DE2308303C3 - Vakuumform vorrichtung - Google Patents

Description

ind dann von der zweiten zur ersten Station vorgeseist, wobei an der zweiten Staltion die Formkasten-

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ibsetz-Modellplattenentfernungseinrichtung und die Fülleinrichtung angeordnet sind, rnd der Formkasten tür zweiten Station überführbar ist, und daß die Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht einen (Jmfangsrahmen mit einer längs desselben sich erstreckenden Vakuumkammer mit einem Schlitz und eine Einrichtung zur vertikalen Relativbewegung von Umfangsrahmen und Modellplatte aufweist, wobei die Abdeckschicht mittels des Schlitzes auf der betreffenden Stirnfläche des Umfangsrahmens in im wesentlichen ebener Ausbildung oberhalb der zur ersten Station überführten Modellplatte gehalten ist.

Zweckmäßigerweise ist dabei die Einrichtung zum überführen der Modellplatte aus einem Drehtisch ge-

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann somit unter Verwendung eines einzigen Drehtisches die Abdeckschicht automatisch auf die Oberfläche von Modell und Modellplatte, das Einfüllen des Formsandes und das Trennen des Modells vom Formsand kontinuierlich und in relativ kurzer Zeit vorgenommen werden. Damit ist die Voraussetzung zum Einsatz des Vakuumformverfahrens nach dem älteren Patent in industriellem Maßstab geschaffen.

Um das plastische Formänderungsvermögen der Abdeckschicht bei deren Anordnung auf der oberfläche von Modell und Modellplatte zu erhöhen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Einrichtung an der ersten Station zur Erwärmung der über der Oberfläche des Umfangsrahmens gehaltenen Abdeckschicht vorgesehen. Mit dem Erwärmen der Abdeckschicht wird weiter der Vorteil erzielt, daß ein unerwünschtes Schrumpfen und Brechen der Abdeckschicht während des Eingießens des geschmolzenen Metalls weitestgehend vermieden wird.

Die Abdeckschicht wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in Form einer Vorratsrolle bevorratet und von dort dem Umfangsrahmen zugeführt. Die Zuführung erfolgt mittels einer Einrichtung mit einer Vakuumkammer mit Schlitz, durch die der vordere Endbereich der bahnförmigen Abdeckschicht aufgesogen wird, wobei die Einrichtung längs der Stirnfläche des Umfangsrahmens bewegbar ist, um den Endbereich der Abdeckschicht von der Vorratsrolle abzuziehen und auf dem Umfangsrahmen anzuordnen. .

Als Alternative hierzu kann auch eine dritte, in Abstand von der ersten und zweiten liegenden Station vorgesehen sein, wobei in der dritten Station die Vorratsrolle für die Abdeckschicht angeordnet ist. Der Umfangsrahmen ist von der ersten zur dritten und dann von der dritten zur ersten Station bewegbar und so betätigbar, daß die Abdeckschicht auf der betreffenden Stirnfläche des Umfangsrahmens in der dritten Station durch Vakuum gehalten und bei Bewegung des Umfangsrahmens zur ersten Station von der Vorratsrolle abgezogen wird.

Aus dem genannten Aufbau der erfindungsgernaßen Vorrichtung wird verständlich, daß diese eine insgesamt einfache und leichte Konstruktion hat und mit einem Minimum an Geräusch- und Vibrationsanfall betrieben werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Es zeigt

FiP 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemaßen Vakuumformvorrichtung,

Fig. 2 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zum Halten der Abdeckschicht für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht längs der Linie IH-III nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht längs der Linie IV-IV nach F i g. 1 einer Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht auf einer Modellplatte und einem Modell, ίο F i g. 5 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch einen bei der Einrichtung nach Fig. 4 verwendeten Umfangsrahmen,

Fig. 6 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch eine Modellplatte mit einem darauf angeordneten Modell,

F i g. 7 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung zum Anheben von Modellplatte und Modell,

Fig. 8 eine Vorderansicht einer anderen Ausfühao rungsform einer Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht auf einer Modellplatte und einem Modell, Fig. 9 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 8,

Fig. 10 einen vergrößerten Vertikalschnitt durch »5 einen Rahmen zum Halten der Abdeckschicht,

F i g. 11 einen Querschnitt durch den Rahmen nach Fig. 10,

Fig. 12 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Vorderansicht eines Rahmenteils für die Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht nach Fig. 8,

F i g. 13 eine vergrößerte Teilansicht einer Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht mit daran angeordneter Heizeinrichtung zum Schneiden der Abdeckschicht,

Fig. 14 eine Vorderansicht einer zweiten Ausfuh-

· .₆.

rungsform einer Modellhebeeinheit,

Fig. 15 einen vergrößerten Vertikalschnitt einer anderen Ausführungsform einer ein Modell tragenden Platte,
Fig. 16 eine Teildraufsicht auf die Fig. 15,

Fig. 17 einen vergrößerten Vertikalschnitt eines in Fig. 14 dargestellten Formkastens,

Fig. 18 eine Teildraufsicht auf die Fig. 17. In den Fig. 1 bis 7 ist eine Ausführungsform der vakuumdichten Formvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Danach werden eine Deckschichtaufgabeeinheit 4 und eine Modellhebeeinheit 5 von einem gemeinsamen Fundament 6 getragen. Ein Drehtisch 1 mit einem Paar gegenüberliegender gabelförmiger Enden ist drehbar auf der gemeinsamen Basis 6 über ein \ager 7 angeordnet. Ein auf der zentralen Welle des Drehtischs 1 befestigtes Zahnrad 8 steht in kämmendem Eingriff mit einem Ritzel 10, das an der Antriebswelle eines mit einem Untersetzungsgetriebe versehenen Motors 9 zum Antrieb des Drehtisches in Verbindung steht.

