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Formeinrichtung zur Herstellung einer Giessform, insbesondere einer Sandgussform für Giessereien, mit einer von einem Träger gehaltenen Modellplatte mit mindestens einem Modell und einem das Modell umgebenden auf dem Träger aufliegenden Formrahmen zur Aufnahme der Formstoffmasse.
Bei der Herstellung von Giessformen wird beim Einfüllen der Formstoffmasse, die im Formraum befindliche Luft von der fallenden Formstoffmasse verdrängt. Dabei entstehen an extremen Formübergängen oder Modellpartien, wo die Luft nicht entweichen kann, sogenannte Lufteinschlüsse. Die hiebei eingeschlossene Luft wird dann beim Verdichten der Formstoffmasse komprimiert und verhindert damit ein Zubringen von Formstoff an diese Stellen, was zu schlechter Formqualität führt.
Es sind eine Reihe von Massnahmen bekannt, um solche Lufteinschlüsse zu vermeiden und dabei die Luft beim Verdichten abzuführen.
So werden z. B. bekannte Schlitzdüsen mit zum Teil unterschiedlicher Grösse oder auch Siebblechteile eingesetzt, durch welche hindurch die gestaute Luft abgeführt werden kann.
Solche Massnahmen befriedigen jedoch nicht überall, denn ein wesentlicher Freiraum solcher Abführöffnungen wird durch undurchlässige Partien der Schlitzdüsen oder Siebblechteilen, d. h. der Stege zwischen den einzelnen Öffnungen oder dem Zwischenraum der einzelnen Entlüftungsteile, abgedeckt und damit ein ungehindertes Durchströmen von Luft od. dgl. verhindert.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher die Nachteile des Standes der Technik eliminiert werden können und mit welcher auf einfache Weise eine ungehinderte Abführung von Luft an jeder gewünschten Stelle der Form gewährleistet werden kann.
Erfindungsgemäss geschieht dies mittels einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ferner durch die in den Kennzeichen der entsprechenden Ansprüche 1 bis 7 genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Formeinrichtung, Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrösserter Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 4, und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 3.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Einrichtung mit einem Modellplattenträger-l-, der auf einer Hubplatte --2- einer Hubeinrichtung angeordnet ist. Im Modellplattenträger-l-ist eine Modellplatte --3-- eingesetzt, die von einer Distanzpiatte --4-- abgestützt ist. Umfänglich der Modellplatte --3-- ist ein auf dem Modellplattenträger --1-- aufliegender Formrahmen --5-- aufge- setzt. Dieser Formrahmen --5-- dient in bekannter Weise zur Aufnahme einer Formstoffmasse, die verdichtet eine Giessform ergibt.
Auf der Modellplatte --3-- ist ein Modell --6-- aufgesetzt, das in Abweichung zu bekannten Ausführungen auf einem plattenförmigen Einlegeteil --7-- abgestützt ist. Der Einlegeteil --7-und das Modell --6-- sind mit der Modellplatte --3-- starr verbunden. Das Modell --6-weist hiebei an dessen gesamten Auflagefläche --8-- zum Einlegeteil --7-- abgesetzte Partien - auf, wodurch zum Einlegeteil --7-- ein Spalt --10-- entsteht. Der Zwischenraum dieses Spaltes --10-- ist kleiner oder gleich dem Durchmesser eines Formstoffpartikels gewählt. Als vorteilhaftes Mass für den Spalt hat sich ein solches von 0, 2 mm erwiesen.
Zur Durchleitung eines gasförmigen Mediums, im vorliegenden Fall der durch die Verdichtung der Formstoffmasse verdrängten Luft, sind im Einlegeteil --7-- eine Mehrzahl von
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sowohl durch die Distanzplatte --4-- verschlossen als auch durch Anschlussbohrungen --14-- weiter- geführt sein können. In einem Fall können die Bohrungen --13-- zur Aufnahme und Akkumulierung der verdrängten Luft im andern Fall zur Durchleitung von gespannter oder abführender Luft genutzt werden. Die weitergeführte Anschlussbohrung --14-- mündet in ein Durchgangsloch --15-im Modellplattenträger-l-bzw. der Distanzplatte --4--. Dieses Durchgangsloch --15--, mit Vorteil sind es mehrere, kann dann durch eine Leitung --24-- mit der Umgebungsatmosphäre
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oder mit einem ein Medium, z. B.
Druckgas, enthaltenden Behälter --16-- verbunden sein.
An der Randzone der Modellplatte --3-- ist, wie vorgängig beschrieben, ein das Modell - 6-- umgebender Formrahmen --5-- auf dem Träger --1-- aufgesetzt, wobei die Innenseite --17-- des Formrahmens-5-- um ein bestimmtes Mass über die Randzone der Modellplatte --3-- übergreift. Hiedruch wird zwischen der Oberseite der Modellplatte --3-- und der Unterseite des Formrahmens Spalt --10a-- gebildet, dessen Zwischenraum kleiner als der Durchmesser eines Formstoffpartikels gewählt ist.
Entlang des Umfanges der Modellplatte --3-- ist ein den Spalt --10a-- zwischen dem Formrachmen --5-- und der Modellplattenoberseite --18-- fortsetzender Ringspalt --19-- ähnlicher Abmessung wie Spalt --10-- angeordnet. Dieser Ringspalt --19-- führt in einen Ringraum --20--, der durch eine an der Modellplatte --3-- angebrachte Schrägfläche --21-- erzeugt wird. Der von der Schrägfläche --21-- erzeugte Ringraum --20-- kann mit in der Distanzplatte - 4-- angebrachten Durchgnagslöchern --22-- verbunden sein, welche durch Anschlusslöcher --23-im Modellplattenträger-l-mit der Umgebungsatmosphäre oder ebenso auch durch die Leitung --24-- mit einem Behälter --16-- für das Gas od. dgl. verbunden sind.
