DE1224882B - Process for the production of foundry molds - Google Patents
Process for the production of foundry moldsInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4057WT^ PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN 4057WT ^ PATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
B 22 cB 22 c
Deutsche KL: 31b-13/40German KL: 31b-13/40
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Nummer: 1224 882 Μ'Ζ,ϊNumber: 1224 882 Μ'Ζ, ϊ
Aktenzeichen: R 31827 VI a/31 bFile number: R 31827 VI a / 31 b
Anmeldetag: 8. Januar 1962Filing date: January 8, 1962
Auslegetag: 15. September 1966Opening day: September 15, 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen durch Vor- und Fertigverdichten des Formsandes im Formkasten. Bei den bekannten Verfahren ergibt sich bei im Verhältnis zur Grundflächen höheren Modellen die Gefahr, daß an den über den hohen Modellteilen befindlichen Stellen der Formsand zu stark verdichtet wird, was zu mangelnder Festigkeit an anderen Stellen führt.The invention relates to a method for producing foundry molds by pre- and final compression of the molding sand in the molding box. In the known method results in in relation to Base areas of higher models run the risk of being at the points above the high model parts the molding sand is compressed too much, which leads to insufficient strength in other places.
Man hat versucht, diesen Nachteil durch die Verwendung von Gummimembranen, von profilierten Preßplatten oder ebenen Preßplatten in Verbindung mit fließfähigem Sand zu beheben. Hierdurch verbleiben aber auf der der Teilfläche gegenüberliegenden Seite Vertiefungen, die die Festigkeit der Form herabsetzen. Die Verwendung von fließfähigem Sand verteuert die Herstellung von Formen.Attempts have been made to remedy this disadvantage by using rubber diaphragms, profiled Fix pressing plates or flat pressing plates in connection with free-flowing sand. This leaves them but on the side opposite the partial surface there are indentations that increase the strength of the mold reduce. The use of free-flowing sand makes the production of molds more expensive.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die angeführten Mängel dadurch, daß der Formsand mittels eines Vormodells in bekannter Weise vorverdichtet und durch Pressen mittels des Modells fertigverdichtet wird. Somit erfolgt das Formen und Verdichten in zwei Stufen, in einer Vorverdichtungsstufe, bei welcher der Sand noch nicht die endgültige Gestalt, aber bereits ausreichende Festigkeit zur mechanischen Handhabung erhält sowie in einer Endstufe, und das Vormodell ist konturenähnlich ausgebildet und unterscheidet sich vom Endmodell durch vergrößerte Höhendifferenzen anstellen, die sonst gefährdet sind, überverdichtet zu werden.The present invention eliminates the cited Deficiencies in that the molding sand is pre-compacted and precompacted by means of a pre-model is completely compacted by pressing using the model. Thus, the shaping and compacting takes place in two stages, in a pre-compaction stage, in which the sand is not yet in its final shape, but already has sufficient strength for mechanical handling and in a final stage, and that The previous model has a similar contour and differs from the final model in that it is enlarged Make height differences that are otherwise endangered, to be over-compressed.
Zur Vorverdichtung kann jedes beliebige Verfahren angewendet werden: Rütteln, Pressen (mit kurzem Hub) oder das Sandblaseverfahren. Die vorgebildete Schicht kann durch doppelseitige Pressung fertigverdichtet werden.Any method can be used for pre-compaction: shaking, pressing (with a short Hub) or the sandblowing method. The pre-formed layer can be pressed on both sides be completely compacted.
