DE19733485A1 - Verfahren zum Formgießen und Gießform für ein solches Verfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Abgießen einer Gießform von unten in steigendem Guß mit einer Gießmasse aus einem Gießbehälter durch einen Steigka­ nal, der für die Einströmung der von unten in die Gieß­ form aufsteigend einlaufende Gießmasse in der Gießform eingeformt ist, sowie eine Gießform für ein solches Verfahren.

Bei einem solchen Gießverfahren ist die Gießmasse einem Förderdruck ausgesetzt, der nach dem Abgießen noch so lange aufrecht erhalten werden muß, bis die Gießmasse in der Gießform erstarrt ist, so daß sie nicht in den Gießbehälter zurücklaufen kann. Erst dann kann der För­ derdruck zurückgenommen und die gefüllte gegen eine neue Gießform für den nächsten Abguß ausgewechselt wer­ den. Die für das Abkühlen der in der Gießform verfüll­ ten Gießmasse erforderliche Zeit stört den laufenden Gießprozeß vor allem deshalb, weil gerade das Abgießen einer Gießform in steigendem Guß ein sehr rationelles Verfahren ist, das auch für Gießformen aus Formsand verwendet werden kann, die schnell und in großen Stück­ zahlen herstellbar sind; die für das Abkühlen der Gieß­ masse erforderlichen Wartezeiten sind deshalb gerade hierbei besonders störend.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein solches Verfahren und eine zugehörige Gießform so zu gestalten, daß der Förderdruck für die Förderung der Gießmasse aus dem Gießbehälter in die Gießform sofort wegfallen kann, wenn die Gießform mit Gießmasse abge­ füllt ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unmittelbar nach beendeter Füllung der Gießform der Steigkanal so verschlossen wird, daß die Einströmung unterbrochen wird und die Gießform von dem Gießbehälter abtrennbar ist. Selbst wenn dann die Gießmasse in der Gießform noch flüssig ist, kann sie diese nicht wieder (durch den Steigkanal) verlassen. Die Gießform und der Gießbehälter werden vielmehr in Bezug auf die Gießmasse strömungsentkoppelt und der Förderdruck kann entfallen. Eine neue Gießform kann unmittelbar danach mit dem Gießbehälter so strömungsverbunden werden, daß der Gießprozeß erneut eingeleitet werden kann. Ein solches Gießverfahren ist deshalb bequem in einem kontinuier­ lich verlaufenden Fertigungsprozeß einsetzbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erfährt das Gießverfahren, wenn die in dem Gießbehälter vorrätige Gießmasse auf ihrer Oberfläche einem pneuma­ tischen Förderdruck ausgesetzt ist und die Gießmasse durch mindestens ein in die Gießmasse eintauchendes, senkrechtes Steigrohr und durch den mit dem Steigrohr fluchtenden und mit diesem eine gemeinsame Steigleitung für die Einströmung der Gießmasse bildenden Steigkanal in die oberhalb des Steigrohres befindliche Gießform gedrückt wird. Die gesamte Steigleitung verläuft hier­ bei senkrecht und ist im Bereich des Steigkanals einer in der Gießform vorgenommenen Einschnürung zugänglich.

So ist es beispielsweise möglich, daß ein dünner Sperr­ schieber, beispielsweise ein Metallstreifen, in den Steigkanal quer zu dessen Achse und seinen Querschnitt abdeckend eingeschoben wird. Der Metallstreifen kann dabei von einem Druckstempel oder auch manuell in den Bereich des Steigkanals durch den Formsand eingeführt werden. Noch einfacher ist es, wenn der Steigkanal in einem vorzugsweise kurzen Teilbereich durch eine quer zu seiner Achse ausgeübte, den Formsand verschiebende und/oder verdichtende Stempelkraft mindestens eines vorzugsweise hydraulisch betätigten Druckstempels ein­ geschnürt wird; dabei wird allein durch Verschieben und/oder Verdichten des Formsandes der Steigkanal ge­ schlossen, wobei unmittelbar, nachdem die Strömung in dem Steigkanal unterbrochen ist, der Förderdruck auf die Oberfläche der Gießmasse abgestellt wird, so daß der gewünschte fortlaufende Arbeitsprozeß erreicht ist, weil die Gießform nun sofort ersetzt werden kann.

Eine solche, für das erfindungsgemäße Verfahren ge­ eignete Gießform ist beispielsweise dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich in den Formsand ein vorzugsweise bis in die Nähe des Steigkanals reichender, quer zu der Achse des Steigkanals orientierter, in den Formsand der Gießform eingeformter oder mit dem Druckstempel einge­ schlagener Stempelkanal befindet, in dem ein Pfropfen vorgesehen sein kann und von dem Druckstempel so in den Steigkanal drückbar ist, daß dieser abgesperrt wird.