Nach Fig. 1 wird die Deckschichtaufgabeeinheit von einem Rahmenwerk 11 gehalten, das an dem Fundament 6 befestigt ist, wobei ein rechtsseitiger 6o Arm 11a des Rahmenwerks 11 sich durch einen zentralen Raum des Zahnrads 8 hindurch erstreckt und am Fundament 6 endet. Eine Deckschicht 3 in Form eines Streifens aus synthetischem Kunststoffmaterial ist um eine Zufuhrrolle oder Walze 12 gewunden, die 65 drehbar durch ein Paar am linksseitigen Ende des Rahmenwerksi 11 befestigte Tragkonsolen 13 gehalten wird. Die Deckschicht 3 kann in Richtung auf das Modell 2 auf diese Weise geführt werden, wobei das

Modell 2 von einer an einem Ende des Drehtisches 1 angeordneten Modellplatte 41 getragen wird. Unterhalb des Rahmenwerks 11 ist ein Paar paralleler Ketten 14 zur Beförderung der Deckschicht auf das Modell 2 angeordnet, und diese Ketten sind um Antriebskettenräder 15 und Folgekettenräder 16, die am unteren Teil des Rahmenwerks 11 befestigt sind, herumgeschlagen. Die Kettenräder 15 werden über Kraftübertragungsmittel, beispielsweise Ketten 17, von einem auf dem Rahmenwerk 11 angeordneten Motor 18 angetrieben.

Ferner ist eine Deckschichthalteeinrichtung 19 zum Halten der von der Zuführwalze 12 zugeführten Deckschicht 3 vorgesehen, die vom unteren Laufweg der Ketten 14 abgestützt durch ein Paar Tragkonsolen 19a, vergleiche Fig. 2, herabhängt. Die Einrichtung 19 weist einen Deckschichthaltekörper 21 auf, der an den Tragkonsolen 19a befestigt ist und eine Vakuumkammer 20 zum Aufbringen eines Vakuumsoges auf die Deckschicht 3 zu deren Halten bildet. In der oberen Wandung des Körpers 21 sind eine Vielzahl von ausgerichteten Perforationen 22 eingebohrt, und ein Antirutschorgan 24 zur Verhinderung des Abrutschens der Deckschicht 3 ist an das obere Ende des Haltekörpers 21 befestigt. Das Antirutschorgan 24 ist mit einem Schlitz 23 zur Aufgabe des Vakuumsoges versehen, wobei sich dieser Schlitz so erstreckt, daß er mit der die Zentren der Perforationen 22 verbindenden Linie übereinstimmt. Im Schlitz 23 des Körpers 24 befindet sich ferner ein luftdurchlässiger Filter wie beispielsweise ein Gazesieb aus Draht oder ein Filzfilter. Die Vakuumkammer 20 des Körpers 21 steht mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle über einen Schlauch 25 und ein Ventil, beispielsweise ein Dreiwegeventil 25a gemäß Fig. 3, in Verbindung. Ferner ist ein Heizorgan 27 zum Schneiden der Deckschichtbahn 3 in vorbestimmten Längen vorgesehen, welches Heizorgan zwischen den Tragkonsolen 19a der Deckschichthalteeinrichtung 19 unter Zwischenlegung von Isolatoren 26 gemäß F i g. 3 gehalten wird. Durch die Isolatoren 26 erstrecken sich Leitungen 27a zum Heizorgan 27 und zu einer nicht dargestellten Energiequelle über einen nicht dargestellten elektromagnetischen Schalter.

Nach Fi g. 4 weist die Deckschichtaufgabeeinheit 4 einen am Rahmenwerk 11 oberhalb des Modells 2 angeordneten Luftzylinder 28 auf, wobei das Modell an einem der gabelförmigen Enden des Drehtisches in einer der stationären Stellungen des Drehtisches 1 angeordnet ist. Durch den Luftzylinder 28 wird eine Kolbenstange 29 zur Vertikalbewegung eines Paars Führungsstangen 30 betätigt, die einen Rahmenkörper 31 im allgemeinen ähnlich einem Fensterrahmen am unteren Ende tragen. Nach Fig. 5 bildet dieser Rahmenkörper 31 in seinem Inneren eine Vakuumkammer 32 mit einer Vielzahl von in seiner unteren Wandung eingebohrten und ausgerichteten Perforationen 32a. Ferner sind an der unteren Oberfläche des Rahmenkörpers 31 Antirutschelemente 34 mit jeweils einem Schlitz 33 zur Aufgabe eines Vakuumsoges befestigt, welche Schlitze mit den genannten Perforationen 32a übereinstimmen. In jedem Schlitz 33 ist ein Filter angeordnet, der dem Filter entspricht, wie er für die Schlitze 23 verwendet wird. An einem passenden Bereich der Vakuumkammer 32 ist ferner eine Rohrverbindung 35 vorgesehen, durch die die Vakuumkammer an eine Vakuümquelle über einen Schlauch 36 und ein Dreiwegeventil angeschlossen ist.

Nach Fig. 4 sind weiter eine wärme-isolierende Haube 37 und ein umhülltes Heizorgan 38 zum Erwärmen der Deckschicht 3 unter dem Rahmenkörper 31 angeordnet. Das Modell 2 wird auf dem Drehtisch 1 durch die Modellplatte 41 getragen, wobei die Modellplatte 41 mit einer Vakuumkammer 40 mit zahlreichen Perforationen 39 versehen ist, vgl. F i g. 6. Die Vakuumkammer 40 steht mit der nicht dargestellten Vakuumquelle über einen Durchgangskanal 42,

ίο einen Schlauch 43, ein Drehverbindungsstück 44, ein Ventil 45 und eine Leitung 46 in Verbindung. Eine By-pass-Leitung47 mit einem Ventil 48 kann an einer abstromseitigen Stelle des Ventils 45 angeschlossen werden, oder in Reihe zu dieser Leitung kann das im Schlauch 43 angeordnete Drehverbindungsstück 44 mit der Vakuümquelle über ein nicht dargestelltes Dreiwegeventil verbunden werden.