Die Patentschrift 211738 beschreibt zwar ein Verfahren zur Herstellung von Topfguß, bei dem unter Verwendung eines Kernmodells die Formmasse vorprofiliert wird, ohne daß jedoch eine Vorverdichtung stattfindet. Dies bezieht sich auf den Kern der Form. Dagegen findet am Oberkasten überhaupt keine Vorprofilierung statt. Zur Verdichtung des Sandes sollen die Keile dienen, wobei jedoch keine gleichmäßige Verdichtung erreicht werden kann, insbesondere nicht in der Art, wie sie mit Hilfe von Vormodell und Modell erzielt wird.The patent specification 211738 describes a method for the production of pot casting, in which the molding compound is pre-profiled using a core model without precompaction taking place. This refers to the core of the form. In contrast, there is no pre-profiling at all on the upper box. The aim is to compact the sand the wedges serve, but no uniform compression can be achieved, in particular not in the way it is achieved with the help of the previous model and model.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß auch kompliziertere Formen mit einem homogenen Gefüge der Formmasse hergestellt werden können.The main advantage of the method according to the invention is that more complicated Molds can be produced with a homogeneous structure of the molding compound.
Gemäß der Entgegenhaltung sind nur ganz einfache geometrische Formen herstellbar.According to the citation, only very simple geometric shapes can be produced.
In der schweizerischen Patentschrift 64976 wird Verfahren zur Herstellung von GießereiformenThe Swiss patent specification 64976 describes a process for the production of foundry molds
Anmelder:Applicant:
Benedikt Weniaminowitsch Rabinowitsch,Benedikt Weniaminowitsch Rabinowitsch,
MoskauMoscow
Vertreter:Representative:
Dipl.-Chem. L. Zellentin, Patentanwalt,Dipl.-Chem. L. Zellentin, patent attorney,
Ludwigshafen/Rhein, Rubensstr. 30Ludwigshafen / Rhine, Rubensstr. 30th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Benedikt Weniaminowitsch Rabinowitsch,Benedikt Weniaminowitsch Rabinowitsch,
MoskauMoscow
eine gleichmäßige Verdichtung durch Verwendung besonderer Formkästen mit Erhöhungen in der Formkastendecke erreicht. Wenn in gewöhnlichen Formkästen gegebener Größe Formen für verschiedene Gußstücke hergestellt werden können, so ist bei dem Verfahren gemäß dieser Patentschrift die Verwendung besonderer Formkästen für jedes Gußstück erforderlich. Die Verwendung von besonders geformten Formkastendecken an Stelle von universell verwendbaren führt zur Verteuerung der Produktion sowohl auf Grund der erhöhten Kosten jedes einzelnen Formkastens als auch infolge der Notwendigkeit des Austausches aller Formkästen für die Ausführung jedes neuen Auftrages.an even compression through the use of special molding boxes with elevations in the Form box ceiling reached. When in ordinary molding boxes of given size molds for different Castings can be produced, so is the use in the method according to this patent specification special molding boxes required for each casting. The use of specially shaped Form box ceilings instead of universally usable leads to the increase in the cost of production both Due to the increased cost of each individual molding box as well as the need for Exchange of all molding boxes for the execution of each new order.
Obwohl gemäß der vorliegenden Erfindung auch zusätzliche Elemente im Vergleich mit üblichen Formverfahren in Form von Vormodellen verwendet werden, so ist jedoch davon nur jeweils ein Stück für jeden Teil der Form erforderlich, was wesentlich billiger ist als eine große Anzahl von Formkästen.Although according to the present invention also additional elements in comparison with conventional ones Molding processes in the form of pre-models are used, but only one piece of them is used for each required every part of the mold, which is much cheaper than a large number of molding boxes.
Es muß auch darauf hingewiesen werden, daß das in der schweizerischen Patentschrift beschriebene Verfahren nur in seltenen Fällen verwendet werden kann, wenn es sich um ein konisches Modell handelt. In Fällen, wo das Modell eine gewöhnliche Form und insbesondere ausgebildete Oberflächen hat, die parallel zur Modellplatte verlaufen, kann mit dem Verfahren gemäß der schweizerischen Patentschrift keineIt must also be pointed out that this is described in the Swiss patent specification Procedure can only be used in rare cases when it is a conical model. In cases where the model has an ordinary shape and, in particular, formed surfaces that are parallel cannot run to the model plate with the method according to the Swiss patent specification
609 660/95609 660/95
gleichmäßige Verdichtung erzielt werden. Deshalb hat dieses Verfahren keine Verbreitung gefunden.uniform compression can be achieved. Therefore, this method has not found widespread use.
Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt auf Mehrstationenmaschinen, der Formkasten kann von einem Bunker, einem Zuteiler oder von einer Sandblasemaschine aufgefüllt werden.The method according to the invention takes place on multi-station machines, the molding box can come from a bunker, a feeder or from a sandblowing machine be replenished.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawings.
F i g. 1 zeigt eine bekannte, aus zwei Kästen bestehende Form; im Unterteil befindet sich der Ballen, im Oberteil der Formhohlraum;F i g. Figure 1 shows a known two-box mold; the bale is in the lower part, in the upper part of the mold cavity;
F i g. 2 zeigt eine bekannte Stapelgießform, bestehend aus einzelnen doppelseitigen Gießformen;F i g. 2 shows a known stack mold, consisting of individual double-sided molds;
F i g. 3 und 4 zeigen Verdichtungsarten für Gießformen mit üblichem Hohlraum;F i g. 3 and 4 show types of compaction for casting molds with conventional cavity;
F i g. 5 zeigt die Pressung einer Ballengießform, vorverdichtet wird von der Teilflächenseite aus;F i g. 5 shows the pressing of a ball mold, precompaction is carried out from the partial surface side;
F i g. 6 beschreibt das Pressen einer doppelseitigen Form, die für den Zusammenbau zu einer Stapelgießform (F i g. 2) bestimmt ist; vorverdichtet wird mittels einer ebenen Platte;F i g. Figure 6 describes the pressing of a double-sided mold ready for assembly into a stack mold (Fig. 2) is determined; precompaction is carried out by means of a flat plate;
F i g. 7 erläutert die Verdichtungsart für eine doppelseitige Form, die für den Zusammenbau zu einer Stapelgießform (F i g. 2) unter Anwendung des Sandblaseverfahrens bestimmt ist.F i g. 7 illustrates the type of compression for a double-sided mold that is necessary for assembly into a Stack mold (Fig. 2) is determined using the sandblowing method.
In sämtlichen Figuren bezeichnen die ZiffernIn all figures denote the digits
1 — Durchziehrahmen der Formmaschine,1 - pull-through frame of the molding machine,
2 — Durchziehplatte,2 - pull-through plate,
3 — Vormodell,3 - previous model,
4 — Vormodellplatte,4 - model plate,
5 — Formkasten,5 - molding box,
6 — Preßhaupt,6 - press head,
7 — Modell (Endmodell),7 - model (final model),
8 — Modellplatte,8 - model plate,
9 — Zapfen,9 - tenon,
10 — Füllrahmen,10 - filling frame,
11 — Grundplatte,11 - base plate,
12 — Blaskopf,12 - blow head,
13 — Sandblasedüsen,13 - sandblasting nozzles,
14 — Schlitzdüsen (Entlüftungsdüsen).14 - slot nozzles (ventilation nozzles).
Nachfolgend werden fünf Varianten der Erfindung beschrieben.Five variants of the invention are described below.
Erste Variante (F i g. 3)First variant (Fig. 3)
Tm Durchziehrahmen 1 befindet sich die Durchziehplatte 2, in welche Platte 4 mit dem auf ihr befestigten Vormodell 3 (F i g. 3 a) eingepaßt ist. In der Ausgangsstellung ist die Durchziehplatte 2 um den Betrag A = kH abgesenkt, wobei k die relative Größe der durch Pressung zu verdichtenden zusätzlichen Schicht (normalerweise k = 0,3 bis 0,7) und H die Formkastenhöhe bedeutet.In the pull-through frame 1 is the pull-through plate 2, into which plate 4 with the previous model 3 attached to it (FIG. 3 a) is fitted. In the starting position, the pull-through plate 2 is lowered by the amount A = kH, where k is the relative size of the additional layer to be compacted by pressing (normally k = 0.3 to 0.7) and H is the height of the molding box.
