DE2239905B1 - Vorrichtung zur Herstellung kerami scher Schalengießformen - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung kerami scher SchalengießformenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Präzisionsgießen und betrifft im besonderen eine Vorrichtung
zur Herstellung keramischer Schalengießformen zum Präzisionsgießen, mit welcher zum Gießen
von Metall geeignete Schalengießformen durch Aufbauen von Schichten von feuerfestem Material
um entfernbare Modelle, welche anschließend von der Form entfernt werden, hergestellt werden können.
Wie es dem Präzisionsgießereifachmann bekannt ist, werden Iteramische Schalengießformen unter Verwendung
von Modellen, welche Wiedergaben der aus Metall zu gießenden Teile sind und aus einem entfernbaren
Material bestehen, hergestellt. Diese Modelle werden an ein Eingußmodell angebracht, um
das zu bilden, was als »Modellbaum« bekannt ist. Die Bildung einer Schalengießform um den Modellbajm
wird durch Eintauchen desselben in eine feuerfeste Materialaufschlämmung von gesteuerter Viskosität
und darauffolgendes gerichtetes Abtropfenlassen zum gleichmäßigen Überziehen der Modelle
bewerkstelligt. Nach dem Abtropfenlassen der überschüssigen Aufschlämmung vom Modellbaum wird
der Überzug von der Aufschlämmung noch im feuchten Zustand mit gröberen feuerfesten Materialteilchen
besandet, beispielsweise durch Eintauchen des Modellbaumes in ein mit Luft aufgewirbeltes Bett von
trockenem feuerfestem Material. Das Ergebnis ist ein Überzug von keramischem Material mit in der Oberfläche
eingebetteten feuerfesten Materialteilchen. Dieser Überzug wird gehärtet, im allgemeinen durch
Lufttrocknung bei Raumbedingungen. Nachdem der erste Überzug ausreichend hart und trocken ist, werden
die Stufen des Tauchens, Abtropfenlassens, Besandens und Trocknens wiederholt, bis eine feuerfeste
Formschale mit einer Dicke, die ausreicht, um den bei den anschließenden Arbeitsgängen auftretenden
Beanspruchungen zu widerstehen, um den Modellbaum aufgebaut ist. Die übliche Dicke der Formschalen
beträgt etwa 3 bis 13 mm, obwohl für spezielle Fälle dickere oder dünner- Formschalen hergestellt
werden können. Der Modellbaum mit den entfernbaren Modellen wird dann von der Schalengießform
entfernt und die Form wird für den Gießarbeitsgang fertiggestellt.
Zur Erzielung einer zufriedenstellenden Schalengießform zum Gießen von Metall ist es notwendig,
dichte und lunker- beziehungsweise porenfreie Überzüge auf dem Modellbaum zu bilden. Dies erfordert
ein sorgfältiges Drehen des Modellbaumes, so daß die Aufschlämmung über alle Bereiche des Modellbaumes
fließt und diese gleichmäßig überzieht. Die Erzielung eines zufriedenstellenden Überzuges ist besonders
schwierig, wenn die Modelle verhältnismäßig komplizierte Gestalten einschließlich Löcher, Langlöcher,
Schlitze, enger Durchgänge beziehungsweise Oberflächeneinzelheiten haben. Die Viskosität der
Aufschlämmung ist oft derartig, daß sie nicht leicht in die komplizierten Teile der Modelle fließt und
diese bedeckt. Es besteht auch eine Neigung zum Einschließen von Luft in verengten Bereichen der Modelle
und/oder in vorher aufgebrachten Überzügen, so daß die Schalengießform geschwächt wird und
Lunker beziehungsweise Poren, welche zum Verwerfen der Gußstücke als Ausschuß führen können,
erzeugt werden. Ferner besteht, wenn der Modellbaum aus einer großen Zahl von dicht beieinander
liegenden Modellen zusammengesetzt ist, eine Neigung zum Zurückhalten einer wesentlichen Menge der
Aufschlämmung zwischen den Modellen unter Bildung von verhältnismäßig dicken Wandteilen in diesen
Bereichen. Die dicken Wandteile sind schwer
richtig zu trocknen und können beim Erhitzen, wie während der Modellentfernungsarbeitsgänge und/oder
beim Brennen beziehungsweise Erhitzen der Formen vor dem Gießen, springen beziehungsweise zerbrechen.
