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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Verbesserung der Formqualität einer formenbildenden Maschine,
wie beispielsweise einer Strangformvorrichtung, einer kastenlosen
formbildenden Maschine oder dergleichen, bei der der formenbildende
Prozess die Schritte umfasst, dass eine Formkammer mit komprimierbarem
Formmaterial gefüllt
wird, beispielsweise tongebundenem Grünsand, das Formmaterial zwischen
zwei Pressplatten gepresst wird, wodurch die Form oder die Formenteile (Oberkasten
und Unterkasten) gebildet werden, wobei die Formhohlräume in der
hergestellten Form oder den hergestellten Formteilen durch Modellplatten
ausgebildet werden. Nach dem Pressen des Formmaterials wird die
Formkammer durch Bewegen zumindest einer der Pressplatten geöffnet, und
die hergestellte Form oder die hergestellten Formteile werden von
der Formkammer entfernt. Anschließend wird die Formkammer erneut
geschlossen und ist für einen
neuen Zyklus bereit.
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STAND DER
TECHNIK
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Ein Verfahren dieses allgemeinen
Typs ist aus der U.S.-A-5,647,424 bekannt. Gemäß dieses Verfahrens führen die
Pressplatten eine Anzahl aufeinander folgender Bewegungen aus, um
eine Form herzustellen. Der Formprozess umfasst die Schritte, dass
die Formkammer mit komprimierbarem Formmaterial gefüllt wird,
beispielsweise tongebundenem Grünsand,
das Formmaterial zwischen zwei Pressplatten gepresst wird, wo durch
die Form hergestellt wird, eine der Pressplatten zur Öffnung der
Formkammer zurückgezogen
und die hergestellte Form von der Formkammer entfernt wird und die
Pressplatten zurück
in ihre jeweiligen Startpositionen geführt werden, woraufhin ein neuer
Zyklus beginnt.
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Das Dokument EP-0,468,355 offenbart
ein ähnliches
Verfahren, das jedoch in einer Formmaschine mit einem Oberkasten,
einer Modellplatte und einem Unterkasten verwendet wird, um kastenlose Formen,
d. h. Oberkasten und Unterkasten, herzustellen.
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Bei den obigen Verfahren wird das
Füllen
der Formkammer nach dem Schließen
der Formkammer mit den Pressplatten begonnen, wobei die Pressplatten
währenddes
Füllschrittes
stationär
sind und das Pressen begonnen wird, nachdem die Befüllung beendet
worden ist. Das Füllen
der Formkammer wird ausgeführt,
indem der Sandtrichter einem Druck ausgesetzt wird oder indem die
Formkammer evakuiert wird, wodurch eine Druckdifferenz zwischen
dem Sandtrichter und der Formkammer vorgesehen wird, die das Formmaterial
in die Formkammer bläst. Wenn
das Füllen
der Formkammer begonnen wird, steigt die Geschwindigkeit des Formmaterials
während
der anfänglichen
Befüllung
an, und demgemäß ist das
Füllen
des Teils der Formkammer gegenüberliegend
der Füllöffnung weniger
effektiv als das Füllen
der folgenden Teile der Formkammer. Somit tritt eine Differenz in
der Qualität
der Form zwischen den Teilen, die während des Füllvorgangs zuerst gefüllt werden,
und den Teilen auf, die später
gefüllt
werden. Dies kann in Unterschieden der Härtegrade der Formoberflächen, die
in den verschiedenen Teilen der Formkammer gebildet werden, und
in Unterschieden in der Wirksamkeit zum Befüllen von Ausnehmungen in Modellplatten
in der Formkammer resultieren. Diese Unterschiede in der Härte der
Form zwischen oberem und unterem Bereich resultieren in einer verringerten
Abmessungsgenauigkeit und in verringerten Oberflächeneigenschaften.
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Die U.S.-A- 516 603 offenbart die
Lieferung von Druckluft in die Formkammer während eines Teils der Füllzeitdauer,
um das Füllen
von Ausnehmungen in der Formkammer zu verbessern.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Verbesserung der Formqualität einer formenbildenden Maschine
des oben beschriebenen Typs vorzusehen, das die oben erwähnten Probleme
vermeidet, was in einer höheren
Qualität der
hergestellten Formen resultiert. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren
des Typs erreicht, das auch die in dem kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 dargelegten Merkmale umfasst. Mit diesem Verfahren resultiert
die Bewegung zumindest einer Pressplatte in einer Richtung, die
das Volumen der Formkammer während
zumindest eines Teils des Füllschrittes
verringert, in einer verbesserten Befüllung von Ausnehmungen in den
Modellplatten, insbesondere in den Teilen der Formkammer gegenüberliegend
der Zufuhröffnung(en).
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Bewegung zumindest einer Pressplatte in der Richtung
während
des anfänglichen
Teils des Füllschrittes
ausgeführt.
