HU225188B1 - Process and equipment for preparing the walls of a mould for the moulding or shaping of a moulded part to make the mould ready for the next moulding cycle and a centrifugal spray element - Google Patents

Description

A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 6 lap ábra)

1. ábra

HU 225 188 Β1 rán az a) lépésben vezérelt módon, előnyösen programvezéreit módon az eljárási tényezők és/vagy környezeti tényezők függvényében közölnek hőt a formafalakkal (12a, 12b) vagy vonnak el hőt azoktól; a b) lépésben a formafalkezelő anyagot vezérelt módon, előnyösen programvezéreit módon hordják fel; továbbá használatkész formafalkezelő anyagot használnak, amit szállítótartályból (56, 58) hígítás nélkül vételeznek és hordanak fel a formafalakra (12a, 12b); valamint az azonnal használható formafalkezelő anyag minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaz, és maximum 2 tömegszázalékban tartalmaz olyan segédanyagokat, mint baktericidek, emulgeátorok, oldószerek.

A találmánynak tárgya berendezés is, amellyel az eljárást végre lehet hajtani. A berendezés lényege, hogy - a formafalakkal (12a, 12b) való hőközlést vagy azoktól való hőelvonást eljárási tényezők és/vagy környezeti tényezők függvényében vezérlő temperálásvezérlőt (20a), és a formafalakra (12a, 12b) felhordandó formafalkezelő anyag mennyiségét vezérlő formafalkezelés-vezérlőt (20b) tartalmaz, továbbá a berendezésnek a temperálásvezérlő (20a) és formafalkezelés-vezérlő (20b) működését vezérlő, és a temperálásvezérlőt (20a) és a formafalkezelés-vezérlőt (20b) egymással koordináló, a formafalak (12a, 12b) kívánt hőmérsékletre történő temperálását a formafalkezelő anyag felhordása előtt végrehajtató vezérlőegysége (20) van.

A találmány tárgya még szóróelem (26), aminek forgástengely körül forgathatóan egy szóróelemházba szerelt forgórésze van, amely forgórész egyik hosszanti végéhez egy porlasztóelem van erősítve. A szóróelemnek (26) a formafalkezelő anyagot továbbító tápcsatornája van, amelyből a formafalkezelő anyag a porlasztóelemre érkezik, és egy, a porlasztóelem által elporlasztott formafalkezelő anyagot a beszórandó formafalak felé irányító vezérlőlevegőt továbbító tápcsatornája van. A vezérlőlevegő tápcsatornájának a porlasztóelem külső kerülete környezetében elhelyezett kiömlőnyílása van. A szóróelem lényege, hogy a vezérlőlevegő tápcsatornájának gyűrű alakú tápcsatornarésze van, amely áramlásirányban a kiömlőnyílás előtt van elhelyezve, és a vezérlőlevegő tápcsatornáját legalább részben a szóróelemház fejrésze képezi, amely a szóróelemház testéhez képest mozgatható, előnyösen programvezéreit szervohajtással mozgatható.

A találmány tárgya eljárás és berendezés melegalakftó forma formafalainak előkészítésére, és a berendezésben alkalmazott szóróelem. Az előkészítési eljárást rendszerint egy formázási ciklus befejezése és a formázott darab formából való eltávolítása után hajtják végre, a forma következő formázási ciklusra való előkészítéseként. Egy ilyen eljárás során általánosságban a következő lépéseket hajtják végre:

a) a formatálakat kívánt hőmérsékletre hozzák; és

b) a formafalakra formafalkezelő anyagot hordanak fel.

A technika állásából ismertek ilyen eljárások. Ezeket különféle formázóeljárásokkal készített formázott darabok gyártása során használják. A technika állását az alábbiakban példaképpen nyomásos fémöntéshez használt forma formafalainak előkészítése alapján ismertetjük, de hangsúlyoznunk kell, hogy analóg problémák más alakítóeljárásoknál - például süllyesztékes kovácsolásnál - is előfordulnak.

Melegalakított darab előállítására folyékony vagy képlékeny fémet, ami könnyűfém- vagy nehézfémötvözet lehet, általában nyomás alatt vezetnek be egy osztott, zárt acélformába, és ott hagyják megszilárdulni. Ezzel egyidejűleg a forma a szilárduló anyag által átadott hő hatására felmelegszik. Sorozatgyártási körülmények között, vagyis amikor minél rövidebb idő alatt minél több öntvényt gyártanak, a forma hőmérséklete folyamatosan növekszik. Ha jó minőségű öntvényeket akarnak nyerni, akkor a formának minden egyes gyártási ciklus elindulásakor azonos kezdeti hőmérsékletűnek kell lennie. Ezért gyártási körülmények között a formától - rendszerint folyamatosan - hőt kell elvonni, hogy hőegyensúly jöjjön létre egyfelől a fém által a formának átadott hő mennyisége, másfelől pedig azon hő mennyisége között, amelyet a forma sugárzás útján a környezetének átad, vagy amelyet kiegészítő hűtés útján elvonnak tőle, és ennek eredményeképpen megközelítőleg egyenletes formahőmérsékletet tartanak fenn.

Természetesen kiegészítő hűtés helyett a forma kiegészítő fűtése is szükségessé válhat. Ez a helyzet előállhat például akkor, amikor csekély mennyiségű fémet töltenek nagyon nagy tömegű formába, vagyis amikor nagyon vékony falú darabokat gyártanak. Ilyen esetekben előfordulhat, hogy a forma több hőt sugároz ki a környezetébe, mint amennyi az öntési folyamat vagy alakítás számára kedvező formahőmérséklet fenntartása szempontjából kívánatos lenne. Ezért a jelen találmány leírásában általánosan fogalmazunk, amikor a forma „temperálásáról” beszélünk, amely kifejezi azt lehetőséget, hogy a formát hűteni kell, és azt a lehetőséget is, hogy a formát fűteni kell.

Azonkívül, hogy a formát temperálni kell, a formafalak felületét kenő- és formaleválasztó anyaggal is kezelni kell az utoljára formázott darab eltávolítása után és az újabb adag folyékonyfém-formába bevezetése előtt. E formafalkezelő anyagnak az elsődleges feladata egyfelől az, hogy megakadályozza a bevezetett fémnek a forma anyagához hegedősét vagy tapadását, és így biztosítsa, hogy az elkészült darabot el lehessen távolítani a formából, másfelől pedig az, hogy kenje a for55 ma mozgó alkatrészeit, például a kilökő részegységeket. Bizonyos eljárásoknál a formafalkezelő anyag járulékos feladata még a bevezetett fém és a forma közötti hőátadás csökkentése a töltési folyamat alatt. A formafalkezelő anyag formafalra felhordott rétegének minél egyenletesebb vastagságúnak kell lenni, mert a túl vé2

HU 225 188 Β1 kony helyeken a réteg felszakadhat, és utána a bevezetett fém már hozzáhegedhet a forma anyagához. Ezenkívül, ha a rétegek túl vékonyak, akkor a bevezetett fém túl sok hőt ad át a formának, aminek következtében a bevezetett fém mindjárt a bevezetés után túl gyorsan lehűl, ezért nem tudja kellőképpen kitölteni a formát. De a túl vastag rétegek is rontják az öntvények minőségét, mert túl nagy részt vesznek el a forma térfogatából.

A hagyományos eljárásoknál, amint azt például a DE 4,420,679 A1 és a DE 19511272 A1 számú szabadalmi dokumentumokban leírták, a formafalakra formafalkezelő anyag és víz keveréket szórnak minden egyes alkalommal, miután a már alakított darabot eltávolították a formából. Az ilyen kezelőanyagból és vízből álló keverékek használatának az előnye az időmegtakarítás, ami abból a tényből fakad, hogy miközben a formafalkezelő anyagot felhordják a falakra, egyidejűleg a formafal felületét hűti a rászórt víz. Ennél az eljárásnál több probléma is jelentkezik, többek között az úgynevezett Leidenfrost-effektus. Itt arról van szó, hogy amikor a kiszórt anyag apró cseppecskéi a formafal forró felületére érkeznek, a cseppecskék és a felület között gőzből egy gát képződik. Ez a gát megakadályozza, hogy a cseppecskék teljesen nedvesíteni tudják a felületet. A kezelőanyag és a víz kiszórt keverékének egy része ezért a formafal felületéről lecsurog anélkül, hogy azt hűtené, kenné vagy nedvesítené, és kívánt leválasztó tulajdonságokat kölcsönözne neki.

Annak érdekében, hogy e probléma ellenére a formafal felülete kellőképpen hűtött legyen, és formafalkezelő anyaggal jól be lehessen azt vonni, a kezelőanyag és víz keverékét fölös mennyiségben kell felhordani, miközben el kell fogadni azt a hátrányt, hogy a kezelőanyag-víz keverékének egy tekintélyes része felhasználatlanul lecsurog a formafalak felületéről. Ezt azután össze kell gyűjteni és gondoskodni kell a semlegesítéséről. Ebből komoly környezetszennyezési problémák keletkeznek, amelyeket egy példával részletesebben megvilágítunk.

Ha feltételezzük, hogy egy öntöde hozzávetőleg 5 kg formafalkezelő anyagkoncentrátumot használ minden 1000 kg öntött alumíniumra, és ezt a koncentrátumot felszórás előtt 1:100 arányban hígítják vízzel, azaz összesen mintegy 500 liter kezelőanyag-víz keveréket szórnak ki, és feltételezzük még, hogy ennek a mennyiségnek mintegy 80%-a mint fölösleg haszontalanul lecsurog a formafalakról, akkor az öntött alumínium minden tonnájára hozzávetőleg 400 liter szennyvizet kell semlegesíteni. Ez egy óvatos becslés. Egy kevésbé optimista, de hasonlóképp realisztikus becslés végeredménye az, hogy minden tonna alumíniumra hozzávetőleg 900 liter anyagot kell semlegesíteni. Egy közepes nagyságú öntőműhelyben tehát, amelynek kapacitása évente 5000 tonna alumínium, szükségszerűen 2000 és 4500 m³ közötti szennyvizet kell semlegesíteni.

Jelen találmány feladata, hogy az ismert eljárásokat környezetkímélőbbé tegye, vagy legalábbis környezetkárosító hatásukat a vázolt helyzethez képest enyhítse, illetve az eljárásokat gazdaságosabbá tegye.

Ezt a feladatot a találmány értelmében olyan eljárással oldjuk meg, amelynél a bevezetőben ismertetett a) és b) lépést a bevezetőben jelzett sorrendben, egymástól függetlenül hajtjuk végre. Nevezetesen az a) lépésben a formafalakkal való hőközlést vagy azoktól való hőelvonást az eljárási jellemzők és/vagy környezeti tényezők függvényében vezéreljük, előnyösen program felügyelete alatt, míg a b) lépésben a formafalkezelő anyagot vezérelt, előnyösen programvezéreit módon hordjuk fel, továbbá szállítótartályból hígítás nélküli, használatkész formafalkezelő anyagot vételezünk és hordunk fel a formafalakra. A használatkész formafalkezelő anyag minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat, és maximum 2 tömegszázalékban segédanyagokat, például baktericideket, emulgeátorokat vagy oldószereket tartalmaz. A találmány értelmében eszerint először a formafalakat, főleg azok felületeit a kívánt hőmérsékletre hozzuk, még mielőtt azokra ettől a temperálástól független módon felhordanánk a bevonatot. Másképp fogalmazva ez azt jelenti, hogy nincs időbeli átfedés a forma temperálása és a formafalkezelő anyag felhordása között. A következőkben a találmány szerinti eljárás előnyeit - ismét csak példaképpen - a már taglalt öntőeljárásban alkalmazva magyarázzuk el, amelynél a formafalak temperálása rendszerint konkrétan hűtést jelent.

A temperálás és a bevonás időbeli szétválasztásának eredményeként az eljárás mindkét lépését a számukra külön-külön legkedvezőbb körülmények között lehet végrehajtani, ami a találmány szerinti eljárást környezetkímélővé teszi.