Aus der USA.-Palentschrift 3 429 358 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überziehen
und Besanden von mehreren Modellen hintereinander bekannt, wobei das Aufbringen der Überzüge von
feuerfester Materialaufschlämmung und das Besanden mit feuerfesten Materialteilchen durch Drehen
der mehreren um eine vertikale Achse radial angeordneten Modelle um diese, jeweils bis eines der
Modelle über einem eine feuerfeste Materialaufschlämmung enthaltenden Behälter und ein anderes
über einem ein Besandungsmaterial enthaltenden Behälter ist, in dieser Stellung erfolgendes Herabschwenken
des jeweiligen einen Modelies einzeln in den die feuerfeste Materialaufschlämmung enthaltenden Behälter
und des jeweiligen anderen Modelles einzeln in den das Besandungsmaterial enthaltenden Behälter
zum Eintauchen der jeweiligen Modelle einzeln in die genannten Behälter und anschließendes Hinaufschwenken
der jeweiligen Modelle einzeln zum Entfernen derselben aus der feuerfesten Materialaufschlämmung
beziehungsweise dem Besandungsmaterial und Abtropfenlassen der letzteren sowie darauffolgendes
Weiterdrehen der Modelle um db genannte vertikale Achse, bis das überzogene Modell über dem
das feuerfeste Besandungsmaterial enthaltenden Behälter und ein nächstes Modell über dem das feuerfeste
Aufschlämmungsmaterial enthaltenden Behälter ist. durchgeführt wird. Beim Eintauchen in die Behälter
werden die Modelle um ihre zur Höhe des Behälters parallele Achse gedreht. Dieses Verfahren
hat aber den sehr großen Nachteil, daß die Modelle in der Aufschlämmung gedreht weiden müssen und
nicht ständ'g in diese hinein und aus dieser heraus gedreht werden können, so daß ein gleichmäßiges
Überziehen beziehungsweise Besanden der Modelle, insbesondere von solchen mit Hinterschneidungen
und engen Stellen, nicht zu erreichen ist. Darüberhinaus sind im Falle von Modellen mit großen Abmessungen
tief Aufschlämmungs- und Besandungsbehälter erforderlich, um solche Modelle mit dem
Aufschlämmungsbad beziehungsweise dem Besandungsmaterial vollständig zu bedecken, was weitere
Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich des Insuspensionhaltens
des feuerfesten Materialpulvers der feuerfesten Materialaufschlämmung und des Auftretens
einer Brodelwirkung auf Grund von Luftblasen in der Wirbelschicht des Besandungsmateriales, mit
sich bringt. Beim genannten bekannten Verfahren mit der zugehörigen Vorrichtung treten also abgesehen
von einer gewissen apparativen Verbesserung dieselben Schwierigkeiten wie beim herkömmlichen
handbetriebsmäßigen vertikalen Eintauchen eines Modelles in einen Aufschlämmungs- beziehungsweise Besandungsbehälter
auf. Darüberhinaus hat dieses bekannte Verfahren den Nachteil, daß nicht gleichzeitig
mehrere Modelle, geschweige denn mehrere Modellbäume in einem Arbeitsgang überzogen beziehungsweise
besandet werden können. Es eignet sich auch in keiner Weise zum Überziehen beziehungsweise Besanden
einer Reihe von mehreren Modellbäumen an einer einzigen Stelle in einem einzigen Behälter. Aber
auch die Durchführung des genannten bekannten Verfahrens und die Vorrichtung hierzu selbst sind umständlich
und verhältnismäßig störungsanfällig, denn jedes Modell muß einzeln in den Aufschlämmungsbehäller
beziehungsweise Besandungsbehälter eingetaucht werden, wobei das Modell nach seinem Drehen
in eine ausgewählte Stellung und Anhalten in dieser ausgewählten Stellung mittels einer Steuerung in den
Aufschlämmungs- beziehungsweise Besandungsbehälter herabgeschwenkt und dort um seine zur Höhe des
Behälters parallele Achse gedreht und anschließend
ίο hinaufgeschwenkt werden muß, wozu zusätzliche
Vorrichtungen erforderlich sind und was einen komplizierenden und genau zu steuernden Arbeitsgang
darstellt, worauf erst das Weiterdrehen der Modelle um die vertikale Achse, um welche sie radial angeordnet
sind, erfolgen kann. Somit sind nach diesem bekannten Verfahren mit der zugehörigen Vorrichtung
drei getrennte Bewegungen erforderlich. Weiterhin ist es nach ihm nicht möglich, den Aufschlämmungsbehälter
mit einem Decke' zu verschließen, um
die Modelle unter einem Vakuu-n zu überziehen, da
jedes Modell in einer vertikalen Ebene nach oben
und unten geschwenkt und auch in einer horizontalen
Ebene um eine vertikale Achse gedreht weiden muß.