Das Gesamtvolumen sowohl des durch die Schrägfläche --21-- gebildeten Raumes --20-- als auch desjenigen der Bohrungen --13-- und Durchgangslöcher --11, 14,15 bzw. 22, 23-- ist stets grösser gewählt als das durch den Spalt --10, 10a, 19-- erzeugte Volumen. Vorzugsweise beträgt hiebei das grössere Volumen ein Mehrfaches des Spaltvolumens.
Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform, wobei in Abweichung zur Ausführung nach Fig. 1 und 2 der Modellspalt --25, 25a-- vertikal geführt ist. Es ist jedoch ohne weiters möglich auch andere Richtungen der Spaltführung anzuwenden.
Die hiebei dargestellte Einrichtung zeigt ein Modell --26--, das in eine Modellplatte --27--
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eingreift. Solche Fixieransätze werden verwendet, um ein Bewegen des Modelles, im speziellen bei dünnen Modellteilen, beim Verdichten des Formstoffes zu vermeiden.
Der Kontur des Modelles --26-- entlang sind mit bestimmtem Abstand sogenannte Einlegeteile --30-- in die Modellplatte --27-- eingesetzt, die mit der Modellplatte --27-- sowohl lösbar mittels nicht dargestellten Schrauben, als auch unlösbar beispielsweise mittels Kleben verbunden sein können.
Zwischen den Einlegeteilen --30, 30a-- und entlang der Kontur des Modelles --26-- ist ein Spalt --25, 25a-- gebildet, dessen Zwischenraum kleiner oder gleich dem Durchmesser eines Formstoffpartikels gewählt ist. Wie schon vorerwähnt, hat sich ein Zwischenraum mit einem Seitenabstand von zirka 0, 2 mm als vorteilhaft erwiesen.
Die Einlegeteile --30, 30a-- können sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff od. dgl. gefertigt sein. An der Unterseite des Einlegeteiles --30, 30a--, im Bereich des Spaltes --25, 25a-ist eine umlaufende Schrägfläche --31-- vorgesehen, durch welche ein Hohlraum --32, 32a-- gebildet ist, dessen Volumen grösser ist als das durch den Spalt --25, 25a-- begrenzte Spaltvolumen.
In den von der Schrägfläche --31, 31a-- gebildeten Hohlraum --32, 32a-- münden mehrere, auf den Hohlraum --32, 32a-- gleichmässig verteilte Bohrungen --33, 33a--, deren Gesamtquerschnitt gleichfalls grösser ist als derjenige des umlaufenden Spaltes --25, 25a--.
Das Volumen des Hohlraumes --32, 32a-- und das der Bohrungen --33, 33a-- ist ähnlich wie bei Fig. 1 und 2 beschrieben, so gross gewählt, damit die durch die Formstoffmasse verdrängte Luft aufgenommen werden kann.
Die Bohrungen --33, 33a-- können sowohl als sogenannte Sacklöcher, als auch als durchgehende Löcher ausgebildet sein. Hiebei können die durchgehenden Löcher mit nicht dargestellten Öffnungen mit der Umgebungsatmosphäre verbunden sein.
Obwohl die Bohrungen --33, 33a-- und auch die Hohläume --32, 32a-- primär zur Akkumulierung der von der Formstoffmasse verdrängten Luft vorgesehen sind, können diese auch zur Durchleitung eines gasförmigen Mediums genutzt werden. Vorgesehen sind beispielsweise C02 bei Verwendung eines kalthärtenden Formstoffes oder von hochgespannter Luft zur Unterstützung des Ablösens der Form vom Modell.
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Hiebei können die Bohrungen dann mit Leitungen verbunden sein, die an entsprechende Behälter für die Medien angeschlossen sind, wie ähnlich bei Fig. 1 und 2 beschrieben.
Die mit der Einrichtung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die gute Ableitung der verdrängten Luft eine homogene Verdichtung der Formstoffmasse entsteht, durch welche die Kantenschärfe an diesen Formteilen wesentlich verbessert werden kann und dadurch eine Kostensenkung durch Verminderung der Putzarbeit erreicht wird.
Zur Anwendung gelangt diese Einrichtung sowohl beim traditionellen Pressverfahren als auch Druckstoss-Verfahren, wobei der Druckstoss zum einen durch eine schlagartige Entspannung eines hochgespannten Gases als auch durch eine exotherme Reaktion eines zündfähigen Brennstoffgemisches erzeugt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Formeinrichtung zur Herstellung einer Giessform, insbesondere einer Sandgussform für Giessereien mit einer von einem Träger gehaltene Modellplatte, mit mindestens einem Modell und einem das Modell umgebenden auf dem Träger aufliegenden Formrahmen zur Aufnahme der Formstoffmasse, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kantenbereichen, die sich aus dem Zusammenfügen von Modellplatte (3,27) und Modell (6,26) und Modellplatte (3,27) und Formrahmen (5) ergeben, Abzugsspalten (10, lOa, 19,25, 25a) zur Durchleitung eines gasförmigen Mediums vorgesehen sind.