Gemäß Fi g. 7 weist die Modellhebeeinheit 5 einen am oberen Ende von vier Führungsstangen 50 ange-

ao brachten Tisch 51 auf. Die Führungsstangen 50 sind zur Vertikalbewegung in entsprechenden Büchsen 49 angeordnet, die an ihrem unteren Ende am Fundament 6 befestigt sind. Durch einen am Fundament 6 befestigten Luftzylinder 52 ist eine Kolbenstange 53

»5 betätigbar, die an ihrem oberen Ende mit dem Mittelteil der unteren Oberfläche des Tisches 51 verbunden ist. Ein weiterer Tisch 55 wird von der oberen Oberfläche des Tisches 51 über vier Pneumatikfedern 54 gehalten. An der unteren Oberfläche des Tisches 55 sind weiter ein Paar Vibratormotoren 56 angeordnet. Ein Formkasten 57 mit einer oberen und unteren Endöffnung ist an eine Vakuumabsaugleitung 58 gemäß Fig. 1 angeschlossen, und ein trichterförmiger Behälter 59 zur Zufuhr eines hitzebeständigen teilchenförmigen Materials wie beispielsweise Formsand ist so oberhalb der Vorrichtung angebracht, daß das teilchenförmige Material in den Formkasten 57 über ein Gatter 60 und eine Abgabeleitung 61 eingegeben werden kann. Ferner ist ein Rollenförderer 62 vorge-

*n sehen, um einen leeren Formkasten 57 zur Station gemäß F i g. 7 zu befördern und dann einen bestückten Formkasten 57 von der Station weg zu bewegen. Die obere Endöffnung des mit dem teilchenförmigen Material gefüllten Formkastens 57 wird mit einer Materialschicht 63, beispielsweise einem Kunststoff wie in Fig. 1 gezeigt, bedeckt. Die Symbole LSI bis LSI in Fig. 1 betreffen Begrenzungsschalter.

Bei Betrieb kommt der durch den Motor 9 angetriebene Drehtisch 1 auf Grund eines Signals des Begrenzungsschalters LSI zum Stillstand, wenn das Modell 2 auf dem Drehtisch in die unmittelbar unter dei Deckschichtaufgabeeinheit 4 liegende Stellung bewegt ist. Der Rahmenkörper 31, der die Deckschicht 3 durch Vakuumsog hält, bewegt sich mit der Bewegum; der durch den Luftzylinder 28 betätigten Kolbenstange 29 nach unten, und die durch die umhüllte Heizeinrichtung 38 erwärmte Deckschicht 3 wird ir eine geringfügig vertikal in Abstand vom Modell 2 liegenden Stellung gebracht. Hierbei ist die Deck schicht 3 völlig faltenfrei, da sie eng anliegend auf du untere Oberfläche des Rahmenkörpers 31 durch dei Vakuumsog aufgesogen wird, der von den Schlitzei 33 aufgebracht wird. Daß die Deckschicht 3 in eüw geringfügig in Abstand vom Modell 2 befindlich) Stelle gebracht wird, ist eine Folge der Abtastunj durch den Begrenzungsschalter LSI, und das Venti 45 ist zur Evakuierung der Vakuumkammer der Mo dellplatte 41 geöffnet, so daß die Deckschicht 3 nun

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mehr auf die Oberfläche des Modells 2 gezogen wird. 57 einzugeben, und nach Füllung des Formkastens 57

Bei weiterem Abwärtsbewegen des Rahmenkörpers mit dem teilchenförmigen Material schließt das Be-

31 auf das Modell 2 wird das an die Vakuumkammer dienungspersonal das Gatter 60 wieder. Danach be-

32 des Rahmenkörpers 31 angeschlossene Dreiwege- deckt das Bedienungspersonal die gesamte obere ventil auf Grund eines vom Begrenzungsschalter LS3 S Endöffnung des Formkastens 57 mit einer Deckabgegebenen Signals geschlossen, und demzufolge schicht 63.

stellt dieses Ventil eine Verbindung der Außenluft Nachfolgend wird der Innenraum des mit dem teilher, wodurch die Vakuumkammer 32 von der Vaku- chenförmigen Material gefüllten Formkastens 57 evaumquelle getrennt wird. Diese Zeitperiode läßt sich kuiert, indem die Absaugleitung 58 an die Vakuumauf zweckmäßige Weise durch eine Einrichtung, bei- m quelle angeschlossen wird. Im Formkasten 57 wird auf spielsweise einem Zeitgeber festlegen. Während der Grund des Umstandes ein Vakuum erzeugt, daß die Abwärtsbewegung des Rahmenkörpers 31 wird ferner oberen und unteren Endöffnungen des Formkastens die von der Zuführwalze 12 sich erstreckende und mit 57 durch die Kunststoffschichten verschlossen sind, einem Teil durch Vakuumsog auf dem Haltekörper und ferner wird Außendruck durch das teilchenför-21 gehaltene Bahn der Deckschicht 3 in zweckmäßi- 15 mige Material über die Schichten aufgebracht und dager Weise in eine bestimmte Länge dadurch geschnit- mit eine Kompaktierung des teilchenförmigen Mateten, daß sie auf das Organ 27 gedrückt wird, welches rials erzielt. Unter kontinuierlicher Außendruckbein der Schichthalteeinrichtung 19 erhitzt wird. aufschlagung des teilchenförmigen Materials wird das

