal 41 in das Formwerkzeug 6 strömen kann.

Ist das Formwerkzeug 6 gefüllt und der Füllvorgang abgeschlossen, führt der Betätigungszylinder 7 den Wachsschußkolben mittels der Kolbenstange 71 zurück. Dabei werden Wachseinspritzdüse 4 und Formwerkzeug 6 wieder voneinander getrennt, und der Wachsschußzylinder 3 gelangt in seine Ausgangsstellung. Nunmehr öffnet sich die Membran 36, da ein Unterdruck im Zylinderraum entsteht, während sich das Rückschlagventil 44 unter dem Druck der Feder 45 schließt, so daß erneut Wachs in den Wachsschußzylinder 43 strömen und sich der Füllvorgang wiederholen kann.

Um den Wachsvorratsbehälter 5 abzunehmen und auszutauschen, beispielsweise dann, wenn ein anderes Wachs verwendet oder der Wachsschußzylinder gereinigt werden soll, brauchen lediglich der Handhebel 52 umgelegt, d.h. das Absperrorgan 51 geschlossen und der Wachsvorratsbehälter nach Lösen der Schrauben 54 2s abgenommen zu werden, während andererseits ggf. der Zylinderdeckel 31 durch Lösen der diesen haltenden, hier nicht näher gezeigten Schrauben abgenommen werden kann, um Zugang zum Inneren des Wachsschußzylinders 3 zu erhalten. Man erkennt, daß sich die erfindungsgemäße Einrichtung außerordentlich leicht auseinander nehmen läßt und damit beispielsweise die Reinigungszeiten gegenüber bekannten Wachseinspritzmaschinen auf etwa Vs der bisherigen Reinigungszeiten reduziert werden können, während es anderer- seits möglich ist, den neuen Wachsvorratsbehälter bereiis aufzuheizen. Man kann drei öder noch mehr Wachsqualitäten in beheizbaren Vorratsbehältern bereithalten und dabei schnell von beispielsweise wasserlöslichem zu irgendeinem anderen Wachs, je nach Erfordernis, wechseln.

Bezugszeichenliste

ί Maschinenbett

2 Wachs-Einspritzaggregat

3 Wachsschußzylinder

30 Zylinderkopf

31 Zylinderdeckel

32 Einlaufstutzen

33 Einlaufkanal
43 Flansch

35 Blatt- oder Plattenfeder

36 Membran

37 Sprengring

39 Heizmanschette

4 Wachseinspritzdüse

41 Düsengehäuse

42 Einspritzkanal

43 Erweiterung

44 Rückschlagventil
441 Kanal

45 Feder (Schraubenfeder)

46 Lochscheibe

5 Wachsvorratsbehäiter

51 Absperrorgan

52 Handhebel

53 Flansch

45

50

55

eo

65

54 Schrauben

55 Behälterdeckel

56 Preßluftabschluß

6 Formwerkzeug

7 Betätigungszylinder

71 Kolbenstange

72 Kulissenstein, Stellring.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wachseinspriizeinrichtung zur Herstellung von

in Feingießverfahren einsetzbaren Wachsmodellen, mit einem Wachsvorratsbehälter und einem Wachs-Einspritzaggregat, das im wesentlichen einen Wachsschußzylinder mit einer Wachseinspritzdüse und eine Ventilanordnung zum Öffnen der Wachseinspritzdüse beim Schießvorgang bzw. Schließen derselben beim Ansaugen von Wachs in den Wachsschußzylinder umfaßt sowie mit einer Vorrichtung zur Erzeugung des erforderlichen Schießdruckes wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsvorratsbehälter (5) gegenüber dem Wachs-Einspritzaggregat (3, 4) als ein von diesem unabhängig trenn- und auswechselbares Aggregat ausgebildet ist.

2. Wachseinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsvorratsbehalter (5) an seinem unteren Ende mit einem ggf. manuell betätigbaren Absperrorgan (51) ausgebildet ist.

3. Wachseinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (51) leicht lösbar mit einem Einlauhtutzen (32) im Bereich der Wachseinspritzdüse (4) verbunden ist.

4. Wachseinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (30) des Wachsschußzylinders (3) ein Membranven.! (35, 36) angeordnet ist, das bei Unterdruck im WachsschuRzylind"·- (3) öffnet und den Zufluß von Wachs aus dem Wachsvorratsbehälter (5) freigibt.

5. Wachseinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Düsengehäuse (41) der Wachseinspritzdüse (4) ein bei Arbeitsdruck im Wachsschußzlinder (3) öffnendes Rückschlagventil (44) angeordnet ist.

6. Wachseinspritzeinrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsschußzylinder (3) mit einem die Vorrichtung zur Erzeugung des Schießdrucks bildenden Betätigungszylinder (7) über eine von letzterem beaufschlagbare Kolbenstange (71) in Wirkverbindung steht, die ein verstellbares Anschlagelement (72) für den Arbeitshub des Wachsschußzylinders (3) trägt.