Először az eljárási és/vagy környezeti tényezőket figyelembe véve lehűtjük a formafalfelületet. Ez a vezérelt lehűtés nem zárja ki, hogy a hűtőközeget, előnyösen tiszta vizet, fölös mennyiségben bocsássuk a formafalakra, legalábbis bizonyos időintervallumonként, hogy ellensúlyozzuk a Leidenfrost-effektust. A fölös mennyiségű vízzel való hűtés eredményeként viszonylag rövid idő alatt igen sok hőt lehet elvonni a formától, ami lehetővé teszi a következő töltési folyamat számára kívánatos formahőmérséklet gyors megközelítését. A temperálási folyamat befejező fázisában viszont a hűtési folyamat vezérelt szabályozása lehetővé teszi, hogy a hőmérsékletet pontosan a kívánt értékre állítsuk be. Ugyanakkor a fölös hűtés a környezet szempontjából tökéletesen biztonságos, mert a találmány értelmében hűtőközegként vizet lehet használni, és a formáról lecsurgó fölös vizet a fém- és kezelőanyag-maradványoktól szűréssel, centrifugálással, derítéssel, ülepítéssel stb. meg lehet tisztítani, majd akár fel lehet újra használni, akár pedig egyszerűen bele lehet engedni a település szennyvízrendszerébe, betartva a helyi előírásokat.

Ezután vezérelt szabályozással felhordjuk a formafalkezelő anyagot. Tekintve, hogy a formafalakat előtte már lehűtöttük, a Leidenfrost-effektus - ha egyáltalán fellép - sokkal kisebb mértékben zavarja meg a formafelület nedvesítését, mint tenné azt egy technika állása szerinti eljárásnál. Ezért nem szükséges fölös mennyi3

HU 225 188 Β1 ségben felhordani a formafalkezelő anyagot ahhoz, hogy megfelelő bevonást érjünk el. Legrosszabb esetben is nagyon kis mennyiségű fölös anyagot kell csak felhordani a formafalfelületre, vagyis egyáltalán nem vagy értelemszerűen kisebb arányban kell csak hulladékártalmatlanítási problémákkal foglalkozni. A formafalkezelő anyag vezérelt felhordása révén nemcsak a fölös mennyiségű anyag felhordásának minimalizálását vagy teljes kiküszöbölését lehet elérni, hanem a formafalkezelő anyagot - tekintet nélkül a formafal topográfiájára - egyenletesen vastag rétegben lehet felhordani.

A találmány szerinti eljárást használva a környezetkímélés folytán az egy formázási folyamatra eső hulladéksemlegesítési költség is kisebb, így a formafal temperálásának és bevonásának időbeli szétválasztása ellenére a találmány szerinti eljárás gazdaságossága minden bizonnyal nem rosszabb, mint a technika állása szerinti eljárásé, és összességében feltehetőleg jobb. Ehhez még hozzá kell tenni, hogy a szabályozott temperálás és a formafalkezelő anyag szabályozott felhordása révén minimalizálni lehet a forma-előkészítés ciklusidejét.

A találmány szerinti eljárás még környezetkímélőbb azáltal, hogy hígítás nélküli, használatkész formafalkezelő anyagot használunk, amit például szállítótartályból vezetünk ki és hordunk fel a formafalakra. Azzal, hogy a formafalkezelő anyag hígításának lépését kiküszöböljük, a technika állása szerinti eljárások számos problémáját el lehet kerülni, amelyek eddig abból adódtak, hogy a formafalkezelő anyagkoncentrátumot használatkész összetételűvé kellett hígítani. Ugyanis a vízzel hígított keverékeket könnyen megtámadják baktériumok és gombák, amelyek gyengíthetik a formafalkezelő anyag kenési és formaleválasztó tulajdonságait. A formafalkezelő anyagkoncentrátumhoz ezért baktericideket és hasonló szereket kell adni, ezek a szerek azonban hátrányosan hatnak a formafalkezelő anyag kenési és formaleválasztó tulajdonságaira. Ezenkívül a baktericidek alkalmazása megnehezíti az elfolyó fölös anyag környezetre biztonságos elhelyezését vagy ártalmatlanítását.

Mivel találmányunk szerint a formafalkezelő anyagot közvetlenül a szállítótartályból vezetjük el és hordjuk fel a formafalakra, vagyis zárt rendszerben dolgozzuk fel, és mivel a formafalkezelő anyag használatkész, a találmány értelmében a fent taglalt hígítási lépés elmarad, és a találmány szerinti eljárásnál minimálisra csökken a baktériumok vagy gombák hatásának veszélye. A veszélyt tovább lehet csökkenti a szállítótartályok gondos lezárásával, megfelelő konstrukciójú lefejtőkészülék használatával és hasonló intézkedésekkel. Ilyen módon teljesen ki lehet küszöbölni a baktericidek használatát. Hozzátesszük még, hogy a formafalkezelő anyagot előkészítő és hígító rendszer kezelésének, üzemben tartásának és felügyeletének munkaerőköltségei is elmaradnak.

Hasonló a helyzet a korróziógátló szerek használatának vonatkozásában, amelyeket a vízzel hígított keverékekhez azért adnak, hogy a formát megvédjék, ugyanakkor viszont a formafalkezelő anyag formafalfelületen való filmképzését gátolják. Mivel a találmány szerinti anyag nincs vízzel hígítva, csökkenthető vagy akár teljesen kiküszöbölhető az ilyen korróziógátló szerek hozzáadása.

A formafalkezelő anyag a találmány szerint minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaz (például szilikonolajat vagy hasonló szintetikus olajat és/vagy legalább egy poliolefinviaszt, például polietilénviaszt vagy polipropilénviaszt), és maximum 2 tömegszázalékban segédanyagokat, mint korróziógátló szerek, baktericidek, emulgeátorok, oldószerek - például víz - stb. A formafalkezelő anyag összetételének ilyen megválasztásával egy másik problémát is el lehet kerülni. A vízzel hígított formafalkezelő anyagok - hacsak nem használják fel azokat azonnal - emulgeátorok hozzáadása ellenére is hajlamosak a szétválásra. A szétválást meg lehet akadályozni például a keverék keverő általi mozgatásával. A keverés azonban, amit például keverőgéppel vagy cenrifugálszivattyúval végeznek, a kenő- és formaleválasztó anyagokat ismétlődő nyíró igénybevételnek teszi ki, és rontja a kenési és formaleválasztó tulajdonságaikat. Oldószer hiányában viszont nem kell szétválástól tartani, következésképp el lehet hagyni a formafalkezelő anyag keverését. Ez kedvező hatással van a formafalkezelő anyag kenési és formaleválasztó tulajdonságaira, és csökkenti a rendszer beszerzési és üzemeltetési költségeit, mert nincs szükség keverőgépre. Végezetül pedig ezzel lehetővé válik a kenési és formaleválasztó tulajdonságú anyagok hatékony hasznosítása.

A csekély víztartalom következtében a formafalkezelő anyagnak a forró formafalfelületre való felhordásakor alig vagy egyáltalán nem lép fel a negatív hatású Leidenfrost-effektus. Ezért a formafalkezelő anyagot, amelynek a viszkozitása előnyösen 20 °C-on mintegy 50 és 2500 mPa s közötti tartományban lehet (Brookfield-féle viszkozitásmérővel 20 l/min fordulatszámon mérve), sokkal magasabb hőmérsékletű formafalfelülettel lehet érintkezésbe hozni, mint az a technika állása szerinti, fentebb ismertetett formafalkezelő rendszerek esetében lehetséges volt. A formafalfelületet tehát nem kell nagyon lehűteni, aminek az előnye először is időmegtakarításban jelentkezik, másodszor pedig abban, hogy csökken a forma hőfeszültségek okozta igénybevétele. Mivel a használatkész formafalkezelő anyag még 350-400 °C körüli formafal-hőmérsékleten is képes nedvesíteni a formafalakat, és azokon hatékony kenő- és formaválasztó réteget képezni, a formafalak kezelését a következő formázási ciklus számára kedvező hőmérsékleten lehet elvégezni. Ez a kedvező hőmérséklet rendszerint 150-350 °C tartományban van, de még magasabb is lehet. Magas hőmérsékleten nedvesítő tulajdonságokkal bíró formafalkezelő anyagokat ismertetnek például az US-5,346,486 számú szabadalmi dokumentumban.

A formafalkezelő anyag csekély víztartalmának még az is előnye, hogy a formafalfelületre felhordott rétegben nagyon kevés vízzárvány van, vagy esetleg

HU 225 188 Β1 egyáltalán nincs is. A vízzárványok jelenlétének az a veszélye, hogy amikor a folyékony fémet betöltik a formába, a vízzárványokból keletkező vízgőz a formából nem tud eltávozni, és az öntvényben pórusokat képez, ami lényegesen rontja az öntvény minőségét. Ha a találmány értelmében vízmentes formafalkezelő anyagot használunk, akkor ez a veszély lényegesen csökken, vagy akár teljesen megszűnik, és így nagyon kevés pórust tartalmazó vagy pórusmentes öntvényeket lehet nyerni.

Tekintettel a formafalkezelő anyag felhordásakor a formafal felületén uralkodó hőmérséklet fentebb közölt tartományára, célszerű, ha a formafalkezelő anyag lobbanáspontja minimum 280 °C.

A formafalkezelő anyag finom részecskékre porlasztását biztosítandó, a formafalkezelő anyagot - tekintetbe véve jelzett összetételét és magas viszkozitását - legalább egy centrifugálporlasztásos és levegőszabályozásos szóróelemmel hordjuk fel a formafalakra. Az ilyen megoldású szóróelemek konstrukcióját és működését alább még részletesen tárgyaljuk.

Hangsúlyoznunk kell azonban, hogy a találmány szerinti eljárás hagyományos szóróelemekkel is végrehajtható, például a DE 4,420,679 A1 és a DE 195-11,272 A1 számú dokumentumokból ismert szóróelemeket is alkalmazni lehet.

A formafalkezelő anyag szabályozott felhordásának részeként az időegység alatt formafalakra bocsátott formafalkezelő anyag mennyiségét észlelhetjük például olyan érzékelőkkel, amelyek térfogatáramot és/vagy tömegáramot mérnek. A formafalakra felhordott formafalkezelő anyag rétegvastagságát vezérelhetjük a legalább egy, formafalkezelő anyagot kibocsátó szóróelem pályájának változtatásával és/vagy a szóróelem vagy szóróelemek sebességének változtatásával és/vagy a szóróelem vagy szóróelemek által időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségének változtatásával.

Amennyiben a formafalkezelő anyagban - amint korábban említettük - csekély mennyiségben alkalmazunk kenési vagy formaleválasztó tulajdonságokkal nem rendelkező anyagokat, és a formafalkezelő anyagot a programvezéreit felhordással finom részecskékre porlasztjuk, amivel nagyon kis mennyiségű gáznemű összetevő kibocsátása jár együtt, akkor a formafalkezelő anyag a formafalak forró felületén vékony, egyenletes réteget tud képezni. Ez különösen fontos akkor, ha kis porozitású vagy jól hegeszthető öntvények előállítása a cél.

A formafalakkal való hőközlésnek vagy azoktól való hőelvonásnak számos módja van. Az egyik konstrukciós változat esetében például megfelelően temperált közeget lehet a formafalakra bocsátani. Elvileg a temperált közeg lehet megfelelően temperált gáz is. Mivel azonban a folyadékok jobb hőátadó tulajdonságokkal rendelkeznek, előnyösebb temperált folyadékot használni, például vizet.