Stattdessen ist es auch möglich, daß der Stempelkanal als Schieberführung ausgebildet ist, in der ein schei­ benförmiger Schieber so vorgesehen ist, daß eine in dem Schieber befindliche, dem Strömungsquerschnitt der Steigleitung angepaßte Durchflußöffnung gerade mit dem Steigkanal fluchtet, wobei der Schieber mit Hilfe des Druckstempels soweit verschiebbar ist, daß die Steigleitung gesperrt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Gießan­ ordnung vor dem Abguß,

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 unmittelbar nach dem Abguß,

Fig. 3 eine Gießanordnung wie in Fig. 1 und 2 mit einer etwas veränderten Gießform,

Fig. 4 eine Gießanordnung wie in Fig. 3 mit einem speziellen Verschlußteil für den Steigkanal der Gießform und

Fig. 5 und 6 eine Gießanordnung mit einer weiteren Vari­ ante der Gießform aus Fig. 3, sämtlich in schematisch vereinfachter Darstellung.

Eine Gießform 1, 2 nach der Erfindung besteht aus zwei senkrecht geteilten Formhälften 1 und 2 mit einem von Formsand umschlossenen Formhohlraum 3, in dem ein mit­ tiger, senkrecht nach unten gerichteter, in den Form­ sand eingeformter Steigkanal 4 mündet; der Steigkanal 4 mit einem am besten kreisförmigen Querschnitt endet an­ dererseits an der freien Stirnseite 10 eines ebenfalls senkrecht ausgeführten Steigrohres 8, der mit dem Steigkanal 4 fluchtet und mit diesem eine für eine Gießmasse 7 durchlässige Steigleitung 4, 8 so lange bildet, wie die Gießform 1, 2 auf einen Gießbehälter 5, 6 aufgesetzt ist. Der Gießbehälter 5, 6 setzt sich aus einem Tiegel 6 und einem auf den Tiegel 6 aufgesetzten Kopfstück 5 zusammen, das den Tiegel 6 dicht ver­ schließt und außer dem mittig angeordneten Steigrohr 8 noch einen Rohrstutzen 9 aufweist, die beide oberhalb der Oberfläche 11 der in dem Tiegel 6 befindlichen flüssigen Gießmasse 7 enden.

Während durch das Steigrohr 8 die Gießmasse 7 in den Formhohlraum 3 gedrückt wird, wenn die Gießform 1, 2 auf den Gießbehälter 5, 6 aufgesetzt, die Steigleitung 4, 8 ausgebildet und die Oberfläche 11 einem pneumati­ schen Förderdruck p ausgesetzt ist, dient der Rohrstut­ zen 9 zur Strömungsverbindung des Gießbehälters 5, 6 mit einer Druckluftquelle.

In Höhe des Steigkanals 4 und quer zu dessen Verlauf gerichtet ist ein hydraulischer Kolbenmotor 12 instal­ liert, dessen Druckstempel 13 in einer auf der Achse des Steigkanals 4 senkrechten Richtung 14 in die Gieß­ form 1, 2 verfahrbar ist und dabei einen Stempeldruck auf den darin befindlichen Formsand ausübt.

Bei der Anordnung der Fig. 1 und 2 übt der Druckstempel 13 seine Stempelkraft unmittelbar auf den die Gießform 1, 2 vollständig ausfüllenden und lediglich den Form­ hohlraum 3 und den Steigkanal 4 freilassenden Formsand auf, wobei der Druckstempel 13 (Fig. 2) nach dem Abguß soweit in die Gießform 1, 2 eingefahren wird, bis der Steigkanal 4 durch verdichteten und in seinen Quer­ schnitt gedrückten Formsand unterbrochen ist und so ein Rückfluß der bereits in den Formhohlraum 3 eingefüllten Gießmasse 7 verhindert wird. Es versteht sich, daß ein weiterer, dem ersten diametral entgegengerichteter Druckstempel vorgesehen sein kann, um auf der gegen­ überliegenden Seite der Gießform 1, 2 den Formsand eben­ falls entsprechend zu belasten und auf diese Weise den Steigkanal 4 von zwei Seiten einschnüren zu können.

Im Gegensatz dazu ist in den Ausführungen der Fig. 3-6 ein Stempelkanal 15 bzw. 16 in die Gießform 1, 2 ein­ geformt, der in Richtung 14 und Querschnitt dem Druck­ stempel 13 angepaßt ist und bis zu dem Steigkanal 4 (Fig. 3, 4) oder darüber hinaus (Fig. 5, 6) reicht.