Die Höhen der Vertikalschnitte des Vormodells 3 werden nach folgender Formel berechnet:The heights of the vertical sections of the previous model 3 are calculated using the following formula:
χ = h (1 + k), (1) χ = h (1 + k), (1)
wobei χ die Höhen vom Vormodell und h die entsprechenden Höhen vom Modell von der Ebene der Modellplatte aus bedeutet.where χ means the heights of the previous model and h the corresponding heights of the model from the plane of the model plate.
Auf den Durchziehrahmen 1 wird der Formkasten 5 aufgesetzt, der mit HiMe der Zapfen 9 geführt wird.The molding box 5 is placed on the pull-through frame 1 and is guided by the pin 9 with HiMe.
3535
40 In den Formkasten 5 wird Formsand eingeschüttet, der Formkasten wird an das Preßhaupt 6 gedrückt, und die Platte 4 mit Vormodell 3 und Durchziehplatte 2 wird um den Wert »1« gehoben. In dieser Stellung wird der Durchziehrahmen 1 arretiert, während die Platte 4 mit dem Vormodell 3 herausgezogen wird. An seine Stelle wird das auf der Modellplatte 8 befestigte Endmodell 7 eingesetzt. In der in Fig. 3b gezeigten Stellung befindet sich die Durchziehplatte 2 in Berührung mit dem Formsand, und zwischen Endmodell 7 und der Form bestehen um so größere Zwischenräume, je kleiner die Höhe der zu pressenden Schicht ist (B > C). Danach werden Modellplatte 8, Endmodell 7 und Durchziehplatte 2 von der Maschine hochgehoben, und die Pressung erfolgt (F i g. 3 c). 40 Molding sand is poured into the molding box 5, the molding box is pressed against the press head 6, and the plate 4 with the previous model 3 and the pull-through plate 2 is raised by the value "1". The pull-through frame 1 is locked in this position while the plate 4 with the previous model 3 is pulled out. The final model 7 fastened on the model plate 8 is used in its place. In the position shown in Fig. 3b, the pull-through plate 2 is in contact with the molding sand, and the smaller the height of the layer to be pressed, the larger the gaps between the end model 7 and the mold (B > C). Then the model plate 8, the end model 7 and the pull-through plate 2 are lifted up from the machine and the pressing takes place (FIG. 3 c).
Beim Herstellen von Formen auf Wendeplattenformrnaschinen erfolgt die Herausnahme des Vormodells nach dem Wenden der Platte. Da die Form hierbei unten und das Vormodell oben liegt, verringert sich beträchtlich die Möglichkeit eines Einstürzens der vorgebildeten Schicht. Daher erübrigt sich in solchen Fällen die Durchziehplatte 2, und das Vormodell 3 wird unmittelbar auf der ebenen Wendeplatte befestigt. Auf solchen Maschinen wird das Endmodell 7 in der Fertigpreßstation über der Form angeordnet.When making molds on insert molding machines the pre-model is removed after the plate has been turned over. Since the shape is on the bottom and the previous model is on top, reduced there is a considerable possibility of the pre-formed layer collapsing. Therefore, there is no need in such cases the pull-through plate 2 and the previous model 3 are placed directly on the flat turning plate attached. On such machines, the final pattern 7 is placed over the mold in the finishing press station arranged.
Zweite Variante (F i g. 4)Second variant (Fig. 4)
Im Durchziehrahmen 1 befindet sich die Durchzielplatte 2, in welche die Vormodellplatte 4 mit dem auf ihr befestigten Vormodell 3 (F i g. 4 a) eingelassen ist. Die Höhe des Vormodells 3 wird nach der oben angeführten Formel (1) berechnet, in welcher statt des Ausdrucks χ die Vormodellhöhe y eingesetzt ist.In the pull-through frame 1 there is the target plate 2, into which the model plate 4 with the model 3 attached to it (FIG. 4 a) is embedded. The height of the previous model 3 is calculated according to the above formula (1), in which the previous model height y is used instead of the expression χ.