Eine Fortschritt in der Herstellung keramischer Schalengießformen bedeutete das in der USA.-Reissue-Patentschrift
26 495 und in »Foundry«, 1967, April, Seiten 68 bis 73 beschriebene Verfahren mit
der zugehörigen Vorrichtung. Danach wird der Modellbaum zur Drehung um seine Längsachse horizontal
gelagert, so daß Reihen von Modellen am Modellbaum durch Drehen desselben in das und aus dem
Aufschlämmungsbad heraus bewegt werden können. Es erwies sich, daß die Drehung des Modellbaumes
um seine horizontale Achse ausgezeichnete überzugsergebnisse liefert und die oben beschriebenen Probleme
zu einem großen Teil beseitigte. Beim Drehen des Modellbaumes zur Bewegung der Reihen von
Modellen in die und aus der Aufschlämmung werden die Winkelstellungen der Modelle ständig geändert.
Demzufolge kann die Aufschlämmung über alle Teile der Modelle laufen und alle Modellvertiefungen und
anderen schwer zu füllenden Bereiche lullen, so daß ein gleichmäßiger Überzug erzeugt wird. Durch Drehen
des Modellbaumes um seine horizontale Achse im Anschluß an den Überzieharbeitsgang ist es auch
möglich, ein besseres gerichtetes Abtropfenlassen von überschüssiger Aufschlämmung zu erzielen und das
Einschließen der Aufschlämmung zwischen dicht nebeneinander liegenden Modellen unter Bildung von
dicken und schwer zu trocknenden Wandbereichen zu vorhindern. Auch dieses bekannte Verfahren und
die zugehörige Vorrichtung haben aber den Nachteil, daß nicht gleichzeitig mehrere ModelMume in einem
Arbeitsgang überzogen werden können.
Aufgabe der Erfindung ist das Vorsehen einer Vorrichtung
zum gleichzeitigen Aufbringen von Aufschlämmungsüberzügen beziehungsweise von Besandungsmaterial
auf eine Mehrzahl von Modellbäumen in einem einzigen Arbeitsgang, wobei gleichzeitig die
Vorteile des Verfahrens der USA.-Reissue-Paientschrift26
495 und von »Foundry«, 1967, April, Seiten 68 bis 73 eneicht werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen keramischer Schalengießformen, bei der
ein in einer Haltevorrichtung drehbar quer zur Vertikalen gelagerter Modellbaum zeitweise zumindest
teilweise in einen Behälter für feuerfeste Aufschlämmung oder Besandungsmaterial eintaucht, welche
Vorrichtung durch cine Haltevorrichtung, an welcher Die Erfindung bringt gegenüber dem Stand der
eine Mehrzahl von Modellbäumen quer zur Vertika- Technik den erheblichen technischen Fortschritt mit
lcn um die Achse der Haltevorrichtung in radialem sich, dali sie das gleichzeitige Überziehen beziehungs-
Abstand von der Achse derart drehbar angeordnet weise Besanden einer Mehrzahl von Modellbäumen
ist, daß die einzelnen Modellbäume in eine Eintauch- 5 in einem Arbeitsgang an einer einzigen Stelle in einem
stellung und eine Abtropfstellung bewegt werden kön- einzigen Behälter ermöglicht. Dabei ist die erfindungs-
ncn, gekennzeichnet ist. gemäße Vorrichtung viel einfacher als das Verfahren
Mit der erfindungsgemäßcn Vorrichtung kann also und die Vorrichtung derUSA.-Patcntschrift 3 429 358,
bei der Erzeugung von keramischen Schalcngicßfor- da bei der ersteren zumindest eine der bei der lctzmcn
gleichzeitig eine Mehrzahl von Modcllbäumen io leren erforderlichen Bewegungen, nämlich das Drein
einem einzigen Arbeitsgang mit feuerfester Mate- hen einer Anordnung von Modellen um eine vcrtirialaufschlämmung
beziehungsweise feuerfestem Bc- kale Achse fortfallen konnte. Erfindungsgemäß ist
sandungsmaterial überzogen werden. Es kann eine nämlich nur eine Bewegung, nämlich das Drehen der
Reihe von im Umfangsabstand voneinander befind- Reihe von Modcllbäumen um eine quer zur Vertikalichen
Modcllbäumen zur Drehung um eine quer zur 15 len verlaufende Achse zwingend erforderlich und es
Vertikalen verlaufende Achse angebracht werden, so werden höchstens zwei Bewegungen ausgeführt, nämdaß
jeder Modellbaum um diese Achse zwischen einer Hch das Drehen der Reihe von Modellbäumen um
unteren Stellung, in welcher er zumindest teilweise eine quer zur Vertikalen verlaufende Achse und das
in die feuerfeste Materialaufschlämmung bcziehungs- Drehen jedes Modellbaumes um seine Längsachse in
weise das feuerfeste Besandungsmalerial eintaucht, ao einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
und einer oberen Stellung, in welcher er aus der feuer- Auch ist es erfindungsgemäß in einfacher Weise festen Materialaufschlämmung beziehungsweise dem möglich, auf dem Aufschlämmungsbehälter einen feuerfesten Bcsandungsmatcrial entfernt ist, bewegt Deckel anzuordnen, so daß das Überziehen der mchwerden kann. Die quer zur Vertikalen verlaufende reren Modellbäume unter Vakum durchgeführt wer-Achse der Modellbäume ist vorzugsweise horizontal. 25 den kann.
