CH654763A5

CH654763A5 - Verfahren zur herstellung eines giesskernes.

Info

Publication number: CH654763A5
Application number: CH665781A
Authority: CH
Inventors: Nagato Uzaki; Toshihisa Komori; Kazuharu Matui; Shigehiro Toyoda
Original assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1981-10-19
Publication date: 1986-03-14
Also published as: GB2088261B; FR2499433B1; FR2499433A1; GB2088261A; DE3133431A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Giesskernes, bei welchem ein ein mittels eines Gases härtbares Bindemittel enthaltender Giessereisand aus einem Vorratsbehälter über eine Sandzufuhröffnung eines Kernformkastens in einen in letzterem gebildeten Formhohlraum geleitet wird, um diesen zu füllen, und zur Erhärtung dieses Giessereisandes ein Härtgas durch dieses hindurchleitet.

Das Verfahren zur Herstellung eines Kernes aus ein ein mittels eines Gases härtbares Bindemittel enthaltender Giessereisand ist bereits als Kaltform- oder S02-Verfahren bekannt, bei dem der ein mittels einem Gas härtbaren Bindemittel enthaltende Giessereisand in einen Kernformkasten eingefüllt und dann zum Aushärten des Bindemittels ein Gas durch den im Kernformkasten eingefüllten Giessereisand geleitet wird, um den Giessereisand zu verfestigen.

Normalerweise wird das Beschicken des Kernformkastens mit dem Giessereisand als erster Schritt des Kaltformoder S02-Verfahrens mit Hilfe komprimierter Luft nach dem Blasverfahren durchgeführt. Auch die Anwendung des Härtgases wird durch direktes Blasen von komprimierter Luft oder komprimiertem C02-Gas in den Giessereisand bewerkstelligt.

Bei den Kernformmaschinen, welche komprimierte Luft verwenden, ist es erforderlich, Spannmittel vorzusehen, um den Kernformkasten fest zusammenzuspannen, da sonst der letztere infolge des während der Giessereisand- bzw. Härtgaseinleitung herrschenden Innendruck unerwünschterweise geöffnet und Giessereisand bzw. Härtgas nach aussen austreten würde. Zusätzlich muss bei diesem Verfahren der Kernformkasten aus einem Material gemacht werden, welches diesen Innendruck aushalten kann. Als Folge davon weisen die dazu erforderlichen Maschinen unvermeidlich unpraktisch grosse Abmessungen auf und sind kompliziert in der Konstruktion, was wiederum den Betrieb erschwert.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Giessereikernen bei welchem keine Spannmittel zum Zusammenspannen des Kernformkastens erforderlich sind, die letzteren schwächer als bisher ausgebildet werden können, der Formhohlraum gleichmässig mit Giessereisand gefüllt werden kann, bei welchem ferner genügend Härtgas in den im Formhohlraum sich befindenden Giessereisand eingeführt werden kann ohne dass Härtgas unerwünschterweise in die Umgebungsatmosphäre austritt, und welches mit niedrigen Betriebskosten und ohne Umweltverschmutzung durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man nach dem Schliessen der Sandzufuhröffnung den im Kernformkasten vorhandenen Formhohlraum evakuiert, darauf die Sandzufuhröffnung öffnet, so dass der Giessereisand zur Beschickung des Formhohlraumes aus dem Vorratsbehälter in den Formhohlraum gelangen kann, dann eine Härtgasquelle mit dem Formhohlraum verbindet, und den Gasdruck im mit Giessereisand gefüllten Formhohlraum bis auf einen Unterdruck reduziert, so dass das Härtgas den im Formhohlraum sich befindenden Giessereisand zu dessen Aushärtung durchdringt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Formhohlraum über ein Absperrventil mit einem Behälter verbindet, das Absperrventil schliesst und den Behälter evakuiert, darauf das Absperrventil öffnet, um zu bewirken, dass Giessereisand zur Füllung des Formhohlraumes aus dem Vorratsbehälter in den letzteren gelangt, dass man dann eine Härtgasquelle mit dem Formhohlraum verbindet, das Absperrventil schliesst und den Behälter evakuiert, und dann das Absperrventil öffnet, um zu bewirken, dass das Härtgas den im Formhohlraum sich befindenden Giessereisand zu dessen Aushärtung durchdringt.

