DE1919006A1

DE1919006A1 - Shell moulds

Info

Publication number: DE1919006A1
Application number: DE19691919006
Authority: DE
Inventors: Planten James M
Original assignee: PLANTEN JAMES M
Current assignee: PLANTEN JAMES M
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1969-04-15
Publication date: 1970-10-22

Abstract

Shell moulds are supported during the casting operation by backing them with similar contoured green sand moulds. A first half green sand mould has positioned in close contoured relationship a first half shell mould of complementary contours to which is matched the second half of the shell mould in the usual way. Sand from a hopper then forms the other supporting green sand mould and the sequence is repeated continuously. Friction holds the mould assembly together at the pouring station.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gießformen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus mit Grünsand hinterfüllten Formmasken. Method of making casting molds The invention relates to a Process for the production of casting molds from molding masks backfilled with green sand.

Gießformen sind Sandformen begrenzter Dicke, die eine Höhlung besitzen, in welche das schmelflUssige Metall eingegossen wird. Um den Sand formen zu können, wird dieser mit Hitze oder chemisch erhärtenden Bindemitteln vermischt. Der so vorbereitete Sand wird dann in eine Modellform eingefUllt. Nachdem die Bandform erhärtet ist, wird sie aus der Modellform herausgenommen und dementsprechend befestigt bzw. gestützt, bevor sie mit schmelzflUssigem Metall vergossen wird.Casting molds are sand molds of limited thickness that have a cavity, into which the molten metal is poured. To be able to shape the sand this is mixed with heat or chemically hardening binders. The one so prepared Sand is then poured into a model mold. After the band shape has hardened, it is removed from the model form and attached or supported accordingly, before it is poured with molten metal.

Normalerweise verwendet man ein hitzeerhärtendes Blndemittel, so z.B. Harz und füllt die Sandbindemittelmischung in eine erhitzte Modellform. Das Bindemittel beginnt mit dem Einfüllen in die Modellform zu erhärten, so dass eine Gießformhälfte entsteht, deren Dicke eine Funktion der hitzeerhärtenden Eigenschaften des Bindemittels, der Modellformtemperatur und der Verweilzeit bzw. der Berührungszeit von erhitzter Modellform und der indbindemittemisohung ist.A thermosetting blend is normally used, e.g. Resin and pour the sand binder mixture into a heated model mold. The binder begins with the filling in the model mold to harden, so that a casting mold half the thickness of which is a function of the thermosetting properties of the binder, the model mold temperature and the dwell time or the contact time of heated Model shape and the binding agent solution.

Die Herstellung von Gießformen oder Gießformhälften ist relativ einfach, jedoch ist die zum Vergieen geeignete schnelle, wirkungsvolle und wirtschaftliche Zusammenstellung der Gießformhälften zu einer den Drücken und dem Hitzeeinfluß von schmelzflüssigem Metall widerstandsfähigen Gießforiij recht schwierig und hat einen beachtlichen Einfluß auf die Kosten und Qualität des Gußerzeugnisses.The production of molds or mold halves is relatively easy, however, the one suitable for potting is quick, efficient, and economical Combination of the mold halves to the pressures and the heat influence of Molten metal resistant Gießforiij quite difficult and has one considerable influence on the cost and quality of the cast product.

Eine ganze Reihe von Vorschlägen zum Zusammenstellen der Gießformhälften sind gemacht worden; z ß. die Gießformhälften lose zusammenzusetzen, aufeinanderzustapeln und mit Kies oder Metallschrot zu umgeben.A whole series of suggestions for assembling the mold halves have been made; z ß. to assemble the mold halves loosely, to stack them on top of each other and surrounded with gravel or metal shot.

Zwar wird durch dieses Verfahren oft genügend Druck auf die Form erzeugt, um dem ferrostatischen Druck des Metalls zu widerstehen, jedoch ist es in allen Fällen teuer und sehr zeitraubend, da die Gießformen und Gußstücke von dem Kies bzw. Schrot getrennt werden müssen, um diese wieder verwUnden zu können.Although this process often creates enough pressure on the mold, to withstand the ferrostatic pressure of the metal, however it is in all Cases expensive and very time consuming because the molds and castings are made of the gravel or shot must be separated in order to be able to use them again.

