DE2402870C2

DE2402870C2 - Formkasten

Info

Publication number: DE2402870C2
Application number: DE2402870A
Authority: DE
Inventors: Herbert 5928 Laasphe Grolla
Original assignee: HEINRICH WAGNER MASCHINENFABRIK 5928 LAASPHE
Current assignee: HEINRICH WAGNER MASCHINENFABRIK 5928 LAASPHE
Priority date: 1974-01-22
Filing date: 1974-01-22
Publication date: 1975-07-17
Also published as: GB1456951A; FR2258234A1; DE2402870B1; JPS50114342A; FR2258234B1; US3970139A

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkasten für die Herstellung von Gießformen unter Verwendung von binderfreiem Sand, bestehend aus einem rahmenartigen Ober- und Unterkasten, die je mit einer Evakuierungsleitung versehen sind.

Aus der Offenlegungsschrift 1 926 163 ist die Verwendung von aus Folien bestehenden verlorenen Modellen bekannt Diese Modelle können in einfacher Weise nach einem bekannten Tiefziehformverfahren mit Unter- oder Oberdruck hergestellt werden. Die Modelle werden dann in einen Formkasten eingeführt worauf dieser mit losem binderfreiem Sand ausgefüllt

ίο wird. Anschließend wird der Sand einem Unterdruck ausgesetzt, so daß die Folie des Modells durch den äußeren Luftdruck gegen den Sand gepreßt wird. Es ist so möglich, mit sehr dünnen Folien formbeständige Modelle herzustellen. Diese Formbeständigkeit ist jedoch bei dünnen Folien nur solange gewährleistet wie der Unterdruck im Sand aufrechterhalten wird. Dieses Formverfah. en hat sich als ausgesprochen vorteilhaft erwiesen, da das Herstellen der Formen nur einen geringen Aufwand erfordert, ein Guß mit sehr glatter Oberfläche erhalten wird und das Aufbereiten des Sandes entfällt.

Eine Voraussetzung für die Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß der Unterdruck im Ober- und Unterkasten eines zweiteiligen Formkastens von der Fertigstellung des Modells ab bis zur vollständigen Abkühlung des Gußstückes aufrechterhalten wird. Um einen kontinuierlichen Arbeitsfluß zu erhalten, ist es bekannt, den Formkasten auf Standbahn-Wagen einer in sich geschlossenen Standbahn zu setzen. Die Länge der Standbahn und die Taktzeit für die Verschiebung der Standbahn-Wagen ist so bemessen, daß bei einem Umlauf des Formkastens das Gußstück so weit abgekühlt ist, daß es ausgeformt werden kann. Will man hohe Taktzeiten erreichen, so muß man da die Abkühlzeiten vorgegeben sind, eine lange Standbahn wählen. Bei langen Standbahnen machen sich aber die mit den Ober- und Unterkasten verbundenen Unterdruckleitungen ausgesprochen nachteilig bemerkbar. Bekannte Standbahnen sind kreisförmig ausgebildet und haben eine zentrale Unterdruckleitung, von der flexible Leitungen zu den einzelnen Formkästen führen. Diese bekannten Standbahnen nutzen den zur Verfügung stehenden Raum nur schiecht aus und können zum anderen im Hinblick auf die Versorgungsleitungen nicht beliebig vergrößert werden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Standbahnen ist, daß die Hantierbarkeit der Formkästen durch ihre ständige Verbindung mit der zentralen Unterdruckleitung beschränkt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formkasten der eingangs genannten Art so auszubilden, daß während der Gieß- und Abkühlzeit die Verbindung des Ober- und Unterkastens mit flexiblen Unterdruckleitungen nicht erforderlich ist und Standbahnen beliebiger Länge eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die im Ober- und Unterkasten angeordnete Evakuierungsleitung je über eine mit einem Ventil verschlossene Kupplung mit einer Unterdruckleitung verbindbar ist, daß der Ober- und der Unterkasten je eine weitere mit einem Ventil verschlossene Kupplung aufweisen, durch die beim Aufsetzen des Oberkastens auf den Unterkasten eine Verbindung zwischen den Unterdruckleitungen der beiden Kästen herstellbar ist, und daß im Unterkasten eine weitere über ein Ventil verschlossene Kupplung angeordnet ist, über die der Unterkasien und damit auch der auf den Unterkasten aufgesetzte Oberkasten mit einer weiteren, z. B. in einem