A formafalakat például lehet hűteni úgy, hogy a formafalakra folyadékot bocsátunk, előnyösen permetezünk, és a folyadékot elgőzölögtetjük. Egy előnyös megoldás esetén erre a célra lágyított vizet használunk, amelynek eredményeképpen a kenési és leválasztó tulajdonságai tekintetében rendkívül hatékony formafalkezelő anyagréteget nyerünk. Ha ugyanis a technika állása szerinti eljárásoknak megfelelően hagyományos módon vezetékes vizet használunk, akkor a vezetékes víz formafal felületéről történő elgőzölgésekor a benne jelen lévő CaO és MgO mészlerakódásként visszamaradva bevonatot képez, amely az ezt követően felhordott formafalkezelő anyag kenő- és leválasztó hatását lerontja. Legrosszabb esetben ez odáig fajulhat, hogy a formafalkezelő anyagfilm a folyékony fém betöltése közben elreped, és a fém a formához heged. Ezt lehet megakadályozni lágyított víz használatával. Bár lehetőség van temperálóhatást fokozó adalék anyagok használatára, az elmondottak értelmében ügyelni kell arra, hogy ezek az adalék anyagok ne befolyásolhassák károsan a formafalkezelő anyag kenési és leválasztó tulajdonságait. A víz vagy előnyösen a lágyított víz korrozív hatását korróziógátló szerek hozzáadásával lehet kivédeni. A lágyítás mértékének és a hozzáadott korróziógátló szerek mennyiségének megválasztásánál gazdasági szempontokat is mérlegelni lehet.

A hűtőfolyadékot a technika állásából ismert módon fel lehet hordani fölös mennyiségben a formafalakra, mert a formáról lefolyó fölös hűtőfolyadék a találmány értelmében környezetvédelmi gondot nem okoz. Ezenkívül a formafalakról lefolyó hűtőfolyadékot össze lehet gyűjteni, és újra fel lehet használni, adott esetben tisztitási művelet - például szűrés, centrifugálás, derítés, ülepítés stb. - után.

A formafalat a folyadékkal való hűtés után szükség esetén szárítani lehet, előnyösen szárazra fúvatással.

A találmány egy további előnyös kivitele esetén a formafalak felületét úgy hozzuk a kívánt hőmérsékletre, hogy a formafalaknak legalább egy meghatározott felületrészét egy hőátadó készülékkel érintkeztetjük. Természetesen ezt az úgynevezett kontakttemperálást az imént tárgyalt közeggel való temperálás kiegészítéseként is lehet alkalmazni. Például kontakttemperálást lehet használni a formafal különösen forró felületrészeinek hűtésére.

A formafalfelület és a hőátadó készülék közötti lehető legjobb hőátadás elérése végett a hőátadó készüléknek legalább egy olyan hőelnyelő és/vagy hőleadó test része van, amely a formafalak temperálandó felületrészéhez illeszkedő alakú. A hőelnyelő és/vagy hőleadó test vagy testek hordozóelemre és/vagy egymáshoz rugózóan lehet/lehetnek szerelve, ami elősegíti a hőelnyelő és/vagy hőleadó testek hőtágulásának vagy összehúzódásának kiegyenlítését.

Egy előnyös kiviteli alak szerint a hőátadó készülék legalább részben jó hővezető anyagból, például rézből, rézötvözetből, alumíniumból, alumíniumötvözetből vagy más hasonló tulajdonságú anyagból van, legalábbis a hőátadó felülete térségében.

Annak érdekében, hogy a formafalfelülettel érintkező hőátadó készülékkel hőt tudjunk közölni vagy hőt tudjunk elvonni, a hőátadó készülék fűtő-hűtő berende5

HU 225 188 Β1 zéssel van összekapcsolva. Az is lehetséges, hogy a hőátadó érintkezést megelőzően a hőátadó készüléket egy fűtő-hűtő fürdőbe merítjük, és abban vonunk el tőle hőt, vagy közlünk vele hőt.

A hőátadó készülék formafalakkal való hőátadó érintkezését létrehozhatjuk úgy, hogy a formát legalább részben zárjuk. A hőátadó készüléket önmagában ismert, előnyösen hattengelyű ipari robottal mozgathatjuk a forma belsejébe, érintkezésbe hozhatjuk a formával, majd onnan ismét visszahúzhatjuk.

A formával való hőközlés vagy attól való hőelvonás egy másik változata szerint magát a formát közvetlenül összekapcsoljuk egy fűtő-hűtő berendezéssel, amely a forma csatornarendszerében fűtő-hűtő közeget áramoltat.

A formafal hőmérsékletét, amely a formafalfelület szabályozott temperálásának egyik lehetséges bemenőváltozója, több módon is észlelhetjük. Például úgy, hogy hőmérséklet-érzékelőt helyezünk el legalább egy olyan helyen, amely a formafal hőmérséklet-eloszlására jellemző és/vagy hőmérséklet szempontjából különösen kritikus. A formafalfelület hőmérsékletét meg lehet mérni olyan infravörös-mérőkészülékkel is, amely a formafalfelületről olyan digitális, térben felbontott hőképeket szolgáltat, amelyek időben is fel vannak bontva, és közel pillanatképek. Amennyiben az infravörös-mérőkészülékkel nem lehetséges a formafalfelület hőmérséklet-eloszlásának közvetlen meghatározása, akkor az eloszlásra közvetve következtetni lehet a formából éppen eltávolított formázott darab hőképeinek elemzése útján. A formázott darab hőmérséklet szempontjából kritikus helyeit hőmérséklet-érzékelővel is érintkezésbe lehet hozni.

A formafalfelület hőmérséklet-eloszlásának fenti, közvetett - vagyis az éppen elkészült formázott darabon végzett mérések útján történő - meghatározásának az az előnye, hogy az infravörös-mérőkészüléket vagy a hőmérséklet-érzékelőt egy, a formához közeli állandó helyre fel lehet szerelni, tehát nincs szükség robotkarra, hogy az a mérőkészüléket vagy az érzékelőt mozgassa, vagy a mérőkészüléket bevezesse a formába.

Főleg akkor, ha a fent ismertetett infravörös-készüléket használjuk, eljárhatunk úgy is, hogy a formafal felületének meghatározott helyén uralkodó hőmérsékletet a formázott darab formanyitást követő eltávolításától számított meghatározott idő eltelte után észleljük. Az egymást követő formázások és formafalkezelő ciklusok során ilyen módon nyert idő- és helyspecifikus hőmérsékleteket egymással össze lehet hasonlítani. Az összehasonlításból következtetéseket lehet levonni a formázás és formafalkezelés teljes folyamatának stabilitására vonatkozólag, és szükség esetén helyesbítő intézkedésekkel közbe lehet avatkozni. Ha például azt találjuk, hogy időben és térben meghatározott ponton ciklusról ciklusra nő a hőmérséklet, akkor a formafalfelület hűtésének intenzitását megfelelő mértékben növelni lehet. Ha pedig a hőmérséklet túllép egy adott értéket, akkor indokolt a temperálókészülék meghibásodására következtetni, és az egész formázási eljárást leállítani, hogy selejtes darabok gyártásának elejét vegyük, vagy a forma sérülését elkerüljük. Hasonló jellegű döntést lehet hozni akkor is, ha a korábban említett térfogatáram-érzékelő vagy tömegáramérzékelő azt észleli, hogy túl kevés az időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag.

Ezenkívül a hőegyensúly szabályozásának fentebb vázolt stratégiájában figyelembe vehetjük a környezeti hőmérsékletet is, mert a forma környezetében uralkodó külső hőmérséklet szintén befolyásolja a forma hősugárzásának intenzitását. A környezeti hőmérséklet viszont változik például az évszakokkal, és a beeső napfénnyel is.

Emellett a munkafolyamat vagy gyártási folyamat menetét is célszerű számításba venni, mert a rendszer állása közben a forma túlságosan lehűlhet, és a formafalfelület hőmérséklete a kívánt érték alá süllyedhet. Ez a munkanap kezdetére is érvényes, amikor a formafalkezelő rendszert el kell indítani.

Ha fűtő-hűtő közeggel történő temperálást alkalmazunk, akkor a formafallal való hőközlést vagy attól való hőelvonást az időegység alatt formafalra bocsátott közeg mennyiségének állításával és/vagy ezen rábocsátás időtartamának állításával vezérelhetjük. Ha kontakttemperálást alkalmazunk, akkor a formafallal való hőközlést vagy attól való hőelvonást a formafal és a hőátadó készülék közötti hőátadó érintkezés időtartamának állításával és/vagy a hőátadó készülék kezdeti hőmérsékletének állításával szabályozhatjuk.

A találmány tárgya továbbá előnyösen a fenti eljárás végrehajtására alkalmas berendezés, vagyis berendezés melegalakító forma formafalainak előkészítésére egy formázási ciklus befejezése és a formázott darab formából való eltávolítása után, a forma falainak a következő formázási ciklusra való előkészítéseként. A találmány szerint a berendezés tartalmaz

- a formafalakkal való hőközlést vagy azoktól való hőelvonást eljárási tényezők és/vagy környezeti tényezők függvényében vezérlő temperálásvezérlőt,

- a formafalakra felhordandó formafalkezelő anyag mennyiségét vezérlő formafalkezelés-vezérlőt, továbbá

- a temperálásvezérlő és formafalkezelés-vezérlő működését vezérlő, és a temperálásvezérlőt és a formafalkezelés-vezérlőt egymással koordináló, a formafalak kívánt hőmérsékletre történő temperálását a formafalkezelő anyag felhordása előtt végrehajtató vezérlőegységet.

Egy előnyös kivitel szerint a használatkész formafalkezelő anyagot szállítótartály tartalmazza, amely a formafalkezelő anyagot a szállítótartályból vételező és a formafalakra való felhordás céljából a formafalkezelés-vezérlőhöz továbbító lefejtőkészüléket tartalmaz.

Előnyös, ha a berendezés legalább két szállítótartályt foglal magában, amelyek közül legalább egy szállítótartály össze van kapcsolva egy betápláló szóróelemmel, mialatt legalább egy másik tartály hasonló célra készenléti állapotban van tartva. Ebben az esetben, amikor az egyik szállítótartály teljesen kiürül, ak6

HU 225 188 Β1 kor akár manuálisan, akár automatikusan át lehet kapcsolni a másik szállítótartályra, és az anyagellátás ily módon zavartalan. A felszórási műveletet nem kell megszakítani; sőt ellenkezőleg, az üres szállítótartályt új, formafalkezelő anyaggal teli tartályra ki lehet cserélni, miközben a műveletek megszakítás nélkül folytatódnak.

Az alkalmazott centrifugálporlasztásos, levegőszabályozásos szóróelemeknek legalább az egyike, amelyről korábban röviden már említést tettünk, és alább majd részletesen ismertetünk, egy szórókészülékre lehet szerelve, amely azt a formába bevezeti. A formafalkezelő anyagot kibocsátó szóróelemhez a kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségét észlelő mérőeszköz van hozzárendelve.

Ha a formafalfelületet fűtő-hűtő közeggel temperáljuk, akkor ezenkívül még legalább egy temperálóközeget kibocsátó szóróelem is rá lehet szerelve erre a szórókészülékre. Ezen túlmenően még legalább egy fúvólevegőt kibocsátó lefúvatóelem is rá lehet szerelve a szórókészülékre; a fúvólevegőt például a forma kezelőanyag-maradványoktól való megtisztítására vagy a forma szárazra fújására lehet használni. Végezetül pedig a szórókészüléket egy, előnyösen hattengelyű és ugyancsak előnyösen programvezéreit robot karjával lehet mozgatni. Ez azért előnyös, mert így a szórókészülék nagyon mozgékony, és a pályáján haladva a formafal minden pontját be tudja szórni alkalmasan megválasztott pontokról és alkalmas irányba állítva; így még bonyolult térformájú formarészeket - például átmetszéseket és üreges részeket - is kellően egyenletesen be lehet vonni.

