DE1508676B1

DE1508676B1 - Vorrichtung zum herstellen eines zum giessen eines metallgussstueckes geeigneten formkoerpers oder kernes mittels mikrowellenergie

Info

Publication number: DE1508676B1
Application number: DE19661508676
Authority: DE
Inventors: Ashley James Hollingsworth
Original assignee: Litton Precision Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Guidance and Electronics Co Inc
Priority date: 1965-05-21
Filing date: 1966-05-11
Publication date: 1970-01-02
Also published as: US3429359A; FR1478864A; GB1132373A; BE680552A; NL6606859A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Her- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll die

stellen eines zum Gießen eines Metallgußstückes ge- Auskleidung aus Ferritmaterial bestehen. Dadurch eigneten Formkörpers oder Kernes mittels Mikrowel- wird die Auskleidung, wenn Mikrowellenenergie bis lenenergie. zum Erreichen des Curie-Punktes des Ferritmaterials

Es ist bei Vorrichtungen zum Ausbacken von 5 angewendet wird, im wesentlichen verlustlos, und die Gießereiformen und -kernen aus Formstoffmischun- Mikrowellenenergie wird dann unmittelbar von dem gen lediglich erwähnt und in keiner Weise näher be- Material innerhalb des verlustlosen Form- oder schrieben, daß oder wie eine Erwärmung durch Kernkastens absorbiert.

Mikrowellen vorgenommen werden kann. Zum Aus- Weiterhin soll der verlustlose Form- oder Kernbacken der Gießereiformen und -kerne wird der io kasten aus nachgiebigem Material bestehen. Dies zweiteilige Form- oder Kernkasten auf gegenüber- wird dadurch möglich, daß der Form- oder Kernliegenden Seiten zwischen den beiden Elektroden an- kasten auf allen Seiten von der den Mikrowellenhohlgeordnet. Diese den Form- oder Kernkasten nur auf raum bildenden Kammer abgestützt wird. Somit kann zwei Seiten berührende Elektroden dienen lediglich beispielsweise der verlustlose Form- oder Kernkasten zur Durchführung des Heizverfahrens. 15 mittels eines Strömungsmediums aufblasbar sein, so

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daß ein Strömungsmedium in seinen Innenraum zum darin, eine Vorrichtung zum Herstellen eines zum Aufblasen eingeführt werden kann, um ihn genügend Gießen eines Metallgußstückes geeigneten Formkör- fest bzw. starr für das Formen des darin enthaltenen pers oder Kernes mittels Mikrowellenenergie zu Materials zu machen. Durch die Verwendung aufblasschaffen, bei welcher die Mikrowellen den Form- 20 barer Formen ist es möglich, Formkörper oder Kerne oder Kernkasten und das darin enthaltene härtbare mit hinterschnittenen Teilen herzustellen, da die Material vollständig und gleichmäßig von allen Sei- Form nach dem Aushärten des Formkörpers oder ten durchsetzen und aushärten, und der Form- oder Kernes durch Ablassen des Strömungsmediums zu-Kernkasten so abgestützt ist, daß die Mikrowellen sammenfällt.

von allen Seiten ohne Verluste auf ihn übertragen 25 In der Zeichnung ist die Erfindung beispielswerden können und eine Verformung von ihm, ganz weise dargestellt.

gleichgültig, was für ein Material aus Zweckmäßig- F i g. 1 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung nach

keitsgründen für ihn verwendet wird, mit Sicherheit der Erfindung;

ausgeschlossen wird. Dies wird gemäß der Erfindung F i g. 2 ist eine Seitenansicht zur F i g. 1;

durch eine einen allseitig leitenden begrenzten Mi- 30 F i g. 3 ist ein Schnitt durch die Blaskammer und krowellenhohlraum bildende Kammer erreicht, den oberen Außenkasten der Vorrichtung nach den welche aus mindestens zwei zeitweise trennbaren Fig. 1 und 2;