Eine andere bekannte Methode besteht im Zusammenkleben der Gießformhälften und der Aneinanderreihung der Gießformen, um diese mit einem Gewicht zu belasten, damit sie den Drücken beim Abguß widerstehen.Another known method consists in gluing the mold halves together and the lining up of the casting molds in order to load them with a weight, so that they can withstand the pressures during casting.

Ein solches Verfahren ist zeitraubend, und nian beansprucht eine verhältnismässig grosse Bodeiifläche bei einer vorgegebenen Produktionsrate.Such a procedure is time consuming and nian is relatively demanding large floor area at a given production rate.

Eine wiederum andere Methode sieht die Verwendung einer Grundplatte vor, die so ausgeforint ist, dass die inwendige Ausgestaltung der Gießform durch diese zusammengehalten wird und die Grundplatten zu Gießformen zusamiilengefasst werden, und diese so fest genug sind, den Drücken des schmelzflüssigen Metalls zu widersiehen. Solch ein Verfahren ist teuer, da eine grosse Anzahl von Bormplatten zur Verfügung stehen muss, wobei jede einzelne zur Herstellung einer bestimmten Gußform benötigt wird, und die Gasdurchlässigkeit der Gießform für die beim Vergießen entstehenden Gase unbefriedigend ist.Yet another method is to use a base plate before, which is so shaped that the interior design of the casting mold through this is held together and the base plates are combined to form casting molds be, and this so tight enough are the pressing of the molten To resist metal. Such a method is expensive because of the large number of Borm plates must be available, with each individual for the production of a specific mold is required, and the gas permeability of the mold for the the gases produced during casting are unsatisfactory.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der Herstellung und Zusammenstellung von Gießformen.The object of the invention is to improve production and assembly of molds.

Die erfindungsgemässe Lösung wird dadurch erzielt, dass unabhängig von der Herstellung der Formmasken Grunsandformteile einer geometrischen Form hergestellt werden, in die die Rückseite einer Formmasse passt.The inventive solution is achieved in that independently from the manufacture of the molding masks, sand moldings of a geometric shape are produced into which the back of a molding compound fits.

Dabei hat sich als zweckmässig erwiesen, die Grünsandformteile an zwei einander gegenüberliegenden Aussenseiten mit solch einer geometrischen Form herzustellen, in die die Rückseite einer Formmasse passt.It has proven to be useful to attach the green sand moldings two opposite sides with such a geometric shape manufacture into which the back of a molding compound fits.

Einem weiteren Erfindungsgedanken zur Folge werden mehrere eine Formmasse bildende Formmaskenhälften und mehrere Grünsandformteile, deren einander gegenüber liegende Seiten die gleiche geometrische Porm haben wie die Rückseiten der. Formmaskenhälften,derart zusammengesetzt, dass in ein Grünsandformteil eine Pormmaskenhälfte eingesetzt wird, dann die zweite Formmaskenhälfte an die erste yormmaskenhälfte angesetzt, danach an die zweite Formmaskenhälfte ein zz-e tns Grünsandformteil angesetzt wird, in dessen noch zugangliche geometrische Form wiederum eine Formmaskenhälfte eingesetzt wira,und sich sp der Vorgang fortlaufend wiederholt.A further idea of the invention results in several molding compounds forming mold halves and several green sand moldings, their opposite one another lying sides have the same geometrical shape as the back sides of the. Form mask halves, such put together that a porm mask half is inserted into a green sand molding, then the second half of the form mask attached to the first half of the yormmask, then a zz-e tns green sand molding is attached to the second half of the mask, in its still accessible geometric shape in turn inserted a form mask half wira, and the process is repeated continuously.