In der Ausgangsstellung liegt die Durchziehplatte 2 um den Wert»l« tiefer als die Ebene des Durchziehrahmens 1 (F i g. 4 a), während die Höhe des Füllrahmens 10 »^4—1« beträgt. In den Formkasten 5 mit dem auf ihn gesetzten Füllrahmen 10 wird Formsand eingeschüttet, der Formkasten mit dem Rahmen 10 wird an das Preßhaupt der Maschine 6 gedrückt und die Vormodellplatte 4 mit dem Vormodell 3 und der Durchziehplatte 2 um den Wert »1« gehoben. Die Platte 4 mit Vormodell 3 wird gesenkt, und in der Form verbleibt ein Hohlraum. Das Vormodell 3 wird durch die Grundplatte 11 (Fig. 4 b) ersetzt. Darauf wird nach dem Wenden des Formkastens von oben her das auf der Endmodellplatte 8 (Fig. 4c) befestigte Endmodell7 eingepreßt.In the starting position, the pull-through plate 2 is the value "l" lower than the level of the pull-through frame 1 (Fig. 4 a), while the height of the filling frame 10 is "^ 4-1". In the molding box 5 with the filling frame 10 placed on it, molding sand is poured in, the molding box with it the frame 10 is pressed against the press head of the machine 6 and the pre-model plate 4 with the Previous model 3 and the pull-through plate 2 raised by the value »1«. The plate 4 with the previous model 3 is lowered, and a cavity remains in the mold. The previous model 3 is supported by the base plate 11 (Fig. 4 b) replaced. After the flask has been turned over, the mold on the end pattern plate 8 (Fig. 4c) attached end model7 pressed in.
Bei Anwendung eines quetschbaren Vormodells 3 (Papiermache oder Pappe) ist das Herausnehmen desselben nicht erforderlich. Die Variante nach Fig. 4 ist für Maschinen bestimmt, in denen das Endmodell 7 über dem Formkasten angeordnet ist.When using a squeezable pre-model 3 (paper mache or cardboard) the removal is the same not required. The variant according to Fig. 4 is intended for machines in which the End model 7 is arranged above the molding box.
Dritte Variante (Fig! 5)Third variant (Fig! 5)
In den Formkasten 5 wird Formsand eingefüllt und mit Hilfe des im Durchziehrahmen 1 (F i g. 5 a) untergebrachten Ballenvormodells 3 vorerst der Ballen ausgebildet. Die Vertikalhöhen des Ballenvormodells 3 werden nach der Formel (1) berechnet. Zur Vorverdichtung des Formsandes wird das Ballenvormodell 3 um den Wert »1« angehoben, die Vorrichtung um 180° gewendet und das Ballenvormodell 3 entfernt. An Stelle des Ballenvormodells wird das Ballenmodell 7 (Fig. 5b) gesetzt, mit dessen Hilfe die Endverdichtung erfolgt (Fig. 5c).Molding sand is poured into the molding box 5 and accommodated in the pull-through frame 1 (FIG. 5 a) with the aid of the sand Bale pre-model 3 initially formed the bale. The vertical heights of the bale model 3 are calculated using the formula (1). The pre-model of the bale is used to precompact the molding sand 3 raised by the value »1«, the device turned by 180 ° and the bale model 3 removed. The bale model 7 (FIG. 5b) is set in place of the pre-bale model, with its help the final compression takes place (Fig. 5c).
Vierte Variante (F i g. 6)Fourth variant (Fig. 6)
Im Durchziehrahmen 1 wird die ebene Grundplatte 11 untergebracht, die in der Ausgangsstellung um den Betrag I1-I-I2 = I herabgesetzt ist (F i g. 6 a). In den Formkasten 5 wird Formsand in gleicher Schichthöhe eingefüllt, der Formkasten wird an das Preßhaupt 6 der Maschine gedrückt, und mittels Heben der Grundplatte 11 erfolgt die Vorverdichtung um den Betrag »1«. Darauf wird die Grundplatte 11 durch das Ballenendmodell T ersetzt, das den Ballen bildet (Fig. 6b). Nun wird von oben her das Endmodell 7" eingepreßt, wodurch der Hohlraum in der Form gebildet wird; gleichzeitig wird das Ballenendmodell T um den Betrag »12« gehoben (Fig. 6c).In the pull-through frame 1, the flat base plate 11 is accommodated, which in the starting position is reduced by the amount I 1 -II 2 = I (FIG. 6 a). Molding sand is poured into the molding box 5 in the same layer height, the molding box is pressed against the press head 6 of the machine, and by lifting the base plate 11, the pre-compaction takes place by the amount "1". The base plate 11 is then replaced by the ball end model T , which forms the ball (FIG. 6b). Now the end model 7 "is pressed in from above, whereby the cavity is formed in the mold; at the same time, the barrel end model T is raised by the amount" 1 2 "(FIG. 6c).
