DE1076901B - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Giessformen - Google Patents

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Gießformen.

Die übliche Art der Herstellung von Gießformen besteht darin, daß eine Sandform für den Guß in einem Formkasten angefertigt wird, welcher über ein Modell auf einer Modellplatte aufgesetzt wird, worauf nach reichlicher Füllung des Formkastens mit Sand dieser gestampft oder gerüttelt wird, derart, daß der Sand fest und dicht gegen das Modell angedrückt wird. Dieses Verfahren zur Herstellung der Gießformen genügt in vielen Fällen, doch befriedigt es dann nicht, wenn möglichst fein geglättete, feste Formoberflächen verlangt werden. Insbesondere treten Schwierigkeiten auf, wenn von feineren und schwierigeren Modellen eine Form mit einer entsprechend festen Formoberfläche abgenommen werden soll. Es sind bereits Kernblasmaschinen (beispielsweise in dem USA.-Patent 2 545 944) bekanntgeworden, die zum Blasen von Kernen komplizierter Form dienen und mit denen im allgemeinen eine sehr harte und feste Oberfläche an allen Stellen des Modells erzielt wird. Auch Gießformen können in gleicherweise geblasen werden, doch treten hierbei gewisse Schwierigkeiten auf, da solche Formkästen zum unmittelbaren Blasen von Gießformen gegen die Modellplatte und die Blaseinrichtung gut abgedichtet sein müssen und des weiteren nicht gestampft oder gerüttelt werden können. Darüber hinaus müssen solche Geräte sehr robust gefertigt sein und sind ziemlich kostspielig. Andererseits ist es nicht möglich, eine Gießform unmittelbar in den üblichen Gießereiformkästen zu blasen, da diese im allgemeinen mehrere und größere Durchbrechungen in den Seitenwänden besitzen und außerdem in jedem Fall noch eine Randleiste oder einen Vorsprung aufweisen, durch welche ein luftdichter Anschluß mit dem Verbindungsstück zur Kernblasmaschine behindert wird.

Nach der Erfindung wird nunmehr ein Formverfahren zum Herstellen von Gießformen durch Blasen in Vorschlag gebracht, bei welchem die Gießformen durchgehend feste und glatte Oberflächen aufweisen, das darin besteht, daß zunächst in einem Blasrahmen über einer Modellplatte eine Vorform durch Blasen hergestellt wird, die Vorform gemeinsam mit der Modellplatte von dem Blasrahmen abgezogen wird, dann an Stelle des Blasrahmens ein Formkasten über die auf der Modellplatte befindliche Vorform gesetzt wird, die Vorform innerhalb des Formkastens durch Pressen nachverdichtet und schließlich die fertige Form von der Modellplatte abgehoben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu dessen Durchführung erforderlichen Einrichtungen sind in den Zeichnungen beispielsweise erläutert, und zwar zeigen

Verfahren und Einrichtung
zum Herstellen von Gießformen

Anmelder:

The Osborn Manufacturing Company,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1955

Leon Frederick Miller, Rocky River, Ohio (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Fig. 1 bis 3 in schematischer Darstellung die aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen bei der Herstellung der Vorform in einer Blasformmaschine und

Fig. 4 bis 6 die weiteren Fertigungsstufen der, Gießform nach Umsetzen der Vorform auf eine Preßformmaschine.

Erfindungsgemäß wird die Formmasse, wie etwa der übliche Formsand, zunächst in einen Blasrahmen von dem Modell entsprechender Größe, in welchem sich das Modell befindet, geblasen. Die so erzielte Vorform wird sodann gemeinsam mit dem Modell aus dem Blasrahmen abgezogen und auf die Formpreßmaschine übergeführt. Hierauf wird der für den Guß bestimmte Formkasten über die Vorform gesetzt und die Vorform gepreßt, worauf der fertige Formkasten mit der Gießform von dem Modell abgenommen wird. In den Fig. 1 bis 3 sind die ersten Verfahrensstufen wiedergegeben. Der Formbläser besteht aus einem Fuß 1 und einem Kopf 2, welche durch Stützen oder Stangen 3 miteinander verbunden sind. In dem Fuß ist in einem Zylinder 6 ein breiter, auf und ab beweglicher Kolben 5 eingebaut, welcher auf dem Tisch 7 eine Transportplatte 8, die Modellplatte 9 und das Modell 10 trägt, wie in der beispielsweisen Darstellung das Modell für einen Kolbenring. Das Modell kann außerdem einen hochstehenden Stutzen 11 mit einer oder mehreren Rippen bis zum Modell 10 aufweisen, um einen Eingußkanal für die Gußform zu bilden, wenn letztere im Stapelguß Verwendung finden soll.