Die Aufteilung der Formmasse in mehrere Formmaskenhälften hat den Vorteil, dass das Herstellen wie auchdas Einsetzen der Formmasken in die Grünsandformteile erleichtert wird. Durch die Reihenfolge beim Herstellen der Gießformen von Grünsandformteilen, erste Formmaskenhälfte, zweite P'ormmaskenhälfte,zweite Grünsandformteile usw. wird eine kontinuierliche Produktion ermöglicht.The division of the molding compound into several molding mask halves has the Advantage that the production as well as the insertion of the molding masks into the green sand moldings is facilitated. Due to the sequence in making the casting molds of green sand moldings, first form mask half, second form mask half, second green sand moldings, etc. is enables continuous production.

Weiterhin sind Mittel zum Zusammenhalten der Gießformen vorgesehen, die aus einem mit der Sandmischung verträglichen Material hergestellt sind, so dass ein Trennen von ßandmischung und Halterungsmittel sich erübrigt, und die Mischung so wieder verwendet werden kann. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Gießformen wird ein Iviinimum an Platz gebraucht, und man ist unabhängig von der Gestalt der zu vergießenden Aushöhlung.Means are also provided for holding the casting molds together, which are made of a material compatible with the sand mixture, so that a separation of sand mixture and holding means is unnecessary, and the mixture so can be used again. Due to the inventive arrangement of the casting molds a minimum of space is needed and one is independent of the shape of the hollow to be shed.

Weiterhin können die Gießformen in ihren Grössenverhältnissen den Gießdrücken des schmelzflüssigen Metalls und der abzugießenden Guß stücke angepasst werden. Das Zusammenhalten, Zusammenschließen oder andere Haltemittel von Gieiformhälften werden überflüssig, vor allen Dingen das stapeln oder Aneinanderreihen zum Vergießen. Ebenfalls können mit derselben Vorrichtung sowohl Grünsandformteile als auch Formmasken hergestellt werden, wodurch hohe Investitionskosten erspart werden, sofern eine Gießerei nur eine beschränkte Zahl von Gießformen herzustellen wünscht.Furthermore, the molds in their size ratios can Casting pressures of the molten metal and the castings to be cast adapted will. Holding together, joining together or other means of holding mold halves become superfluous, especially stacking or lining up for potting. Green sand moldings as well as mold masks can also be used with the same device be produced, which saves high investment costs, provided a Foundry wishes to produce only a limited number of molds.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein mit einer Formaske ausgekleideter Grünsandformteil mit einem Grünsandformteil, der keine Formmaske trägt, zu einer Gießform zusallmengesetzt wird.Another advantage is that a mask lined with a Green sand molding with a green sand molding that does not carry a molding mask to one Casting mold is put together.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the figures.

Fig.l zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Pig.2 zeigt eine Gießform. Fig.l shows a schematic representation of the device for implementation of the inventive method, Pig.2 shows a casting mold.

Auf einer Grundplatte 22 befinden sich die Grünsandformteile 15, die Gießformen 20 mit Formmasken 18 und 19, ein Druckzylinder 11, ein Stellzylinder 12, eine rückwärtige Druckplatte 14, eine vordere Druckplatte ló, eine Schwenkvorrichtung 17 und eine Vibrationsvorrichtung 21 zum Trennen von Guß stück und Gießform.On a base plate 22 are the green sand moldings 15, the Casting molds 20 with molding masks 18 and 19, a pressure cylinder 11, an actuating cylinder 12, a rear pressure plate 14, a front pressure plate ló, a swivel device 17 and a vibration device 21 for separating the casting and casting mold.