und einer oberen Stellung, in welcher er aus der feuer- Auch ist es erfindungsgemäß in einfacher Weise festen Materialaufschlämmung beziehungsweise dem möglich, auf dem Aufschlämmungsbehälter einen feuerfesten Bcsandungsmatcrial entfernt ist, bewegt Deckel anzuordnen, so daß das Überziehen der mchwerden kann. Die quer zur Vertikalen verlaufende reren Modellbäume unter Vakum durchgeführt wer-Achse der Modellbäume ist vorzugsweise horizontal. 25 den kann.
Die Enden der Modellbäumc liegen im allgemeinen Fin erfindungsgemäß erzielter Hauptvorteil besteht
in Ebenen quer zur Drehachse. darin, daß es möglich ist, Modellbäume mit verhält-
Zwcckmäßigerweise weist die erfindungsgemäßc nismäßig kleinen Durchmessern in praktischer und
Vorrichtung Endplatten, die massiv ausgebildet sind wirtschaftlicher Weise zu erzeugen. Dies ist von bean
ihrer Peripherie vcrriegclbare Einkerbungen zur 30 sonderem Nutzen in Präzisionsgießereien, deren Be
Aufnahme der Modellbaumachscn haben, auf. Es ist trieb durch die Kapazität ihrer Schmelzofen und
auch vorteilhaft, daß die Achse der Haltevorrichtung anderen Einrichtungen beschränkt ist und welche
in Buchsen gelagert ist, wobei die eine Buchse mit nicht die hochentwickelten Formherstcllungsvorricheinem
Antrieb verbunden und die andere Buchse ge- tungen der von größeren Gießereien verwendeten
gen eine Vorspannung axial verschiebbar ist. 35 Größe erfordern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Bei einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der zum gleichzeitigen Überziehen beziehungsweise Bcerfindungsgcmäßen
Vorrichtung können zumindest sanden einer Mehrzahl von Modellbäumcn in einem
einige der Modellbäume der Reihe von Modellbau- einzigen Arbeitsgang vermindert den mit der Herstelmen
um ihre Längsachsen gedreht werden. Dabei ist lung von Schalengießformen verbundenen Aufwand
es zweckmäßig, die Drehung der Reihe von Modell- 40 und ist zur Erzeugung von mit dem Betrieb von kleibäumen
periodisch zu unterbrechen, wenn zumindest neren Gießereien vereinbarten Formen mit kleinen
einige der Modellbäume in ihren unteren Stellungen Durchmesser besonders gut geeignet,
sind. In einer sehr vorteilhaften Ausfühningsform der Von den Zeichnungen zeigt
sind. In einer sehr vorteilhaften Ausfühningsform der Von den Zeichnungen zeigt
erfindungsgemäßcn Vorrichtung weist also die Halte- F i g. 1 eine Querschnittsansicht längs der Linie
vorrichtung derselben Elemente zum Drehen minde- 45 1^ der Fi8· 2>
in welcher ein Zusammenbau von
stens eines Teiles der Modellbäume um ihre Längs- von einer Haltevorrichtung gehaltenen Modellbäumen
achsen auf. Dabei sind die Modeilbaumachsen zweck- nach der Erfindung dargestellt ist,
mäßigerweise in in verriegelbare Einkerbungen der F i g. 2 eine Stirnansicht des in der F i g. 1 dar-
Endplatten aufgenommenen Buchsen gelagert. Ferner gestellten Zusammenbaues,
hat die Haltevorrichtung vorzugsweise einen diskonti- 50 Fig. 3 einen senkrechten Aufriß, teilweise im
nuierlich betätigbaren Antrieb. Querschnitt, in welchem der Zusammenbau der
In einer bevorzugten Ausfiihrungsform der erfin- Fig. ! nach einer Ausfiihrungsform der Erfindung
dungsgemäßen Vorrichtung ist die Haltevorrichtung für einen Überzieharbeitsgang aufgebaut dargestellt
für die Mehrzahl von Modellbäumen mit ihrer Dreh- ist»
achse quer zur vertikalen Höhe eines Aufschläm- 55 Fig-4 einen senkrechten Aufriß, teilweise im
mungsbehälters beziehungsweise Besandungsbehälters Querschnitt, in welchem der Zusammenbau der
über dessen Boden angebracht In einer speziellen F i g. 1 nach einer anderen Ausführungsform der Er-
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- findung für einen Überzieharbeitsgang aufgebaut dar-
tung sind Bauteile zur Bildung einer Vakuumkammer gestellt ist,
über dem Behälter unter Anordnung der Haltevor- 60 Fig. 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie
richtung in der Vakuumkammer vorgesehen. Dabei 5-5 der F i g. 4, und
kann ein Deckel beziehungsweise eine Haube mit dem F i g. 6 eine Draufsicht, wobei Teile des in dei
Behälter verbunden sein, um eine Vakuumkammer, F i g. 4 dargestellten Zusammenbaues weggelassen
in welcher die Haltevorrichtung angeordnet ist, zu sind.