A találmány tárgya továbbá szóróelem melegalakító forma formafalainak formafalkezelő anyaggal való beszórására, előnyösen a fentiekben részletezett berendezésben való használatra, az előzőekben részletezett eljárás végrehajtására. A találmány szerinti szóróelemnek forgástengely körül forgathatóan szóróelemházba szerelt forgórésze van. A forgórész egyik hosszanti végéhez porlasztóelem van erősítve; a szóróelemnek a formafalkezelő anyagot továbbító tápcsatornája van, amelyből a formafalkezelő anyag a porlasztóelemre érkezik, és van egy tápcsatornája vezérlőlevegő számára, amely vezérlőlevegő a porlasztóelem által elporlasztott formafalkezelő anyagot a beszórandó formafalra irányítja. A vezérlőlevegő tápcsatornájának a kiömlőnyílása a porlasztóelem külső kerülete környezetében van elhelyezve. A vezérlőlevegő tápcsatornájának gyűrű alakú tápcsatornarésze van, amely áramlásirányban a kiömlőnydás előtt van elhelyezve, és a vezérlőlevegő tápcsatornáját legalább részben a szóróelemház fejrésze képezi, amely a szóróelemház testéhez képest mozgatható, előnyösen programvezéreit szervohajtás útján. Tehát ez egy olyan centrifugálporlasztásos, levegővezérlésű szóróelem, amelyről korábban már többször említést tettünk.

A bevonási technológiák köréből ismertek centrifugálporlasztásos, elektrosztatikus vezérlésű szóróelemek. Példaképpen csupán a DE 4,105,116 A1, a DE 2,804,633 C2 és az EP 0,037,645 B1 számú dokumentumokra utalunk. Az említett szórástechnológia esetében a bevonási eljárás idejére nagyfeszültséget kapcsolnak a szóróelemre, míg a bevonandó tárgyat például leföldelik. A forgó porlasztóelemre szállított festéket a centrifugális erő elporlasztja, és közben az apró festékcseppecskék elektrosztatikusán feltöltődnek. Bár a festékcseppecskéket a porlasztóelem a forgórész tengelyére merőleges szögben perdíti ki, a feltöltöttségük folytán követik a szóróelem és a bevonandó tárgy közötti elektromos tér erővonalait, (gy végül a befestendő felületre érkeznek. A leírt centrifugálporlasztásos, elektrosztatikus vezérlésű szóróelemek nem használhatók melegalakító forma formafalainak beszórására, mert a berendezés, valamint az elektrosztatikus vezérlés alkalmazásakor elengedhetetlen biztonsági rendszer költségei olyan nagyok, hogy a formázó- vagy alakítóeljárást egészében gazdaságtalanná tennék. Ezenkívül a Faraday-effektus zavarólag befolyásolná a formafalfelület konkáv részeinek - különösen nyílások, bordák, rések stb. - szórását, pedig ilyen részek motorblokkok, forgattyús tengelyek stb. öntvényeinek formáiban gyakran előfordulnak.

A szóróelemet lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyagok felhordására szánjuk, formafalfelületek pontosan adagolt, finoman eloszlatott és egyenletes rétegű beszórására. Az ilyen típusú, lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyagok minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaznak, és csak maximum 2 tömegszázalékban tartalmaznak olyan segédanyagokat, mint baktericidek, emulgeátorok, oldószerek (például víz) stb. Az ilyen formafalkezelő anyagoknak a viszkozitása rendszerint 20 °C-on mintegy 50 és 2500 mPa s közötti tartományban van (Brookfield-féle viszkozitásmérő, 20 l/min fordulatszám), és a formafalfelületre lényegesen kisebb mennyiségben vannak felhordva, mint a technika állásából ismert anyagok. A formafalkezelő anyagok gyártói által szállított koncentrátumok rendszerint csak mintegy 5-40 tömegszázalék kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaznak, és a koncentrátumot felhasználás előtt 1:40 és 1:200 közötti arányban még tovább hígítják. A találmány szerinti szóróelem esetében tehát az időegység alatt kiszórt anyag térfogata mintegy ezerszer kisebb, mint a hagyományos szóróelemeknél.

A találmány feladata olyan szóróelem rendelkezésre bocsátása öntő- vagy alakítóforma formafalainak két, egymást követő formázási ciklus közötti bevonására, amely szóróelem alkalmas lényegében véve hígítás nélküli, nagy viszkozitású formafalkezelő anyag formafelületre való felhordására is a következő formázási ciklus számára szükséges rétegvastagságban, és amely szóróelemmel ugyanakkor megőrizhetők a formázási ciklus gazdaságossági előnyei.

Annak ellenére, hogy az időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag mennyisége csekély (azaz a kibocsátási teljesítmény kicsi), a találmány szerinti szóróelemben használt centrifugálporlasztás képes az anyagot időben kellően egyenletesen és pontosan mért módon elporlasztani. A porlasztott formafalkezelő

HU 225 188 Β1 anyagot a vezérlőlevegő magával ragadja, és eltéríti a felgyorsítás irányából, nevezetesen a forgórész tengelyére merőleges irányból, és teszi ezt olyan módon, hogy az anyag lényegében véve a fő szórásirányban mozog tovább, vagyis a forgórésztengely kiterjedésének irányában, a formafelületre irányulva. Azért előnyös vezérlőlevegőt használni a formafalkezelő anyag permetének irányítására, mert sűrített levegő amúgy is rendelkezésre áll a formázó- vagy alakítórendszerekben, így nincs szükség pótberuházásra. Ez már létező szórórendszerek találmány szerinti szóróelemekkel való utólagos felszerelésekor is fontos tényező. Ezenkívül a sűrített levegő viszonylag biztonságos közeg, amelynek természetét a gépkezelők és karbantartók régóta ismerik.

Ugyanakkor hangsúlyozzuk, hogy a találmány szerinti szóróelem vízzel hígított formafalkezelő anyagok és víz szórására is alkalmas. Ezeknek az anyagoknak a kisebb viszkozitásához, például a porlasztóelem percenkénti fordulatszámának alkalmas megválasztásával és a vezérlőlevegő-átfolyás alkalmas beállításával lehet adaptálni a szóróelemet.

A vezérlőlevegő tápcsatornájának kiömlőnyílása ki lehet alakítva a porlasztóelemet körülvevő kör alakú résként is. Ezenkívül a vezérlőlevegő tápcsatornája áramlásirányban a kiömlőnyílás előtt gyűrű alakú tápcsatornát foglal magában, mert így biztosítani lehet, hogy a vezérlőlevegő nyomása a kerület mentén közel azonos legyen.

A szóráskúp kúpszögének állíthatósága céljából a vezérlőlevegő tápcsatornáját legalább részben a szóróelemház fejrésze képezheti, amely a szóróelemház testéhez képest mozgatható, például előnyösen programvezéreit szervohajtás útján. A gyűrű alakú tápcsatorna határolófelületeit sugárirányban külső oldalon a fejrész képezheti, míg sugárirányban belső oldalon a szóróelemház teste vagy egy, a testhez kapcsolt elem.

A vezérlőlevegő tápcsatornája a kiömlőnyílásához közel szűkülettel lehet ellátva, amely a vezérlőlevegő kiömlési irányában kúposán szűkül, így ugyanis a vezérlőlevegőt sugárszerűen, vezérelt módon lehet kilövellni.

A forgórészt a forgástengelye körül forgató meghajtóegység lehet például sűrített levegővel működtetett turbina, ami egy kisebb költségigényű változatnak tekinthető, mert vezérlőlevegő miatt sűrített levegővel mindenképpen el van látva a szóróelem. A meghajtóegység lehet villamos motor, vagy más hasonló, alkalmas típusú körforgó hajtás is. A meghajtóegység egy olyan házba lehet szerelve, amely a szóróelemház testétől külön egységként van kialakítva, és amelyet a testhez hozzá lehet erősíteni. így könnyebben hozzá lehet férni, például karbantartás céljából.

A porlasztóelem a forgórésszel egyetlen egységet is képezhet, de hozzá lehet kapcsolva a forgórészhez oldhatón is, például gyorsoldású rögzítőelemek útján.

A porlasztóelem lehet olyan kialakítású, hogy egy, a formafalfelület irányába néző porlasztófelülettel rendelkezik. Előnyös, ha a porlasztófelület sugárirányban kifelé és szórásirányban a szóróelemtől elfelé nyúlik, és ezáltal egy olyan kúpot képez, amelynek félkúpszöge 30° és 60° közötti tartományban van, előnyösen 45°. Ilyen kialakítású porlasztófelület azért előnyös, mert így a formafalkezelő anyagot a reá ható centrifugális erők a porlasztófelületnek nyomják, és a porlasztófelület a fellépő súrlódás révén hatékonyan el tudja porlasztani az anyagot. A porlasztóelem olyan porlasztótölcsérrel rendelkezhet, amely a formafalfelület irányába nyílik, és a belső felülete porlasztófelületként működik.

A formafalkezelő anyag minél egyenletesebb porlasztófelületre bocsátása érdekében áramlásirányban a porlasztófelület fölött elosztókamra van elhelyezve. Az elosztókamra a formafalkezelő anyag bevezetésére olyan nyílással lehet ellátva, amely a forgástengely közelében van, és a forgástengelyt körülveszi. Az elosztókamrának továbbá olyan határolófelülete lehet, amely sugárirányban kifelé és a forgástengelytől elfelé nyúlik, és az említett bevezetőnyílás külső, körbefutó sarkához csatlakozik. Az elosztókamra határolófelülete lehet például kúp alakú, amely kúp félkúpszöge 20° és 60° közötti tartományban van, előnyösen 45°.

A formafalkezelő anyagot, amelyet az elosztókamrába a sugárirányban belső nyíláson keresztül vezetünk be, a ráható centrifugális erők a kamrában sugárirányban kifelé kényszerítik; az elosztókamra határolófelülete megakadályozza, hogy a formafalkezelő anyag visszafelé újra kilépjen az elosztókamrából, és ezzel megvédi a szóróelemet az elszennyeződéstől. Az elosztókamrából a porlasztófelülethez vezető elosztójáratok ennek a sugárirányban kifelé visszatartó térnek abban a részében lehetnek elhelyezve, amelyet legalább részben az elosztókamra határolófelülete határoz meg, vagyis az elosztókamrának a forgástengelytől távoli, körbefutó terében. Az elosztójáratok lehetnek egyszerű nyílások vagy rések, hogy minél kisebb legyen a porlasztóelem előállítási költsége. Gyártástechnológiai szempontból az is előnyös még, ha a nyílások vagy rések sugárirányúak. A nyílások vagy rések a sugáriránnyal meghatározott szöget is bezárhatnak. Alkalmas technológiával gyártva az elosztócsatornák lehetnek akár íveltek is, miáltal a terelőlapátokéhoz hasonló effektus érhető el.

Ha egy, az elosztókamra és a formafal között határfelületet képező elem külső, körbefutó pereme az elosztójáratok sugárirányban külső végén sugárirányban túlnyúlik, és a porlasztófelülettől meghatározott távolságra van szerelve, akkor az elosztójáratoknak bizonyos mértékű védelmet lehet nyújtani rongálódások ellen. Ezenkívül a porlasztóelem, mint egész, tetszetős formát nyer.

Ugyanakkor annak a hézagnak, amely a fenti konstrukció esetén egyfelől a porlasztófelület, másfelől az elosztókamra és a formafal közötti határolófelületet képező elem között létrejön, van egy másik előnyös hatása is. Amikor a porlasztóelem üresen jár, azaz úgy, hogy közben nincs formafalkezelőanyag-hozzávezetés, akkor az említett hézagban lévő levegőt a centrifugális erő sugárirányban kifelé kihajtja, és az elosztójáratok kiömlőnyílásai térségében negatív nyo8

HU 225 188 Β1 más jön létre, amely az elosztókamrából levegőt szív el. Végeredményben tehát egy kifújásszerű effektus jön létre, amely a formafalfelület bevonásának befejezése után a porlasztóelem öntisztulásához vezet.

Az elosztókamrának a forgástengellyel lényegében véve koaxiális, hengeres határolófelületétől lekerekített átmenet vezet az elosztókamrának a forgástengelyre lényegében véve merőleges határolófelülete felé. Ezzel a kialakítással a formafalkezelő anyagnak az elosztójáratokba való bejutását lehet elősegíteni Ennek elsősorban olyan szempontból van jelentősége, hogy ezzel válik teljessé a porlasztóelem említett öntisztuló képessége.