Grünsand wird in den Raum zwischen der rückwärtigen Druckplatte 14 und der vorderen Druckplatte 16 eingefüllt, Mittels des Druckzylinders 11 wird der Sand zwischen den beiden Druckplatten zusammengepresst, so dass ein erstes Grünsandformteil 15 entsteht. Durch die Schwenkvorrichtung 17 wird dann die vordere Druckplatte 16 von dem Grünsandformteil 15 abgehoben und um die hürizontale Achse verschwenkt. Mittels des Jtellzylinders 12 wird nun der Grünsandformteil 15 in die Lage "A" verschoben, und eine Formmaskenhälfte 18 wird in die geometrische Form eingesetzt, die durch die rückwärtige Druckplatte erzeugt wurde. Sinne zweite ormmaskenhälfte wird dann an die erste yormmaskenhälfte deckend angesetzt, so dass eine abgeschlossene Aushöhlung entsteht. Dabei werden die beiden Formmaskenhälften durch Stifte, die in dementsprechende Öffnungen eingreifen, gegeneinander fixiert. Diese Stifte bezw.Öffnungen werden bereits bei der Herstellung der Formmaskenhälften aus dem gleichen Formsand, aus dem die Formmaskenhälften bestehen, auf bekannte Weise geformt. Danach vard die vordere Druckplatte 16 wieder in ihre ursprängliche Lage geschwenkt, und ein neuer Grunsandforsteil wird hergestellt. Dieser wird dann an die Formmaske gedrückt, so dass die Sormmaskenhälfte, die nicht in das erste Grünsandformteil eingesetzt ist, mit ihrer Rückseite an der geometrischen Form des zweiten Grünsandformteils, welche durch die vordere Druckplatte 16 ausgeformt wurde, anliegt. Dann wird das Ganze nach links bewegt, um in der Gießstellung 19 vergossen zu werden.Green sand is in the space between the rear pressure plate 14 and the front pressure plate 16 is filled. By means of the pressure cylinder 11, the Sand pressed together between the two pressure plates, so that a first green sand molding 15 is created. The front pressure plate 16 is then opened by the pivoting device 17 lifted from the green sand molding 15 and pivoted about the horizontal axis. By means of the Jtellzylinders 12, the green sand molding 15 is now moved into position "A", and a form mask half 18 is inserted into the geometric shape represented by the rear pressure plate was created. The meaning of the second half of the mask then becomes attached to the first half of the yorm mask, so that a closed cavity arises. The two halves of the form mask are held by pins in the corresponding Engage openings, fixed against each other. These Pins and openings are already made from the same molding sand during the manufacture of the molded mask halves, from which the molded mask halves consist, shaped in a known manner. Then vard the front pressure plate 16 is pivoted back into its original position, and a new green sand forest part is produced. This is then pressed against the form mask, so that the Sormmaskenhal, which is not inserted into the first green sand molding is, with its back on the geometric shape of the second green sand molding, which was formed by the front pressure plate 16, is applied. Then that will The whole thing moved to the left in order to be cast in the casting position 19.

Durch Wiederholung des Ganzen entsteht eine Reihe von Gießformen aus Formmasken, die von Grünsandformteilen zusammengehalten werden. Wenn eine solche Gießform mit vorgeformter Gränsandhinterfüllung in Gießstellung kommt, wird die Aushöhlung der Gießformen mit schmelzflüssigem Metall vergossen und so ein Gubstück hergestellt. In Gießstellung wird die Gießform nur durch Haftung zusammengehalten. Die Gießformen stehen auf einer Bodenplatte, und die Gießformen in der Mitte werden durch die, die sich an ihren Seiten befinden, gehalten. Wenn die allererste Gießform sich in Gießstellung befindet, wird sie nicht vergossen, sondern nur als Halt für die folgende belassen, so dass die tatsächlich mit schmelzflüssigem Metall vergossenen Gießformen in der GieSstellung gehalten werden. Die vergossene Gießform gelangt schliesslich zur Vibrationsvorrichtung 21, wo das Gußstück von der Gießform getrennt wird, und dar dand zur Sandaufbereitungsanlage abtransportiert wird.By repeating the whole thing, a series of molds is created Molded masks that are held together by green sand moldings. If such Casting mold with pre-formed green sand backfilling comes into the casting position, the Hollow out the casting molds with molten metal cast and so a piece of art manufactured. In the casting position, the mold is only held together by adhesion. The molds stand on a base plate, and the molds are in the middle held by those on their sides. When the very first mold is in the pouring position, it is not poured, but only as a hold for leave the following so that the actually encapsulated with molten metal Casting molds are held in the casting position. The potted mold arrives finally to the vibration device 21, where the casting is separated from the casting mold and then it is transported to the sand processing plant.

