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