bilden, so daß die Aufschlämmung und die Modell- 65 Zunächst wird auf die F i g. 1 und 2 Bezug ge-
bäume Vakuumbedingungen unterworfen werden nommen. In diesen ist eine Haltevorrichtung 10, wel-
können, wenn die Modellbäume gedreht und mit der ehe eine Mehrzahl von Modellbäumen 11 hält, dar-
Aufschlämmung überzogen werden. gestellt Die Haltevorrichtung 10 umfaßt ein Paar
Scheiben 12 als Enclplattcn, welche an einen Slab 13
als Achse an in axialem Absland voneinander befindlichen
Stellen passend befestigt sind.
Jeder der Modcllbäume 11 weist eine Mehrzahl
von Einzclmodellen 20, welche an der Außenwand eines Hingiißmodcllcs 21 angeordnet sind, auf. Nach
der herkömmlichen Praxis sind die Einzclmodcllc 20, welche Wiedergaben der zu gießenden Teile mit Einbeziehung
der notwendigen Anschnitte und Stcige-Irichlcr sind, aus einem cnlfernbarcn Material, wie
Wachs, einem synthetischen Harz oder einer Wachsund Harzmassc, hergestellt.
Die Eingußmoclclle 21 sind im allgemeinen zylindrisch.
Wie es dargestellt ist. kann jedes Eingußmodell 21 aus einem aus Karton oder einem anderen
verhältnismäßig steifen Material hergestellten Rohr 22 und einer gewellten Kartonhülsc 23, welche das
Rohr 22 umgibt, bestehen. Die Hülse 23 ist an ihrer Inncnoberfiächc axial gewellt, während die Außcnobcrfläche
der Hülse 23 glatt ist. Die glatte zylindrische Außenwand der Hülse 23 ist mit einem
dünnen Überzug von Wachs oder ähnlichem Material, an welchen die Einzclmodcllc 20 angebracht
sind, versehen. Ein Stab 24 als Modcllbaumachsc verläuft in der Längsrichtung durch jeden Modellbaum
11 und die Enden des Rohres 22 sind durch Scheiben 25, welche in einer geeigneten Weise an den
Stab 24 befestigt sind, verschlossen. Jeder Modellbau m 11 wird durch ringförmige Platten 26, welche
an die Scheiben 25 befestigt sind, vervollständigt. Die ringförmigen Platten 26 ragen eine ausreichende Entfernung
über den Umfang der Hülse 23 vor, um eine Ansammlung des die Formschalc bildenden Malcrialcs
um die Enden des Modcllbaumcs 11 zu verhindern.
Es ist klar, daß die beschriebene Ausführung der Eingußmodclle 21 variiert werden kann und die Erfindung
nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt ist. Beispielsweise kann der Körper jedes
Eingußmodclls von einem spritzgegossenen Wachsrohr gebildet sein. Nach einer anderen hcrkömmlichcn~Praxis
können die Eingußmodelle mit Wachs überzogene Mctallrohrc umfassen.
Erfindungsgcmäß sind die Modellbäumc IL an im
Umfangsabsland voneinander befindlichen Stellen am Außcnumfang der Scheiben 12 gelagert. Die durch
die Stäbe 24 festgelegten Längsachsen der Modellbäume 11 sind in radialem Abstand von der und vorzugsweise
parallel zu der durch den Stab 13 festgelegten Achse der Haltevorrichtung 10. Wie es in Fi g. 2
dargestellt ist, sind die Enden der Stäbe 24 in in den Scheiben 12 ausgebildete Einkerbungen aufgenommen
und werden durch Halter 27 in ihrer Stellung gehalten. Die Halter 27 sind an die Scheiben 12 in einer
geeigneten Weise, beispielsweise durch Schrauben 28, entfernbar befestigt, um das Anbringen der Modellbäume
11 an die Haltvorrichtung 10 und ihre Entfernung von der Haltevorrichtung 10 zu gestatten.