Die in Fig.2 vergrossert dargestellte Gießform besteht aus einem vorgeformten Grünsandformteil 31, der ursprünglich zwischen einer vorderen und hinteren Druckplatte ausgeformt wurde. 32 ist die geometrische Form, die durch die vordere Druckplatte hergestellt wird, wogegen die Linie X - Y die Begrenzung der geometrischen Form ist, die durch die hintere Druckplatte ausgeformt wurde. 33 nd Formmaskenhälften.The mold shown enlarged in Fig.2 consists the end a preformed green sand molding 31, originally between a front and rear pressure plate was molded. 32 is the geometric shape created by the front pressure plate is made, while the line X - Y is the boundary is of the geometric shape formed by the rear pressure plate. 33 nd molded mask halves.

34 ist die zu vergießende Aushöhlung, die durch die Formmasse ausgebildet wird, während 35 eine noch nicht abgeschlossene zu vergießende Aushöhlung darstellt, da sie nur von einer Formmaskenhälfte gebildet ist.34 is the cavity to be cast, which is formed by the molding compound while 35 represents a cavity to be poured that has not yet been completed, since it is only formed by one half of the form mask.

Die Formmaskenhälften werden auf einer dafür geeigneten Maschine hergestellt und auf eine geeignete Unterlage in der Nahe der Grünsandformteil-Herstellung gestapelt, damit sie schnell zwischen die einzelnen Grünsandformteile bei deren Herstellung eingesetzt werden können.The molded mask halves are produced on a suitable machine and stacked on a suitable surface near the green sand molding production, so that they can be quickly placed between the individual green sand moldings during their manufacture can be used.

Der druck, der zwischen zwei benachbarten Grünsandformteilen herrscht, genügt, um allenferrostatischen kräften zu widerstehen, die während des Gießens auftreten. So schnell wie die Formmaskenhälften eingesetzt werden können, so schnell können die Grünsandformteile hergestellt werden. Die Erfindung ermöglicht eine schnelle Herstellung von Gießformen und ist daher wirtschaftlich.The pressure that exists between two neighboring green sand moldings sufficient to withstand all ferrostatic forces that occur during casting appear. As quickly as the preformed mask halves can be inserted, as quickly the green sand moldings can be produced. The invention enables a quick Manufacture of casting molds and is therefore economical.

Die Formmasken können auch mechanisch in die Grünsandformteile eingesetzt werden. Dabei kann die Einsetzgeschwindigkeit sowohl mit der Herstellungsgeschwindig keit der ForLmasken selbst als der der Grünsandformteile abgestimmt werden, wodurch eine auf diese Art bisher noch nicht erreichte (iießform-Produktionsge schwinaigkeit erzielt wird.The molded masks can also be inserted mechanically into the green sand moldings will. The insertion speed can be combined with the manufacturing speed The ability of the form masks themselves to be matched to that of the green sand moldings, whereby a mold production speed not previously achieved in this way is achieved.

Beim Trennen der Sußstücke von deii Gießformen wird der Sand, aus dem die Formmasken bestehen, mit dem Grünsand vermischt. Diese Mischung wird aufmechanischem Wege der andaufbereitungsanlage zugeführt, wo ein geeignetes Bindemittel zugesetzt wird, um die Mischung als Grünsand wieder zu verwenden.When separating the candy from the molds, the Sand, from which the molded masks are made, mixed with the green sand. This mixture will mechanically fed to the processing plant, where a suitable binding agent is added to reuse the mixture as greensand.