Abschnitten besteht und einen im wesentlichen ver- F i g. 4 ist ein Schnitt durch die Aushärtekammer

lustlosen, in die Kammer formmäßig und allseitig der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 mit einem eingepaßten Form- oder Kernkasten aufnimmt. Da- 35 Form- oder Kernkasten;

durch, daß ein im wesentlichen verlustloser Form- F i g. 5 ist ein Schnitt durch eine abgeänderte Ausoder Kernkasten in die den Mikrowellen-Hohlraum führungsform von Aushärtekammer, bildende Kammer formmäßig eingepaßt ist und all- Die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 enthält

seitig umgibt, werden die Mikrowellen von allen ein Gestell 10, welches die meisten der Teile des sechs Seiten als Stehwellen auf den Form- oder Kern- 40 Kerngebläses und einen Trichter 12 abstützt, in welkasten mit dem härtbaren Material verlustlos über- chen eine Mischung aus Sand mit einem hitzehärttragen, und es wird dadurch jeder Punkt in dem hart- baren Harz eingebracht ist, wobei die Mischung die baren Material erfaßt, so daß ein gleichmäßiges und gleiche sein kann, wie sie bei den herkömmlichen schnelles Aushärten des Materials erfolgt. Ferner Kernblasvorrichtungen wie oben beschrieben verwenwird der Form- oder Kernkasten auf allen Seiten- 45 det werden kann. Der Trichter 12 wird von dem gleichmäßig abgestützt, so daß er, ganz gleichgültig, Rahmen 10 auf Gummipolstern 14 getragen und ist aus welchem zweckentsprechenden Material er be- an seinem Unterteil mit dem Rest der Vorrichtung steht, seine Form beibehält. Dadurch ferner, daß die durch einen im Durchmesser großen Gummischlauch den Mikrowellenhohlraum bildende Kammer aus 16 verbunden. Diese Anordnung ermöglicht es, den mindestens zwei zeitweise trennbaren Abschnitten 50 Trichter 12 in Schwingungen zu versetzen, wenn es besteht, kann der Form- oder Kernkasten schnell erwünscht ist, um die Sand- und Harzmischung frei eingebracht und herausgenommen werden. fließend zu halten, bis die Mischung in die Vorrich-

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll der tung zugeführt wird. Da dieser Trichter 12 an allen verlustlose Form- oder Kernkasten ebenfalls aus zwei Berührungsstellen mit der Vorrichtung auf Gummi Teilen zusammengesetzt sein, und diese beiden Teile 55 gelagert ist, beeinflußt die Schwingung nicht wesentsollen lösbar in die entsprechenden Abschnitte der lieh irgendeinen anderen Teil der Vorrichtung. Kammer eingepaßt sein. Durch diese Zweiteilung von Unter dem Gummischlauch 16 befindet sich die

Kammer und Kernkasten lassen sich die gegossenen Blas- oder Gebläsekammer 18, wobei diese Teile Formkörper oder Kerne schnell aus dem Form- oder durch eine Ventilplatte 20 voneinander getrennt Kernkasten entfernen. fio sind, wie sie im einzelnen weiter unten beschrieben ist.

Weiterhin soll der verlustlose Form- oder Kern- Der untere Abschnitt 22 der Gebläsekammer 18 hat kasten mit einer Auskleidung versehen sein, welche einen trapezförmigen Querschnitt, wie in den F i g. 1 bezüglich Mikrowellenenergie verlustbehaftet ist. und 2 dargestellt ist, und ist in ihrem Unterteil durch Durch die Anwendung von Mikrowellenenergie auf eine Platte 24 abgeschlossen.

den verlustlosen Form- oder Kernkasten wird ein 65 Die Aushärtekammer 26 wird von zwei Hälften Ansteigen der Temperatur der Auskleidung und da- oder Außenkästen gebildet, einem oberen Außendurch ein besseres und schnelleres Aushärten er- kasten 28 und einem unteren Außenkasten 30. Der reicht. obere Außenkasten 28 wird von Querarmen 32 des