gtandbahn-Wagen verlegten Unterdruckleitung verbindbar ist

Ober- und Unterkasten verfügen also je über eine Kopplung, an die zeitweilig bei der Formung des Modells Unterdruckleitungen angeschlossen werden können. Diese Kupplungen sind erforderlich, da der Ober- und Unterkasten getrennt fertiggeste'U werden. Mit de»n Aufeinandersetzen von Ober- und Unterkasten werden die Evakuierungsleitungen der beiden Kästen F Qiiteinander verbunden. Jetzt wäre es bereits denkbar, 'eine der beiden Unterdruckleitungen zu entfernen. Mit dem Aufsetzen des Unterkastens auf den Standbahn-Wagen ist dieser über eine weitere Kupplung mit der (Unterdruckleitung des Standbahn-Wagens verbunden. Die Evakuierung des Unter- und Oberkastens erfolgt nunmehr über die Unterdruckleitung des Standbahn-Wagens; worauf die beiden am Ober- und Unterkasten angreifenden Unterdruckleitungen entfernt werden können. Unterdruckleitungen zu dem Ober- und Unterkasten sind nunmehr entbehrlich. Die Unterdruckleitungen der einzelnen Standbahn-Wagen können miteinander verbunden sein, so daß beliebig lange Standbahnen herstellbar sind. Die Unterdruckleitungen der Standbahn-Wagen brauchen dann nur an einer Stelle mit einer zentralen Unterdruckleitung verbunden sein.

mit einer zentralen uutuuiui.Mt.uuug .Wuunu..,, av.m. Erfindungsgemäß ist jede der Kupplungen des Formkastens mit einem Rückschlagventil versehen, so daß beim Entfernen einer Unterdruckleitung oder beim Abheben des Ober- bzw. Unterkastens die frei werdende Kupplung automatisch verschlossen wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die den Ober- mit dem Unterkasten verbindende Kupplung in Form eines Bolzens und einer Bohrung ausgebildet, wobei der an einem Kasten angeordnete Bolzen in eine am zweiten Kasten befindliche Bohrung eingreift Weiter ist erfindungsgemäß die den Unterkasten mit dem Standbahn-Wagen verbindende Kupplung in Form eines Bolzens und einer Bohrung ausgebildet wobei Bolzen oder Bohrung entweder am Unterkasten oder am Standbahn-Wagen angeordnet sein

können.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind im l'nterkasten die Bohrungen und im Oberkasten bzw. in di 1 Standbahn-Wagen die Bolzen angeordnet. In den Βυί/en sind erfindungsgemäß Rückschlagventile angeordnet, die aus einer federbelasteten Kugel bestehen. Die im Unterkasten angeordneten Buchsen sind gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung einander gegenüberliegend fluchtend angeordnet und durch je einen von einer gemeinsamen Feder belasteten Ventilkegel verschlossen. Dieser Ventilkegel hat an seiner Stirnfläche einen Stößel, der beim Aufsetzen des Oberkastens auf den Unterkasten bzw. beim Aufsetzen des Unterkastens auf den Standbahn-Wagen das im Bolzen angeordnete Rückschlagventil öffnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen

Formkasten und

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Befestigungsbolzen des Formkastens.

In F i g. 1 bezeichnet 1 den aus einem Unterkasten und einem Oberkasten 3 bestehenden Formkasten. Der Formkasten 1 ruht auf einem Standbahn-Wagen 4, dessen Räder mit 5 und 6 bezeichnet sind.

Die Auflagefläche 7 des Standbahn-Wagens 4 weist Bolzen 8, 9 auf, die zur Fixierung des Unterkastens auf dem Standbahn-Wagen dienen. Die Bolzen 8. 9 greifen in Bohrungen 10,11 des Unterkastens 2 ein. In der Bohrung 10 ist eine Buchse 12 eingesetzt die in einer Richtung eine Verschiebung des Unterkastens 2 relativ zum Bolzen 8 zuläßt wie dies F i g. 2 zeigt Die in der Bohrung 11 eingesetzte Buchse 13 ist dem Bolzen 9 angepaßt und gegenüber diesem mit einer Dicntung 14 abgedichtet

