DE2237915B2 - Stapelgießform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stapelgießform zum Herstellen von Kolbenringen, Ventilsitzringen, Ventilsilz-Stößelböden u.dgl.

Bekannt und allgemein üblich ist es, Formen für Kolbenringe und ähnliche Gußteile auf Preß-Formmaschincn mit Wasser-Ton-Sandmischiingen in Formkästen S⁰ von Hand auf Formmaschinen herzustellen und zu Stapeln zusammenzusetzen. Die DT-PS 3 64 225 zeigt beispielsweise eine solche Stapelgießform zum Herstellen von flachen Gußleilen größeren Durchmessers. Trotz der flachen Gußteile ist die sehr beachtliche Höhe der gesamten Stapelform erkennbar. Bei der in der Mitte des Abgusses liegenden Teilung ist zwangsweise eine Führung der aufcinandcrgcsctzlcn Formkästen notwendig.

Die Wasser-Ton-Sandmischung wird in einer Aufbe- <*> reitungsanlage durch Zusatz von Neus.ind und Ton gebrauchsfertig gemacht. Die Formensnipcl werden auf Transportgeräten befördert. Zwischen den ein/einen Arbeitsplätzen liegen Arbeiten, die nur von Hand ausgeführt werden können. ⁶S

Ein solches Herstellungsverfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf, die insbesondere der Mechanisierung, der Qualität und der Wirtschaftlichkeit Grenzen setzen: Durch die in den Wasser-Ton-Sandmischungen vorhandene Feuchtigkeit werden die Fließeigenschaften des Eisens und die kritische Abkühlungsgeschwin digkeit negativ beeinflußt. Ein Materialausschuß durch abgespülte Sandkörner ist nicht vollständig zu vermeiden. Die bereits bestehende gute Mechanisierung der Sandaufbereitung und der Herstellung von Formen in Formkästen mit Wasser-Ton-Sandmischungen läßt keine zusätzliche Einsparung durch Automatisierung zu. Der Transport von Formstapeln aus Wasser-Ton-Sandmischungen bereitet Schwierigkeiten, da er nie ganz erschütterungsfrei vor sich geht und somit die Gefahr des Losrütteins von Sandkörnern besteht. Die Masse der Gußteile verhält sich zu der Gesamtmasse wie etwa

Die für den St?pei^uß verwendeten Wasser-Ton-Sandmischungen müssen durch Formenrahmen gehalten werden. Diese unterliegen ständigem Verschleiß und müssen häufig erneuert werden. Ferner muß mil Gießpfannen gearbeitet werden. Die damit verbundenen Temperaturverluste beeinträchtigen das Gieß- und Erstarrungsverhalten der Gußteile. Der Anteil an gutem Guß ist wegen des erforderlichen Kreislaufmaterials sehr gering, so daß ein Ausbringen von nur 25 bis 35% möglich ist. Eine Produktionsausweitung ist nur durch Schaffung neuer Produktionsflächen mit einer Vergrößerung aller dazwischenliegenden Arbeitsplätze, wie Sandaufbereitung, Schmelzbctrieb, Ausleerstellen usw. möglich. Die Bearbeitungszugaben an den Gußteilen sind verhältnismäßig groß. Eine Verkettung aller Arbeitsgänge ist nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stapelgießform der eingangs genannten Art unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile zu schaffen, womit insbesondere die Mechanisierungsmöglichkeiten verbessert und damit die Produktivität des Verfahrens erhöht werden kann. Im einzelnen sollen Arbeitskräfte eingespart körperlich schwere Bedienungsarbeiten eingeschränkt der Verbrauch an flüssigem Eisen verringert, die Benutzung von Gießpfannen beseitigt, der Malerialausschuß reduziert, maßgenauere Gußteile erzeugt, der Bedarl an Arbeitsfläche verringert und die Anlagekostcn gesenkt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelgießform aus einzelnen Scheibenformen ohne Formenrahmen zusammengesetzt ist welche aus mit kalthärtenden Kunstharzbindern verse hener Formmasse in senkrecht geteilten Formwerkzeugen geschossen sind.

Aus der Zeitschrift »Gießerei-Praxis«, Nr. 20, S. 432 und 433, geht zwar bereits die Verwendung von heiß härtenden Kunststoffbindern als Formsand, im Gegen satz zur gegenseitigen Verwendung als Kcrnmateria hervor, jedoch besteht ein entsprechender »Hot-Box Formcnstapel« nur aus einer Aneinanderreihung vor mehreren geteilten Formkästen. Hierbei ist das Abgie ßen jeder einzelnen Form notwendig Die aus der gleichen Vorveröffentlichung bekannte Herstellung von Rotgußarmaturen nach einem Formmasken-Stapelgufi ist auf die Herstellung von Kolbenringen nicht übertragbar.