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Gestelles 10 getragen. Die Platte 24 ist auf der Ober- inneren Kammer 56 die Oberfläche des Formkörpers seite des Kastens 28 angeordnet, und somit tragen oder Kernes wiedergeben, welcher hergestellt werdie Querarme 32 ebenfalls das Gewicht der Gebläse- den soll. Es ist nach der vorliegenden Erfindung kammer 18. Wie unten weiter im einzelnen beschrie- nicht notwendig, daß der Form- oder Kernkasten ben ist, sind zueinander passende Löcher sowohl 5 vollständig die Aushärtehöhlung oder Aushärtekamdurch die Platte 24 als auch durch die horizontale mer 26 ausfüllt. Es ist ausreichend, wenn der Form-Wand des Kastens 28 gebohrt, und es sind metallische oder Kernkasten in der Höhlung genügend abgestützt Rohre vorgesehen, welche einen Durchgang für die ist und den inneren Druck des Blasvorganges ausSand- und Harzmischung bilden, damit sie aus der hält, wie weiter unten im einzelnen beschrieben ist. Blaskammer 18 zu dem Innenraum des Form- oder io Somit kann der Form- oder Kernkasten aus zusam-Kernkastens laufen kann, wenn die Vorrichtung be- menpassenden Abschnitten hergestellt werden, nutzt wird. welche nicht vollständig die Aushärtehöhlung aus-

Das Gewicht des unteren Außenkastens 30 wird füllen, welche aber von den oberen und unteren Wän-

von einer Welle 34 getragen, welche ihrerseits mit den der Höhlung getragen werden und welche auf

dem Kolben eines hydraulischen Zylinders 36 ver- 15 Grund der in Eingriff stehenden Teile wie beispiels-

bunden ist. Der Zylinder 36 ist auf einer Halteplatte weise auf Grund der Ausfluchtungsstifte fest wäh-

38 befestigt, welche von den Querarmen 40 des Ge- rend des Blasvorganges miteinander verbunden

steiles 10 getragen wird. Der untere Außenkasten 30 bleiben.

ist in senkrechter Richtung verschiebbar auf Füh- Der Form- oder Kernkasten 54 ist aus zwei Hälften

rungsspindeln 42 angeordnet, welche zwischen den 20 hergestellt, wobei die obere Hälfte mit öffnungen

Querarmen 32 und 44 des Gestelles 10 befestigt sind. versehen ist, durch welche die Führungsröhren 30 in

Mikrowellenenergie wird der Aushärtekammer 26 die Kammer 56 reichen. Die obere Hälfte des Formdurch eine Wellenführung 46 zugeleitet, welche die kastens 54 ist in dem oberen Außenkasten 28 und Vorrichtung mit einem Standgehäuse 48 verbindet, die untere Hälfte des Formkastens 54 in dem unteren welches einen Mikro- oder Ultraschallwellengeber 25 Außenkasten 30 angeordnet. Wenn eine große Anoder -übertrager enthält und ferner die Steuer- zahl von gleichen Formkörpern oder Kernen herelemente für die hydraulischen und pneumatischen gestellt werden soll, können die beiden Hälften des Teile der Vorrichtung enthalten kann, welche unten Form- oder Kernkastens 54 zeitweilig an den entmehr im einzelnen beschrieben sind. Beispielsweise sprechenden Außenkästen durch bekannte Hilfsmitkann der Mikrowellenübertrager ein Magnetron, wel- 30 tel beispielsweise durch Verschrauben an den Außenches bei einer Frequenz von 2450 MHz arbeitet, und kästen befestigt werden.

eine geeignete Kraftquelle für das Magnetron enthal- Der Form- oder Kernkasten 54 kann aus verlust-

ten. Solche Mikrowellenübertrager sind bekannt und losen Materialien wie beispielsweise Gips, Polypro-

werden deshalb nicht weiter im einzelnen beschrieben. pylen, Silikongummi od. dgl. hergestellt werden. Jede