In F i g. 3 ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform zum überziehen der Modellbäume
11 mit feuerfester Materialaufschlämmung dargestellt. Wie es dargestellt ist, ist ein feuerfestes Materialaufschlämmungsbad
35 in einem Behälter 36 vorgesehen. Die Haltevorrichtung 10 ist über dem Boden des Behälters
36 zur Drehung um eine durch den Stab 13 festgelegte horizontale Achse angebracht. Ein Ende
des horizontal verlaufenden Stabes 13 steht mit einer drehbaren Antriebsbuchse 38 in Eingriff. Es ist ein
Motor 39 an eine Platte 40 am einen Ende des Behälters 36 angebracht und seine Antriebswelle ist in Antriebsvcrbindung
mit der Anlricbsbuchsc 38 zum Drehen der Haltevorrichtung 10. Das andere Ende des
Stabes 13 ist in eine durch eine Feder vorgespannte axial bewegliche Buchse 41, welche in einer Hülse 42
eines Befcsligungsaufbaucs 43 drehbar gelagert ist, aufgenommen. Der Befestigungsaufbau 43 wird von
einer mit dem Bchälicr36 verbundenen Platte 44 gchallen.
Die Haltevorrichtung 10 wird in der Weise drehbar angebracht, daß zunächst ein Ende des Haltcvorrichttingsstabcs
13 in die Buchse 41 eingesetzt und dann die Buchse 41 in Bezug auf die Hülse 42 nach innen
gedrückt wird, um das Einsetzen des anderen Endes des Hallcvoirichtungsstabcs 13 in die Antriebsbuchse
38 zu gestatten. Wenn die durch eine Feder vorgespannte Buchse 41 losgelassen wird, wird diese von
der Hülse 42 nach außen zu getrieben, so daß die
ao Haltevorrichtung IO zur Drehung durch den Motor
39 fest gelagert wird.
Nach herkömmlichen Verfahrensweisen besteht eine zum Überziehen der Modcllbäume 11 verwendete
geeignete feuerfeste Materialaufschlämmung im
»5 wesentlichen aus einer Suspension von feinem feuerfestem
Matcrialpulver, wie Zirkon (Zirkonsilikat) und geschmolzenem Siliciumdioxyd beziehungsweise
Hartfcuerporzcllan, in einer hauptsächlich aus kolloidalem Silicasol und geringen Mengen eines organisehen
Filmbildner, eines Nctzmittcls und eines Antischaummittel
zusammengesetzten Bindemittellösung. Das feuerfeste Materialpulver hat im allgemeinen eine
Teilchengröße von weniger als 0,15 mm.
Bei der Bildung der Überzüge von der Aufschlämmung
um die Modcllbäume 11 wird die Haltevorrichtung 10 durch den Motor 39 verhältnismäßig langsam,
beispielsweise mit etwa 5 Umdrehungen pro Minute, gedreht, so daß jeder Modellbaum 11 an
einer Seite des Behälters 36 in die Aufschlämmung 35
und an der anderen Seite des Behälters 36 aus der Aufschlämmung 35 heraus bewegt wird. Die Drehbewegung
der Haltevorrichtung 10 ändert die Winkclstcllungcn der verschiedenen Einzelmodelle 20 ständig.
Diese ständige Änderung der Stellungen der verschiedenen Einzclmodclle 20 ist vorteilhaft, da das
Fließen der überschüssigen Aufschlämmung über die Modelle beim Herausdrehen derselben aus dem Bad
35 um den Stab 13 herbeigeführt wird, wodurch sich eine gleichmäßige Modellbcdcckung ergibt.
Es ist im allgemeinen wünschenswert, mindestem die Anfangsüberzüge von der Aufschlämmung 3£
unter einem Vakuum aufzubringen, um in der Auf schlämmung 35 eingeschlossene Luft zu entferner
und die Bildung von Luftblasen an den Oberflächer der Einzelmodelle 20 zu verhindern. Ein derartige!
Vorgehen ist bei Modellen 20 mit verwickelten Ober flächeneinzelheiten und schwer zu füllenden Berei
chen, wie kleinen Vertiefungen und Hohlräumen welche die Neigung zum Einfangen von Luft wäh
rend der Drehung der Haltevorrichtung 10 haben besonders vorteilhaft.