Der Kopf der Blaseinrichtung besitzt ein Membranluftventil 12, welches durch Preßluft über den Einlaß 13 gesteuert wird und dazu dient, in der OfEenstellung

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aus der Preßluftleitung 14 einen Druck im Innern des Blaskopfes zu erzeugen. Ein Abzugskanal 15 mit einem nicht dargestellten Ventil dient zum Ablassen des Überdruckes nach Beendigung des Blasvorganges. Unmittelbar unter dem Blaskopf befindet sich ein Randdichtungsring 16 mit einem Verteiler 17. Der Sandbehälter besteht aus einem oberen Verbindungsteil 18 in dichter Verbindung mit der Unterseite des Randdichtungsringes 16 und aus dem trichterförmigen Teil 19, welcher mit dem unteren Verbindungsstück 20 verbunden ist, das die Blasplatte 21 und den Blasrahmen 22 trägt. Die Blasplatte kann an den Rändern mit Entlüftungsbohrungen 23 und 24 versehen sein und weist im übrigen die entsprechend angeordneten Blasöffnungen 25, 26 und 27 auf.

Wie auch bei Kernblasmaschinen üblich, sind der Sandbehälter und dessen anliegende Teile 18 bis 22 verschwenkbar oder verschiebbar in eine Füllstellung unter einem Fülltrichter und in die Blasstellung gemäß der Darstellung ausgebildet. In Fig. 1 ist der Behälter mit Formsand vS* gefüllt und steht zum Blasen bereit, sobald der Kolben 5 sich in der oberen Stellung befindet, in welcher die Modellplatte fest gegen den Blasrahmen 22 angepreßt ist.

Nachdem die Modellplatte dementsprechend hochgehoben ist, wird Preßluft in den Blaskopf eingelassen, wodurch der Formsand durch die öffnungen in der Blasplatte 21 in den Blasrahmen 22 und um das Modell 10 herum eingeblasen wird, entsprechend der Darstellung in Fig. 2. Die so erhaltene Gießform hat die bekannten erwünschten Eigenschaften, wie sie die auf Blasmaschinen hergestellten Kerne besitzen, d. h., sie ist sehr fest, gleichmäßig verdichtet und hat an den Modellflächen einwandfrei glatte Sandfiächen.

Nunmehr wird der Kolben 5 mit dem Tisch 7 abgelassen, wie in Fig. 3 wiedergegeben, um die Vorform P aus dem Blasrahmen 22 abzuziehen. Vorzugsweise besitzt dieser Blasrahmen oben schwach nach innen geneigte Seitenwände, die einmal dazu dienen, das Abziehen der Vorform zu erleichtern, wie auch eine vorteilhafte Gestaltung der Vorform zu schaffen im Hinblick auf die nachfolgenden weiteren Fertigungsstufen.

Die Transportplatte 8, die Modellplatte 9, das Modell 10 und die Vorform P werden nunmehr von der Formblasmaschine abgenommen und auf den Tisch 28 einer Formpreßmaschine übergeführt, wie sie in den Fig. 4 bis 6 wiedergegeben ist. Eine solche Maschine besteht aus dem Fuß 29 mit einem Kolben 30, welcher sich in dem Zylinder 31 auf und ab verschieben kann. Der obere Rahmen 32 ist mit dem Fuß durch die Zug- oder Tragstangen 33 und 34 verbunden und trägt das Preßhaupt 35. Es wird nun ein Formkasten 36 auf die Modellplatte 9 aufgelegt, und zwar so, daß er eng die Vorform P am unteren Rande umfaßt. Entsprechend der nach oben verjüngten Ausbildung der Vorform ist zwischen den Seitenwänden des Formkastens und der Vorform ein gewisser Hohlraum vorhanden. Außerdem steht die Vorform eine gewisse Höhe über die Seitenwände des Formkastens hinaus und bietet dadurch einen bestimmten Sandüberschuß, der zur Ausfüllung des seitlichen Hohlraumes bis zur Höhe der Formkastenwände dient. Im Preßhaupt 35 befindet sich in Flucht mit dem Modellstutzen 11 eine zentrale Öffnung 37 zur ⁶S Aufnahme des oberen Endes dieses Stutzens.

Nunmehr wird der Kolben 30 mit der Tischplatte 28 hochgedrückt (s. Fig. S) und die Vorform gegen das Preßhaupt 35 gepreßt, um den Sandüberschuß oberhalb der Kanten des Formkastens 36 in den Hohlraum zu pressen. Im allgemeinen ist es nicht notwendig, die Gießform vor dem Pressen zu rütteln oder zu vibrieren, doch kann auf Wunsch eine solche Vorbehandlung in bekannter Weise durchgeführt werden.

Nach Beendigung des Fressens wird der Kolben 30 mit der Tischplatte 28 wieder abgesenkt, entsprechend der Darstellung in Fig. 6, wobei der Formkasten mit der Gießform sich von dem Preßhaupt 35 entfernt. Während des Absenkens des Modells werden die Kolben 38 und 39 in den Zylindern 40 und 41 angehoben, wodurch die Verlängerungsstangen der Kolben 42 und 43 gegen die Unterseite des Formkastens 36 stoßen und die Gießform von dem Modell abheben. Sodann wird der Formkasten mit der fertigen Gießform M von der Maschine abgenommen.