F i g. 3 zeigt im Querschnitt die Blas- oder Ge- 35 Hälfte kann zweckmäßig dadurch hergestellt werden, bläsekammer 18 und den oberen Außenkasten 28 und daß ein Modell von der entsprechenden Hälfte des ferner Einzelheiten, wie die Sand- und Harzmischung zu blasenden Formkörpers oder Kernes von einem von der Blaskammer 18 in die Aushärtekammer 26 Material beispielsweise Holz angefertigt und der geblasen wird. Wie dargestellt ist, sind die Platte 24 Gips, das Polypropylen oder der Silikongummi um und die obere Wand des oberen Außenkastens 28 mit 40 das Holzmodell herumgegossen wird. Es können geeiner Mehrzahl von miteinander ausgerichteten Lö- eignete Löcher für die Führungsrohre 50 in den ehern versehen, durch welche Führungsrohre 50 ge- Form- oder Kernkasten ursprünglich eingegossen führt sind. Diese Rohre dienen als Führung für die oder in die obere Hälfte gebohrt werden, nachdem Sand- und Harzmischung, wenn die Mischung in den der Formkasten hergestellt ist.
Form- oder Kernkasten geblasen wird, wie mehr im 45 Bei F i g. 4 werden Formkörper oder Kerne mit einzelnen in Verbindung mit der Beschreibung der einer der Kammer 56 entsprechenden Form in fol-F i g. 4 und 5 zu ersehen ist. gender Weise hergestellt. Wie weiter unten im ein-

F i g. 3 zeigt ferner, wie die Wellenführung 46 an zelnen beschrieben wird, wird eine Mischung aus eine Öffnung 52 in dem oberen Außenkasten 28 an- Sand und Harz durch Druckluft durch die Rohre 50 geschlossen ist, so daß die Mikrowellenenergie von 50 in die Kammer 56 geblasen, so daß die Kammer 56 der Wellenführung 46 mit der Aushärtekammer 26 vollkommen mit der Sand- und Harzmischung angekuppelt werden kann, wenn der Mikrowellenüber- gefüllt und entsprechend verdichtet ist. Mikrowellentrager oder -geber in dem Standgehäuse 48 erregt energie wird durch die Kupplungsöffnung 52 der wird. Es ist klar, daß jede andere Form von Kupp- Aushärtekammer 26 zugeführt. Da das Material, aus lung für die Mikrowellenenergie von der Wellen- 55 welchem der Form- oder Kernkasten 54 hergestellt führung 46 zu der Aushärtekammer 26 im Rahmen ist, für Mikrowellenenergie durchlässig ist, wird die der Erfindung genommen werden kann. gesamte Mikrowellenenergie in Hitze in der Sand-

F i g. 4 zeigt den oberen und unteren Außenkasten und Harzmischung umgewandelt. Da Sand ebenfalls

28 und 30, die Blaskammer 18 und ferner einen in im wesentlichen verlustfrei ist, kann diese Umwand-

der Aushärtekammer 26 angeordneten Form- oder 60 lung auf einem der beiden Wege durchgeführt wer-

Kernkasten 54 im Schnitt, teilweise in Ansicht. den. Zunächst kann ein Harz, wie beispielsweise ein

Der Form- oder Kernkasten 54 besteht aus einem Harnstoff- oder Furanharz, welches verlustbehaftet Material, welches im wesentlichen durchlässig oder ist, ausgewählt werden, und die Mikrowellenenergie verlustfrei für Mikro- oder Ultraschallwellenenergie wird in Hitze in dem Harz selbst umgewandelt. Wenn ist. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der 65 es jedoch aus irgendeinem Grunde erwünscht ist, ein Form- oder Kernkasten 54 solche äußeren Abmes- verhältnismäßig verlustfreies Harz, wie beispielsweise sungen, daß er die Aushärtekammer 26 vollständig ein Phenolharz zu verwenden, kann ein kleiner Beausfüllt, und er ist hohl, so daß die Flächen seiner trag an Feuchtigkeit in der Sand- und Harzmischung

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vorgesehen werden, und die Mikrowellenenergie wird Kernkasten im einzelnen beschrieben worden sind, in Hitze in der Feuchtigkeit umgewandelt. Diese Hitze soll jetzt gezeigt werden, wie die Sand- und Harzlöst die Hitzehärtungs- und Aushärtungsreaktion des mischung in den Form- oder Kernkasten geblasen Harzes aus. wird.