Vorteilhafte Weiterausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6 resp. 7 bis 10.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Kernformmaschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Betriebszustand der Beschickung der Kernform mit Kernsand;

Fig. 2 einen Querschnitt analog Fig. 1 im Betriebszustand der Anwendung von Druckgas auf den Kernsand;

Fig. 3 und 4 im Querschnitt zwei weitere beispielsweise Ausführungsformen von Kernformmaschinen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Nachstehend wird eine erste beispielsweise Ausführungsform einer Kernformmaschine anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.

Ein Saugkasten 1 ist in seinem Innern mit einer Vakuumkammer 2 versehen, welche über eine Mehrzahl von im oberen Wandteil des Saugkastens 1 angeordneten Entlüftungslöchern 3 mit der Oberseite des letzteren in Verbindung steht. Ein auf dem Saugkasten 1 angeordneter Kernformkasten 6 besteht aus einer linken Kernformkastenhälfte 4 und einer rechten Kernformkastenhälfte 5.

Die linke Kernformkastenhälfte 4 ist an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung 4a versehen, welche mit einem im Innern der linken Formkastenhälfte 4 verlaufenden Luftleitungskanal 4b in Verbindung steht. Analogerweise ist die rechte Kernformkastenhälfte 5 an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung 5a versehen, welche mit einem im Innern der rechten Kernformkastenhälfte 5 verlaufenden Luftleitungskanal 5b in Verbindung steht. Die durch die rechte und die linke Kernformkastenhälfte 4 und 5 gebildete Kernform ist mit dem Überweisungszeichen 6a versehen. Eine mit einer Sandzufuhröffnung 7a versehene Folie 7 ist derart auf dem Kernformkasten 6 angeordnet, dass die Sandzufuhröffnung 7a auf eine Sandzufuhröffnung 6b des Kernformkastens 6 ausgerichtet ist. Die Luftleitungskanäle 3,4b und 5b sind mit Ventilen 8 versehen, so dass nur Luft durch diese Luftleitungskanäle strömen kann.

Ein auf dem Kernformkasten 6 angeordneter Verbindungsrohrstutzen 9 steht einerseits mit der Sandzufuhröffnung 6b des Kernformkastens 6 und anderseits über ein Absperrventil 10 mit einem Trichter 11 in Verbindung. Ein Saugrohr 12 ist an seinem einen Ende mit der Vakuumkammer 2 und an seinem anderen Ende mit einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) verbunden. Der ein mittels Gas härtbarer Kernsand ist mit dem Bezugszeichen 13 versehen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, bei welcher die Folie 7 den vorgängig auf der Oberseite des Saugkastens 1 angeordneten Kernformkasten 6 überdeckt, wobei die Sandzufuhröffnung 7a in der Folie 7 auf die Sandzufuhröffnung 6b des Kernformkastens 6 ausgerichtet ist, und der mit dem Trichter 11 über das Absperrventil 10 verbundene Verbindungsrohrstutzen 9 derart auf der Oberseite des Kernformkastens 6 angeordnet ist, dass er mit der Sandzufuhröffnung 6b in Verbindung steht, wird die im Innern des Kernformkastens 6 gebildete Kernform 6 durch einen über das Saugrohr 12, die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungslöcher 3 ausgeübten Unterdruck evakuiert, wenn die mit dem Saugrohr 12 verbundene Vakuumpumpe (nicht dargestellt) in Betrieb gesetzt wird, wodurch die Folie 7 infolge des Unterdruckes auf der Aussenseite des Kernformkastens 6 zur Anlage kommt, wonach der im Trichter 11 sich befindende Kernsand 13 bei Öffnung des Absperrventils 10 über den Verbindungsrohrstutzen 9 in die Kernform 6a geleitet wird.

