DE2109779A1

DE2109779A1 - Hollow lost wax foundry mould pattern - is pressurised during mould making

Info

Publication number: DE2109779A1
Application number: DE19712109779
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schildgen. B22c 9-08 Vitt
Original assignee: Correcta-Werke GmbH, 3590 Bad WiIdungen
Priority date: 1971-03-02
Filing date: 1971-03-02
Publication date: 1972-09-07

Abstract

The hollow pattern is pressurised from the inside prior and during the filling of the mould with the moulding sand or material. Pressurisation may be done with compressed gas or a granular elastic solid such as foam plastic, which may be compressed by means of a stopper. Method permits the use of relatively mechanically weak but cheap hollow patterns, since it increases their strength during the critical mould making operation.

Description

Verfahren zum Einformen eines hohl ausgebildeten verlorenen Modells in Formmassen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einformen eines hohl ausgebildeten verlorenen Modells in Formmassen sowie Modelle zur Durchführung des Verfahrens.Method for molding a hollow lost model in molding compositions The invention relates to a method for molding in a hollow lost model in molding compounds and models for carrying out the process.

Es ist bereits bekannt, verlorene Modelle aus Schaumkunststoff hohl auszubilden. Auch wurde schon der Vorschlag unterbreitet, Modelle aus dünnwandigen Schalen aus einem festen Stoff herzustellen. Zur Herstellung der Gießform werden diese Modelle in eine Formmasse eingebettet. Anschließend wird das Gießmetall in das Modell eingegossen. Das Gießmetall führt dann zu dessen Gasung.It is already known that lost plastic foam models are hollow to train. The proposal has also been made to use thin-walled models Making bowls from a solid material. To be used for making the casting mold these models are embedded in a molding compound. Then the casting metal is in poured the model. The casting metal then leads to its gassing.

Die Vorschläge, hohl ausgebildete verlorene Modelle in einen Formsand einzuformen, erfordern große Wanddicken, damit das Modell beim Einformen in der Formmasse mit den von der Formmasse ausgehenden Druck oder dergleichen beim Einformen auftretenden Erschütterung, beispielsweise beim Einformen auf einem Rütteltisch, keine Verformungen erleidet. Sofern Modelle in Gestalt schalenförmiger Körper aus einem Festkunststoff verwendet werden, dann müssen auch diese Schalen eine entsprechende Dicke haben, um das Modell ausreichend zu versteifen. Das führt nicht nur zu einem hohen Verbrauch an Kunststoff, sondern macht unter Umständen auch Schwierigkeiten beim Abguß.The suggestions, hollow-formed lost models in a molding sand to mold, require large wall thicknesses, so that the model when molding in the Molding compound with the pressure emanating from the molding compound or the like during molding occurring vibration, for example when molding on a vibrating table, does not suffer any deformation. Unless models are made in the form of bowl-shaped bodies If a solid plastic is used, then these shells must also have a corresponding one Be thick enough to stiffen the model sufficiently. That doesn't just lead to one high consumption of plastic, but may also cause difficulties during the casting.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, hohl ausgebildete verlorene Modelle mit vergleichsweise dünner Wandungsdicke zu verwenden, um den Materialverbrauch zur Herstellung der Modelle und den Anteil vergasbarer Stoffe zu erniedrigen, um dadurch das Gießen erleichtern. Zur Lösung dieserjAufgabe wird bei einem Verfahren zum Einformen eines hohl ausgebildeten verlorenen Modells in Formmassen erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor oder während des Einformens des Modells in der Formmasse in das Innere des Modells ein Stoff oder Medium eingebracht wird, daß dem durch die Formmasse von außen auf das Modell einwirkenden Druqk entgegenwirkt.The invention is based on the object of hollow-shaped lost Use models with comparatively thin walls to reduce material consumption for the production of the models and to lower the proportion of gasifiable substances in order to this makes pouring easier. To solve this problem, one method for molding a hollow lost model in molding compositions according to the invention suggested that before or during the molding of the model in the molding compound A substance or medium is introduced into the interior of the model, that the through the molding compound counteracts pressure acting on the model from the outside.