Die Rohre 50 sind aus einem leitenden Material 5 Bei F i g. 2 wird die Mischung aus Sand und Harz wie beispielsweise Kupfer oder einem anderen ge- in den Trichter 12 eingebracht. Eine Ventilplatte 20 eigneten Metall hergestellt und haben einen kleineren verschließt normalerweise den Boden des Trichters inneren Durchmesser als ein Viertel Wellenlänge der 12. Die Ventilplatte 20 ist durch ein geeignetes GeFrequenz der Mikrowellenenergie, welche in dem stange 64 mit dem Kolben eines pneumatischen Zy-Mikrowellenkerngebläse verwendet wird. Somit ίο linders 66 verbunden. Der pneumatische Zylinder 66 schirmen die leitenden Wände der Rohrleitung die ist an eine Druckluftquelle 68 über Steuerventile 70 Sand- und Harzmischung in der Rohrleitung gegen- und 72 angeschlossen.

über der Mikrowellenenergie ab, und der kleine Das gesamte pneumatische System und seine

Durchmesser verhindert, daß Mikrowellenenergie in Steuerungen zusammen mit dem weiter unten bedie unteren Enden des Rohres eintreten kann. Dies 15 schriebenen hydraulischen System des Zylinders 36

verhindert ein zu frühes Aushärten der Sand- und sind nur schematisch dargestellt, da diese Systeme

Harzmischung in den Rohren und Verstopfen der gebräuchlich und bekannt sind.