Die in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Gießformen eignen sich auch zum Stapelguß, indem eine gewisse Anzahl solcher Gießformen senkrecht übereinander aufgestellt wird, so daß das Gießmetall durch die zentralen, übereinanderliegenden Gießkanäle in die einzelnen Formen eintreten und durch die Anschnitte zu den Formhöhlungen 44 fließen kann. Natürlich können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Gießformen mit Ober- und Unterteil hergestellt werden, um allen gewünschten Gußstückformen zu genügen.

Das beschriebene Verfahren und die erläuterte Einrichtung arbeitet sehr wirtschaftlich, da das Blasen der Formen sehr schnell verläuft. Sie eignen sich zur Herstellung von Gießformen mit guter Oberfläche. Das abschließende Pressen dient dazu, die Vorformen in geeignete Formkästen zu überführen, wie auch zur gleichförmigen Verteilung und Verfestigung des gesamten Sandkörpers.

Es ist notwendig, daß der Formkasten sorgfältig auf die Vorform (Fig. 4) zentriert wird und daß der untere Rand des Formkastens mit dem unteren Rand der Vorform übereinstimmt. Der obere Teil der Vorformseiten soll im allgemeinen einen geringen seitlichen Abstand von den Formkastenwänden aufweisen, und ferner soll die Vorform über den oberen Rand des Formkastens hinausragen, insbesondere dann, wenn der Formsand auf gleiche Höhe mit der Oberkante des Kastens gebracht werden soll. Vorzugsweise ist die Wandung der Vorform nach oben verjüngt, oder die Seitenwände des Formkastens sind nach außen gerichtet, um den gewünschten Hohlraum für das Pressen zu bilden. Auch können beide Maßnahmen zugleich von Nutzen sein. Wenn jedoch ein Formkasten mit völlig übereinstimmend geneigten Wänden entsprechend der Vorform verwendet wird, ist die Freilassung eines Hohlraumes nicht erforderlich.

Da der Formsand bereits völlig fest und glatt in der geblasenen Vorform am Modell anliegt, genügt das Pressen in der abschließenden Verfahrensstufe, um eine fertige Gießform von hoher Güte und gleichmäßiger Dichte zu erhalten, ohne daß noch ein Rütteln erforderlich wäre. Wenn die Vorform etwas verjüngt geformt ist, wie in den Zeichnungen übertrieben dargestellt, kann der Formkasten auch mit geraden, üblichen Wandausbildungen versehen sein und noch die üblichen Rillen an den Wandungen aufweisen, wenn nur der untere Rand möglichst genau dem unteren Rande der Vorform angepaßt ist. Zum richtigen Absetzen der Formkästen auf der Modellplatte sind übliche Führungsstifte zu verwenden. Wenn der Blasl-ahmen 22 schließlich mit seitlich öffnenden Seitenwänden ausgestattet wird, ist es nicht erforder-

lieh, diesen Kastenwänden eine Neigung zu geben, um das Abziehen der Vorform zu erleichtern, und es kann dann auch ein Formkasten üblicher Form für die Vorform benutzt werden. Im allgemeinen ist jedoch eine konische Ausführung des Blasrahmens vorzuziehen. Wünschenswert ist jedoch immer, daß der Formkasten der Vorform angepaßt ist und so gut wie möglich an dieser dicht anliegt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Gießformen durch Blasen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einem Blasrahmen (22) über einer Modellplatte (10) eine Vorform (P) durch Blasen hergestellt wird, die Vorform gemeinsam mit der Modellplatte von dem Blasrahmen abgezogen wird, dann an Stelle des Blasrahmens ein Formkasten (36) über die auf der Modellplatte befindliche Vorform gesetzt wird, die Vorform innerhalb des Formkastens durch Pressen nachverdichtet und schließ-Hch die fertige Form von der Modellplatte abgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten (36) über die Vorform (P) gebracht und zentrisch mit einem gewissen seitlichen Hohlraum zwischen dem oberen Teil der Wandung des Formkastens und den Seiten der Vorform aufgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand des Formkastens (36) dem unteren Umriß der Vorform vor deren Pressen angepaßt ist und der Formkasten nach oben auswärts sich derart verbreitert, daß zwischen den Seiten der Vorform und dem oberen Teil der Formkastenwandung ein Spalt entsteht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten der Vorform sich nach oben derart verjüngen, daß zwischen den Seiten der Vorform und der Formkastenwandung ein Spalt entsteht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell einen Modellstutzen (11) für den Einguß aufweist, welcher kürzer als die Höhe der geblasenen Vorform (P) ist, aber eine genügende Länge aufweist, um sich nach dem Pressen wenigstens bis zur Oberfläche der fertigen Gießform (M) zu erstrecken.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Blaskopf (2), einen Sandbehälter (18, 19, 20), aus welchem der Formsand mittels Luft aus dem Blaskopf ausgeblasen wird, sowie durch Preßmittel (5, 6) zum Anheben der Modellplatte an die Blasplatte (21) und zum Absenken und ferner durch einen Blasrahmen (22) in fester Verbindung mit der Blasplatte (21).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenwände des Blasrahmens (22) konisch gehalten sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 824 543, 834 428;
USA.-Patentschriften Nr. 1 533 220, 2 112 910,
131 935.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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