A találmány szerinti porlasztóelem ki lehet alakítva egyetlen alkatrészként, vagy állhat több darabból is. Utóbbi esetben a porlasztóelem önálló alkatrészei sajtolással, peremezéssel vagy hasonló megoldással erősíthetők egymáshoz.

Egy második konstrukciós változat értelmében a porlasztóelem porlasztótárcsát is magában foglalhat.

A porlasztóelem centrifugális hatásának minél jobb kihasználása érdekében a formafalkezelő anyag tápcsatornáiból kilépő formafalkezelő anyagot a forgástengely közelében a porlasztóelemnek ütköztetjük.

Amennyiben a szóróelem a formafalkezelő anyag számára több tápcsatornával van ellátva, akkor a formafal azon területeit, amelyek speciális kezelést igényelnek, külön egy vagy többféle formafalkezelő anyaggal lehet bevonni. Ugyanakkor az is lehetővé válik, hogy a teljes formafalat különböző formafalkezelő anyagokból álló, többrétegű bevonattal lássuk el. Kevert rétegeket úgy is fel lehet hordani, hogy egyidejűleg legalább két formafalkezelő anyagot szállító tápcsatornából bocsátunk ki formafalkezelő anyagot.

Konkáv formafalszelvények - például nyílások, valamint bordák és rések - szórásakor előnyös lehet, ha a szóróelem eltérítőeszközzel van ellátva, amely a szóróelem fő szórásirányát a forgórész forgástengelye irányából kitéríti. Ilyen eltérítőeszköz a találmány értelmében több, különböző konstrukció is lehet. Például az eltérítőeszköz lehet egy, a kiömlőnyílások számát és/vagy átmérőjét változtató eszköz, például rekeszgyűrű. Az eltérítőeszköz egy olyan eszköz is lehet, amely a rés alakú kiömlőnyílás szélességét változtatja; például megint csak egy rekeszgyürű. De az is lehetséges, hogy a szóróelem több tápcsatornával van ellátva, amelyek levegőátfolyását egymástól függetlenül be lehet állítani. Ebben az esetben az eltérítő hatást a tápcsatornák többségén keresztüli levegőátfolyás alkalmas értékekre való beállításával érjük el. Végezetül az is lehetséges megoldás, hogy az eltérítőeszköz magában foglal legalább egy eltérítőlevegő-tápcsatornát; vagyis van még egy külön eltérítőlevegő-tápcsatorna is, amelyet szükség esetén „bekapcsolunk”.

A találmány egy továbbfejlesztett változata szerint a formafalakra felhordott formafalkezelő anyag rétegvastagsága szabályozható, előnyösen programvezéreit módon szabályozható. A felhordott réteg vastagsága szabályozható például a szóróelem haladási sebességének állításával és/vagy legalább egy szóróelem által időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségének állításával.

A találmány szerinti szóróelem használható egy, találmány szerinti formafalbeszóró berendezés részeként, valamint kívánság szerint a fent leírt, találmány szerinti formafalkezelő eljárás során, vagyis melegalakító forma formafalainak lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyaggal való beszórására szolgáló eljárásnál. A találmány szerinti eljárás előnyeit feljebb említettük.

A találmányt a továbbiakban rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A mellékelt rajzokon az

1. ábra egy találmány szerinti berendezés vázlata a találmány szerinti szóróelemmel; a

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés vezérlőegységének erősen leegyszerűsített vázlata; a

3. ábra a találmány szerinti centrifugálporlasztásos, levegővezérlésű szóróelem tengelyirányú metszete; a

4. ábra a 3. ábra szerinti szóróelem meghajtásának egy másik kiviteli alakja; az

5. ábra a 3. ábra szerinti szóróelem kibocsátóvége; a

6. ábra az 5. ábrán bejelölt VI irányból vett nézet; a

7. ábra a találmány szerinti szóróelem egy másik kiviteli alakja a 3. ábrához hasonló ábrázolásban; és végül a

8. ábra a 7. ábra szerinti szóróelem porlasztóelemének metszete.

Az 1. ábrán 10 berendezés látható, amellyel a találmány szerinti eljárást végre lehet hajtani. A 10 berendezést a példaként szemléltetett kiviteli alakjában 12 forma 12a, 12b formafalainak kezelésére használják a következő munkaciklus előkészítésekor, ami a formázott darabok gyártási folyamatának - például nyomásos alumíniumöntő eljárásnak - egyik fázisa.

A 12 formának két 12c, 12d formafele van, amelyek egyike, a 12c formafél egy olyan 14a tartólapra van erősítve, amely az F kettős nyíllal jelzett irányban mozgatható, míg a másik 12d formafél egy álló 14b tartólapra van erősítve. A 12 formát tehát zárni lehet, és ekkor zárt 16 formaüreg jön létre, majd újra nyitni lehet, amikor is a formázott darabot (nincs ábrázolva az 1. ábrán) el lehet belőle távolítani. A példaképpen tárgyalt nyomásos öntőeljárásnál a 12 formát zárják, majd a 16 formaüreget 18 tápvezetéken keresztül megtöltik folyékony fémmel. Miután a formázott darab teljesen megszilárdult, és a 12 formát kinyitották, a darabot eltávolítják a 12 formából és elszállítják. Bár az 1. ábrán csak két 14a, 14b tartólap és két 12c, 12d formafél van ábrázolva, természetesen olyan esetek is vannak, amikor a használt forma kettőnél több részből áll.

A 12 forma következő formázási ciklusra való előkészítésekor először is a 12a, 12b formafalakat a következő formázási ciklus számára kedvező hőmérsékletre kell hozni. Mivel a 16 formaüreget kitöltő folyékony fém megszilárdulás közben a hőt átadja a 12 formának, a 12a, 12b formafalakat általában le kell hűteni, hogy azok a következő formázási ciklus számára ismét alkalmas hőmérsékletűvé váljanak, ugyanis a természetes hősugárzás önmagában nem biztosít kielégítő

HU 225 188 Β1 hűtést. Ugyanakkor az is előfordulhat, hogy a 12a, 12b formafalakat melegítéssel kell a következő formázási ciklus számára kedvező hőmérsékletre hozni; például amikor a formázott darabok folyamatos gyártását előzőleg megszakították, vagy ha nagyon sok részre osztott, és viszonylag kevés folyékony fémből készülő darabokat gyártanak.

Második lépésként a 12a, 12b formafalakat a lehető legegyenletesebb rétegben be kell vonni formafalkezelő anyaggal. A formafalkezelő anyag egyik feladata a kilökőegység (nincs ábrázolva az 1. ábrán) kenése, amely a megszilárdult darabot a 12 formából kilöki, másik feladata pedig megakadályozni, hogy a bevezetett fém a 12 forma anyagához hegedjen vagy tapadjon. További feladata megakadályozni, hogy a bevezetett fém idő előtti megszilárduljon, biztosítva ezzel a jó minőségű öntvény előállításának néhány előfeltételét. Bizonyos körülmények között előfordulhat, hogy a 12a, 12b formafalakat temperálás és bevonás előtt még a formafalkezelő anyag vagy az öntőfém maradványaitól is meg kell tisztítani, amire például sűrített levegőt lehet használni.

A technika állásától eltérően a találmány szerint a 12 forma temperálását és a 12a, 12b formafalak formafalkezelő anyaggal való bevonását két külön lépésben végezzük el, vagyis olyan lépésekben, amelyek időben elkülönülnek. Az 1. ábrán példaképpen szemléltetett kiviteli alak esetén ugyanakkor mindkét lépést egy és ugyanazon 10 berendezés hajtja végre 20 vezérlőegység (lásd 2. ábra) segítségével.

A 10 berendezés 22 szórókészülékkel rendelkezik, amelyre több, különböző rendeltetésű szóróelem - hűtőfolyadékot kipermetező 24 szóróelem, formafalkezelő (bevonó) anyagot kibocsátó 26 szóróelem és 28 lefúvatóelem - van szerelve, és amely 22 szórókészüléket egy hattengelyű ipari 30 robot a két 12c, 12d formafél közé behelyez, ott kívánt B pályán kívánt v sebességgel mozgat, majd végül a 12 formából visszahúz. Ezen művelet közben a 22 szórókészüléket a 30 robottal a B pálya bármelyik pontján kívánt térbeli irányba lehet állítani.

Az ipari 30 robot konstrukciója és működése önmagában ismert, ezért arra nem térünk ki részletesebben.

Az 1. ábrán három különböző lehetőség van ábrázolva arra, hogy hogyan lehet a 12a, 12b formafalakat a következő formázási ciklus számára alkalmas hőmérsékletre hozni, és ezeket az alábbiakban sorra ismertetjük.

Először is a 10 berendezéshez 32 fűtő-hűtő egység tartozik, amely 32a tápvezetéken keresztül fűtő-hűtő közeget, előnyösen fűtő-hűtő folyadékot táplál be a 12 forma belsejében lévő 12e csatornarendszerbe. A 32 fűtő-hűtőegység útján a 12 formával hőt lehet közölni, vagy attól hőt lehet elvonni, éspedig a 16 formaüregben lévő folyékony fém megszilárdulása idején is. Ideális esetben ez a „belső” temperálás az egyetlen eszköz, amelyet a 12 forma kívánt hőmérsékletre hozására használunk, mert az alább tárgyalandó „külső” temperálóeljárásokkal összehasonlítva a „belső” temperálásnál a legkisebbek a formaanyagban keletkező hőfeszüitségek, így a váltakozó hőfeszültségek okozta formaelhasználódás is ekkor a legkisebb. A „belső” temperálást azonnal meg lehet kezdeni, mihelyst a 16 formaüregbe bevezetett fém kezd megdermedni, míg „külső” temperálás esetén meg kell várni a 12c, 12d formafelek szétnyitását, és a kész formázott darab 12 formából való eltávolítását.

Amennyiben a 12 forma fent leírt „belső” temperálása a gyártással összefüggő műszaki vagy gazdasági okokból nem lenne elégséges, a 12 formát külsőleg is lehet temperálni. Ennek egyik útja lehet például az, hogy a 22 szórókészülék 24 szóróelemével, például egy permetező fúvókával, hűtőközeget, előnyösen lágyított vizet permetezünk a 12a, 12b formafalakra, és a vizet hagyjuk a felületekről elgőzölögni. Lágyított víz használatának az az előnye, hogy így a 12a, 12b formafalakra nem rakódik le mész, ami a következő lépésben felhordandó formafalkezelő anyagréteg minőségét rontaná. A 24 szóróelemek lehetnek például a DE 4,420,679 A1 számú dokumentumban leírt permetezőfúvókák. A hűtési folyamatot meggyorsítandó gyakran több folyadékot permeteznek ki, mint amennyi a 12a, 12b formafalak felületéről spontán el tud gőzölögni. A lecsöpögő fölös víz 34 gyűjtőeszközben - például tálcában - gyűlik össze. A vízben jelen lévő nagyobb anyagszemcséket 36 szűrőegység visszatartja. A 34 gyűjtőeszközből az összegyűjtött víz 36a vezetéken keresztül 38 tisztítókészülékbe kerül, amely olajfilmtől, szuszpendált anyagtól stb. megtisztítja a vizet, például centrifugálással, derítéssel, ülepítéssel stb. A tisztított víz 38a vezetéken keresztül 40 tartályba kerül, ahonnan a 10 berendezés újra fel tudja használni. A 40 tartályba 40a vezetéken keresztül friss, lágyított vizet lehet betáplálni, így a 40b vezetéken keresztül állandóan elegendő hűtővízkészlet áll a 10 berendezés rendelkezésére.

Meg kell jegyezni, hogy a DE 4,420,679 A1 számú dokumentum szerinti permetezőelemek működéséhez nemcsak kipermetezendő folyadékra van szükség, hanem fúvólevegőre is. A 10 berendezés 42 vezetéken keresztül van sűrített levegővel ellátva. A 30 robot karjával párhuzamosan futó, sűrített levegőt, temperálóközeget és formafalkezelő anyagot szállító tápvezetékeket az egyszerűség kedvéért lehagytuk az 1. ábráról.

