DE2116425A1

DE2116425A1 - Einrichtung fur die Durchfuhrung des Vollformgiessverfahrens

Info

Publication number: DE2116425A1
Application number: DE19712116425
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Grunzweig & Hartmann AG, 6700 Lud wigshafen
Priority date: 1970-04-20
Filing date: 1971-04-03
Publication date: 1972-01-13
Also published as: JPS5125402B1; US3741281A; CH524415A

Description

Patentanwaltin ' ■ P 2017 D

Dr. Helga Weissenf eld 2116425 6700 Ludwigshafen/Rhein ^{29β März 1971}

AP Dr.W-ho

Anmelderin; GRÜNZWEIG & HARTMANN AKTIENGESELLSCHAFT 67ΟΟ Ludwigshafen am Rhein

Einrichtung für die Durchführung des Vollformgießverfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für die Durchführung des Vollformgießverfahrens, unter Verwendung eines in Formmasse einformbaren, beim Gießen verbrenn- und vergasbaren Modells, wobei die Formmasse beim Einformen des Modells mit Druckluft aufgelockert und beim Gießprozess unter Vakuum verfestigt wird.

Die Erfindung hat Massnahmen zum Ziel, bei diesem Vollformgießverfahren das Einformen des Modells, den Gießprozess sowie das Entformen des Formlings zu automatisieren.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass Formkasten mindestens je eine gegenüber einem Formraum mittels mindestens einer luftdurchlässigen Trennwand abgegrenzte Kammer aufweisen, dass die Formkasten mit einem umlaufenden, intermittierend gesteuerten Transportmittel "verfahrbait sind und dass die Kammer, bzw. die Kammern der Formkaste4 an Arbeitsstationen wechselweise mit Druckluft und mit Vakuum beaufschlagbar ist* bzw. sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vier in der Zeichnung dargestellten AußfÜhrungsbeispielen näher beschrieben. 109883/1074

In der Zeichnung zeigen
Piß. 1 eine Draufsicht auf eine als Karussell ausgebildete

■ - ■ ^: j

Vollf ormgiessanlage, . '..·*' * - I Fig. 2 einen Vertikalschnitt II. - II durch das in grö33cresi

Maostab gezeichnete Karussell, ·. ·.·- . .
Piß. 3 einen Vertikalschnitt III -III durch einen Formkasten, -

Fig. 4 als Variante durch ein endloses Förderband transpor- -

tierte Formkasten, . . * . \

Fig. 5 und 6 zvrei weitere Ausführungsforden eines Fom- ' '■_'*

kastens. ' ' " ' > ;

- --"'." -■"■■·■' ■ ■ . ■■' . · i

. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat ein Karussell 1 ^;:

■ ■ · · i

einen hohlssylindrischen, auf einer Grundplatte 2 ruhenden (

Ständer 5, an welchem mit einem Lagerring 4 ein Drehtisch 5 f

drehbar gelagert ist. Auf dem Drehtisch 5 3ind an je zwei "
Üagersockeln 6 sechs Formkasten 7 kippbar gelagert. Durch
einen Kippmechanismus 8 sind die Formkasten 7 au3 ihrer auf
dem Drehtisch ruhenden Stellung in Pfeilrichtung in die
etrichpunktiert gezeichnete Lage kippbar, in welcher die
offene Oberseite des Formkastens -7 nach unten gekehrt ist.

Wie aus £ig. 2 ersichtlich ist, Höcimt eine Antriebsrolle
9 eines Elektromotors 10 mit einem drehfesten Zahnkranz 11 _;>
des Lagerringeö 4. Rotierend angetrieben durch den

109*8371074

SAD OfUGlMAL

Elektromotor 10, ist dabei die Drehbewegung des Drehtisches 5 durch nicht dargestellte Steuermittel derart intermittierend

■ ·

gesteuert, dass der Drehtisch 5 an den in Fig. lciit A₁ B₁ C, D, E und F bezeichneten Arbeitsstationen zeitlich abgestimmte Halte macht. · . -

* . Die Formkasten 7 sind nit je einem luftdurchlässigen, vorzugsweise aus porösem Sintermetall bestehenden Formkastenboden 12 in einen Formraum IJ und in eine Kammer l£ unter- . teilt. Ein Einlassrohr 15 und ein Auslassrohr 16 haben "feste Verbindung mit dem Formkasten 7, wobei ihre in die Kammer 14 mündenden Enden koaxial zueinander gerichtet sind und dabei die Lagerachsen in den Lagersockeln 6 bilden. Das mit einem 1

Mündungsrohr 17 versehene Einlassrohr 15 ist, wie insbesondere j aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit einer flexiblen leitung 18 !