In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß vor dem Eingießen des Metalls in das hohle Modell der in diesem befindliche Stoff oder das in diesem befindliche Medium entfernt wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wirkt das hohl ausgebildete Modell bei dessen Einformen praktisch wie ein voll ausgebildetes Modell, wobei jedoch die innere Füllung wieder verwendbar ist.In a further embodiment of the invention it is proposed that Before the metal is poured into the hollow model, the substance contained in it or the medium located in it is removed. By this invention Measure, the hollow model acts practically like a mold when it is molded fully formed model, but the inner filling is reusable.

Das hohle Modell kann mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt sein, aber auch mit einem rieselfähigen Stoff. Als rieselfähiger Stoff ist insbesondere Quarzsand geeignet.The hollow model can be filled with a pressurized gas but also with a free-flowing substance. As a pourable substance is in particular Suitable for quartz sand.

Es kann jedoch auch der rieselfähige Stoff in Gestalt von einzelnen Schaumkunststoffperlen vorliegen. Diese Schaumkunststoffperlen können vor dem Abguß durch Wenden der Form ausgelassen werden. Bei Perlen aus Schaumkunststoff besteht aber auch die Möglichkeit, diese mit die metallurgische Behandlung der Schmelze beeinflußenden Stoffen, beispielsweise Zusatzlegierungen, Desoxydationsprodukte oder dergleichen zu mischen und diese einzelnen losen Perlen, wie daß beim Gießen von Metall in Körper aus Schaumkunststoff bekannt ist, an beim Gießen in der Hohlform zu belassen, so daß diese Schaumkunststoffperlen durch die Hitze des Gießmetalls vergast werden und durch dieses ersetzt werden.However, it can also be the free-flowing substance in the form of individual Foam plastic beads are present. These foam plastic beads can be used before casting can be omitted by turning the mold. When beads are made of foam plastic but also the possibility of this with the metallurgical treatment of the melt influencing substances, for example additional alloys, deoxidation products or the like to mix and these individual loose beads, like that when pouring of metal in body made of foam plastic is known to when pouring in the hollow mold to leave, so that these foam plastic beads by the heat of the cast metal be gassed and replaced by this.

Die erfindungsgemäße Lösung hat nicht nur den Vorteil, daß geringe Mengen durch die Schmelze vergasbarem Kunststoff vorhanden sind, sondern daß auch bei der Wahl von Festkunststoff sich eine sehr glatte Gußoberfläche ergibt, da die Schalen aus Festkunststoff solcher eine ausreichende Härte besitzt und die Formsandkörner sich bei ihrer Verdichtung nicht in deren Oberflächen einarbeiten können.The solution according to the invention not only has the advantage that low Amounts of plastic that can be gasified by the melt available, but that even with the choice of solid plastic, a very smooth cast surface is achieved results, since the shells made of solid plastic such has a sufficient hardness and the molding sand grains do not work into their surfaces when they are compacted can.

Die Modelle zur Durchführung der Verfahren können aus Schaumkunststoff bestehen, aber auch aus dünnwandigem Festkunststoff. Die Modelle können sich aus einem oder mehreren ineinandergefügten Teilen zusammensetzen. Sie können aus dünnwandigen Kunststoff-Spritzgußteilen bestehen. Besonders vorteilhaft bestehen sie nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal aus einem Blaskörper aus thermoplastischen Kunststoff, der seine Raumform erhalten hat durch Aufblasen eines aus dem Extruder austretenden erhitzten Schlauches in einer Blasform.The models for carrying out the procedure can be made of foam plastic consist, but also of thin-walled solid plastic. The models can be made up assemble one or more nested parts. You can choose from thin-walled Plastic injection molded parts exist. They are particularly advantageous after a another feature according to the invention of a blown body made of thermoplastic plastic, which has obtained its three-dimensional shape by inflating one emerging from the extruder heated hose in a blow mold.

Die Modelle zur Durchführung des Verfahrens können auch aus dünnwandigen keramischen Werkstoffen bestehen, beispielsweise Glas oder sonstigen Stoffen, die beispielsweise zum Herstellen von Weihnachtskugeln verwendet werden.The models for carrying out the method can also consist of thin-walled ceramic materials exist, for example glass or other substances that for example used to make Christmas balls.