Die Herstellung der Gießformen erfolgt während des Vergießens und des Trennens der Guß stücke von der vorhergehenden Gießform; daraus folgt, dass die Herstellung von Formgußteilen schneller und auf kleinerem Raum vonstatten geht als nach konventionellerem Verfahren.The casting molds are made during casting and separating the cast pieces from the previous mold; it follows that the production of molded parts is faster and takes place in a smaller space than the more conventional method.

Dies ist umso mehr der Fall, als die Gießformen raumsparend in vertikaler Lage vergossen werden, und als die Hinterfüllung aus Sand besteht, der wieder verwendet wird im Gegensatz zu Stahlschrot, welches eingefüllt und auf nicht mechanischem Wege von den Guß stücken getrennt werden muss.This is all the more the case as the casting molds are space-saving in a vertical position Layer to be poured, and as the backfill consists of sand that is reused In contrast to steel shot, which is filled in and on a non-mechanical basis Paths must be separated from the cast pieces.

Durch die Ausbildung der vorderen und rückwärtigen Druckplatten, so dass die durch diese hergestellten geometrischen Formen die Konturen der Rückseite der Bormmaskenhälften aufweisen, und dadurch, dass man die als Hinterfüllung dienenden Grünsandformteile anpresst, wodurch leicht Verformungen auftreten können, ist es einfach, hohe Drücke von aussen gegen die gesamten Gießformen aufzubringen. Diese und andere beim Vergießen auftretenden Probleme werden behoben, Es erübrigt sich auch das Zusammenkleben, Zusammenschliessen oder andere Halterungen zum Zusammenhalten der Formmaskenhälften während des Abgießens.By the formation of the front and rear pressure plates, see above that the geometrical shapes produced by this the contours of the back of the Bormmaskhälften have, and in that one serves as a backfill Pressing green sand moldings, which can easily cause deformation, is easy to apply high pressures from the outside against the entire casting molds. These and other problems encountered during potting are resolved. It is unnecessary also sticking together, joining together or other means of holding them together of the molding mask halves during casting.

Mit diesem Verfahren können auch Gießformen hergestellt werden, die sowohl aus Formmasken als auch aus Grünsandformteilen gebildet werden. Dabei entsprechen die Druckplatten in bestimmten Bereichen den Konturen der Guß stücke, während sie in den übrigen Bereichen die Konturen von Rückseiten von Formmaskenhälften aufweisen. Auf diese Weise können die kritischen Bereiche des Guß stückes in dementsprechendem Formsand modelliert werden, wahrend die weniger kritischen Bereiche in Grünsand modelliert sind. Dadurch erübrigen sich zum Teil die kostspieligen Pormmasken an Stellen, wo sie nicht benötigt werden.This process can also be used to produce molds that can be formed from molded masks as well as from green sand moldings. Here correspond the Pressure plates in certain areas the contours of the castings, while in the remaining areas, the contours of the backs of the molded mask halves exhibit. In this way, the critical areas of the casting in the corresponding Molding sand can be modeled, while the less critical areas in greensand are modeled. As a result, the expensive porm masks are partly unnecessary Places where they are not needed.

Patentansprüche : Patent claims:

Claims

Patent claims: 1. Process for the production of casting molds Form masks backfilled with green sand, characterized in that regardless of the manufacture of the molding masks green sand moldings of a geometric shape into which the back of a molded mask fits.

2. The method according to claim 1, characterized in that the green sand moldings (31) on two opposite outer sides with such a geometrical one Form are made into which the back of a molding compound fits.

3. - The method according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of shaped mask halves (33) forming a shaped mask and a plurality of green sand shaped parts (31), the opposite sides of which have the same geometric shape like the backs of the Foriaskenhälften (33), are put together in such a way that a molded mask half (33) is inserted into a green sand molding (31), then the second molded mask half (33) attached to the first molded mask half (33), then a second green sand molding (31) is attached to the second molded mask half (33) becomes, in its still accessible geometric shape in turn a form mask half (is used and the process is repeated continuously.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a green sand molding (31) lined with a molding mask and having a green sand molding (31), which does not wear a molding mask, is assembled into a casting mold.