Danach bewegt sich die Kolbenstange 29 nach oben Ventil 45 geschlossen, um die Vakuumkammer 40 von im Luftzylinder 28 auf Grund eines Signals des Zeit- ao der Druckquelle zu trennen, und danach wird das taktgebers, wodurch der Rahmenkörper 31 vom Mo- Ventil 48 in der By-pass-Leitung 57 geöffnet, um Atdell 2 nach oben weg bewegt wird. Sobald der Rah- mosphärendruck in die Vakuumkammer 40 einzuf ühmenkörper 31 zu seiner obersten Stellung bewegt ren, bzw. den auf die Deckschicht 3 aufgegebenen worden ist, wird der Motor 18 auf Grund eines vom Vakuumsog aufzuheben. Danach zieht sich die KoI-Begrenzungsschalter LS4 abgegebenen Signals ein- »5 benstange 53 im Luftzylinder 52 zurück, so daß der geschaltet, so daß der zwischen den Tragkonsolen 19a Tisch 55 nach unten zum Abziehen der Modellplatte gehaltene Schichthaltekörper 21 unter Halten der 41 von der Formstellung in dem Formkasten 57 beDeckschicht 3 vorrückt. Der Motor 18 kommt zum wegt wird. In diesem Fall wird die das Modell 2 bedek-Stillstand, sobald der Deckschichthaltekörper 21 zur kende Deckschicht 3 vom Modell 2 abgenommen und Lage des Begrenzungsschalters LSS vorbewegt wor- 30 verbleibt auf der zugehörigen Oberfläche des teilden ist. Danach wird das an die Vakuumkammer 32 chenförmigen Materials im Formkasten 57 infolge des des Rahmenkörpers 31 angeschlossene Dreiwegeven- Vakuumsoges. Folglich läßt sich eine Form gleicher til auf Grund eines vom Begrenzungsschalter LSS ab- Gestalt wie das Modell 2 durch das teilchenförmige gegebenen Signals geöffnet, um die Vakuumkammer Material formen. Nach diesem Formungsschritt wird 32 mit der Vakuumquelle zu verbinden, so daß die 35 der auf dem Rollenförderer 62 verbleibende Formka-Deckschicht 3 auf die gesamte untere Umf angsober- sten 57 durch irgendeine zweckmäßige Einrichtung fläche des Rahmenkörpers 31 aufgesogen wird. Zwi- weiterbewegt, und die aus dem Modell 2 und der schenzeitlich wird der an die Vakuumkammer 20 des Formplatte 41 bestehende Anordnung wird wieder Schichthaltekörpers 21 angeschlossene Schlauch 25 auf das gabelförmige Ende des Drehtisches 1 plaziert, von der Vakuumquelle durch Betätigung des Drei- 40 um sie in die Stellung unmittelbar unter der Deckwegeventüs 25a getrennt und öffnet sich nunmehr zur Schichtaufgabeeinheit 4 mit nachfolgender Drehung atmosphärischen Luft, so daß sich die Deckschicht 3 des Drehtisches 1 zu bringen. Während dieser Zeitpevon dem Schichthaltekörper 21 lösen kann. Danach node wird eine neue Deckschicht 3 auf den Rahmenwerden die Tragkonsolen 19a und der durch sie ge- körper 31 in der Deckschichtaufgabeeinheit 4 aufgehaltene Schichthaltekörper 21 durch Inbetriebnahme «5 zogen. Nachfolgend erfolgt eine Beförderung eines des Motors 18 zur Ausgangsstellung zurückgezogen, neuen leeren Formkastens 57 durch den Rollenfördean welcher Ausgangsstellung der Begrenzungsschalter rer 62 zu der in F i g. 7 gezeigten bestimmten Stellung, LS6 angeordnet ist. Eine neue Deckschicht 3 wird und ein Zyklus ist abgeschlossen, nunmehr auf den Schichthaltekörper 21 auf Grund In Fig. 8 bis 18 ist eine andere Ausführungsform eines vom Begrenzungsschalter LS6 abgegebenen Si- so der Erfindung dargestellt. Gemäß Fig. 8 und 9 weist gnals aufgezogen und damit die nächste Deckschicht- eine Deckschichtaufgabeeinheit ein Paar durch aufgäbe vorbereitet. U-Träger gebildete Schienen 108 auf. Diese Schienen

Das mit der Deckschicht 3 bedeckte Modell 2 wird 108 sind auf einem Rahmenwerk 107, das von einem

zur Lage der Modellhebeeinheit 5 bei nachfolgender Fundament nach oben absteht, gehalten, und vier Ra-

Drehung des Drehtisches 1 bewegt. Nach Stillstand 55 der 109 eines Schlittens 110 stehen mit dem Innen-

des Drehtisches 1 wird die Kolbenstange 53 im Luft- raum der Schienen 108 so in Eingriff, daß sich dei

zylinder 52 betätigt, um den Tisch 55 nach oben in Schlitten 110 auf den Schienen 108 hin- und herbewe

eine Stellung zu bewegen, bei der die das mit der gen läßt. Eine Wärme isolierende Haube 105 mit ei

Deckschicht 3 bedeckte Modell tragende Modell- nem umhüllten Heizkörper 135 ist auf einem im auge

platte 41 in Eingriff mit dem unteren Ende eines lee- 60 meinen fensterartigen Rahmenkörper 104 angeord

ren Formkastens 57 kommt, welcher durch den RoI- net, welcher dazu dient, eine Deckschicht 102 au

lenförderer 62 zu einer bestimmten Lage gebracht einem Kunststoff oder ähnlichem Material durch Va

worden ist. Sobald die Führungsstangen 50 nach oben kuumsog aufzuziehen. Eine Einrichtung 106 zur Ver

bis zur Lage des Begrenzungsschalters LSI bewegt tikalbewegung des Rahmenkörpers 104 besteht au

sind, werden die Vibratormotoren 56 durch ein vom 65 einem Luftzylinder 111, einer vom Luftzylinder U