A külső temperálás másik lehetősége, hogy 44 hőátadó készüléket hozunk érintkezésbe a 12a, 12b formafalakkal vagy a 12a, 12b formafalak speciális hűtést igénylő valamelyik 12f felületrészével. A 44 hőátadó készüléknek 44a hordozóeleme és legalább egy hőátadó 44b teste van, amely a 44a hordozóelemben meg van vezetve, és azzal jó hőátadó kapcsolatban van. A hőátadó 44b test 44c hőátadó felülete a 12a, 12b formafalak temperálandó 12f felületrészéhez illeszkedik. A 44 hőátadó készüléknek a két 12c, 12d formafél közé mozgatására és a 12a, 12b formafalakkal való érintkeztetésére egy másik ipari robot (nincs ábrázolva az

1. ábrán) is alkalmazható.

A hőátadó 44b test a 44a hordozóelemen hátulról 44d rugóval van megtámasztva, ami megakadályozza akár a 44 hőátadó készülék, akár a 12 forma sérülését,

HU 225 188 Β1 ugyanakkor jó hőátadó érintkezést biztosít a hőátadó 44b test és a 12 forma temperálandó 12f felületrésze között. A 44a hordozóelemben 44e csatornarendszer van kialakítva, amit a 32 fűtő-hűtő egységgel össze lehet kapcsolni, így a hőátadó 44b testtel hőt lehet közölni, vagy attól hőt lehet elvonni. A 44 hőátadó készülékkel való hőközlésre vagy attól való hőelvonásra másik lehetőség, hogy a temperálási folyamat előkészítéseként a 44 hőátadó készüléket 46 fűtő-hűtő fürdőbe merítjük bele.

A 12 forma temperálásának mind a három fent részletezett módjánál kívánatos, hogy a 12 formától elvont vagy azzal közölt hő éppen csak annyi legyen, amennyi a következő formázási ciklus számára kedvező hőmérséklet eléréséhez kell. Ezért a 32 fűtő-hűtő egység működését, a 22 szórókészülék nyitott 12c, 12d formafelek közötti mozgatását, a 24 szóróelemeken keresztüli hűtőfolyadék-kibocsátást, a 44 hőátadó készülék és a 12a, 12b formafalak érintkezésének időtartamát stb. 20 vezérlőegység vezérli legalább egy érzékelt jel alapján, amint azt alább ismertetjük.

Például a 12 forma hőmérsékletét folyamatosan figyelni lehet egy 48 hőmérséklet-érzékelővel, ami a 12 forma hőmérséklet-eloszlására jellemző helyre van beszerelve. Amint a 2. ábrán látható, a 48 hőmérséklet-érzékelő T_F1 hőmérsékletre jellemző jelet küld a 20 vezérlőegységnek. Ha szükséges, számtalan hasonló formahőmérséklet-érzékelőt fel lehet még szerelni.

A 12a, 12b formafalak hőmérséklet-eloszlását azonban más módon is meg lehet határozni, nevezetesen hőképfelvevő 50 mérőkészülékkel, amely T_F2 hőmérsékletre jellemző digitális, térben felbontott jelet küld a 20 vezérlőegységnek. A hőképfelvevő 50 mérőkészüléket fel lehet szerelni fixen, vagy csuklós mechanizmussal vagy robotkarral, és mindig a hőkép felvételére legalkalmasabb pozícióba lehet vinni. Egy másik változatnál a 12a, 12b formafalak felületének hőmérséklet-eloszlását nem közvetlenül határozzuk meg, hanem a formázott darabról felvett hőképből, közvetve, rögtön azután, hogy azt a 12 formából eltávolítottuk.

Ha figyelembe akarjuk venni a hőmérséklet-ingadozást - például az évszakokkal vagy a beeső napsugárzással járó változásokat - a gyártóberendezés telepítési helyén, ami szintén befolyásolhatja a 12a, 12b formafalak hőmérsékletét, akkor a 20 vezérlőegység a temperálási folyamat vezérlésére bemenőjelként a környezeti hőmérsékletet érzékelő 52 hőmérséklet-érzékelőtől is fogadhat a környezeti Tj hőmérsékletre jellemző jelet.

A temperálási lépés vezérlése szempontjából az „Agyártási folyamatra jellemző adatok vagy jelek is érdekesek lehetnek. Például a folyamatos gyártás megszakításakor a 12 forma teljesen lehűlhet, ami azt jelenti, hogy a gyártás újraindításakor a 12 formát eleinte mindig csak melegíteni kell, és hűteni csak később, amikor a rendszer már teljesen felfutott. A gyártás folyamatára vonatkozó ilyen és ehhez hasonló információkat a 20 vezérlőegység számára 54 adatrögzítő egység útján lehet hozzáférhetővé tenni, amit a 2. ábrán példaképpen mágnesszalagos jelrögzítő piktogramjával jeleztünk.

AT_F1, T_F2, T_u hőmérsékletek jeleiből és az .^gyártási folyamat adataiból, továbbá ha szükséges, egyéb érzékelők jeleiből a 20 vezérlőegység 20a temperálásvezérlője meghatározza a temperálás elvégzéséhez szükséges jeleket, nevezetesen: a 22 szórókészüléket mozgató ipari 30 robothoz menő kimenőjeleket, köztük a 22 szórókészülék pályájára, pozíciójára és mozgási sebességére vonatkozó jeleket; a 24 szóróelemeket működtető jeleket vagy a 24 szóróelemeket kiszolgáló olyan készülékek jeleit, mint a 40 tartályból hűtőfolyadékot szállító szivattyúk és szelepek, és a 42 vezetéken keresztül sűrített levegőt szállító szivattyúk és szelepek; a 32 fűtő-hűtő egységet működtető jeleket; és a 44 hőátadó készüléket működtető jeleket.

Miután a 12a, 12b formafalak temperálása megtörtént, a 22 szórókészülék, konkrétan a 26 szóróelemek megkezdhetik az immár temperált 12a, 12b formafalak bevonását formafalkezelő anyaggal. A találmány értelmében lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyagot használunk, ami a 12a, 12b formafalakat képes még a következő formázási ciklus számára kedvező - nevezetesen 350 és 400 °C közötti tartományba eső - hőmérsékleten is nedvesíteni, és azok felületén mintegy 5-10 mikron vastagságú, kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró filmet képezni. A „lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyag” meghatározást úgy kell érteni, hogy a formafalkezelő anyag minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaz, és csak maximum 2 tömegszázalékban tartalmaz olyan segédanyagokat, mint például baktericidek, emulgeátorok, oldószerek és hasonlók.

A formafalkezelő anyag használatkész állapotban 56, 58 szállítótartályokban áll rendelkezésre, amelyek közvetlenül a 10 berendezéshez vannak kapcsolva, és amelyekből a formafalkezelő anyag közvetlenül - tehát vízzel vagy más oldószerrel való bármilyen előzetes hígítás nélkül - a 26 szóróelemekbe van táplálva. Az 56, 58 szállítótartályokból sűrített levegővel működő 64 lefejtőkészülék nyomja ki az anyagot. Ez a közvetlen, hígítatlan felhasználás azzal az előnnyel jár, hogy először is meg lehet takarítani egy hígítóberendezés beszerzési és üzemeltetési költségeit, másodszor pedig szinte teljesen ki lehet zárni baktériumok vagy gombák elszaporodásának veszélyét, amellyel hígításnál számolni kell. Két darab 56, 58 szállítótartály alkalmazásának az az előnye, hogy amikor az egyik 56 szállítótartály kiürül, a berendezést akár manuálisan, akár automatikusan - a 20 vezérlőegység által vezérelve - haladéktalanul át lehet kapcsolni a másik 58 szállítótartályra, és nem kell megszakítani a gyártási műveleteket. Az üres 56 szállítótartályt ki lehet cserélni új, formafalkezelő anyaggal teli tartályra, miközben a műveletek megszakítás nélkül folytatódnak.

A bevonási folyamat végrehajtását ugyancsak a 20 vezérlőegység vezérli. Amint a 2. ábrából kitűnik, a 22 szórókészülék pályáját, sebességét és pozícióját, vagyis az ipari 30 robot működését, továbbá a 26 szóróelemek által időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségét a 20 vezérlőegység 20b for11

HU 225 188 Β1 mafalkezelés-vezérlője vezérli. Biztosítandó, hogy a 22 szórókészülék B pályájának minden pontján a 22 szórókészülék sebességének és pozíciójának megfelelő mennyiségű formafalkezelő anyag legyen felhordva a 12a, 12b formafalakra, vagyis garantálandó, hogy a 12a, 12b formafalak teljes felülete minél homogénebb, minél egyenletesebb rétegben legyen formafalkezelő anyaggal bevonva, a 22 szórókészülékbe kibocsátást mérő 60 mérőeszköz - például térfogatáram-mérő vagy tömegárammérő - van beszerelve, ami a 20 vezérlőegységnek átfolyási V mennyiség jelet küld. Természetesen előnyös, ha mindegyik 26 szóróelem saját külön 60 mérőeszközzel van ellátva. A 60 mérőeszközök által érzékelt átfolyási V mennyiség jelek alapján a 20 vezérlőegység és annak 20b formafalkezelés-vezérlője képes automatikusan szabályozni a rétegvastagságot.

Amint fentebb említettük, a 22 szórókészülék fúvókaszerű 28 lefúvatóelemekkel is el van látva, amelyek sűrített levegőt bocsátanak ki. A sűrített levegőt jól lehet használni, például az éppen elkészült formázott darab eltávolítása után, de még temperálás előtt, a 12 formának fém- és kezelőanyag-maradványoktól való megtisztítására és/vagy a 12a, 12b formafalak formafalkezelő anyaggal való bevonása előtt a 12 forma szárazra fújására. A sűrített levegővel való tisztítás és szárítás végrehajtását szintén vezérelheti a 20 vezérlőegység.

Meg kell még jegyeznünk, hogy a 20 vezérlőegység más vezérlési feladatokat is át tud venni, így például a 12c, 12d formafelek nyitásának és zárásának a vezérlését, a formázott darab 12 formából való kilökésének vezérlését a darab elkészülte után, és más hasonló vezérlési feladatokat, ezeket a 2. ábrán összefoglalóan Z egyéb vezérlésekkel jeleztük.

A 10 berendezés programvezéreit módon működhet. A 20 vezérlőegységet össze lehet kapcsolni egy bemeneti-kimeneti 62 adatterminállal, és akkor a szóban forgó vezérlőprogramokat be lehet vinni, és el lehet indítani.

Az ismertetett vezérlőrendszer révén az előírt névleges hőmérsékletektől való eltéréseket a formázási ciklus bármely időpillanatában észlelni lehet, amire válaszként megfelelő adatok alapján vagy megfelelő, előnyösen automatikusan futó szoftverprogram útján módosítani lehet a vezérlőprogramot. Ezáltal bármely szituációban szűk tűréssel fenn lehet tartani a gyártási technológia szempontjából legkedvezőbb hőegyensúlyt. Ez a kész formázott darabok minőségére előnyös hatású.

A 3. ábrán részletesen ábrázoltunk egy 26 szóróelemet, amellyel formafalkezelő anyagot lehet kiszórni. A 26 szóróelem nagy hőmérsékleten nedvesítő tulajdonságokkal bíró, és lényegében véve hígítás nélküli formafalkezelő anyag szórására szolgál. Az ilyen típusú formafalkezelő anyagoknak, azaz amelyek minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaznak, és csak maximum 2 tömegszázalékban tartalmaznak olyan segédanyagokat, mint például baktericidek, emulgeátorok, oldószerek stb., és amelyek például 350 és 400 °C közötti tartományba eső hőmérsékleten képesek nedvesíteni a formafalak felületét, és azon egyenletes formafalkezelő anyagréteget képezni, azoknak 20 °C-on hozzávetőleg 50 és 2500 mPa s közötti tartományba esik a viszkozitásuk (Brookfield-féle viszkozitásmérővel 20 l/min fordulatszámon mérve).