Demgegenüber besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, daf.i die Formrahmen entfallen und die Stapel durch die flachen Scheibenformen hinsichtlich Höhe und Gewicht erheblich niedriger gehalten werden können als es bisher bei Stapelgießformen mit einem gemeinsamen Einguß für alle Formen der Fall war. Das Kreislaufmalirial ist sehr gering, so daß eine

höhere Wirtschaftlichkeil des Gießens möglich ist. Die Slapelgicßformen lassen sich ohne Schwierigkeiten transportieren, so daß unmittelbar am Schmelzaggregat abgegossen werden kann. Die Formmasse enthält Iceine, die Fließeigenschaften des Eisens negativ beeinflussende Feuchtigkeit. Sandkörner werden weder beim Stapeltransport zum Schmelzaggregat losgerüttelt noch beim Abgießen abgespült.

Zur weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die aufeinandergesetzten to Scheibenformen miteinander zu verkleben. Dadurch wird eine vollständige Abdichtung der Scheibenformen gegeneinander erreicht. Der Kerneinguß des Scheibenformenstapels kann aus dem Material der Scheibenformen bestehen. Zweckmäßigerweise ist den Stapeln eine Impfvorrichtung zugeordnet.

Unter Scheibenform ist eine flache Scheibe zu verstehen, in der die gewünschten Gußteilkonturen ausgeprägt sind. Die Scheibenformen sind in der äußeren Abmessung so gestaltet, daß ein möglichst geringer Materialverbrauch des SchcibenformmaieriaK bei der Herstellung der Scheibenformen entsteht. Das Formwerkzeug weist mindestens eine senkrecht angeordnete Modellplatte mit einseitiger Teilung auf. Eine Vorrichtung /um Herstellen von Scheibenformen unter Verwendung einer Schießmaschine und senkrecht geteilten Formwerkzeugen kann zum Wegführen der Scheibenform von der Herstellung mit einer Zwangsrutsche ausgerüstet sein. Unmittelbar an der Zwangsrutsche können Reinigungsbürsten für die Scheibenfor- jo inen sowie Abblascinrichtungen vorgesehen werden. Die Scheibenformen sind zum sparsamen Verbrauch des Formenmaterials mit Aussparungen an den Inncn- und Außenkonturen versehen.

Zum Abgießen dient eine wippbare F.isenverteilrinnc, um zwei Schcibenformenstapel zur gleichen Zeit abgießen zu können. Bei der Aufbereitung des Scheibenformenmaierials wird auf die Einsparung von Zwischeniransporten so eingewirkt, daß kurze Wege entstehen. Die Aufbereitungsanlagen befinden sich deshalb über den Scheibenformen-Herstellungsautomaten und beschicken die Materialvorbercitungseinrichtung von oben. Da fast alle angewendeten Binder in dem aufbereiteten Scheibenformen-Matcrial nur nc zeitlich begrenzte Haltbarkeit haben, wird auf dice Weise 4$ auch ein ständiger Fluß des Materials erreicht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Scheibenformen, eine Herstellungsvorrichtung für Scheibenformen, Vorrichtungen zum Abgießen und Stapelgießformcn schematisch dargestellt und erläu- so ten. Es zeigen

I i g. I bis 3 Scheibenformen unterschiedlicher Gestaltung für sechs Kolbenringe,

I-" i g. 4 eine Herstellungseinrichiung für Scheibenformen mit senkrecht geleilten Formenkästen.

I i g. 5 eine Verkettung mehrerer Arbeitsstationen,

l· i g. 6 und 7 eine Gegenüberstellung bisher gebräuchlicher Formen und neuerer Scheibcnformenstapel,

1 i g. 8 Darstellungen eines Impfvorherds in größerein Maßstab und

F i g. 9 eine kippbare Gießrinne in größerem Maßstab.

Die Scheibenformen 1 mit unterschiedlichem äußeren und inneren Aussehen für z. B. sechs Kolbenringe haben einen in der Mitte liegenden Anschnitt 8 gemeinsam, ebenso wie die Kolbenringformen 9. In F i g. 3 ist der Hohlraum 10 zur Materialeinsparung der Scheibenform auch im Inneren der Kolbenringform 9 angedeutet. Die Scheibenformen 1 weisen je nach Große und Durchmesser der herzustellenden Kolbenringe unterschiedliche Durchmesser auf. Die Anzahl der in einer Scheibenform 1 untergebrachten Gußteile kann ebenfalls variabel sein.

Wie F i g. 4 zeigt, können in den Hohlräumen 11 zwei Scheibenformen 1 gleichzeitig hergestellt werden. Mit Hilfe der Spannbacken 14 werden die beweglichen Scheibenformen-Kastenhälften 12 auf das Scheibenform-Kastenmittelteil 13 zubewegt, d.h. entweder ge öffnet oder geschlossen. Auf dem Scheibenformen-Kastenmittelteil 13 sind die Kolbenringmodelle 9a befestigt. Das Scheibenformen-Kastenmittelteil 13 ist auf einer beweglichen Zunge 17 eines Aufspanntisches 16 fest montiert. Die bewegliche Zunge 17 mit Luftdüsen 18 erleichtert das Auswechseln der Modellplatten, ermöglicht einen schnellen Modellplatten-Wechsel und eine gute Handhabung zur Reinigung. Die Luftdüsen 18 dienen zur Entlüftung und zum Begasen oder zur Ableitung des Begasungsmittels. Die Spannbacken 14 sind auf dem Aufspanntisch 16 befestigt und die bewegliche Zunge 17 wird daran geführt. Der Schieß- oder Blaskopf ist mit 15 bezeichnet. Eingebaute Auswerfer 19 sind in F i g. 4 nur angedeutet.