Begrenzungsschalter LSI abgegebenes Signal einge- sich erstreckenden Kolbenstange 112 und aus vie

schaltet. Das Bedienungspersonal öffnet das Gatter Führungsstangen 113, die mit dem Rahmenkörpe

fiO. um teflchenf oranges Material in den Formkasten 104 verbunden sind. Diese Hebeeinrichtung 106 wit

vom Schlitten 110 gemäß der in Fig. 8 dargestellten Weise getragen. Der Schlitten 110 läßt sich durch eine von einem Luftzylinder 114 betätigbare Kolbenstange 115 vor- und zurückziehen, so daß sich der Schlitten zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegen läßt, die in Fig. 8 durch die Vertikallinien X-X und Y-Y angedeutet sind. Die Linie A"-X stimmt mit der Vertikalachse eines Modells 101 überein. Fig. 8 betrifft einen Zustand, in den der Rahmenkörper 104 zu der durch die Linie X- X gekennzeichneten Stellung bewegt worden ist. Diese Anordnung erleichtert das Anbringen und Entfernen eines Formkastens mit großen Abmessungen, da hierbei ein weiter, oberer offener Abstand verfügbar ist.

Eine Bahn aus synthetischem Kunststoffmaterial für die Deckschicht 102 ist um eine drehbar durch ein Paar vom Rahmenwerk 107 befestigte Tragkonsolen 117 gehaltene Zuführrolle 116 gewickelt. Die von der Zuführrolle 116 zugeführte Deckschicht 102 wird längs einer unterhalb der Schienen 108 angeordneten Spannrolle 118 und dann längs einer Stützplatte 119 geleitet. Die Stützplatte 119 verhindert ein Durchhängen der auf die obere Oberfläche eines Haltekörpers 103 aufzuziehenden Schicht 102, wobei der Haltekörper 103 durch ein Paar am Rahmenwerk 107 befestigte Tragkonsolen 120 gehalten ist.

Der Schichthaltekörper 103 ist mit einer Vakuumkammer 122 versehen, welche eine Vielzahl von in seiner oberen Wandung eingebohrte ausgerichtete Perforationen 121 gemäß Fig. 10 und 11 aufweist, und ein Antirutschkörper 124 mit einem Schlitz 123 zur Vakuumsogaufgabe, der sich in einer mit der die Zentren der Perforation 121 verbindenden Linie übereinstimmenden Richtung erstreckt, ist am Schichthaltekörper 103 befestigt, so daß ein Abrutschen der Deckschicht 102 vermieden wird. Im Schlitz 103 des Antirutschkörpers 124 ist ein Filter, beispielsweise ein Drahtgazesieb oder Filzfilter angeordnet, und die Vakuumkammer 122 steht mit einer Vakuumquelle V über ein Rohrkupplungsstück, einen Schlauch 125 und ein Ventil 126, beispielsweise ein Dreiwegeventil, in Verbindung.

Nach Fig. 12 und 13 erstreckt sich ein Heizorgan

128 aus Nickelchromdraht durch ein Paar Isolatoren 127, welche am rechteckförmigen Rahmenkörper 104 befestigt sind, und eine Vakuumkammer 130 ist im Rahmenkörper 104 ausgebildet. In die untere Wandung des Vak? 'umkörpers 130 sind zahlreiche ausgerichtete Perforationen 129 eingebohrt, und die Antirutschkörper 132 mit einem mit diesen Perforationen

129 übereinstimmenden Schlitz 131 zur Vakuumsogaufgabe sind an die unteren Wandungen der Vakuumkammer 130 zum Unterbinden eines Rutschens der Deckschicht 102 befestigt. Ein Filter, ähnlich dem in Verbindung mit dem Schlitz 123 beschriebenen, ist im Schlitz 131 angeordnet, und die Vakuumkammer 130 steht mit der Vakuumquelle V über ein Rohrverbindungsstück, einen Schlauch 133 und ein Ventil 134, beispielsweise ein Dreiwegeventil, in Verbindung.

Bei der in F i g. 14 dargestellten Modellhebeeinheit sind vier Büchsen 138 zum Führen der Vertikalbewegung von zugehörigen Formlösestiften 137 am Rahmenwerk 136 befestigt. Diese Stifte 137 sind mit entsprechenden Anschlagmitteln 140, die sich von den Seitenwänden eines Formkastens 139, vergleiche Fig. 17 und 18, erstrecken, in Eingriff bringbar, und ein Luftzylinder 141 zur Vertikalbewegung der Stifte 137 ist am Rahmenwerk 136 angeordnet. Eine Kolbenstange 141a erstreckt sich vom Luftzylinder 14] nach unten und ist an seinem unteren Ende an einen die unteren Enden der Stifte 137 untereinander ver bindenden Körper 1416 befestigt. Ein Tisch 143 wir< über dem Rahmenkörper 136 durch vier Luftkissei 142 gehalten, und ein Paar Vibratormotoren 244 sine an der unteren Oberfläche des Tisches 143 ange bracht. Ein Schlitten 146 mit vier Rädern 145 ist se angeordnet, daß er auf einem Paar Schienen 147 lau

ίο fen kann. Der Schlitten ist mit einer longitudinaler öffnung in einem Rahmen des Schlittens versehen der das Modell 101 trägt. Der Schlitten 146 mit deir darauf angebrachten Modell 102 gemäß Fig. 15 isi an eine Kolbenstange 148 eines am Fundament ange-

»5 ordneten Luftzylinders 148 so angeschlossen, daß ei eine Hin- und Herbewegung zwischen den beider durch die Linien X-X und Z-Z in F i g. 14 angedeuteten Stellungen vornehmen kann. Die Linie Zl stimmt mit der vertikalen Achse des Tisches 143 über-

ao ein. Nach Fig. 15 ist das Modell 101 mit zahlreicher Perforationen 150 ausgestattet, die mit einer daruntei angeordneten Vakuumkammer 149 in Verbindung stehen. Die Vakuumkammer 149 ist an die Vakuumquelle V, an Atmosphärendruck oder an eine Luft-