Wie es in F i g. 3 dargestellt ist, ist ein entfern barer Deckel 45 für den Behälter 36 vorgesehen. De
Deckel 45 ist mit einem Behälterdichtungselement 4i inter Bildung einer Vakuumkammer47, in welche
die Haltevorrichtung 10 und die Modellbäume 11 an geordnet sind, in Anlage zu bringen. Es ist ein Rohi
verbindungsstück 48 durch ein Ende des Deckels 4
309540/35
angebracht und zur Verbindung über eine Vakuumleitung
(nicht dargestellt) an eine geeignete Vakuumpumpe oder andere vakuumerzeugende Vorrichuing
eingerichtet. Wenn der Deekel 45 gegen das BchälterdichUingselcmcnt
46 in die Schließstellung bewegt worden ist, wird an die Vakuumkammer 47 ein Vakuum
angelegt, um jegliche Luftblasen von der Aufschlämmung 35 zu entfernen, und die Haltevorrichtung
10 wird gedreht, während die Aufschlämmung 35 unlc: dem Vakuum ist. Es ist klar, daß die Vakuumbchandlung
der Aufschlämmung 35 entweder während jedes derartigen Überzicharbcitsganges oder
nur während ausgewählter Arbeitsgänge des Aufbringens der Aufschlämmung 35 auf die Modcllräume 11
durchgeführt werden kann. In manchen Fällen kann die Vakuumbehandlung ganz fortfallen.
Im Anschluß an den beschriebenen Überzieharbcitsgang werden die überzogenen Modellbäumc 11 mit
groben feuerfesten Materialien besandct, beispielsweise durch Drehen der Haltevorrichtung 10 zur Bewcgung
der überzogenen Modellbäume 11 durch ein
mit Luft aufgewirbeltes Bett von feuerfesten Materialien. Die besandcten Überzüge werden dann härten
gelassen, beispielsweise durch Beschleunigungslrocknung mit Luft. Weitere Überzüge von der Aufschlämmung
können in derselben Weise aufgebracht, bcsandet und härten gelassen werden, bis eine keramische
Formschale der erwünschten Dicke um jeden Modellbaum 11 erzeugt ist.
In rjcn F i g. 4. 5 und 6 ist eine andere bevorzugte
Ausführungsform der Vorrichtung zum Überziehen der Modellbäumc 11 mit feuerfester Matcrialaufschlämmung
dargestellt. Nach dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Modellbäumc 11 von
einer Haltevorrichtung 10a in im wesentlichen derselben Weise, wie es oben in Verbindung mit den
F i g. 1 und 2 beschrieben ist, gehalten, jedoch mit dem Unterschied, daß die Modellbäumc 11 zur Drehung
um ihre Längsachsen eingerichtet sind. Die Enden der Modellbaumstäbe 24 sind in Buchsen 60 gclagert.
Die Buchsen 60 sind in die in den Platten 12a an ihrem Außenumfang ausgebildeten Einkerbungen
eingebracht und werden durch Halter (nicht dargestellt), die den oben beschriebenen Halter 27 ähnlich
sind, in ihrer Stellung gehalten.
Wie es in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellt ist, ist ein feuerfestes Materialaufschlämmungsbad 61 in
einem Behälter 62 vorgesehen. Der Behälter 62 ist in ein Gehäuse 63 eingebaut, so daß zumindest eine
Stirnwand 64 des Behälters 62 nach innen im Abstand von der benachbarten Stirnwand 65 des Gehäuses 63
ist. Ein Deckel 66 arbeitet mit dem Gehäuse 63 unter Bildung einer Vakuumkammer 67 über dem Aufschlämmungsbad
61 zusammen. In der Schließstellung befinden sich die Kanten des Deckels 66 in Anlage
mit einem Dichtungsring 68.
Die Haltevorrichtung 10 a ist zur Drehung um eine horizontale Achse in derselben Weise, wie es oben
in Verbindung mit der F i g. 3 beschrieben ist, gelagert. Ein Ende des Haltevorrichtungsstabes 13 a
greift in eine Antriebsbuchse 38, welche von einem
10
von einer Plat'e 70 gehaltenen Motor 39 α angetrieben
wird, ein. Das andere Ende des Haltevorrichtungsstabes 13a greift in eine durch eine Feder vorgespannte
axial bewegliche Buchse 41 eines Befestigungsaufbaues 43, welcher von einer Platte 71 gehalten
wird, ein.
Es ist ein Drehen jedes der Modellbäume 11 um ihre Längsachsen während der Drehung der Haltevorrichtung
10a um die durch den Haltcvorrichlungsstab 13 a festgelegte horizontale Achse und nach Wahl
auch während des Stillstandes derselben vorgesehen. Ein ringförmiges Zahnrad 75 mit Zähnen an seinem
Innen- und Außenumfang zwischen der Behälterstirnwand 64 und der Stirnwand 65 des Gehäuses 63 ist
auf dem Haltevorrichtungsstab 13a frei drehbar. Wie es in F i g. 5 dargestellt ist, hat das Zahnrad 75 einen
zentralen Nabenteil 76, welcher den Haltevorrichlungsstab 13a aufnimmt, und radial verlaufende
Kreuzstücke 77. Der Nabenteil 76 ist zwischen enlfernbaren Bauteilen 78, welche an den Hallevorrichtungsstab
13a befestigt sind, angebracht, so daß das Zahnrad 75 relativ zum Haltcvorrichtungsslab 13a
frei beweglich ist, während es an einer Axialverschiebung gehindert wird. Es sind Ritzel 80 an die Enden
der Modellbaumstäbe 24 befestigt und sie greifen in die inneren Zähne des Zahnrades 75 ein, so daß die
Drehung des Zahnrades 75 die Drehung jedes einzelnen Modellbaumes 11 herbeiführt. Das Zahnrad 75
wird durch einen an die Platte 70 angebrachten Motor 81 gedreht. Es ist ein Anlriebsritzcl 82 an die
Auiriebswcile des Motor* 81 befestigt und es greift
in die äußeren Zähne des Zahnrades 75 ein.