A 26 szóróelem 112 tengellyel ellátott 110 forgórészt tartalmaz, amely R forgástengely körül forog, és 114 porlasztóeleme, itt konkrétan porlasztótárcsája van. A porlasztótárcsa a 112 tengellyel egy darabból, vagy külön alkatrészként lehet kialakítva, utóbbi esetben a 112 tengelyre van erősítve (lásd a szaggatott vonallal jelzett S csavart). A 110 forgórész a 26 szóróelem 116 szóróelemházában, pontosabban a 116 szóróelemházban lévő, koaxiális 116a járatban az R forgástengely körül forgathatóan van elhelyezve. A 110 forgórész forgathatóságát 118 csapágyazás biztosítja. A 112 tengelynek a 114 porlasztóelemmel átellenes végén 120 meghajtóegység van, amely a 110 forgórészt hozzávetőleg 10 000 és 40 000 l/min közötti fordulatszámmal forgatja.

A 3. ábra szerinti kiviteli alaknál a 120 meghajtóegységet sűrített levegővel hajtott 120a turbina képezi, amely 122 tápvezetéken keresztül van sűrített levegővel ellátva. A sűrített levegővel hajtott 120a turbina és a 122 tápvezeték 116e házba van szerelve (a 3. ábrán csupán vázlatosan jelezve), amely a 116 szóróelemházzal oldhatóan van összekapcsolva, egyszerűsítve a karbantartást. Amint a 4. ábrán szemléltetett konstrukciós változat mutatja, a 120 meghajtóegység lehet 120b villamos motor is. A 120a turbinának az előnye, hogy sűrített levegővel amúgy is mindenképpen el kell látni a 26 szóróelemet, míg a 120b villamos motor esetén plusz elektromos vezetéket is ki kell építeni a 26 szóróelemig.

A 116 szóróelemházban egy első 124 tápcsatorna van kialakítva, amely a 116 szóróelemház elülső 116b végéhez vezet. A 124 tápcsatorna elülső végén lévő 124a kiömlőnyílásba be van helyezve egy 126 fúvókatest, amely a 124 tápcsatornán érkező formafalkezelő anyagot a 114 porlasztóelemre bocsátja, pontosabban nagyjából abba a térrészbe, ahol a 114 porlasztóelem a 112 tengellyel össze van kapcsolva. A 114 porlasztóelemmel érintkezésbe kerülő formafalkezelő anyag a 114 porlasztóelem forgása következtében az R forgástengelyre merőlegesen kiperdül, és nagyon finom részecskékre bomlik. A porlasztóhatást fokozni lehet ütközőbordákkal, amelyek az R forgástengelyhez képest sugárirányú helyzetűek (nincsenek ábrázolva).

A 116 szóróelemház hengeres 116c teste az R forgástengelyirányában mozgatható 116d fejrészt tart. A mozgathatóság például a 116 fejrésznek a hengeres 116c testre csavarásával érhető el. De a 116d fejrész az R forgástengelyirányában szervohajtással is mozgatható, például a 20 vezérlőegységgel vezérelve, ami programvezéreit is lehet. A sűrített levegő 128 tápcsatornája a 116 szóróelemház elülső 116b végéhez közeli, gyűrű alakú 130 tápcsatomarészbe nyílik, amely a 116d fejrészben van kialakítva; a gyűrű alakú 130 tápcsatorna12

HU 225 188 Β1 rész a 130a végénél a 110 forgórész R forgástengelye irányában kúposán összeszűkül, és gyűrű alakú 130b kiömlőnyílásban végződik. A 3. ábrán példaképpen szemléltetett kiviteli alak esetén a gyűrű alakú 130 tápcsatornarészt sugárirányban külső oldalon a 116d fejrész, míg sugárirányban belső oldalon a hengeres 116c test határolja. A gyűrű alakú 130 tápcsatornarész feladata a 128 tápcsatornán érkező, és a 130b kiömlőnyílásban jelen lévő sűrített levegő nyomásának kiegyenlítése.

A 130b kiömlőnyíláson keresztül kibocsátott sűrített levegő eltéríti a porlasztott formafalkezelő anyagot, amely az R forgástengelyre merőlegesen kifelé van perdítve. Ennek eredményeképpen 132 szóráskúp jön létre, amely az R forgástengely által definiált fő H szórásirányba nyílik. A 116d fejrész R forgástengelyirányú eltolásával változtatni lehet a 130b kiömlőnyílás szélességét, azzal pedig a 130b kiömlőnyíláson kibocsátott vezérlőlevegő mennyiségét. A 3. ábra felső felén nagyon szélesre állított 130b kiömlőnyílás van ábrázolva, amin nagy mennyiségű vezérlőlevegő áramlik ki, míg a 3. ábra alsó felén nagyon szűkre állított 130b kiömlőnyílás látható, amin csak csekély mennyiségű vezérlőlevegő áramlik ki. Minél több vezérlőlevegő van kibocsátva a 130b kiömlőnyíláson, annál intenzívebb a kiömlő sűrített levegő által a porlasztott formafalkezelő anyagra gyakorolt magával ragadó hatás, és annál kisebb a keletkező 132 szóráskúp szöge. Tehát, amikor a 116d fejrész a 3. ábra felső felén látható pozícióban van, nagyon keskeny 132 szóráskúpot kapunk, amikor pedig a 116d fejrész a 3. ábra alsó részén látható pozícióban van, nagyon széles 132’ szóráskúpot.

Meg kell jegyezni, hogy több 124 tápcsatornát is ki lehet alakítani a formafalkezelő anyag számára, amelyeken keresztül - mint a fenti első változat esetén - lehet egy és ugyanazon formafalkezelő anyagot betáplálni, de - egy második kiviteli változatként - különböző formafalkezelő anyagokat is be lehet táplálni a 26 szóróelem általi kibocsátás céljából.

Konkáv formarészek esetén - így például üregek, bordák, rések stb. - előnyös lehet a 132 szóráskúp sugarát az R forgástengely által definiált fő H szórásirányból oldalra kitéríteni, amint azt a 3. ábrán a H’ szórásiránnyal jeleztük. Ebben az esetben az eltérítőlevegő számára járulékos 136 eltérítőlevegő-tápcsatornát lehet kialakítani, például a 116 szóróelemháznak a 116d fejrészében, vagy a 116d fejrészre szerelve.

Lehetséges olyan konstrukció is, amelynél a vezérlőlevegő számára a 116d fejrész kerülete mentén több 128 tápcsatorna van kialakítva, amelyek vezérlőlevegő-átfolyását egymástól függetlenül szabályozni lehet. Ezek a tápcsatornák nyílhatnak közvetlenül a 116 szóróelemház kibocsátó- 116b végénél, vagy - a 3. ábra szerinti kiviteli alakkal analóg módon - nyílhatnak egy gyűrű alakú csatornába is; ekkor e csatornának olyan rövidnek kell lennie, hogy a kerület irányában a nyomás ne tudjon kiegyenlítődni, vagy legalábbis teljesen ne tudjon kiegyenlítődni, mialatt a levegő a 130b kiömlőnyíláshoz eljut.

Az 5. és a 6. ábrán egy másik kiviteli változat látható. Ennél a 26' szóróelemnél a 116’ szóróelemház

116d’ fejrészére körszelvényű 138 rekesztárcsa van erősítve, amelyben kör alakú, és az R forgástengelyhez képest excentrikus helyzetű 138a rekesznyílás van. A 138a rekesznyílás úgy van méretezve, hogy a 114’ porlasztóelem - konkrétan porlasztótárcsa - és a 138 rekesztárcsa között egy, a kerület mentén változó szélességű 130b’ kiömlőnyílás jöjjön létre. Az 5. ábra felső felén a 130b’ kiömlőnyílás maximális szélességű, míg az 5. ábra alsó felén minimális szélességű. Ennek folytán az 5. ábra felső felén több vezérlőlevegő ömlik ki a 130b’ kiömlőnyílásból, így itta porlasztott formafalkezelő anyagot magával ragadó hatás törvényszerűen nagyobb, és a szóráskúp összességében lefelé eltérül.

A 138 rekesztárcsa a 116d’ fejrészhez hozzá lehet erősítve olyan módon, hogy a kerület irányában el lehet fordítani, és akkor a szóráskúp eltérítési irányát változtatni lehet. Ezenkívül a konstrukció lehet olyan, hogy a 138 rekesztárcsát mozgatni lehet az R forgástengelyhez képest sugárirányban is, miáltal a 114’ porlasztóelemhez képesti excentricitását is változtatni lehet. Végül a 138 rekesztárcsa ki lehet alakítva írisztárcsaként, amelynél a 138a rekesznyílás átmérőjét, és vele a 130b’ kiömlőnyílás szélességét lehet változtatni.

A 7. és a 8. ábrán a találmány szerinti szóróelemnek egy olyan kiviteli alakja - 26” szóróelem - látható, amely a 3. ábrán szemléltetett 26 szóróelemhez alapjában véve nagyon hasonló. Ezért a 7. és a 8. ábrán az analóg szerkezeti részeket ugyanazokkal a hivatkozási jelekkel jelöltük, mint a 3. ábrán, csupán kettős felülvonással kiegészítve. Megjegyezzük még, hogy a 7. és 8. ábra szerinti 26” szóróelem ismertetésénél csupán azokra a részekre szorítkozunk, amelyek a 3. ábra szerinti 26 szóróelemtől eltérnek. A megegyező részek tekintetében a 26 szóróelem korábbi leírására utalunk.

A 7. ábrán látható 26” szóróelem esetében a 116” szóróelemháznak központos 116a” járatába 120” meghajtóegység van behelyezve, és ott alkalmas eszközökkel (nincsenek ábrázolva) rögzítve. A 120” meghajtóegység 110” forgórészének hajtóelemében 110a” üreg van kialakítva, amiben a 114” porlasztóelem 114a tengelye fixen rögzítve van egy becsavarható kúpos 170” rögzítőelemmel. Gyorsoldású kötésekhez alkalmazott ilyen fajta kúpos rögzítőelemek önmagukban jól ismertek.

Amint a 114” porlasztóelem 8. ábra szerinti részletes metszetrajzán látható, az R forgástengelyre lényegében véve merőleges, tárcsaszerű 114b” elem a vele egy darabból kialakított, és a fő H szórásirányba mutató 114a” tengely végéhez kapcsolódik. A 114a” tengely és a tárcsaszerű 114b” elem közötti 114c” átmenet le van kerekítve. A 114b” elem sugárirányban külső 114d” pereménél gyűrű alakú 114e” váll található, amely a fő H szórásiránnyal ellentétes irányban, azaz a 116” szóróelemház irányában kiáll. A gyűrű alakú 114e” váll belső 114e1” határolófelülete, a 114a” tengely hengeres felületének 114a1” határolófelület-része, a lekerekített 114c” átmenet és a tárcsaszerű 114b” elemnek egy az R forgástengelyre merőleges 114b1 ” határolófelülete együtt egy 114f” elosztókamrát határolnak, amelybe a 126” fúvókából a 114a” tengely

HU 225 188 Β1 körüli 114g” nyíláson át formafalkezelő anyagot lehet bejuttatni (lásd a 7. ábrát is).

A formafalkezelő anyag a ráható centrifugális erő következtében a lekerekített 114c” átmenet és a 114b1” határolófelület mentén a 114f” elosztókamra kívül körbefutó 114f1” sarka felé mozog, vagy nekiperdül a gyűrű alakú 114e” váll 114e1 határolófelületének. A szemléltetett kiviteli példában a 114e1” határolófelület kúp alakú, amelynek a félkúpszöge körülbelül 45°. Mivel a kúp H szórásirányban bővül, a centrifugális erő a formafalkezelő anyagot a 114f” elosztókamra körbefutó 114f1” sarka irányába perdíti.