»5 druckquelle E über ein Dreiwegeventil 151 angeschlossen. Ein Paar Führungsstifte 153 erstrecken sich nach oben von den seitlichen Verlängerungen des Modells 101 und passen in entsprechende Führungsbohrungen 152, die in den seitlichen Verlängerungen

des Formkastens 139 gemäß Fig. 16, 17 und 18 eingebohrt sind. Nach Fig. 17 und 18 weist der Formkasten 139 eine Vakuumkammer 154, eine Vielzahl von perforierten Rohren 155, die an einem Ende in dei Vakuumkammer 154 enden, und einen Filter 156 auf.

welcher beispielsweise ein Drahtgazesieb sein kann und der den äußeren Umfang jedes perforierten Rohres 155 umgibt. Die Vakuumkammer 154 ist weilei an die Vakuumquelle V über ein Rohrverbindungsstück, einen Schlauch 157 und ein Ventil 158, beispielsweise ein Dreiwegeventil, angeschlossen. Gemäß Fig. 14 wird ein hitzebeständiges teilchenförmiges Material 159, wie beispielsweise Sand, in der Formkasten eingegeben und nach der Eingabe de: teilchenförmigen Materials 159 die obere Endöffnunf

des Formkastens 139 durch eine dünne Schicht 16( aus Kunststoff oder einem ähnlichen Material abge deckt.

Vor Beginn des Formungsvorgangs befindet siel der Schlitten 146 mit dem darauf angeordneten Mo

dell 101 in der durch die Linie X-X in Fig. 14 ange deuteten Stellung, und der Schlitten 110, der dei Rahmenkörper 104 trägt, ist in der zurückgezogene! Stellung. Folglich befindet sich der Rahmenkörpe 104 in der durch die Linie Y- Y in F i g. 8 angedeutetei

Lage. Der Rahmenkörper 104 wird bei seiner ober sten Stellung durch den Luftzylinder 111 gehalten Der führende Endbereich der Deckschicht 102 win auf den Schichthaltekörper 103 durch den Vakuum sog gezogen, während auf den hinteren Endbereicl

der Schicht 102 eine Spannung aufgegeben wird, di< von der Zuführrolle 116 über die Spannrolle 118 auf gebracht wird. Die Kolbenstange 141a des Luftzylin ders 141 in der Modellhebeeinheit nach Fig. 14 win so ausgefahren, daß die Lösestifte 147 in ihre untersti

Stellung gelangen.

Bei Betrieb wird das Ventil 134 im Schlauch 133 ίΐη ^{die Vakuumt}l^uelle V mit der Vakuumkamme 130 des in Fig. 12 gezeigten Rahmenkörpers 10'

11 12

verbindet, so eingestellt, daß eine Verbindung der Va- F i g. 8 gelangt. Damit ist ein Zyklus des Betriebs der kuumkammer 130 mit der Vakuumquelle V und da- Deckschichtaufgabeeinheit abgeschlossen,
mit eine Evakuierung der Kammer 130 hergestellt Das mit der Deckschicht 102 versehene Modell 101 wird. Während der Evakuierung der Vakuumkammer wird in die Stellung gemäß Linien VII-VlI nach 130 wird die den Rahmenkörper 104 unterliegende 5 Fig. 14 durch Wirkung des Luftzylinders 148 überDeckschicht 102 auf die Oberfläche des Antirutsch- führt, der arbeitsmäßig mit dem das Modell 101 trakörpers 132 durch den Vakuumsog dergestalt aufge- genden Schlitten 146 verbunden ist. Bei der Modellzogen, daß keinerlei Faltungen entstehen. Zur glei- hebeeinheit nach Fig. 14 wird Luftdruck ins Innere chen Zeit wird das Ventil 126 im Schlauch 125, der der Luftkissen 142 zur geringfügigen Aufwärtsbewedie Vakuumquelle V mit der Vakuumkammer 122 ^l0 gung des Tisches 143 geführt, so daß das Modell 101 des Schichthaltekörpers 103 nach Fig. 10 verbindet, auf dem Tisch 143 vom Schlitten 146 aufgenommen verstellt, um die Vakuumkammer 122 von der Vaku- werden kann. Nach Anbringen des Formkastens 139 umquelle V zu trennen und eine Verbindung der Va- auf dem Modell 101 durch eine Einrichtung, beikuumkammer 122 mit der Atmosphäre herzustellen. spielsweise einem Kran, wird das teilchenförmige Ma-Dadurch wird Atmosphärendruck in die Vakuum- ¹S terial 159 dicht gepackt in den Formkasten 139 von kammer 122 zur Aufhebung des auf die Deckschicht einem nicht dargestellten Trichter aus eingegeben, 102 aufgegebenen Vakuumsoges eingeleitet. Nach- während der Formkasten 139 durch die Vibratormofolgend wird der Luftzylinder 114 zum Vorrücken des toren 144 Vibrationen ausgesetzt wird. Danach wird Schlittens 110 betätigt und damit der Rahmenkörper die obere Eindöffnung des Formkastens 139 durch 104 in die durch die Linie X-X in Fi g. 8 dargestellte ^ao eine dünne Schicht 160 aus synthetischem Kunststoff Stellung gebracht. Bei der Vorrückbewegung des oder einem ähnlichen Material abgeschlossen und das Rahmenkörpers 104 wird eine wesentliche Länge der Ventil 158 im Schlauch 157, der die Vakuumkammer Deckschicht 102 von der Zuführrolle 116 zugeführt 154 d°s Formkastens 139 mit der Vakuumquelle V und, sobald der Rahmenkörper 104 in seine Stellung verbindet, verstellt, so daß die Vakuumkammer 154 gemäß Linie X-X gelangt ist, das Ventil 126 so ver- »5 an die Vakuumquelle V angeschlossen ist und damit stellt, daß die Vakuumkammer 122 des Schichthalte- eine Evakuierung des Innenraums des Formkastens körpers 103 mit der Vakuumquelle V in Verbindung 139 erfolgt.

kommt und damit der entsprechende Teil Deckschicht Somit wird das teilchenförmige Material 159 im

102 auf dem Schichthaltekörper 103 durch den Vaku- Formkasten 139 durch den über der Schicht 160 auf-

umsog aufgesogen und gehalten wird. 3° gegebenen Atmosphärendruck verdichtet.