.'■■·. · i

und mit einer festen Anschlussleitung 19 an eine Aussparung 2C; im Lagerring 4 angeschlossen. In diese Leitungsverbindung ist vor der flexiblen Leitung 18 ein Reguliervejitil 21 und nach der flexiblen Leitung 18 ein magnetgesteuertes Einlass-

■" ■ ! ventil 22 geschaltet. ; "

Auf der andern Seite des Formkastens 7, ist an das Auslassrohr 16 ein magnetgesteuertes Auslassventil 23 angeschlossen, von welchem aus das Auslassrohr 16 mit einen Rohrstilck 24 ins Freie mündet. In das Auslassrohr 16 erstreckt

109883/1074

UAL

"I I '; Ϊ1.-16 425

eich eine Injcktorlciiung 25, die nach cine^i Regulierventil 26 über eine flexible Verbindungsleitung 27, wie in der Zeich- j

j. nüng nicht dargestellt ist, ebenfalls mit einer Aussparung 20 ^:

des Lagerringes 4 Leitungsverbindung hat. I

■ · ■ '. r

Ein über einen Anschluss 23 von einer nicht dargestellte Druckluftquelle gespiesener Innenraum 29 ist als Druckspeicher

ausgebildet. Der Ständer 3 hat in ssiner Wandung Ooffnungen 30, die auf gleicher Kb'he am Umfang so verteilt sind, dass auf ·. den Arbeitsstationen A und B die mit den 3inla3orohr 15 f leitungsverbundene Aussparung 20 Kit einer Oeffnung 30 Ueberdeckung hat, so dass vom druckluftfreaufschlagen Innenratai 29 des Ständers 3 Druckluft über das offen gesteuerte Einlassventil 22 und das Regulierventil 21 in die Kasraer 14 einströmen kann. ' '

Auf der Station C hat die an die Insektorleitung 25 angeschlossene Aussparung 20 Ueberdeckung nit einer Oeffnuüg 30 des Ständers 3. Bei offengosteuerten Auslassventil 23 und bei geschlossen gesteuertem Einlassventil 22 erzeugt der vom w Innenraum 29 des Ständers 3 über die Injektorleitung 25 in . das Ausiassrohr 15 strömende Luftstrom ein Vakuun in der Kammer 14 des Formkastens 7.

Der Arbeitsablauf auf der Vollformgiessanlago gcnjäss "den Fig. 1 bis 3 ist der folgende:

BAD

■ . " j 2116*25

Auf der Arbeitsstation A ist der Formraum 13.eines Formkastens 7 bereits mit Formmasse gefüllt, welche vorzugsweise gewöhnlicher Formsand sein kann. Ein Modell 31 » bestehend aus Schaumkunststoff (Styropor) wird nun-in die

Formmasse eingebettet, während von der mit Druckluft beaufsehlagten Kammer 14 durch den luftdurchlässigen Formkastenboden 12 Luft in den Formraum 13 einströmt und die Formmasse in eine leichte Y/irbelung versetzt. Dieser, durch das Regulierventil 21 regelbare Wirbeleffekt bringt die Formmasse in einen, schwimmenden Zustand, welcher eine praktisch widerstandslose Einführung des Modells 31 in die Formmasse erlaubt.

Auf der Arbeitsstation B wird die Formmasse durch seitlich an den Formkasten angebrachten Vibratoren 32 ver- egt. Anschliessend wird auf die Formmasse eine luftabdichtende Folie 33 gelegt und ein Eingusstrichter 34 auf das Modell 30 aufgesetzt.

Auf der Arbeitsstation C ist die Kammer 14 eines Formkastsn3 7 unter Vakuum gesetzt, indem das Einlassventil geschlossen und das Auslassventil 23 offen gesteuert wird und die Injektorleitung 24 über die flexible Leitung 27, die zugehörige Aussparung 20 und über eine von dieser Aussparung 20 überdeckte Oeffnung 30 im Ständer 3, an den unter Luftdruck stehenden Innenraum 29 des Ständers 3 angeschlossen, iet.