Rohre. Wenn ein Formkörper oder Kern hergestellt und

F i g. 5 ist ein Querschnitt durch eine Härtekam- somit Sand in die Aushärtekammer geblasen werden mer ähnlich der in F i g. 4 gezeigten, sie stellt aber 20 soll, wird die Ventilplatte 20 durch ein Öffnungseine andere Ausführungsform der vorliegenden Er- ventil 70 geöffnet, so daß Druckluft in den Zylinder findung dar. Bei dieser Ausführungsform sind die 66 eintreten kann, welcher seinen Kolben nach rechts beiden Hälften 58 und 60 des Form- oder Kern- bewegt und die Ventilplatte 20 öffnet, so daß eine kastens aus einem verlustlosen, nachgiebigen Mate- Sand- und Harzmischungsmenge in die Gebläsekamrial wie beispielsweise Silikongummi hergestellt, und 25 mer 18 fallen kann. Das Ventil 70 wird dann gezusätzlich können die beiden Hälften des Form- oder schlossen und ein Ventil 72 geöffnet, so daß sich der Kernkastens wie dargestellt hohl oder ballonartig sein Kolben in dem Zylinder 66 in seine andere End- und aufblasbare Abteilungen in ihren Wänden haben. stellung bewegt und die Ventilplatte 20 wiederum Eine Rohrleitung 62 steht mit dem Innenraum der schließt. Jetzt wird das Ventil 74 geöffnet, und die beiden Hälften der Form- oder Kernkastenhälften 30 Druckluftzuführung 68 ist an die Gebläsekammer 18 58 und 60 in Verbindung. Bei dieser Ausführungs- angeschlossen, in welcher die Druckluft die Sandform können die Wände der Formkastenhälften 58 und Harzmischung durch die Rohre 50 in die Kam- und 60 mit einem Material wie beispielsweise Fiber- mer 56 des Form- oder Kernkastens 54 drückt glas verstärkt werden, um ein Dehnen der Wände (s. F i g. 4 und 5). Dann wird der Mikrowellengeber zu verhindern, und es wird ein verlustfreies Strö- 35 bzw. -übertrager in dem Standgehäuse 48 erregt, die mungsmedium unter Druck durch die Leitung 62 in Mikrowellenenergie wird der Aushärtehöhlung 26 zuden Innenraum der Formkastenhälften 58 und 60 geführt und das Harz des Formkörpers oder Kernes eingeführt. Durch das Strömungsmedium unter wird in der oben beschriebenen Weise gehärtet. Das Druck werden die Hälften 58 und 60 starr und be- Ventil 74 wird jetzt geschlossen und das hydraulische halten ihre Form, wenn die Sand- und Harzmischung 40 System 76 in Tätigkeit gesetzt, indem hydraulische unter Druck in die innere Kammer 56 eingeblasen Flüssigkeit unter Druck in die Leitung 78 eingeleitet wird. Das Strömungsmedium kann entweder aus und dadurch der Kolben in dem hydraulischen Zyeiner Flüssigkeit oder Luft unter genügend Druck linder 36 in seine untere Stellung gedrückt wird. Dabestehen. Nachdem Mikrowellenenergie der Aus- durch wird der untere Außenkasten 30 abgesenkt, härtekammer 26 zugeführt worden und das Harz in 45 und der gehärtete Formkörper oder Kern kann aus dem Formkörper oder Kern ausgehärtet ist, kann der unteren Hälfte des Form- oder Kernkastens 54 das Strömungsmedium durch die Leitung 62 ausge- oder 58 (F i g. 4 oder 5) entnommen werden. Das pumpt werden, wodurch die ballonartigen Form- oder hydraulische System wird nun so betätigt, daß die Kernkastenhälften 58 und 60 zusammenfallen kön- Flüssigkeit unter Druck der Leitung 80 zugeleitet nen, wodurch der gehärtete Formkörper oder Kern 5° wird, um den Kolben des hydraulischen Zylinders leicht aus dem Form- oder Kernkasten entfernt wer- 36 in seine obere Stellung anzuheben. Dadurch wird den kann. der untere Außenkasten 30 gegen den oberen Außen-Zu bemerken ist, daß bei der Ausführungsform kasten 28 geschlossen und die Vorrichtung steht nun nach F i g. 5 Formkörper oder Kerne geblasen wer- für weitere Arbeitszyklen zur Verfügung, den können, welche wie dargestellt in jeder Ecke der 55 Die Steuerungen für die hydraulischen und pneu-Kammer 56 hinterschnittene Teile haben. Bei Be- matischen Teile der Vorrichtung können zweckmäßig nutzung herkömmlicher Metallkernkästen ist es mög- in dem Standgehäuse 48 zusammen mit dem Mikrolich gewesen, Kerne mit hinterschnittenen Flächen wellen übertrager untergebracht werden. Für vollnur bei Benutzung äußerst kostspieliger, in Ab- automatisierte Systeme kann das Programm für den schnitte unterteilter Kernkasten zu blasen. Die vor- 60 oben beschriebenen Arbeitszyklus in dem Standliegende Erfindung gibt die Möglichkeit, mit Leich- gehäuse 48 in bekannter Weise festgelegt werden, und tigkeit hinterschnittene Kerne oder Formkörper zu der gesamte Arbeitszyklus kann nur durch Drücken blasen, wobei die Vorteile eines billigen Form- auf einen Startknopf ausgelöst werden. Die Erfahrung kastens, eines schnellen Aushärtens und keiner Zwi- hat gezeigt, daß, wenn ein Fünf-Kilowatt-Mikrowellenschenbehandlung bestehen bleiben. 65 übertrager verwendet wird. Formkörper oder Kerne Nachdem die Einzelheiten der Aushärtekammer auf einen zweckmäßigen Härtegrad ausgehärtet wer-26, des Form- oder Kernkastens 54 und die Zufüh- den können, um einer normalen Behandlung mit rung von Mikrowellenenergie zu dem Form- oder einer Anwendung von ungefähr 20 Sekunden von

Mikrowellenenergie zu widerstehen. Somit kann ein einziger Arbeiter bei Benutzung der oben beschriebenen Vorrichtung mehrere Formkörper oder Kerne in einer Minute herstellen, wenn der Arbeitszyklus entsprechend programmiert ist. Es ist dann nur notwendig, daß der Arbeiter den Startknopf drückt und den gehärteten Formkörper entfernt, wenn sich der untere Außenkasten 30 in seiner unteren Lage befindet. Als Sicherheitsfaktor ist es wünschenswert, den Beginn des Arbeitszyklus auf den Zustand zu verlegen, wenn sich der Außenkasten 30 in seiner unteren Lage befindet. Wenn der Startknopf gedruckt wird, wird dann der Kasten angehoben, die Sand- und Harzmischung in den Formkasten geblasen, die Mikrowellenenergie zugeführt und der Außenkasten dann nach unten abgesenkt, so daß der Arbeiter den gehärteten Formkörper entnehmen kann. Somit befinden sich die Hände des Arbeiters nicht zwischen den Außenkästen während eines Teiles des Arbeitszyklus, in welchem die beiden Teile des Außen- ao kastens nur für eine ganz bestimmte Zeitspanne voneinander getrennt sind, und es besteht wenig Wahrscheinlichkeit, daß die Hände des Arbeiters von den sich schließenden Außenkästen erfaßt werden können.