Nachher wird die Vakuumpumpe angehalten, und nach dem Schliessen des Absperrventils 10 der Trichter 11 sowie die Folie 7 vom Kernformkasten 6 abgehoben. Der Saugkasten 1 und der Kernformkasten 6 sind mit Führungszapfen und zugeordneten Führungsbohrungen versehen. Dann wird nach der Anordnung einer Abdeckplatte 14 auf dem oberen Mittelteil des die Kernform 6a ausfüllenden Sandes 13 ein an seiner Unterseite mit einer Ausnehmung 15 sowie mit einer zentralen Gaszufuhr öffnung 16 versehener Abdeckteil 17 derart auf der Oberseite des Formkastens 6 angeordnet, dass es den Kemsand 13, wie aus Fig. 2 ersichtlich, überdeckt. Anschliessend wird die Folie 7 derart angeordnet, dass sie den Kernformkasten 6 und den Abdeckteil 17 derart überdeckt, dass die Gaszufuhröffnung 7b auf die Gaszufuhröffnung 16 des Abdeckteiles 17 ausgerichtet ist. Eine die Form eines umgekehrten U aufweisende Kappe 21, welche über ein Absperrventil 18 sowie eine Leitung 19 mit einer Härtgas abgebenden Quelle 20 verbunden ist, ist derart auf der Folie 7 angeordnet, dass sie die Gaszufuhröffnung 7b überdeckt.

Anschliessend wird das Absperrventil 18 geöffnet und die Vakuumpumpe (nicht dargestellt) in Betrieb gesetzt, so dass das Innere des Kernformkastens 6 über die Saugleitung 12 und die Vakuumkammer 2 evakuiert wird, so dass das in der Härtgasquelle 20 vorhandene Härtgas über die Leitung 19, das Absperrventil 18, die Kappe 21 sowie die Gaszufuhröffnung 16 in die Ausnehmung 15 gesogen wird. Das Härtgas wird darauf durch den Abdeckteil 14 verteilt und mittels einer nicht dargestellten Desoderierungseinrichtung eingeleitet, und strömt darauf durch den im Kernformkasten 6 sich befindenden Kernsand 13, die Entlüftungslöcher 3, die Vakuumkammer 2 und die Saugleitung 12. Das Härtgas strömt auf diese Weise für eine vorbestimmte Zeitdauer durch das im Kernformkasten 6 sich befindende Kernsand 13 um den letzteren zu härten. Dann wird das Absperrventil 18 geschlossen und die Kappe 21 von der Oberseite des Abdeck-

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Bei der dargestellten Ausführungsform sind der Kernformkasten 6 sowie der Abdeckteil 17 zur Verhinderung eines Luftverlustes von der Folie 7 überdeckt. Es ist überflüssig zu erwähnen, dass die Anordnung der Folie 7 nicht unbedingt erforderlich ist, und die Aushärtung des Kernes auch ohne eine solche Folie bewerkstelligt werden kann. Es ist auch möglich, die Folie 7 direkt auf dem Kernformkasten 6 und die Kappe 21 auf dem letzteren anzuordnen, wodurch der Abdeckteil 17 und die Abdeckplatte 14 eliminiert werden.

Das in Fig. 1 dargestellte Verfahren zur Einführung des Kernsandes kann auch durch ein Beschickungsverfahren gemäss Fig. 3 ersetzt werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird nach der Reduzierung des Druckes in einem Behälter 33 durch Schliessen des Absperrventils 31 und anschliessender Inbetriebsetzung der Vakuumpumpe 32 das Absperrventil 31 geöffnet, um die im Inneren des Kern-formkastens 6 sich befindende Kernform 6a über die Saugleitung 12, die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungslöcher 3 zu evakuieren. Als Konsequenz davon wird der Kernsand 13 aus dem Trichter 11 angesogen um selbst kleine Teile und Ecken der Kernform 6a auszufüllen.

Es ist auch möglich, anstelle des aus Fig. 1 ersichtlichen Beschickungsverfahrens das aus Fig. 4 ersichtliche Verfahren anzuwenden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird der Behälter 33 durch Schliessen der Absperrventile 31, 31 a und anschliessendes Starten der Vakuumpumpe 32 evakuiert. Dann wird durch Öffnen der Absperrventile 31,31a von der Oberseite über eine Kammer 34 und Lüftungslöcher 35 und von der Unterseite über die Vakuumkammer 2 und die Lüftungslöcher 3 ein Vakuum auf die Kernform 6a ausgeübt, so dass im Innern der letzteren ein Unterdruck herrscht, um den Kernsand aus dem Trichter 11 über eine Sandzufuhröffnung 36 abzusaugen. Da bei dieser Ausführungsform das Vakuum von der Ober- und von der Unterseite der Kernform 6a auf diese ausgeübt wird, kann die Kernform 6a selbst dann mit Kernsand gestopft werden, wenn die Kernform 6a eine solche Form aufweist, bei welcher es sonst schwierig ist, die oberen und unteren Teile derselben mit Kernsand zu stopfen.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich, wird der unerwünschte Austritt und Verlust an Kernsand und Härtgas trotz der Elimination der Kernformkasten-Klemmittel vermieden, da die Beschickung mit dem Kernsand sowie die Anwendung und Durchdringung mit dem Härtgas unter Anwendung von Unterdruck bewirkt wird. Aus dem gleichen Grund ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren die Verwendung von billigeren Kernformkasten aus Holz.

Das erfindungsgemässe Verfahren welches die obgenann-ten Vorteile aufweist, kann mit einer einfachen Einrichtung durchgeführt werden, was einen grossen Fortschritt auf diesem Gebiet der Technik darstellt.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zur Herstellung eines Giesskernes, bei welchem ein ein mittels eines Gases härtbares Bindemittel enthaltender Giessereisand aus einem Vorratsbehälter über eine Sandzufuhröffnung eines Kernformkastens in einen in letzterem gebildeten Formhohlraum geleitet wird, um diesen zu füllen, und zur Erhärtung dieses Giessereisandes ein Härtgas durch dieses hindurchleitet, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Schliessen der Sandzufuhröffnung (6b) den im Kernformkasten (6) vorhandenen Formhohlraum (6a) evakuiert, darauf die Sandzufuhröffnung (6b) öffnet, so dass der Giessereisand (13) zur Beschickung des Formhohlraumes (6a) aus dem Vorratsbehälter (11) in den Formhohlraum (6a) gelangen kann, dann eine Härtgasquelle (20) mit dem Formhohlraum (6a) verbindet, und den Gasdruck im mit Giessereisand (13) gefüllten Formhohlraum (6a) bis auf einen Unterdruck reduziert, so dass das Härtgas den im Formhohlraum (6a) sich befindenden Giessereisand (13) zu dessen Aushärtung durchdringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der Evakuation des im Kernformkasten (6)

sich befindenden Formhohlraumes (6a) eine mit einer Sandzufuhröffnung (7a) versehene flexible Folie (7) derart über dem Kernformkasten (6) anordnet, dass der letztere durch die Folie (7) abgedeckt wird und deren Sandzufuhröffnung (7a) auf die Sandzufuhröffnung (6b) des Kernformkastens (6) ausgerichtet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Beschickung des Formhohlraumes (6a) mit Giessereisand (13) einen mit einer Gaszufuhröffnung (16) versehenen Abdeckteil (17) auf der Sandzufuhröffnung (6b) anordnet, dann die Gaszufuhröffnung (16) mit der Härtgasquelle (20) verbindet und darauf den mit Giessereisand (13) gefüllten Formhohlraum (6a) evakuiert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Anordnung des Abdeckteiles (17) auf der Sandzufuhröffnung (6b) eine mit einer Gaszufuhröffnung (7b) versehene flexible Folie (7) derart über dem Kernformkasten (6) anordnet, dass der letztere durch die Folie (7) abgedeckt wird und die Sandzufuhröffnung (6b) auf die Gaszu-fuhröffnung (7b) ausgerichtet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuation des Formhohlraumes (6a) zur gleich-mässigen Beschickung desselben mit Giessereisand von dessen Unter- und Oberseite her erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man nach der Anordnung des eine Gaszufuhröffnung (16) aufweisenden Abdeckteiles (17) auf der Sandzufuhröffnung (6b) eine mit einer Gaszufuhröffnung (7b) versehene flexible Folie (7) auf dem Abdeckteil und Kernformkasten anordnet, um diese mit der Sandzufuhröffnung auf die Gaszufuhröffnung (16) ausgerichtet zu überdecken.

7. Verfahren zur Herstellung eines Giesskernes, bei welchem ein ein mittels eines Gases härtbares Bindemittel enthaltender Giessereisand aus einem Vorratsbehälter über eine Sandzufuhröffnung eines Kernformkastens in einen in letzterem gebildeten Formhohlraum geleitet wird, um diesen zu füllen, und zur Erhärtung dieses Giessereisandes ein Härtgas durch dieses hindurchleitet, dadurch gekennzeichnet, dass man den Formhohlraum (6a) über ein Absperrventil (31) mit einem Behälter (33) verbindet, das Absperrventil (31) schliesst und den Behälter (33) evakuiert, darauf das Absperrventil (31) öffnet, um zu bewirken, dass Giessereisand (13) zur Füllung des Formhohlraumes (6a) aus dem Vorratsbehälter (11) in den letzteren gelangt, dass man dann eine Härtgasquelle mit dem Formhohlraum (6a) verbindet, das Absperrventil (31) schliesst und den Behälter (33) evakuiert, und dann das Absperrventil (31) öffnet, um zu bewirken,

dass das Härtgas den im Formhohlraum (6a) sich befindenden Giessereisand (13) zu dessen Aushärtung durchdringt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Füllen des Formhohlraumes (6a) mit Giessereisand einen mit einer Gaszufuhröffnung versehenen Abdeckteil auf der Sandzufuhröffnung des Kernformkastens anordnet, die Gaszufuhröffnung mit einer Härtgasquelle (20) verbindet, das Absperrventil schliesst, nach der Schliessung des letzteren den Behälter evakuiert, und dann das Absperrventil öffnet, um zu bewirken, dass das Härtgas von der Härtgasquelle (20) in den Formhohlraum (6a) gelangt und den in letzterem sich befindenden Giessereisand (13) zu dessen Aushärtung durchdringt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter (33) zur gleichmässigen Beschickung der unteren und oberen Teile des Formhohlraumes (6a) mit diesen unteren und oberen Teilen verbunden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formhohlraum mit seinem oberen Teil über eine obere Vakuumkammer (34) sowie ein erstes Absperrventil (31a) und mit seinem unteren Teil über eine untere Vakuumkammer (2) sowie ein zweites Absperrventil (31) mit dem Unterdruckbehälter (33) verbunden ist, und die obere Vakuumkammer (34) über mindestens eine Entlüftungsbohrung (36) mit dem oberen Teil des Formhohlraumes (6a) und die untere Vakuumkammer (2) über mindestens eine Entlüftungsbohrung (3) mit dem unteren Teil des Formhohlraumes (6a) verbunden ist, so dass das Vakuum von der unteren und oberen Seite des Formhohlraumes (6a) auf diesen ausgeübt wird.