109833/1074

6 2718425

Dieses, mit dein Regulierventil 26 regelbare, von der Kalter 14 durch den Formkastenboden 12 ira Formraum 13 eraeugte Vakuum bewirkt eine Steigerung der Festigkeit der Formmasse und eine Fixation derselben vährena dem nun an dieser .Arbeitsstation C erfolgenden Giessprozess. Der Giessprozess vollzieht sich dabei unter Verbrennung und Vergasung des aus Styropor bestehenden Modells 31.

Die Verweilzeit auf der Arbeitsstation D dient der Abkühlung und Erstarrung des gegossenen Fonalings.

. " Auf der Arbeitsstation S wird der Formling entformt, ; wobei diese 3ntfor:aung, wie beim Binfomen des Modells 31| unter Wirbelung der Formmasse erleichtert wird. Der auf ein Transportband 35 gelegte' Formling gelangt zu einer Schüttelrinne 36, auf welcher der Formling vom noch haftenden Sand gereinigt wird. Auf einem anschliesser.den Arbeitstisch 37 wird schliesslich der Formling vonyUeberstücken befreit..

Auf der Arbeitsstation F leert der kippende Formkasten 7 die Formmasse auf ein weiteres Transoortband 33, auf welchem die Formmasse einen dieee von metallischen Rück- ' £ ständen befreienden Magnetabscheider 39 passiert und einem } Mischer 40 zugeführt wird. Der Uebersicht halber ist ein | . weiteres Transportband nicht dargestellt, mit welchen der f gereinigte und gekühlte Formsand vom Mischer AO zun Fornskasten 7 zurückgeführt wird. ·

109883/1074 ' < .

BAD QRiGiNAL

Bei der Variante einer Vollf orragicosanlage nach Pig» ist ein enalosos Förderband 41 das Transportmittel fUr rev-

fahrbare Formkasten Ίο., von welchen nur deren awei aargestellt sind. Die an Befestigungsstellen 42 ein in Pfeilrichtung uslaufenden Förderband 41 verankerten Formkästen 7b. sind in der obere^ geradlinigen Bahn in. Arbeitsstellung, kippen dann in einer runden Bahn, laufen ansehliesscnd in gekippter-Stellung in der unteren, geradlinigen Bahn zurück und werden schliesslich in der gegenüberliegenden runden Bahn in die Arbeitsstellung zurückgekippt. Das Förderband" 41 hat einen gesteuerten, intermittierenden Bewegungsablauf derart, dass die Formkasten 7a ausser den nicht dargestellten, an Arbeitsstationen G und K Halte wacht. Die Formkasten 7a sind wiederum .mit einen luftdurchlässigen Fornka3tenboden 12a in einen Porraraum 13a ur.d in eine Kanter 14a unterteilt. In die Kammer 14a mündet ein An Schluss tut a en 43, der nit einer Runddichtur.g 44 versehen ist.

Eine Basisplatte 45 trägt zwei vertikale Konsolen 46, an welchen ein Korizontalträger 47 mit an Schienen 48 angebrachten Rollen 49 vertikalbcv/eglich geführt ist. Ein b«i 50 · an der Basisplatte 45 angelenkter Hubzylinder 51 greift mit einer Kolbenstange 52 an Horizontalträger 47 an, so dass zwei ■ an den seitlichen Enden des Horizontalträger? 47 sitzende Anschlusstrichter 53 bei druckbeaufschlagtem Hub'/.ylind'er 51

109813/1074

gleichseitig in Leitungsverbindung mit den Anschlusstutzeri 43 von zwei Formkasten 7a gebracht werden können. Im weiteren, trägt der Horizontaltrager 47 an der Arbeitsstation G eine an ihrer Hündung trichterförmige Zuleitung 54 _f welch© bei angehobenem Horisontalträger 47 ebenfalls Anschluss an eine sich verzweigende Verbindungsleitung 55 hat, über welche zwei seitlich am Formkasten 7a angebrachte Vibratoren 32a gespieeen werden. ·.. , - *

Zum linksseitigen Anschlusstrichter 53 führt ein Einlassrohr 15a und in ein rait dom rechtsseitigen Anschlusstrichter 53 verbundenen Auslassrohr 16a mündet eine Injektorleitung 25a. . ' . .