Dies resultiert in einer Vorkompression von nur dem ersten gefüllten Teil
der Formkammer, der mit einer niedrigeren Geschwindigkeit mit Formmaterial
befüllt
wird als der Rest der Formkammer.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird die Bewegung von zumindest einer Pressplatte in Fortsetzung
der Schließbewegung
der Pressplatte ausgeführt,
wodurch es nicht notwendig wird, die Pressplatte anzuhalten, bevor
der Füllvorgang
beginnt.
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Gemäß eines weiteren Aspektes der
Erfindung wird die Bewegung der Pressplatte während des Füllschrittes ohne Stopp aber
mit variierter, gesteuerter Geschwindigkeit während des Füllschrittes ausgeführt und
die Bewegung in den Pressschritt hinein fortgesetzt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen
sind in den Ansprüchen
5–7 beschrieben.
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ZEICHNUNGSKURZBESCHREIBUNG
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In dem folgenden detaillierten Teil
der Beschreibung wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme
auf die beispielhaften Ausführungsformen des
Verfahrens gemäß der Erfindung,
das in den Zeichnungen gezeigt ist, beschrieben, in welchen:
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1 eine
Strangformvorrichtung in der Füllposition
zeigt;
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2 eine
kastenlose formenbildende Maschine in der Füllposition zeigt;
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3 eine
Aufzeichnung der Geschwindigkeit des Sandes in Abhängigkeit
von der Zeit, d. h. ein Geschwindigkeitsprofil, zeigt, und
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4a und b Aufzeichnungen der Geschwindigkeit der
Pressplatten in Abhängigkeit
von der Zeit, d. h. ein Geschwindigkeitsprofil, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den 1 und 2 sind zwei formenbildende Maschinen
in der Füllposition
gezeigt. In 1 ist die formenbildende
Maschine eine Strangformvorrichtung mit einer Formkammer 1,
von der ein Ende durch eine Pressplatte 2 geschlossen ist,
die ein Modell 5a trägt,
und das andere Ende durch eine geschwenkte Pressplatte 3 geschlossen
ist, die ein Modell 5b trägt. In der in 1 gezeigten Füllposition wird die Formkammer 1 mit
komprimierbarem Formmaterial von einem Trichter 4 gefüllt.
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2 zeigt
eine kastenlose formenbildende Maschine in der Füllposition. In dieser Vorrichtung
ist die Formkammer 1a, 1b durch ein Modell 5 in
zwei Teile unterteilt, und die Formkammer ist an einem Ende durch
eine Pressplatte 2 und an dem anderen Ende durch eine Pressplatte 3 geschlossen.
Die Formkammer 1a, 1b wird mit komprimierbarem Formmaterial
von einem Trichter 4 durch separate Öffnungen in die beiden Teile 1a, 1b der
Formkammer befüllt.
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Das in 3 gezeigte
Geschwindigkeitsprofil zeigt, dass die Sandgeschwindigkeit während der anfänglichen
Befüllung
relativ gering ist, was in einer weniger effizienten Befüllung von
Ausnehmungen in dem unteren Teil der Formkammer resultiert, wie
beispielsweise in den 1 und 2 gezeigt ist.
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Die 4a und 4b zeigen, wie das vorliegende
Verfahren diese verringerte Effizienz zum Füllen von Ausnehmungen kompensiert,
indem nämlich
die geschwenkte Pressplatte 3 bzw. die Pressplatte 2 während eines
Teils des Füllschrittes
oder während des
gesamten Füllschrittes
bewegt werden, wodurch das Formmaterial in den Teilen der Formkammer,
die bereits mit Formmaterial gefüllt
sind, vorkomprimiert wird. Dies resultiert in einer verbesserten
Befüllung dieser
Ausnehmungen, und das Geschwindigkeitsprofil für die Pressplatte 2, 3 kann
zur richtigen Befüllung
von Ausnehmungen in den Modellplatten 5, 5a, 5b per
Experiment optimiert werden.
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Das optimale Geschwindigkeitsprofil
ist natürlich
abhängig
von den verwendeten Modellplatten, und demgemäß muss die Optimierung für jeden
neuen Typ von herzustellender Form ausgeführt werden.
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Um die Bewegungen der Pressplatten
steuern zu können,
muss das hydraulische System der formenbildenden Maschine selbstverständlich Mittel zur
Steuerung der Geschwindigkeiten der Pressplatten besitzen, wie beispielsweise
verstellbare Verdrängungspumpen,
zum Beispiel Taumelscheibenpumpen mit einer Taumelscheibe, die als
ein das Verdrängungsvolumen
variierendes Element dient.
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Als Ergänzung zur Lösung des Problems einer unzureichenden
Befüllung
von Ausnehmungen in den Modellplatten sieht die Erfindung auch die
Möglichkeit
vor, die Zykluszeit zur Herstellung von Formen infolge der Tatsache
zu verringern, dass zwischen dem Schritt zum Schließen der
Formkammer und dem Schritt zum Füllen
der Formkammer und möglicherweise
zwischen dem Schritt zum Füllen
der Formkammer und dem Schritt zum Pressen des Formmaterials in
der Formkammer eine Überlappung vorgesehen
ist.