Fünfte Variante (Fig. 7)Fifth variant (Fig. 7)
Diese Variante sieht die Herstellung einer Stapelgießform vor, wobei die Vorverdichtung im Sandblaseverfahren erfolgt. Der Formsand wird durch die Blasdüsen 13 eingeblasen, welche im Blaskopf 12 untergebracht sind. Die Luft tritt durch die Schlitzdüsen 14 aus.This variant provides for the production of a stack mold, with the pre-compaction in the sandblasting process he follows. The molding sand is blown in through the blow nozzles 13, which are located in the blow head 12 are housed. The air exits through the slot nozzles 14.
Die Vorverdichtung der Schicht erfolgt von unten her durch das auf der Vormodellplatte 4 angeordnete Vormodell 3" und von oben her durch das Ballenvormodell 3'. Die fünfte Variante stellt eine Kombination aus der ersten und der dritten dar. Ein Unterschied besteht lediglich in der Berechnung der Höhenvertikalschnitte der Vormodelle 3' und 3".The pre-compaction of the layer is carried out from below by means of the pre-model plate 4 Pre-model 3 "and from above through the pre-bale model 3 '. The fifth variant represents a combination from the first and the third. The only difference is the calculation of the Vertical sections of the previous models 3 'and 3 ".
In der Fertigform (F i g. 2) zieht man gedanklich eine Mittellinie, welche die Sandschicht in jedem Vertikalschnitt halbiert. Für jede diese Schicht werden die Höhen der Vormodelle nach folgender Gleichung berechnet:In the finished form (FIG. 2), a center line is drawn, which the sand layer in each vertical section halved. For each of these layers, the heights of the previous models are calculated according to the following equation calculated:
"T"T
(2)(2)
Es bedeutetIt means
4040
die für die Verdichtung des über der Trennfläche der Form liegenden Formsandes erforderliche zusätzliche Schicht; in vorliegender Variante istthat required for the compaction of the molding sand lying above the parting surface of the mold additional layer; in the present variant
4545
A =A =
Z = die Formsandschichtdicke, Z = the thickness of the molding sand layer,
H = die Formkastenhöhe. H = the height of the molding box.
Die übrigen Bezeichnungen sind die gleichen wie in Formel (1).The other names are the same as in formula (1).
Bei der Berechnung nach Formel (2) ist die Modellhöhe wie folgt einzusetzen: mit dem Pluszeichen, wenn das Modell oberhalb der Platte liegt, und mit dem Minuszeichen, wenn es darunter liegt. Nachdem die Vorschicht gebildet ist, werden die Vormodelle 3' und 3" entfernt und durch die Endmodelle T und 7" ersetzt (Fig. 7b). Danach wird die Gießform gleichzeitig von oben und von unten her gepreßt (F i g. 7 c).When calculating according to formula (2), the model height should be used as follows: with the plus sign if the model is above the plate, and with the minus sign if it is below it. After the preliminary layer has been formed, the preliminary models 3 'and 3 "are removed and replaced by the final models T and 7" (FIG. 7b). The mold is then pressed simultaneously from above and below (FIG. 7 c).
Claims (8)
und bei Stapelformen χ or y = h (1 + k)
and with stack forms
Modells, h = the height of the vertical sections of the
Model,
A = den gesamten Verdichtungshub,
Z = die Formsandschichtdicke. k = the compression coefficient,
A = the entire compression stroke,
Z = the thickness of the molding sand layer.
Priority Applications (2)
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