Bei einer bevorzugten Arbeitsweise wird die Hallevorrichtung 10a durch den Motor 39a gedreht, wodurch
die Drehung der Modellbäume 11 um den Hallevorrichtungsslab 13a herbeigeführt wird, so daß
jeder der Modellbäume 11 zwischen einer oberen Stellung über dem Haltevorrichtungsstab 13a und
einer unteren Stellung, in welcher der Modellbaum Il
zumindest teilweise in die Aufschlämmung 61 eintaucht, bewegt wird. Wie es in den F i g. 4 und 5
dargestellt ist, taucht nur der untere Teil jedes Modcllbaumes 11 in die Aufschlämmung 61 ein, wenn
der Modellbaum 11 in der unteren Stellung ist. Vorzugswcise
wird der Motor 39 a zur stufenweisen Drehung der Haltevorrichtung 10a diskontinuierlich betrieben,
wodurch jeder Modellbaum 11 während einer
vorher festgesetzten Zeitdauer in der unteren Stellung gehalten wird. Der Motor 81 kann zur ständigen Drehung
der Modellbäume 11 um ihre Längsachsen während des Überzieharbeitsganges betrieben werden
Durch Drehen der Modellbäume 11 um ihre Längsachsen bei gleichzeitiger Drehung derselben um den
Haltevorrichtungsstab 13 α wird das Ablauten von überschüssiger Aufschlämmung von den Modellbäumen
11 herbeigeführt, um die Bildung von dicken Wandteilen zwischen dicht beieinanderliegenden Modellen
zu verhindern. Gegebenenfalls kann der Überzieharbeitsgang in der oben in Verbindung mit der
F i g. 3 beschriebenen Weise unter einem Vakuum durchgeführt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Herstellen keramischer Schalengießformen, bei der ein in einer Haltevorrichtung
drehbar quer zur Vertikalen gelagerter Modellbaum zeitweise zumindest teilweise in einen
Behälter für feuerfeste Aufschlämmung oder Besandungsmatcrial eintaucht, gekennzeichnet
durch eine Haltevorrichtung(10; 10a), an welcher eine Mehrzahl von Modellbäumen (11)
quer zur Vertikalen um die Achse (13; 13a) der Haltevorrichtung (10:10 a) in radialem Abstand
von der Achse (13; 13a) derart drehbar angeordnet ist, daß die einzelnen Modellbäume (11) in
eine Eintauchstellung und eine Abtropfstellung bewegt werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Endplatten (12; 12a), die massiv ausgebildet
sind und an ihrer Peripherie verriegelbare (27, 28) Einkerbungen zur Aufnahme der Modellbaumachsen
(24) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (13; 13a)
der Haltevorrichtung (10; 10a) in Buchsen (38, 41) gelagert ist, wobei die eine Buchse (38) mit
einem Antrieb (39; 39 a) verbunden und die andere Buchse (41) gegen eine Vorspannung axial
verschiebbar is
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (10;
10 ti) Elemente (75, 76, 77, 78, SO, 82) zum Drehen mindestens eines Teiles aer Modellbäume
(11) um ihre Längsachsen (24) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellbaumachsen
(24) in in verriegelbare (27, 28) Einkerbungen der Endplatten (12 a) aufgenommenen Buchsen
(60) gelagert sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5. gekennzeichnet durch einen diskontinuierlich betätigbaren
Antrieb (39 α) für die Haltevorrichtung (10 a).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Behälter (36; 62) füi
die feuerfeste Materialaufschlämmung (35; 61) beziehungsweise das feuerfeste Besandungsmaterial,
über dessen Boden die Haltevorrichtung (10; 10a) mit ihrer Drehachse (13; 13a) quer zur vertikalen
Höhe des Behälters (36; 62) angebracht ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch Bauteile (36, 45, 46, 48; 63, 66,
68) zur Bildung einer Vakuumkammer (47; 67) über dem Behälter (36; 62) unter Anordnung der
Haltevorrichtung (10; 10a) in der Vakuumkammer (47; 67).
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