Der Bolzen 9 hat zwei zylindrische Bohrungen 15, Ib unterschiedlichen Durchmessers. Die Bohrung ¹⁵ nimmt eine Kugel 16 auf, die durch eine Feder «beiastet ist und durch diese gegen eine Dichtfläche 18 der Weineren Bohrung 16 gepreßt ist Das andere Ende der Feder 17 nützt sich an einer in die Bohrung 15 eingeschraubten Mutter 19 ab. Die Mutter 19 weist eins zentrale Bohrung 20 mit einem Innengewinde auf. in die eine mit dem Standbahn-Wagen 4 verbundene Unterdruckleitung 21 eingeschraubt ist Die Unterdruckleitung 21 ist ständig evakuiert In den Zeiträumen, in denen kein Formkasten auf dem Standbahn-Wagen 4 augesetzt ist wird die Unterdruckleitung 21 durch das aus der Feder 17 und der Kugel 16 bestehende Ruckschlagventil verschlossen. „Kor, Unterkasten 2 und Oberkasten 3 haben die gleichen äußeren Abmessungen. Beide besteh«» aus einem, rahmenartiger. Kasten 22. der zu beiden Seiten zwei Trag ansätze 23, 24 aufweist Für den Transport der Formkästen greifen an den Tragansätzer Greifer an_ Der Tragansatz 24 ist mit einem aus einer Kugel 25 und einer Feder 26 bestehenden Rückschlagventil versehen. Das Rückschlagventil dichtet die im Formkasten angeordnete F.vakuierungsleitung 27 bei "'chtangetthlosfenem Greifer gegenüber der Außenluft ab. Der an dem Tragansatz 24 angreifende Greifer ist mit einer Unterdruckleitung versehen. Be. der Kupplung des Greifers mit dem Tragansatz 24 wird auch dieUmerdruckleitung des Greifers mit der ™Jⁿf*^m™£ ausgebildeten Unterdruckleitung 28 verbunden. Die Feder 26 des Rückschlagventils ist so bemessen daß die Evakuierungsleitung 27 über den Greifer evakuiert

DteEvakuierungsleitun_g 27 ist mit einem Ringraum 29 verbunden, der zur Innenseite des Formkasten über eine hitzebeständige, poröse Wand 30 verschlossen ist Ober die Evakuierungsleitung 27, den Ringraum 29 und die Wand 30 kann der Formkasten 1 evakuiert wenden. An der Unterseite des Oberkastens 3 sind Bolzen 32 angebracht die in an der Oberseite des Unterkastens angebrachte Bohrungen 33. 34 eingreif en. In den Bohrungen sind Buchsen 35. »eingeseUt. Bolzen und Buchse 35 entsprechen in ihrer^Ausfuhrungsformen dem Bolzen 8 und der Buchse 12. Der Bolzen und die Buchse 36 entsprechen dem Bolzen 9 und der Buchse 13. im Inneren des Bolzens 32 ist. wie auch im Bolzen 9. eine Kugel 37 und eine Feder 38 angeordnet Die Funktion des Bolzens 32 entspricht der des BoI-

^Ze"nder Evakuierungskammer 27 des Unterkastens sind zwei Ventilkegel 39, 40 angeordnet, die von einer gemeinsamen Feder 41 gegen die Buchsen 36 und ^drückt werden. Jeder Ventilkegel 39 40 hat einen Ansatz 42. der zur Führung der Feder 41 dient Auf der Außenfläche jedes Ventilkegels ist ein Stößel 43 angeformt, der bei aufgesetztem Oberkasten 3 oder wenn der Unterkasten auf den Standbahn-Wagen 4 aufgesetzt ist gegen die Kugel 16 bzw. 37 drückt und so eine Verbindung zwischen den beiden Evakuierungsleitungen 27 des Unter- und Oberkastens und der Unter-

druckleitung 21 im Standbahn-Wagen herstellt.

Der Arbeitsablauf zur Herstellung einer Gießform ist folgender. Zuerst werden im Oberkasten und im Unterkasten die beiden Modellhälften hergestellt. Hierfür wird für Ober- und Unterkasten getrennt zuerst eine Folie auf eine entsprechend dem Modell ausgebildete Maske aufgelegt und durch Unterdruck und Wärme dieser angepaßt Anschließend wird die Maske einschließlich deir auf ihr befindlichen Folie in den Formkasten 2 bzw. 3 eingeschoben, worauf Sand in diesen eingefüllt wird. Dann wird eine Folie auf die Oberseite des Formkastens einschließlich des Eingusses aufgelegt. Durch Anlegung eines Vakuums an die Evakuierungsleitung 27 wird das Innere des Formkastens evakuiert, so daß die Folien auf Grund des äußeren Luftdruckes gegen den Siind gepreßt werden. Anschließend wird die Maske wieder aus dem Formkasten entfernt. Die Evakuierung der beiden Forir.kastenhälften, die bis zu diesem Zeitpunkt voneinander getrennt sind, erfolgt über die Unterdruckleitung 28, und zwar über einen mit den Tragansätzen 24 verbundenen Greifer.