In den Scheibenformen-Kastenhälften 12 befindet sich im oberen Teil die Öffnung 20 für das Einschießen oder Einblasen und Begasen des Scheibenformen-Materials.

F i g. 5 zeigt im linken Schnitt eine fertiggestellte Scheibenform 1. Nach Öffnen der Scheibenformen-Kernkastenhälfte 12 drückt der Auswerfer 19 die .Scheibenform 1 aus, die durch eine öffnung 35 des Aufspanntisches 16 geschoben wird. Während des Gleitens auf der Scheibenformaustragerutsche 32 passieren die Scheibenformen 1 rotierende Besenwalzen 33, welche anhaftende Sandkörner abfegen und eine Abblaseinrichtung 34, die die Scheibonformen 1 mit Preßluft reinigt. Danach gelangen die Scheibenformen auf das Transportband 36, das der Verkettung mit weiteren Verfahrensstationen dient.

Die Größenverhältnisse für die gleiche Anzahl Kolbenringe oder ähnlicher Gußteile, die in einem Stapel nach dem bekannten und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gegossen werden, gehen aus den F i g. 6 und 7 hervor. Außer den Größenverhältnissen ist bei dem Stapel mit Formkasten 38 und Formen 39 aus einer Wasser-Ton-Sandmischung (F i g. 7) das lose liegende Belastungsgewicht 37 zu erkennen. Die Formen 39 werden von den Formkästen 38 umschlossen.

Ein Impfvorherd 35 steht auf Rollen und ist durch eine Ringschiene genau geführt. Die Rollen und die Rollenschiene sichern so den stets gleichen Abstand zum Schmelzaggregat 43 (Fig. 8). Aus der Eisenaustriitsöffnung wird das flüssige Eisen an die kippbare Gießrinne 46 übergeben. Das verwendete Impfmitte! wird in das Eisen vor Eintritt in den Impfvorherd 45 über das Fallrohr 50 zugegeben, so daß es sich infolge der Turbulenz gut löst und verteilt. Nach den örtlich vorliegenden Verhältnissen kann die Eisenmenge im Vorherd 45 verschieden groß sein, sollte jedoch vorzugsweise 80 kg Inhalt haben.

Aus der Gieß- und Kühlstrecke 44 kommen jeweils zwei Scheibenformenstapel 41 und fahren unter die kippbare Gießrinne 46 (F i g. 9). Die kippbare Gießrinne 46 ist im Punkt 72 drehbar gelagert. Die Drehbewegung wird durch einen Ausgleichszylinder 73 mit Anschlag unterstützt, so daß während des Transportes der

wei Scheibenformenstapel 41 kein flüssiges Eisen aus em Auslauf 74 austritt. Bei Betätigung der Kippcinichtung 46 an den Kipparmen 75 erfolgt das Abgießen er Scheibenformenstapel 41. Das von dem drehbaren nipfvorherd 45 kommende Eisen gelangt zur zweiten Impfung in den Impfhof 76 der kippbaren Gie Nach einer bestimmten Verweilzeit wird das dem Impfstoff 76 in die zweigeteilte Rinnena 76;) weitergeleitet. In Punkt 74 verläßt das Rinne über einen genau gesteuerten Durchlaß

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Stapelgießform zum Herstellen von Kolbenringen, Ventilsitzringen, Ventilstößelböden u. dgl., da- S durch gekennzeichnet, daß sie aus einzelnen Scheibenformen ohne Formenrahnien zusammengesetzt ist, welche aus mit kalthärtenden Kunsiliarzbindern versehener Formmasse in senkrecht geteilten Formwerkzeugen geschossen sind.

2. Stapelgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenformenstapel geklebt ist.

3. Stapelgießform nach den Ansprüchen 1 «nd/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schei- is feenformenstapel einen Kerneinguß aus dem Material der Scheibenformen aufweisen.

4. Stapelgießform nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Scheibenformenstapeln eine Impfvorrichtung zu- so geordnet ist.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Scheibenformen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug mindestens eine senkrecht angeordnr'e Modellplatte mit einseitiger Teilung auf- ss weist.

6. Vorrichtung zum Herstellen von Scheibenformen unter Verwendung einer Schießmaschine und senkrecht geteilten Formwerkzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Weg- jo führen der Scheibenformen von der Herstellvorrichtung eine Zwangsrutsche vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an der Zwangsrutsche Reinigungsbürsten für die Scheibenformen und/oder Abblaseinrichlungen angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandaufbereitungseinrichtung oberhalb der Schießmaschine installiert ist.