Die Verwendung von dünnwandigen keramischen Schalen gibt ebenfalls sehr glatte Gußoberflächen. Sie sind insbesondere geeignet für legierte Stähle, bei denen keine Kohlenstoffaufnahme durch vergasenden Kunststoff auftreten soll.The use of thin-walled ceramic bowls is also there very smooth cast surfaces. They are particularly suitable for alloy steels, in which no carbon uptake by gasifying plastic should occur.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf vollständige Modelle für Gußstücke, sondern ist auch anwendbar für Teilmodelle, beispielsweise für Gießläufe oder Speiserköpfe, insbesondere als blinde verlorene Köpfe. Sie ist auch geeignet für Teilstücke von Modellen, die in einer Gießform Hinterschneidungen bilden, so daß diese Teilstücke, die in der Formmasse verbleiben, an Holzmodelle oder dergleichen angesetzt werden, die aus der Formmasse herausgenommen werden.The invention is not limited to complete models for castings, but can also be used for partial models, for example for pouring runners or feeder heads, especially as blind lost heads. She is also suitable for parts of models that form undercuts in a casting mold, see above that these parts, which remain in the molding compound, on wooden models or the like are set, which are removed from the molding compound.

Die vorliegende Erfindung ist besonders anwendbar beim Fließsandverfahren, bei dem ein hoher Anteil an Wasser und ein Bindemittel aus Zement verwendet wird. Durch die hohe Feuchtigkeit der Formmasse werden insbesondere Holz formen sehr leicht angegriffen, daß das Holz quillt. Hier bringt die erfindungsgemäße Lösung Abhilfe.The present invention is particularly applicable to the flowing sand process, which uses a high proportion of water and a cement binder. The high moisture content of the molding compound makes it particularly easy to mold wood attacked that the wood swells. The solution according to the invention provides a remedy here.

Insbesondere beim Fließsandverfahren ist es kaum möglich, Modelle aus Schaumkunststoffe zu verwenden, weil diese zufolge ihres geringen spezifischen Gewichtes die Neigung haben, nach oben zu schwimmen. Besondere Halterungen für Modelle aus Schar kunststoff sind sehr schwer anzubringen. Die erfindungsgemäße Lösung löst auch dieses Problem, weil durch die innere Füllung insbesondere in Gestalt von rieselfähigem Sand, möglich ist auch Einsenkies oder die Mischung von Sand mit Eisenkies, das spezifische Gewicht des Gesamtmodells während des Formvorganges bis zur Abbindung der Formmasse ausreichen groß ist, um ein Wandern bzw. Aufschwimmen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Lösung ist auch besonders vorteilhaft anwendbar beim Einformen in einen bindemittelfreien Sand.Especially with the flowing sand process, it is hardly possible to create models to use from foam plastics, because these are due to their low specificity Have a tendency to swim upwards. Special brackets for models from Schar plastic are very difficult to attach. The solution according to the invention solves also this problem, because due to the inner filling in particular in the form of pourable Sand, it is also possible to use pebbles or a mixture of sand with iron pebbles specific weight of the overall model during the molding process up to setting the molding compound is large enough to avoid wandering or floating. The solution according to the invention can also be used particularly advantageously during molding in a binder-free sand.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand dreier AusfUhrungsbeispiele dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, vielmehr sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich. Auch sind die dargestellten Modelle im wesentlichen schematisch dargestellt.The invention is shown in the drawing using three exemplary embodiments shown. It is not limited to the illustrated embodiments, rather, further modifications within the scope of the invention are possible. Even the models shown are essentially shown schematically.

Fig. 1 bis 3 zeigen vertikale Schnitte durch Gießformen.Figures 1 to 3 show vertical sections through molds.