Nach Fertigstellung des Unterkastens wird dieser auf den Standbahn-Wagen 4 aufgesetzt, und zwar so, daß die Bolzen 8 und 9 in die Buchsen 12 und 13 eingeschoben werden. Man erhält hierdurch eine Verbindung der Evakuierungsleitung 27 des Unterkastens 2 mit der Unterdruckleitung 21 des Standbahn-Wagens. Der am Tragansatz 24 angreifende Greifer kann jetzt entfernt werden, da der Unterdruck im Unterkasten 2 durch die Unterdruckleitung 2t des Standbahn-Wagens aufrechterhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Buchse 36 noch durch den Ventilkegel 39 verschlossen. Anschließend wird der Oberkasten auf den Unterkasten aufgesetzt Die Bolzen 31 und 32 greifen in die Buchsen

S 35 und 36 ein. Der Ventilkegel 39 wird etwas angehoben, gleichzeitig drückt der Stößel 43 des Ventilkegels 39 gegen die Kugel 37 und hebt diese an, so daß eine Verbindung zwischen der Evakuierungskammer 27 des Oberkastens 3 und der Evakuierungskammer 27 des

ίο Unterkastens 2 erhalten wird Der Oberkasten 3 ist somit gleichfalls an die Evakuierungsleitung 21 des Standbahn-Wagens 4 angeschlossen, so daß die Unterdruckversorgung durch den Greifer nicht mehr erforderlich ist und dieser entfernt werden kann. Im folgenden wird das Vakuum im Ober- und Unterkasten über die Unterdruckleitung 21 des Standbahn-Wagens 4 aufrechterhalten, und zwar so lange, bis das Gußstück ausreichend abgekühlt ist

Für die Ausformung des Gußstückes ist es lediglich

notwendig, die Unterdruckleitung 21 zu belüften. Nach der Einstellung des Druckausgleiches zwischen der Außenluft und dem Druck im Inneren des Sandes fällt dieser zusammen mit dem Gußstück nach unten aus dem lediglich durch eine Folie verschlossenen Formka sten heraus. Zu diesem Zweck ist im Standbahn-Wagen 4 unterhalb des Formkastens eine öffnung 44 angebracht. Bei schweren Gußstücken muß der Formkasten von der Unterseite her unterstfitzt werden. In diesem Fall ist im Standbahn-Wagen keine öffnung ange bracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

t.

Claims

Patentansprüche:

1. Formkasten für die Herstellung von Gießformen unter Verwendung von binderfreiem Sand, bestehend aus einem rahmenartigen Ober- und Unterkasten, die je mit einer Evakuierungsleitung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einer Unterdruckleitung verbunden sind, die im Ober- und Unterkasten (2, 3) angeordneten Evakuierungsleitungen (27) über eine mit einem Ventil (25,26) verschließbare Kupplung (24) mit der Unterdruckleitung verbindbar sind, daß Ober- und Unterkasten (2, 3) je eine weitere mit einem Ventil (37, 38) verschlossene Kupplung (32, 36) aufweisen, durch die beim Aufsetzen des Oberkastens (3) auf den Unterkasten (2) eine Verbindung zwischen den Unterdruckleitungen (27) der beiden Kästen her stellbar ist, and daß im Unterkasten (2) eine weitere über ein Ventil (16, 17) verschlossene Kupplung (9, 13) angeordnet ist über die der Unterkasten (2) und damit auch der auf den Unterkasten aufgesetzte Oberkasten (3) mit einer weiteren, z. B. in einem Standbahn-Wagen verlegten, Unterdruckleitung (21) verbindbar ist.

2. Formkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (24; 32, 36; 9, 13) durch ein Rückschlagventil verschlossen ist

3. Formkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ober- mit dem Unterkasten (2,3) verbindende Kupplung (32,36) in Form eines in eine Bohrung (34) eingreifenden Bolzens (32) ausgebildet ist.

4. Formkasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (34) eine Buchse (36) mit einer Dichtung (14) eingesetzt ist.

5. Formkasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die den Unterkasten (2) mit einem Standbahn-Wagen (4) verbindende Kupplung in Form eines in eine Bohrung (11) eingreifenden Bolzens (9) ausgebildet ist.

6. Formkasten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (11) eine Buchse mit einer Dichtung (14) eingesetzt ist.

7. Formkasten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil im Bolzen (9.36) angeordnet ist und aus einer durch eine Feder (17,38) belasteten Kugel (16,37) besteht.

8. Formkasten nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (13, 36) im Unterkasten (2) und die Bolzen (9, 32) im Oberkasten (3) bzw. im Standbahn-Wagen (4) angeordnet sind.

9. Formkasten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (13, 36) einander gegenüberliegend und fluchtend angeordnet sind

10. Formkasten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (13, 36) durch je einen von einer gemeinsamen Feder (41) belasteten Ventilkegel (39, 40) verschlossen sind, der an seinen nach außen weisenden Stirnflächen einen Stößel (43) hat.