Danach wird das umhüllte Heizorgan 135 in der Nachfolgend wird die Luft aus dem Luftkissen 142 Wärmeisolationshaube 105 unter Spannung gesetzt ausgelassen und das Modell 101 und der Formkasten und damit der auf dem Rahmenkörper 104 gehaltene 139 abgesenkt, so daß eine Überführung auf den Bereich der Deckschicht 102 erwärmt. Sobald die Schlitten 146 erfolgen kann. Das Ventil 151 in der Deckschicht 102 auf eine passende Temperatur erhitzt 35 an die Vakuumkammer 149 des Modells 101 angeworden ist, wird der Luftzylinder 111 betätigt, so daß schlossenen Leitung wird danach so gestellt, daß in eine Abwärtsbewegung des Rahmenkörpers 104 und die Vakuumkammer 149 Außenluft einströmt und der Haube 105 erfolgt. Während dieser Abwärtsbe- damit der auf die Deckschicht 102 einwirkende Vakuwegungdes Rahmenkörpers 104 wird die Deckschicht umsog aufgehoben wird. Wenn der Luftzylinder 141 102 in eine bestimmte Länge durch das Heizorgan 40 zur Aufwärtsbewegung des Formkastens 139 durch 128 geschnitten, das vor der derartigen Abwärtsbe- die Löc-attfte 137 betätigt ist, wird danach die Deckwegung mit Strom beaufschlagt worden ist. Das Ventil schicht 102 auf die Seite des teilchenförmigen Mate-151 in der die Vakuumquelle V mit der Vakuumkam- rials 159 im Formkasten 139 gezogen, wobei die mer 149 des Modells 109 verbindenden Leitung wird Schicht eine dem Modell 101 entsprechende Gestalt alsdann so verstellt, daß die Vakuumquelle V mit der 45 auf Grund des im Formkasten 139 aufgebrachten Va-Vakuumkammer 149 verbunden ist und damit die Va- kuums beibehält. Auf diese Weise wird durch das teilkuumkammer 149 evakuiert wird. Damit ist nunmehr chenförmige Material 159 und die Deckschicht 102 die Deckschicht 102 auf die Oberfläche des Modells eine Form erhalten. Nach Komplettierung der Form 109 durch den Vakuumsog aufgezogen worden, der wird der Formkasten 139 durch eine Einrichtung, beidurch die Perforationen 150 aufgebracht wird. Wenn 5° spielsweise einen Kran, wegbewegt, die Lösestifte 137 der Rahmenkörper 104 zur Eingriffnahme mit der durch den Luitzylinder 141 danach abgesenkt und der Oberfläche des Modells 101 abgesenkt ist, wird der Schlitten 146 in seine Ausgangsstellung gemäß Linien Betrieb des Luflzylinders 111 gestoppt, und das Ventil X-X zurückgezogen. Damit ist ein Formzyklus been-134 im Schlauch 133, der an die Vakuumkammer 130 det.

des Rahmenkörpers 104 angeschlossen ist, wird so 55 In dieser Ausführungsiorm wurde der Schlitten 14i

verstellt, daß die Vakuumkammer 130 mit der Atmo- an der Modellhebeeinheit gemäß F i g. 14 so angeord-

Sphäre in Verbindung kommt und damit der Vakuum- net, daß er senkrecht zur Laufrichtung des Schlitten:

sog auf die Deckschicht 102 aufgehoben wird. Das 110 in der Deckschichtaufgabeeinheit gemäß Fig. I

Heizorgan 128 wird ebenfalls abgeschaltet. Damit ist bewegbar ist. Diese Schlitten lassen sich jedoch aucl

die Deckschicht 102 vollständig auf die Oberfläche 60 so anordnen, daß sie in gleicher Richtung laufen kön

des Modells 101 überführt. nen.

Nachfolgend wird der Luftzylinder 111 zur Ab- Aus der vorgehenden Beschreibung ist ohne weite

wärtsbewegung des Rahmenkörpers 104 betätigt, so res zu entnehmen, daß sich eine Deckschicht automa

daß der Rahmenkörper seine Ausgangsstellung ein- tisch einfach und leicht auf die Oberfläche eine

nimmt. Der Luftzylinder 114 wird ferner zum Zu- 65 Modells vermittels der erfindungsgemäßen Schicht

rückziehen des Schlittens 110, der den Rahmenkörper aufgabeeinheit aufgeben läßt. Die Schichtaufgabeein