Die Gießform besteht zunächst aus dem Oberkasten 10, der auf den Unterkasten 11 aufgesetzt ist. Nachdem der Unterkasten 11 mit dem Formsand 12a ausgefüllt ist,wird der Hohlkörper 13 mit dem hohl ausgebildeten Speiser 14 und dem Gießlauf 15 auf den mit Formmasse gefüllten Unterkasten aufgelegt. Bevor die Formmasse 12b in den Oberkasten eingefüllt wird, wird über die Druckflasche 16 mit dem Regulierventil 17 über die Leitung 18, die über einen Stopfen 19 mit dem Einguß 15 luftdicht verbunden ist, Druckluft in das Modell, bestehend aus den Teilen 13, 14 und 15 eingefüllt. Der Druck dieser Füllung läßt sich über das Manometer einstellen. Es können an sich bekannte weitere Vorrichtungen, beispielsweise Druckminderventile oder dergleichen vorhanden sein, um einen konstanten Druck des Mediums innerhalb des Modells zu erhalten oder veränderliche Drücke einzustellen. Zugleich mit dem Einleiten der Druckluft in das Modell 13 wird die Formmasse 12b eingefüllt. Es kann auch die Maßnahme vorgesehen sein, daß zunächst ein geringer Gasdruck im Modell 13 vorhanden ist, der mit steigender Füllhöhe der Formmasse und dem dadurch bedingten steigenden Druck der Formmasse auf das Modell gesteigert wird. Erstrebt wird der Druckausgleich zwischen Füllung im Modell und der außen auf das Modell einwirkenden Belastung durch die Formmasse.The mold initially consists of the upper box 10, which is on the lower box 11 is in place. After the lower box 11 is filled with the molding sand 12a, is the hollow body 13 with the hollow feeder 14 and the pouring runner 15 placed the lower box filled with molding compound. Before the molding compound 12b in the Upper box is filled, is via the pressure bottle 16 with the regulating valve 17 via the line 18, which is connected airtight to the sprue 15 via a plug 19 is, compressed air is filled into the model, consisting of parts 13, 14 and 15. The pressure of this filling can be adjusted using the manometer. It can in itself known further devices, for example pressure reducing valves or the like be present in order to maintain a constant pressure of the medium within the model or to set variable pressures. Simultaneously with the introduction of the compressed air The molding compound 12b is poured into the model 13. The measure can also be provided be that initially there is a low gas pressure in the model 13, which increases with increasing Fill level of the molding compound and the resulting increasing pressure the molding compound is increased on the model. The aim is to equalize the pressure between Filling in the model and the external load on the model due to the Molding compound.

Fig. 2 zeigt die Maßnahme, daß das hohle Modell 13, 14 und 15 mit Perlen aus Schaumkunststoff 21 gefüllt wird. Um eine geringe Verdichtung dieser Schaumkunststoffperlen zu erreichen, ist ein Stopfen 22 vorgesehen, durch den ein mehr oder weniger starkes Einführen in den Gießlauf ein regulierbarer Verdichtungsdruck einstellbar ist. Auch dadurch wird die Maßnahme erreicht, daß sich Innendruck und Außendruck einander aufheben können.Fig. 2 shows the measure that the hollow model 13, 14 and 15 with Foam plastic beads 21 are filled. To a low compression of this To achieve foam plastic beads, a plug 22 is provided through which a more or less strong introduction into the runner an adjustable compression pressure is adjustable. This also achieves the measure that internal pressure and External pressure can cancel each other.

Fig. 3 zeigt abweichend von den beiden vorherigen Darstellungen, daß kein hohl ausgebildeter blinder verlorener Kopf 14 vorhanden ist, der aber auch vorhanden sein kann. Der Gießlauf 15 und das Modell 13 sind mit einem rieselfähigen Quarzsand 21 ausgefüllt. Nachdem die Formmasse 12 abgebunden oder in solch ausreichender Weise verdichtet ist, daß sie auf das Modell 13 und den Gießlauf 15 keinen deren Verformung bewirkenden Druck ausübt, wird durch Wenden der Gießform die Füllung herausgelassen.Fig. 3 shows, in a departure from the two previous representations, that there is no hollow, blind lost head 14, but that too may be present. The pouring runner 15 and the model 13 are free-flowing Quartz sand 21 filled. After the molding compound 12 has set or in such a sufficient way Way is compressed that it does not affect the model 13 and the pouring runner 15 Exerts deformation causing pressure, the filling is made by turning the mold let out.