Bei einer verbesserten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die benutzte Vorrichtung im wesentlichen der oben beschriebenen gleicht, können die inneren Oberflächen der Teile des Form- oder Kernkastens mit einem geeigneten Ferritmaterial wie beispielsweise Mn_{0 67}Zn_{0 333}Fe₂O₄, CuFe₀O₄ oder Li₀₅O₄ überzogen oder beschichtet sein. Ferritmaterialien haben in bekannter Weise Verlusteigenschaften wegen ihrer magnetischen Eigenschaften, und der Ferritüberzug schirmt somit, wenn die Sand- und Harzmischung in einen so überzogenen Formkasten eingeblasen wird, die Sand- und Harzmischung gegenüber der Mikrowellenenergie ab, wird aber selbst auf eine erhöhte Temperatur durch die Energie erhitzt. Diese Hitze wird dann durch Leitung auf die Außenflächen der Sand- und Harzmischung übertragen und härtet schnell diese äußere Oberfläche aus. Da der gehärtete Außenmantel, selbst wenn er nur eine Dicke von 0,16 bis 0,3 cm hat, genügend Festigkeit hat, um ein Hantieren mit dem Formkörper zu ermöglichen, ist es dann möglich, den Formkörper aus dem Formkasten zu entfernen, obgleich das Aushärten in den inneren Teilen des Formkörpers noch nicht vollständig durchgeführt ist. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den Form- So körper oder Kern zu entfernen und den Rest der Sand- und Harzmischung aus dem Inneren des Formkörpers herauszuschütteln, so daß nur ein Formkörper mit einem gehärteten Mantel übrig bleibt.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die inneren Oberfläche des Formkastens auf einer gleichförmigen Temperatur gehalten wird, wodurch ein gleichförmiges Aushärten des Formkörpermantels sichergestellt wird. Bei den bekannten Metallkernkästen ergab sich häufig die Schwierigkeit, wenn Hitze ungleichmäßig von dem Kernkasten abgeführt wird, wodurch eine ungleichmäßige Temperatur und ein nicht gleichförmiges Aushärten verursacht wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß das Ferritmaterial, wenn es auf seinen Curieschen Temperaturpunkt erhitzt wird, aufhört, magnetische Eigenschaften zu haben und somit im wesentlichen verlustlos gegenüber Mikrowellenenergie wird. Zu dieser Zeit empfängt die Oberfläche des Formkörpers weiter Hitze durch Leitung von dem heißen Ferritüberzug, aber die Mikrowellenenergie verläuft nun durch den Ferritüberzug und wird direkt in Hitze in der Sand- und Harzmischung in der oben beschriebenen Weise umgewandelt. Somit ist der Formkörper nicht langer durch die Ferritauskleidung abgeschirmt, und es wird ein maximales schnelles Erhitzen und Aushärten des Formkörpers durchgeführt. Es kann auch ein Ferrit mit einer Curieschen Temperatur ausgewählt werden, welche die optimale Aushärtetemperatur des besonderen verwendeten Harzes ist.

Gemäß einer weiteren Abänderung der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kann das Ferritmaterial unmittelbar mit der Sand- und Harzmischung vermischt werden, anstatt auf die Innenflächen des Form- oder Kernkastens als Schicht aufgebracht zu werden. Dieses macht die Mischung äußerst verlustbehaftet und verursacht ein schnelles Erhitzen und damit Aushärten des Formkörpers oder Kernes, wenn Mikrowellenenergie der Mischung in dem Formoder Kernkasten zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform kann, nachdem die Form dazu benutzt worden ist, ein Gußstück herzustellen und zerbrochen worden ist, damit der Formkörper oder Kern aus dem Gußstück entfernt werden kann, das Ferritmaterial aus der zerbrochenen Sandmischung durch einen einfachen magnetischen Separator entfernt und bei dem Arbeitsprozess weiter verwendet werden.