Auf der Arbeitsstation G wird ein Modell 31a im Foraraum 13a des Forakastsns 7a eingeformt. Das Binformpn erfolgt j dabei mit den auf die Formmasse ausgeübten Wirbeleffekt, ir.den _ä die Kammer 14a von einer nicht dargestellten Bruekluftquelle ' beaufschlagt ist. Auf der gleichen Arbeitsstation G wird ' ■"

anschliessend mit erregten Vibratoren 32a die Verfestigung j

der Formmasse erwirkt, wobeL diesen Vorgang anschliossend das η

Auflegen einer Folie 33a und das Aufsetzen eines Singusstrichted 34a folgt. ;' . ' j

Im gleichen Arbeitstakt erfolgt beira auf der Arbeite- ' fetation H befindlichen Formkasten 7a der Giessprozess. Bei en

. aio Kammer 14a dos Formkastens 7a angeschlossener« Auslassrohr 16a und bei aus der■Injektorleitung -25a strömender Druckluft steht die Kammer 14a unter Vakuum, das durch de.η luftdurchlässigen Formkastenbodcn 12a auf die Formmasse sich auswirkt. .■:·■■. ■ · .

Der Vollformgiessanlage nach Fig. 4 können die weiteren, bereits in ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen, anderen· Arbeitsoperationen dienenden Stationen ebenfalls angegliedert sein. Ebenso sind hier auch die die Druckluft" und das'Vakuun

• ■ ■

erzeugenden und steuernden Mittel nicht dargestellt.

Entsprechend der Gestalt des Formlings kann, wie Piß. 5" zeigt'," ein Formkasten 7h mit Bezug seines Grundrisses eine verhaTtnismässig grosse Höhe aufweisen. In einem solchen Fall kann es aweckraassig sein, venn eine Kaniraer 14b an einen Formrausa 15b nicht nur im Bodenbereich angrenzt, sondern diesen auch seitlich urnschliesst. Zu diesem Zwecke wäre dann die Trennung zwischen Formraum 13b und Kanmer 14b ausser eino;.i For/nkastenbodon 12^noch durch Seitenwände 56 gebildet. In dieser Gestaltung des Formkastens 7b, kann die Druckluft, bzw. das Vakuum nicht nur bodenscits, sondern auch seitlich auf die ForiTJoasse einwirken. '

Geraäss einer weiteren Gestaltungsmöglichkeit gemäas |

Pig« 6 kann bei einen Formkasten 7c unterhalb eines Forokastcr.-i

• ■ · f boden.3 12c mehrere _f durch ⁷iV/i3chcnv«»Knde 57 unterteilte I

SAD ORfGfNAL

Kamnern 14c vorhanden sein. Mit* einer solchen Unterteilung sind verschiedene Arbeitsmethoden durchführbar. So könnte beispielsweise bei einem Formling mit unregelnvisöiger Gestalt, unter Verwendung nur einer Kammer 14c, oder nur einem Teil der Karamern 14c, die Beaufschlagung mit Druckluft und/oder Vakuum örtlich gezielt vorgenommen werden. Ferner väre es auch denkbar, die Karcmern 14c wechselweise und zeitlich nacheinander mit Druckuft und/oder Vakuum zu beaufschlagen.

In den Fig. 5 und 6 sind der Sinfacheit halber die für die Druckluft und das Vakuum notwendigen Zu- und Ableitung; nicht dargestellt, . .

109883/1074 λ ■ "

bad original

Claims

Patentansprüche

1)Einrichtung für die Durchführung de3 Vollforiagiessverfahrene, unter Verwendung eines in Formmasse einforinbciren, beim Giessen verbrenn- und vergasbaren Modells, wobei die 'Formmasse beim Einfornen des Modells c-.it Druckluft aufge-r lockert und beim Giessprozess unter Vakuum verfestigt v.'ird, dadurch gekennzeichnet, dass Formkasten (7 "bzw! 7a, 7b, 7c) . mindestens je eine gegenüber einem Formraum (13 bzw. 13ä$ 13b, 13c) mittels mindestens einer luftdurchlässigen Trennwand (12 bzw. 12a, 12b, 12c, 56) abgegrenste Karaner (14 bzvr. 14a, 14b, 14c) auf-.ieisen, dass die Formkasten'mit einem umlaufenden, intermittierend gesteuerten Transporttrdttel (1 bzw. 41) verfahrbar sind und dass die Karr.rr.er, bzvr. die Kammern der Formkasten an Arbeitsstationen (A, C und B, bzw. G und II) wechselweise mit Druckluft und mit Vakuum beauf-BChlagbar ist, bzw. sind.