Sofern nach Fig. 2 den Schaumkunststoffperlen die metallurgische Behandlung der Schmelze günstig beeinflussende Zusatzstoffe beigemischt werden, bleiben die Perlen während des Eingießens der Metallschmelze in das hohle Modell als Füllung vorhanden.If according to Fig. 2 the plastic foam beads the metallurgical treatment the melt are admixed with beneficial influencing additives, the remain Pearls during the pouring of the molten metal into the hollow model as a filling available.

Es sei verstanden, daß zum Auslassen der rieselfähigen Stoffe aus dem hohlen Modell verschiedene weitere Maßnahmen ergriffen werden können. So kann das Auslassen auch unter Zuhilfenahme einer Absaugvorrichtung erfolgen. Schließlich können Oberkasten und Unterkasten dazu maschinell gewendet.It should be understood that to discharge the free-flowing substances from Various other measures can be taken after the hollow model. So can the discharge can also be carried out with the aid of a suction device. In the end the upper and lower cases can be turned by machine.

werden.will.

Fig. 1 zeigt ein Hohlmodell aus Schaumkunststoff. Fig. 2 zeigt ein Hohlmodell aus einem festen Kunststoff in Gestalt einer dünnen Schale, die als Blaskörper ausgebildet ist.Fig. 1 shows a hollow model made of foam plastic. Fig. 2 shows a Hollow model made of solid plastic in the form of a thin shell, which is used as a blown body is trained.

Fig. 3 zeigt ein Hohlmodell 13aus einem sehr dünnwandigen keramischen Werkstoff.3 shows a hollow model 13 made of a very thin-walled ceramic Material.

Die Formmasse kann aus den üblichen in der Gießerei industrie bestehenden Formmassen bestehen. Es kann sich um Grünsandformmassen handeln, aber auch um solche, die vor ihrem Abguß getrocknet werden müssen. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Lösung angewendet in Verbindung mit dem an sich bekannten Fließsandverfahren.The molding compound can consist of those commonly found in the foundry industry Compounds exist. It can be green sand molding compounds, but also those which have to be dried before being cast. The invention is particularly advantageous Solution applied in connection with the known flowing sand process.

Die erfindungsgemäße Lösung, insbesondere in Verbindung mit den in dem hohlen Modell verbleibenden Schaumkunststoffkugeln oder hohlen Perlen, ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem Formstoff ohne Bindemittel, z.B. Quarzsand, weil der vergasende Kunststoff im Bereich der anliegenden Formsandschicht als Bindemittel wird und eine feste Kruste bildet.The solution according to the invention, in particular in connection with the in Foam plastic balls or hollow beads remaining in the hollow model is special advantageous in connection with a molding material without binding agents, e.g. quartz sand, because the gasifying plastic acts as a binding agent in the area of the adjacent molding sand layer and forms a firm crust.

Es ist auch möglich, in die Hohlmodelle Kerne einzulegen, die in an sich bekannter Weise abgestützt werden. Auch ist Vorsorge getroffen, daß zum Entlüften der Gießform ausreichende Luftpfeifen vorhanden sind.It is also possible to insert cores into the hollow models that are in be supported in a known manner. Provision has also been made for venting There are sufficient air whistles in the mold.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Method of molding a hollow lost model in molding compounds, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that before or during the molding of the model in the molding compound in the interior of the model a substance or medium is introduced that is applied to the model by the molding compound from the outside counteracts acting pressure.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that before the metal is poured into the hollow model, that in the model removed substance or released the pressure exerted by the medium will.

3. The method according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n Note that the hollow model is filled with a pressurized gas.

4. The method according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n e i n e t that the model is filled with a free-flowing material.

5. The method according to claims 1, 2 and 4, d a d u r c h g e k e It is not stated that quartz sand is used as a free-flowing material.

6. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h Not that foam plastic is used as a free-flowing material.

7. The method according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the plastic foam beads the metallurgical treatment of the melt promoting substances are added.

8. Hollow model for carrying out the method according to the claims 1 to 7, d u r c h g e k e n fl z e i c h -n e t that it is made of a foam plastic consists.

9. Hollow model for performing the method according to the claims 1 to 7, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that it consists of a thin wall Solid plastic is made.

10. Hollow model according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i n e t that it is a blown body.

11. Hollow model for performing the method according to the claims 1 to 7, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that it consists of a thin-walled hemic or silicate material.

L e r s e i t e