A 114f” elosztókamra külső 114f1” sarkából sugárirányú 114h elosztójáratok indulnak ki, amelyeken keresztül a formafalkezelő anyag el tudja hagyni a 114f” elosztókamrát, és egy 114i” porlasztótölcsér 114Í1” porlasztófelületére érkezik; a 114i” porlasztótölcsér a gyűrű alakú 114e” vállon sajtolóillesztéssel van rögzítve. A 114i1” porlasztófelület H szórásirányba nyíló, kúp alakú tölcsérfelület, amelynek β félkúpszöge a szóban forgó kiviteli példában körülbelül 45°. A H szórásirányban bővülő kúpos 114Í1” porlasztófelületnek az az előnye, hogy a centrifugális erő a formafalkezelő anyagot a 114i1 ” porlasztófelületnek kényszeríti, ahol a sugárral növekvő centrifugális erő, valamint a 114i1” porlasztófelülettel való súrlódás finom részecskékre porlasztja az anyagot. A 114Í2” kilépőéi elhagyása után a porlasztott formafalkezelő anyag sugárirányban kifelé perdül, amíg a 130b” kiömlőnyílásból kiáramló levegő magával nem ragadja, és a 132 szóráskúp mentén a formafalra nem szállítja.

Ki kell emelni, hogy amikor a 114” porlasztóelem üresen jár, azaz a 114f” elosztókamrába nincs formafalkezelő anyag betáplálva, akkor - az ismertetett konstrukció eredményeképpen - a centrifugális erők, valamint a különböző felületek és a velük határos levegőrétegek által kifejtett, magával ragadó hatás együttesen egy kifújási effektust hoznak létre. A kifújási effektus következtében a 114f” elosztókamrából a 114h” elosztójáratokon keresztül, majd tovább a 114Í1” porlasztófelület mentén levegő tud kiáramlani. A 114” porlasztóelemnek a 8. ábrán látható konstrukciója esetén ezt a kifújási effektust még fokozza az a tény, hogy a tárcsaszerű 114b” elem és a gyűrű alakú 114e” váll külső 114b2 határolófelületei lényegében véve párhuzamosak, és a 114Í1” porlasztófelülettől csekély távolságra vannak, vagyis a két felület között szűk, gyűrű alakú hézag van, amely H szórásirányban kúposán bővül. E gyűrű alakú hézagnak a benne lévő levegőre gyakorolt magával ragadó hatása fokozza a kifújási effektust, ezért amikor a formafalkezelő anyag 114f” elosztókamrába táplálása megszűnik, a még ott lévő bárminemű formafalkezelő anyagot a centrifugális erők és a kifújási effektus tökéletesen kihajtja. A 114” porlasztóelem tehát teljesen öntisztítóan működik.

Az eddigiek még kiegészítendők azzal, hogy a 7. ábrán látható kiviteli alaknál a 26” szóróelem 116” szóróelemháza és egy résképző 172” gyűrű egymással együttműködve fix 130b” kiömlőnyílást képeznek; a 172” gyűrű 130” elosztókamrát határol, amelybe a vezérlőlevegőt szállító 128” tápvezeték torkollik. A 7. ábra szerinti kiviteli alak 130b” kiömlőnyílását egyébként a 3. ábra szerinti 130b kiömlőnyíláshoz hasonlóan szintén ki lehet alakítani állíthatóra. A 26” szóróelembe a formafalkezelő anyag 124” tápcsatornán keresztül van betáplálva (lásd 7. ábra).

Végül meg kell még jegyezni, hogy a találmány szerinti szóróelem és vele az egész szóróberendezés és eljárás hagyományos, vízzel hígított formafalkezelő anyagok felhordására is alkalmas. A kezelőanyag-víz keverék kisebb viszkozitásához a rendszert adaptálni lehet például úgy, hogy a meghajtóegység fordulatszámát a keveréknek megfelelően választják meg, és a levegőátfolyást is ahhoz állítják be.

Claims (25)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás melegalakitó forma (12) formafalainak (12a, 12b) előkészítésére egy formázási ciklus befejezése és a formázott darab formából (12) való eltávolítása után, a formafalak (12a, 12b) következő formázási ciklusra való előkészítéseként, amely eljárás során a következő lépéseket hajtjuk végre:

   a) a formafalakat (12a, 12b) kívánt emelt hőmérsékletre hozzuk; és

   b) a formafalakra (12a, 12b) formafalkezelő anyagot hordunk fel, azzal jellemezve, hogy az a) és b) lépéseket a jelzett sorrendben és egymástól függetlenül hajtjuk végre; amelynek során az

   a) lépésben vezérelt módon, előnyösen programvezéreit módon az eljárási tényezők és/vagy környezeti tényezők függvényében közlünk hőt a formafalakkal (12a, 12b) vagy vonunk el hőt azoktól; a

   b) lépésben a formafalkezelő anyagot vezérelt módon, előnyösen programvezéreit módon hordjuk fel; továbbá használatkész formafalkezelő anyagot használunk, amit szállítótartályból (56, 58) hígítás nélkül vételezünk és hordunk fel a formafalakra (12a, 12b); valamint az azonnal használható formafalkezelő anyag minimum 98 tömegszázalékban kenési és leválasztó tulajdonságokkal bíró anyagokat tartalmaz, és maximum 2 tömegszázalékban tartalmaz olyan segédanyagokat, mint baktericidek, emulgeátorok, oldószerek.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a használatkész formafalkezelő anyag viszkozitása 20° C-on 50-2500 mPa.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalkezelő anyag lobbanáspontja legalább 280° C.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalkezelő anyagot legalább egy centrifugálporlasztásos, levegővezérlésű szóróelemmel (26) hordjuk fel a formafalakra (12a, 12b).
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalakra felhordott formafalkezelő anyag időegység alatt kibocsátott mennyiségét észleljük.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalakra (12a, 12b) felhordott formafalkeze14

   HU 225 188 Β1 lő anyag rétegvastagságát a legalább egy szóróelem (26) pályájának (B) változtatásával és/vagy a szóróelem (26) sebességének (v) a változtatásával és/vagy a szóróelem (26) által időegység alatt kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségének (V) a változtatásával vezéreljük.
7. 7. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalakkal (12a, 12b) történő hő közlésére vagy azokból hő elvonására megfelelően temperált közeget alkalmazunk.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalakra (12a, 12b) folyadékot bocsátunk, előnyösen permetezünk, és a folyadékot elgőzölögtetve hűtjük a formafalakat (12a, 12b).
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalak (12a, 12b) hűtésére lágyított vizet használunk.
10. 10. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hűtőfolyadékot a feltétlenül szükséges mennyiségnél nagyobb mennyiségben hordjuk fel a formafalakra (12a, 12b).
11. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalakról (12a, 12b) lefolyó hűtőfolyadékot összegyűjtjük, és tisztítás után újra felhasználjuk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadékkal való hűtés után a formafalakat (12a, 12b) szárítjuk, előnyösen szárazra fújjuk.
13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formafalaknak (12a, 12b) legalább egy meghatározott felületrészét (12f) egy hőátadó készülékkel (44) hőátadó módon érintkeztetjük.
14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőátadó készülék (44) legalább egy hőelnyelő és/vagy hőleadó testet (44b) tartalmaz, amelyet a formafalak (12a, 12b) temperálandó felületrészéhez (12f) illesztünk.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőelnyelő és/vagy hőleadó testet vagy testeket (44b) egymáshoz és/vagy egy hordozóelemre (44a) rugózóan szereljük.
16. 16. Berendezés (10) melegalakító forma (12) formafalainak (12a, 12b) előkészítésére egy formázási ciklus befejezése és a formázott darab formából (12) való eltávolítása után, a formafalak (12a, 12b) következő formázási ciklusra való előkészítéseként, előnyösen az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, azzal jellemezve, hogy a berendezés (10) tartalmaz

    - a formafalakkal (12a, 12b) való hőközlést vagy azoktól való hőelvonást eljárási tényezők és/vagy környezeti tényezők függvényében vezérlő temperálásvezérlőt (20a),

    - a formafalakra (12a, 12b) felhordandó formafalkezelő anyag mennyiségét vezérlő formafalkezelés-vezérlőt (20b), továbbá a berendezésnek

    - a temperálásvezérlő (20a) és formafalkezelés-vezérlő (20b) működését vezérlő, és a temperálásvezérlőt (20a) és a formafalkezelés-vezérlőt (20b) egymással koordináló, a formafalak (12a, 12b) kívánt hőmérsékletre történő temperálását a formafalkezelő anyag felhordása előtt végrehajtató vezérlőegysége (20) van.
17. 17. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy azonnal használható formafalkezelő anyagot tartalmazó szállítótartályt (56, 58) és a formafalkezelő anyagot a szállítótartályból (56, 58) vételező és a formafalakra (12a, 12b) való felhordás céljából a formafalkezelés-vezérlőhöz (20b) továbbító lefejtőkészüléket (64) tartalmaz.
18. 18. A 17. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább két darab szállítótartállyal (56, 58) van ellátva, amelyek közül legalább egy szállítótartály (56) össze van kapcsolva a szállítótartályban (56) lévő anyagot kibocsátó szóróelemmel (26), míg legalább egy másik szállítótartály (58) kiürítésre kész készenléti állapotban van tartva.
19. 19. A 18. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább egy centrifugálporlasztásos, levegővezérlésű szóróelemmel (26) rendelkezik, amely a formafalkezelő anyagot kibocsátja.
20. 20. A 19. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább egy darab formafalkezelő anyagot kibocsátó szóróelemhez (26) a kibocsátott formafalkezelő anyag mennyiségét (V) észlelő mérőeszköz (60) van hozzárendelve.
21. 21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a formafalakra (12a, 12b) hőközlő vagy hőelvonó folyadékot bocsátó eszközzel, előnyösen szóróelemmel (24) van ellátva.
22. 22. Szóróelem (26; 26'; 26”) melegalakító forma (12) formafalainak (12a, 12b) formafalkezelő anyaggal való beszórására, előnyösen a 17-22. igénypontok bármelyike szerinti berendezésben (10) való használatra, például az 1-16. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására, ahol a szóróelemnek (26; 26’; 26”)

    - forgástengely (R) körül forgathatóan szóróelemházba (116; 116’; 116”) szerelt forgórésze (110) van, amely forgórész (110) egyik hosszanti végéhez porlasztóelem (114; 114'; 114”) van erősítve; továbbá a szóróelemnek (26; 26’; 26”)

    - a formafalkezelő anyagot továbbító tápcsatornája (124) van, amelyből a formafalkezelő anyag a porlasztóelemre (114; 114’; 114”) érkezik, és

    - a porlasztóelem (114; 114’; 114”) által elporlasztott formafalkezelő anyagot a beszórandó formafalak felé (12a, 12b) irányító vezérlőlevegőt továbbító tápcsatornája (128) van, és

    - a vezérlőlevegő tápcsatornájának (128) a kiömlőnyílása (130b, 130b’, 130b”) a porlasztóelem (114; 114’; 114”) külső kerülete környezetében van, azzal jellemezve, hogy a vezérlőlevegő tápcsatornájának (128) gyűrű alakú tápcsatornarésze (130) van, amely áramlásirányban a kiömlőnyílás (130b) előtt van elhelyezve, és a vezérlőlevegő tápcsatornáját (128) legalább részben a szóróelemház (116) fejrésze (116d) képezi, amely a szóróelemház (116) testéhez (116c) képest mozgatható, előnyösen programvezéreit szervohajtással mozgatható.

    HU 225 188 Β1
23. 23. A 22. igénypont szerinti szóróelem, azzal jellemezve, hogy a vezérlőlevegő tápcsatornájának (128) kiömlőnyílása (130b) a porlasztóelem (114; 114’; 114”) körüli kör alakú résként van kialakítva.
24. 24. A 22. igénypont szerinti szóróelem, azzal jelle- 5 mezve, hogy a gyűrű alakú tápcsatornarészt (130) sugárirányban külső oldalon a fejrész (116d), míg sugárirányban belső oldalon a szóróelemház (116) teste (116c) határolja.
25. 25. A 22. igénypont szerinti szóróelem, azzal jellemezve, hogy a vezérlőlevegő tápcsatornája (128) vagy tápcsatornarésze (130) a kiömlőnyílás (130b) környezetében a vezérlőlevegő kiömlési irányában kúposán szűkülőre van kialakítva.