104 trägt, betätigt, so daß der Rahmenkörper 104 in heit kann bequem in eine Formmaschine eingebai

seine Ausgangsstellung gemäß Linien Y-Y nach werden, dasie von anderen Einheiten unabhängigist.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vakuum-Formvorrichtung mit einer Einrichtung zum Anordnen einer Abdeckschicht aus Kunststoff auf der Oberfläche einer mit einem Modell versehenen Modellplatte, einer Einrichtung zum Absetzen eines evakuierbaren Formkastens auf der mit der Deckschicht versehenen Modellplatte und zum Entfernen der Modellplatte vom Formkasten nach dem Fonnvorgang und einer Fülleinrichtung zum Einfüllen von hiizebeständigem, teilchenförmigen Material in den Formkasten, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Einrichtung (1; 146) /um Überführen der Modellplatte (41; 101) von einer ersten mit der ¹S Einrichtung zum Anordnen der Deckschicht versehenen Station zu einer davon in Abstand befindlichen zweiten Station und dann von der zweiten zur ersten Station vorgesehen ist, wobei an der zweiten Station die Formkastenabsetz-Modell- ^a° plattenentfernungseinrichtung und die Fülleinrichtung angeordnet sind, und der Formkasten (57; 139) zur zweiten Station überführbar ist, und daß die Einrichtung zum Anordnen der Abdeckschicht einen Umf angsrahmen (31; 104) mit einer ^a5 längs desselben sich erstreckenden Vakuumkammer (32; 132) mit einem Schlitz (33; 131) und eine Einrichtung (28; 106) zur vertikalen Relativbewegung von Umfangsrahmen und Modellplatte aufweist, wobei die Abdeckschicht mittels des 3» Schlitzes auf der betreffenden Stirnfläche des Umfangsrahmens in im wesentlichen ebener Ausbildung oberhalb der zur ersten Staltiori überführten Modellplatte gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung /um Überführen der Modellplatte aus einem Drehtisch (1) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (38; 135) an der ersten Station zur Erwärmung der auf der Oberfläche des Umfangsrahmens gehaltenen Abdeckschicht vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vorratsrolle (13) für die Abdeckschicht, von der aus die Abdeckschicht dem Umfangsrahmen (31) zuführbar ist, und durch eine Einrichtung (19) mit einer Vakuumkammer (20) mit einem Schlitz (23) zum Aufsaugen des vorderen Endbereiches der Abdeck- 5» schicht, wobei die Einrichtung (19) längs der Stirnfläche des Umfangsrahmens (31) bewegbar ist, um den Endbereich der Abdeckschicht von der Vorratsrolle abzuziehen und auf dem Umfangsrahmen anzuordnen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an einer dritten, in Abstand von der ersten und zweiten liegenden Station angeordneten Vorratsrolle (116) für die Abdeckschicht, wobei der Umfangsrahmen (104) von der ersten zur dritten und dann von der dritten zur ersten Station bewegbar und so betätigbar ist, daß die Abdeckschicht auf der betreffenden Stirnfläche des Umfangsrahmens in der dritten Station durch Vakuum gehalten und bei Bewegung des Umfangsrahmens zur ersten Station von der Vorratsrolle abgezogen wird.

Die Erfindung betrifft eine Vakuuinformvorrichtung mit einer Einrichtung zum Anordnen einer Abdcrkschicht aus Kunststoff auf der Oberflache einer mit einem Modell versehenen Modellplatte, einer Einrichtung zum Absetzen eines evakuierbaren Formkastens auf der mit der Deckschicht versehenen Modellplatte und zum Entfernen der Modellplatte vom Formkasten nach dem Formvorgang und einer Fülleinrichtung zum Einfüllen von hitzebestandigem, teilchenförmigen Material in den Formkasten.

Eine derartige Vorrichtung wird in dem alteren Patent 2 150269 beschrieben. Sie dient zur Herstellung von Gießformen nach dem Vakuumverfahren, bei dem die Formen aus einem Formsand gebildet sind, der frei von irgendwelchen organischen oder anorganischen Bindemitteln ist. Damit entfallen die bislang mit der Aufbereitung und Ruckgewinnung des Formsandes verbundenen Probleme hinsichtlich der Umweltverschmutzung und erheblicher Geräuschentwicklung Das in dem älteren Patent beschriebene Vakuumformverfahren umfaßt die Anordnung einer Abdeckschicht aus Kunststoff auf der Oberfläche einer mit einem Modell versehenen Modellplatte, das Absetzen eines Formkastens auf der Modellplatte, das Emaillen eines hitzebeständigen Formsandes in den Formkasten über eine darin ausgebildete Füllöffnung, Abdecken der Füllöffnung mit einer dünnen, flexiblen Folie aus Kunststoff oder Gummi, Evakuieren des Innenraumes des Formkastens und damit verbundenen Verdichten des Formsandes, Entfernen der Modellplatte wobei die Abdeckschicht die Oberfläche des Formsandabdruckes bildet, Zusammenführen der so gebildeten Gießformhälfte mit einer zweiten, in ähnlicher Weise geschaffenen Gießformhälfte zur Bildung einer vollständigen Gießform und Eingießen von geschmolzenem Metall in die Form.

Nachdem Gießvorgang zerfällt die l-orm nach Aufheben des Vakuums wieder in ihre einzelnen Partikel, so daß die Formlinge innerhalb kurzer Zeit herausgenommen werden können. Ferner sind mit diesem Verfahren irgendwelche Geräuschentwicklungen, Vibrationen oder das Entstehen von schlechten Gerüchen ausgeschaltet, und der rückgewonnene Formsand kann sofort für den nächsten Formungsprozeß wieder verwendet werden. Die Formlinge selbst weisen ein im wesentlichen fehlerfreies Gefüge, gute Oberfläche und Dimensionsgenauigkeit auf, da diese Kriterien verschlechternde Komponenten des Formsandes, wie Feuchtigkeit, Bindemittel und andere Additive, bei diesem Verfahren im Formsand nicht enthalten sind. Obschon mit diesem neuen Verfahren zahlreiche Vorteile gegenüber der bislang bekannten Vorgehensweise verbunden sind, erfordert die Herstellung der Gießformen nach dem neuen Verfahren erhebliche Handarbeiten, so daß es sich bislang für den großtechnischen Einsatz nicht durchsetzen konnte.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung dergestalt zu verbessern, daß die Gießformen nunmehr automatisch und in wirtschaftlicher Stückzahl ohne Handarbeit in kurzer Zeit hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zum Überführen der Modellplatte von einer ersten mit der Einrichtung zum Anordnen der Deckschicht versehenen Station zu einer davon in Abstand befindlichen zweiten Station