Ein besonderer Vorteil aller der beschriebenen Ausführungsformen nach der Erfindung ergibt sich aus der Verwendung von verhältnismäßig kühlen Form- oder Kernkästen. Da die Formkästen verlustlos sind, werden sie lediglich durch Übertragung oder Leitung von dem aushärtenden Formkörper erhitzt und erreichen sogar nicht die hohen Temperaturen, auf denen die früheren Metallkernkästen gehalten werden. Somit können Formkörper oder Kerne mit dünneren Abschnitten hergestellt werden, da das Harz nicht mit einem Aushärten bei Berührung mit dem Form- oder Kernkasten wie bei den früheren Verfahren beginnt. Stattdessen beginnt ein Aushärten nicht, bis das Blasen vollständig durchgeführt und der Mikro- oder Ultraschallwellenübertrager erregt und eingeschaltet ist.

Die Erfindung kann auch auf verschiedene andere Weise durchgeführt werden. Beispielsweise können andere Frequenzen als 2450 MHz und andere Materialien mit den gleichen physikalischen Eigenschaften verwendet werden. Auch kann die Aushärtekammer 26 durch mehrere bewegliche Seitenteile begrenzt anstatt von zwei beweglichen Außenkästen, wie dargestellt, gebildet zu werden, und der Form- oder Kernkasten kann auch mehr als zwei Teilen bestehen. Eine richtige Auswahl von einer Mehrzahl von beweglichen Seitenteilen und Form- oder Kernkastenteilen macht es möglich, Formkörper oder Kerne von verwickelterer Form zu blasen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines zum Gießen eines Metallgußstückes geeigneten Formkörpers oder Kernes mittels Mikrowellenenergie, gekennzeichnet durch eine einen allseitig leitend begrenzten Mikrowellen-Hohlraum bildende Kammer (26), welche aus mindestens zwei, zeitweise trennbaren Abschnitten (28, 30) besteht

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und einen im wesentlichen verlustlosen, in die Kammer formmäßig und allseitig eingepaßten Form- oder Kernkasten (54) aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch durch pneumatischen Druck betätigbare Mittel zum Einführen einer bestimmten Menge von den Formkörper oder Kern bildendem bei Anwendung von Hitze in den verlustlosen Kern härtbarem Material.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ge- ίο kennzeichnet durch eine Mikrowellen-Energiequelle (48), welche mit den Kupplungsmitteln (46) zum Einkuppeln von Mikrowellenenergie in den Hohlraum (26) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine einen pneumatisch betätigten Kolben und Zylinder (36) enthaltende Vorrichtung zum Verschieben eines der beiden Abschnitte (28, 30) mit Bezug auf den anderen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verlustlose Form- oder Kernkasten (54) ebenfalls aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, und diese beiden Teile lösbar in die entsprechenden Abschnitte der Höhlung (26) eingepaßt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einführen des Materials Metallrohre (50) mit in den verlustlosen Form- oder Kernkasten (54) einmündenden Öffnungen nach Einpassung in die Höhlung (26) aufweisen, und die Rohre (50) Durchmesser haben, welche ausreichend klein sind, um im wesentlichen eine Mikrowellenenergieübertragung durch die Rohre heraus aus dem verlustlosen Form- oder Kernkasten zu blockieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Progranimittel zum selbsttätigen Betrieb der Füll-, Aushärt- und Entleerungsvorgänge und zu einer selbsttätigen Steuererregung der Mikrowellenenergie.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verlustlose Form- oder Kernkasten mit einer Auskleidung versehen ist, welche bezüglich Mikrowellenenergie verlustbehaftet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus Ferritmaterial besteht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der verlustlose Form- oder Kernkasten aus nachgiebigem Material besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der verlustlose Form- oder Kernkasten mittels eines Strömungsmediums aufblasbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Formoder Kernkasten aus einem verlustlosen Gips hergestellt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Formoder Kernkasten aus einem verlustlosen, plastischen Material hergestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Material Polypropylen oder Silikongummi ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen