DD240155A1

DD240155A1 - Verfahren zur herstellung von giessformen

Info

Publication number: DD240155A1
Application number: DD27969985A
Authority: DD
Inventors: Hasso Hoeber
Original assignee: Giesserei Und Maschinenbau Fer
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1986-10-22

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Giessformen fuer Gussstuecke auch komplizierter Konfiguration durch Verdichtung tongebundener Formstoffe bei geringer Schallemission hergestellt werden koennen und das auf Maschinen praktizierbar ist, die in ihrer Gestaltung den bekannten Ruettelpressformmaschinen entsprechen. Dabei soll der Formstoff in einer aus Modellplatte, Formkasten und Fuellrahmen bestehenden Kammer verdichtet werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einer ersten Stufe die Kammer in eine solche vorzugsweise harmonische Schwingung versetzt wird, die dem Formstoff eine periodische vertikale Wurfbewegung erteilt, bei der die Dauer einer Wurfperiode mindestens so lang wie eine Schwingperiode der Kammer waere und die Wurfdauer durch eine vertikale nach unten gerichtete Aufkraft auf den Formstoff so korrigiert wird, dass das Zusammentreffen von Formstoff und Kammerboden (Modellplatte) im jeweiligen Nulldurchgang eine vollendete Schwingperiode der Kammer erfolgt und in einer zweiten Stufe die Aufkraft wesentlich erhoeht wird.

Description

p[MPa] = (3,9...4,5) · 1(T⁴ · Formstoffhöhe [cm]

ausübt und in der zweiten Stufe der Druck auf mindestens 0,2 MPa erhöht wird.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfrequenz zwischen 20 und 40Hz liegt.

4. Verfahren nach Punkt 1,2 und 3,dadurch gekennzeichnet, daß in der 2.Stufe die Kammer nicht mehr in Schwingung versetzt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus tongebundenen Formstoffen durch Verdichtung des Formstoffs in einer schwingenden aus Modellplatte, Formkasten und Füllrahmen bestehenden Kammer.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das verbreiteste Verfahren zur Herstellung von Gießformen ist das Rütteln mit gleichzeitigem und/oder nachfolgendem Pressen.

Die Verdichtung des Formstoffs geschieht beim Rütteln dadurch, daß die mit Formstoff gefüllte Kammer periodisch auf eine bestimmte Höhe angehoben, dann fallengelassen und der Fall schlagartig durch Aufprall der Kammer auf eine gegenläufig bewegte Masse verzögert wird. Die Verzögerung beträgt dabei bis über das 200fache der Erdgravitation.

Mit diesem Verfahren wird zwar eine gute Verdichtung erreicht, jedoch entsteht dabei eine erhebliche Schallemission, die moderne arbeitshygienische Erfordernisse weit übersteigt.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Formstoff durch Pressen verdichtet und dabei die Fließfähigkeit des Formstoffs durch Vibration erhöht wird (z. B. DE-OS 2843598). Es ist auch vorgeschlagen worden, durch langsamen Druckaufbau bei einem defimierten Druckgradienten das Verdichtungsergebnis zu verbessern.

Mit diesem Verfahren konnten zwar gegenüber der Verdichtung nur durch Pressen die Preßkräfte und gegenüber der Rüttelverdichtung die Schallemission gesenkt werden, jedoch wurde ein der Rüttelverdichtung vergleichbarer Verdichtungseffekt nicht erreicht.

Ziel der Erfindung -

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus tongebundenen Formstoffen, das den modernen arbeitshygienischen Forderungen, insbesondere hinsichtlich der Schallemission, gerecht wird, das auf Maschinen mit geringem technischem und energetischem Aufwand bei unproblematischer Bereitstellung der Energieform praktizierbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Gießformen für Gußstücke auch komplizierter Konfiguration durch Verdichtung tongebundener Formstoffe bei geringer Schallemission hergestellt werden können und das einem dem Rüttel- bzw. Rüttelpreßverdichten vergleichbarer Verdichtungseffekt erzielt. Das Verfahren soll auf Maschinen praktizierbar sein, die die arbeitstechnischen Vorteile der bekannten Rüttel- bzw. Rüttelpreßmaschinen aufweisen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer ersten Stufe die Kammer in eine solche vorzugsweise harmonische Schwingung mit vertikaler Amplitude versetzt wird, die dem Formstoff eine periodische vertikale Wurfbewegung erteilt, bei der die Dauer einer Wurfperiode mindestens so lang wie eine Schwingperiode der Kammer wäre und die Wurfdauer durch eine vertikale nach unten gerichtete Auf kraft auf den Formstoff so korrigiert wird, daß das Zusammentreffen von Formstoff und Kammerboden (Modellplatte) im jeweiligen Nulldurchgang einer vollendeten Schwingperiode der Kammer erfolgt und in einer zweiten Stufe die Aufkraft wesentlich erhöht wird.

Mit einem derartigen Verfahren gelingt es, bei geringer Schallemission den Formstoff durch eine periodische schlagartige Verzögerung beim Zusammenprall mit einer Modellplatte zu verdichten, ohne daß große Massen aufeinanderschlagen, die beim Rüttelverdichten für die unzulässig hohe Schallemission ursächlich sind. Weiterhin weist dieses Verfahren den Vorteil auf, daß es auf Maschinen praktizierbar ist, die in ihrer Gestaltung den bekannten Rüttelpreßformmaschinen entsprechen und damit deren arbeitstechnische Vorteile genutzt werden können. Die erhöhte Preßkraft der zweiten Stufe bewirkt die vorteilhafte Verfestigung des Formrückens, die beispielsweise zur Abformung von Speisern und Eingußtümpeln erforderlich ist.

Vorteilhaft ist es, wenn in der ersten Stufe die Schwinggeschwindigkeit der Kammer im Maximum mindestens 20cm/s beträgt und die Aufkraft einen Druck auf die Formstoffoberfläche in der Größe

p[MPa] = (3,9...4,5) 10~³ · Formstoffhöhe (cm)

ausübt und in der zweiten Stufe der Druck auf mindestens 0,2MPa erhöht wird.

Durch die Wahl dieser Parameter wird eine optimale Verdichtung erzielt, bei der die Wurf höhe des Formstoffs relativ klein bleibt, so daß der Gasaustausch im periodisch entstehenden Raum zwischen Formstoff und Kammerboden unproblematisch ist.

Zweckmäßig ist es, wenn die Schwingfrequenz zwischen 20 und 40 Hz liegt.

Dieser Frequenzbereich bewirkt den Vorteil, daß der erforderliche Energieaufwand durch die Minimierung der Erregerkräfte gering ist.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kammer in der zweiten Stufe nicht mehr in Schwingungen versetzt wird. Durch die Verkürzung der Vibrationsdauer ergibt sich eine weitere Verringerung des Dauerschallpegels.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Figur 1: Ein Diagramm einer Schwingungsperiode

Bei der Anwendung des Verfahrens wird ein Formkasten und ein diesem zugeordneter Füllrahmen fest mit einer Modellplatte verbunden und in die so gebildete Form kammer eine bestimmte Menge Formstoff vorzugsweise unter Nutzung der Schwerkraft eingefüllt. Nunmehr wird die Form kammer in der obenangegebenen Art und Weise mittels geeigneter und an sich bekannter Antriebe in eine periodische Auf- und Abbewegung versetzt, wobei diese Bewegung vorzugsweise als harmonische Schwingung ausgebildet wird. Dadurch wird der Formstoff periodisch, entsprechend der Beschleunigung, die ihm durch die schwingende Kammer nach oben erteilt wird, hochgeworfen und fällt auf Grund der Erdgravitation wieder auf seine Unterlage (Modellplatte) zurück.

Eine optimale Verdichtung wird erzielt, wenn der Aufprall des Formstoffs zum Zeitpunkt der größten Geschwindigkeitsdifferenz zwischen fallendem Formstoff und aufwärts schwingender Kammer erfolgt. Dieser Zeitpunkt ist der Nulldurchgang einer vollendeten Schwingperiode (Fig. 1). Um zu gewährleisten, daß der Zusammenprall zu dieser Zeit stattfindet, werden erfindungsgemäß die Schwingparameter so eingestellt, daß eine Wurfperiode des Formstoffs mindestens genau so lang wäre wie eine Schwingperiode der Modellplatte, aber durch eine Beschleunigung des Formstoffs nach unten zusätzlich zur Erdgravitation entsprechend verkürzt wird. Dies geschieht durch eine elastische Aufkraft, die zweckmäßigerweise mittels einer bekannten Preßplatte auf den Formstoff aufgebracht wird.

Es wurde gefunden, daß eine optimale Verdichtung erzielt wird, wenn die Schwinggeschwindigkeit der Kammer im Maximum mindestens 20cm/s und die Frequenz 20 bis 40 Hz beträgt, wobei die Aufkraft in Abhängigkeit von der Formstoffhöhe einen Druck auf die Oberseite des Formstoffs in der Größe von

pfMPa] = (3,9...4,5) · 10~⁴ Formstoffhöhe [cm]

ausübt.

Nach Erreichen eines diesem Verdichtungsregimes entsprechenden plastischen Verdichtungszustandes des Formstoffs wird der Preßdruck vorzugsweise auf 0,2 MPa erhöht, um auch dem Formrucken eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Während dieser Nachverdichtung ist die Schwingung der Formkammer nicht mehr erforderlich, da durch sie eine nennenswerte Verdichtungszunahme nicht mehr bewirkt wird.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Herstellung von Gießformen ays tongebundenen Formstoffen in einer aus Modellplatte, Formkasten und Füllrahmen bestehenden Kammer,dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe die Kammer in eine solche vorzugsweise harmonische Schwingung mit vertikaler Amplitude versetzt wird, die dem Formstoff eine periodische vertikale Wurf bewegung erteilt, bei der die Dauer einer Wurfperiode mindestens so lang wie eine Schwingperiode der Kammer wäre und die Wurfdauer durch eine vertikale nach unten gerichtete Aufkraft auf den Formstoff so korrigiert wird, daß das Zusammentreffen von Formstoff und Kammerboden im jeweiligen Nulldurchgang einer vollendeten Schwingungsperiode der Kammer erfolgt und in einer zweiten Stufe die Aufkraft wesentlich erhöht wird.
2. Verfahren nach Punkt 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsgeschwindigkeit der Kammer im Maximum mindestens 20cm/s beträgt und die Aufkraft einen Druck auf den Formstoff der Größe