2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ■ dass der Formkasten (71 bzw. 7a) durch einen luftdurchlässiger*! Foriakastenboden (' 12 bzw. 12a) in einen Foraraum (13 bzw. 13a) j und in eine Kammer (14 bzw. 14a) unterteilt ist. · ^!

BAD

1116425

.

3) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit von einem Formkastenboden (12b) nach oben sich erstreckenden, luftdurchD.ässigcn Seitenwänden )56) der Fora-· raum (15b) mindestens teilweise seitlich von der Kammer (14b) umschlossen ist. · . " . · ' *'. . *^:

4) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

das & unterhalb eines Formkastenbodens (12c) mit ^wischenv:änden

. ■. (57) mindestens zwei Kammern (14c) gebildet sind.

5) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkasten auf einem Karussell (l) veriabrbar sind.

6) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass daß Karussell einen horizontalen, an einem vertikalen Ständer (3).drehbar gelagerten Drehtisch (5) aufweist, auf welchem die Formkasten kippbar sind.

7) Einrichtung nach Ansprxxch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (14) der Formkasten in ständiger Leitungs-

, verbindung mit einem Binlassrohr (15) und mit einem Ausläserohr (16) ist. . ' ". ' \ ' ■

.

8) Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kammer der Formkasten mtindenden Enden des "Einlayarohrcs und des. Auslassrohres koaxial RUöinandcr gerichtet sind und dass der Formkasten um die Achse dieser Enden kippbar ist. . · ... . i

BAD ORtGiNAL ^/ ^Jy

ι A

• .'■■"- Jp!6*2S ■■::_

9) Einrichtung»nach den Ansprüchen 1 und 7ι dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuum in der Kammer der Forr.kanten

• ■ -

durch eine in das Auslassrohr mündende Injektorleitung (25)

10) Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenrauro (29) des Ständers als ein an eine Druckluftquelle angeschlossener Druckspeicher ausgebildet ist und dass die Luftzufuhr zum-Binlassrohr und zur Irtjoktorleit*ng durch die Drehbewegung des Drehtisches selbsttätig gesteuert iet. . ;■-: ··■·■·.·-.·· ·^:·'; - . ·. V.;_ ■ . ; . ·

11) Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,! dass das Einlassrohr und die Injektorleitung rait Aussparungen (20) in einem lagerring (4) ständige Anschlussverbindung haben und dass diese Aussparungen in vorbestimmten Stellungen dos Drehtisches mit Oeffnungen (20) in der Wandung des Ständers Ueberdcckung haben, so dass in Arbeitsstationen (A und E) das Sinlassrohr und in einer Arbeits3tation (C) die Injektor leitung mit dem Innertraura des Ständers leitungaverbindung haben. . . _m ■·'··■.

■>,

12) Einrichtung nach Anspruch I₁- dadurch gekennzeichnet, dass die Formkasten (7a) mit einem endlosen Förderband (41) .·■ transportiert sind. . ' .'·%. *' J

-.K/v¹ **■

13) Einrichtung,nach den Ansprüchen 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkasten an ein ortsfesten ; Binlassrohr (15a) und an ein ortsfestes Auslassrohr (16a.) anschliossbar sind. * ·. .

. " 14) Einrichtung nach Anspruch 13_t dadurch gekennzeichnet dass das Einlassrohr und- das Auslassrohr mit. einer vertikalgerichtetcn Hubbevro»ung mit einem Anschlusstutzcn (43) in Leitungsverbindung bringbar sind. - . *

15) Einrichtung nach Anspruch 14_f dadurch gekennzeichr:-:

dass "das Sinlassrohr und das Auslassrohr von einem dui'ch

. einen Hubzylinder (51) anhebbaren Körizontalträger (47). getragen sind und gleichzeitig an je einen Anschlusstut2on. von zv.^rei Formkasten anschliessbar sind.

16) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stationen (A, C und E für das Binfornien des Modells, für den Giessprozess und für das Entformen des Pormlings mindestens eine weitere· Station (3, D oder P) für andere Arbeitsoperationen angeordnet ist. ■ - · ,.

BAD ORIGINAL

1O9803/tO74

Le

Jf

rs €

e ι te