Während entsprechend Fig. 3 der Stempelkanal 15 allein dazu dienen kann, die Arbeit des Druckstempels 13 zu erleichtern, ist in der Anordnung der Fig. 4 ein Pfrop­ fen 17 in einen dazu passenden Stempelkanal 16 einge­ legt, der von dem Druckstempel 13 bis zum Verschluß des Steigkanals 4 verschiebbar ist. Eine solche Ausführung ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Formsand che­ misch gebunden ist und dem Druckstempel 13 entsprechend hohen Widerstand entgegensetzt, wenn dieser in den Formsand eingefahren wird.

Eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Gießan­ ordnung zeigen die Fig. 5, 6 vor und nach dem Abguß. Hier ist ein Schieber 18 in den Stempelkanal 16 einge­ legt, welcher soweit in den Formsand eingetieft ist, daß der Schieber 18 ohne weitere Verdichtung des Form­ sandes mit dem Druckstempel 13 nach beendetem Abguß so­ weit verschiebbar ist, daß eine in dem Schieber 18 vor­ gesehene, vor und während des Gießvorganges (Fig. 5) im Bereich des Steigkanals 4 befindliche und einen Teil der Steigleitung 4, 8 bildende Durchflußöffnung 19 nicht mehr wirksam ist (Fig. 6), die Gießform 1, 2 absperrt und so ebenfalls einen Rückfluß der Gießmasse 7 aus der Gießform 1, 2 verhindert.

Bezugszeichenliste

1

Formhälfte

2

Formhälfte

1

,

2

Gießform

3

Formhohlraum

4

Steigkanal

5

Kopfstück

6

Tiegel

5

,

6

Gießbehälter

7

Gießmasse

8

Steigrohr

4

,

8

Steigleitung

9

Rohrstutzen

10

Stirnseite

11

Oberfläche

12

Kolbenmotor

13

Druckstempel

14

Richtung

15

Stempelkanal

16

Stempelkanal

17

Pfropfen

18

Schieber

19

Durchflußöffnung

Claims (8)

1. Verfahren für das Abgießen einer Gießform (1, 2) von unten in steigendem Guß mit einer Gießmasse (7) aus einem Gießbehälter (5, 6) durch einen Steigkanal (4), der für die Einströmung der von unten in die Gießform (1, 2) aufsteigend einlaufende Gießmasse (7) in der Gießform (1, 2) eingeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach beendeter Füllung der Gießform (1, 2) der Steigkanal (4) so verschlossen wird, daß die Ein­ strömung unterbrochen und die Gießform (1, 2) von dem Gießbehälter (5, 6) abtrennbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gießbehälter (5, 6) vorrätige Gießmasse (7) auf ihrer Oberfläche (11) einem pneumatischen För­ derdruck (p) ausgesetzt ist und die Gießmasse (7) durch mindestens ein in die Gießmasse (7) eintauchendes, senkrechtes Steigrohr (8) und durch den mit dem Steig­ rohr (8) fluchtenden und mit diesem eine gemeinsame Steigleitung (4, 8) für die Einströmung der Gießmasse (7) bildenden Steigkanal (4) in die oberhalb des Steig­ rohres (8) befindliche Gießform (1, 2) gedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein dünner Sperrschieber, beispielsweise ein Metallstreifen, in den Steigkanal (4) quer zu des­ sen Achse und seinen Querschnitt abdeckend eingeschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steigkanal (4) in einem vorzugsweise kurzen Teilbereich durch eine quer zu seiner Achse aus­ geübte, den Formsand verschiebende und/oder ver­ dichtende Stempelkraft mindestens eines vorzugsweise hydraulisch betätigten Druckstempels (13) eingeschnürt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß unmittelbar, nachdem die Strömung in dem Steigkanal (4) unterbrochen ist, der Förderdruck (p) auf die Oberfläche (11) der Gießmasse (7) abgestellt wird.

6. Gießform für eine Verfahren nach einem der Ansprü­ che 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Formsand ein vorzugsweise bis in die Nähe des Steigka­ nals (4) reichender, quer zu der Achse des Steigkanals (4) orientierter, in den Formsand der Gießform (1, 2) eingeformter oder mit dem Druckstempel (13) eingeschla­ gener Stempelkanal (15) befindet.

7. Gießform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stempelkanal (16) ein Pfropfen (17) vorgese­ hen und von dem Druckstempel (13) so in den Steigkanal (4) drückbar ist, daß dieser abgesperrt wird.

8. Gießform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelkanal (16) als Schieberführung ausgebil­ det ist, in der ein scheibenförmiger Schieber (18) so vorgesehen ist, daß eine in dem Schieber (18) befindli­ che, dem Strömungsquerschnitt der Steigleitung (4, 8) angepaßte Durchflußöffnung (19) gerade mit dem Steigka­ nal (4) fluchtet, wobei der Schieber (18) mit Hilfe des Druckstempels (13) soweit verschiebbar ist, daß die Steigleitung (4, 8) gesperrt ist.