DE2403199B2

DE2403199B2 -

Info

Publication number: DE2403199B2
Application number: DE19742403199
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Buehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-01-29
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2403199A1; DE2403199C3; DE2361820B2; DE2361820A1; DE2361820C3; PL90913B1

Description

15

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sandzufuhr und Sandverdichtung bei Formmaschinen mit mindestens einem Formrahmen, einer mindestens einseitig bclegbaren Modellplatte, mindestens einem senkrecht zur Modellplattenebene bewegbaren Preßstempel und einer pneumatischen Einrichtung zum Einbringen des Formsandes in den Formrahmen, wobei mindestens ein Teil eines innerhalb einer jenseits des Preßstempels gelegenen Sandkammer befindlichen Formsandvolumens durch Druckgasbeaufschlagung durch Öffnungen des Preßstempels hindurch in im wesentlichen geradlinig senkrecht zur Modellplattencbene verlaufenden Strömen in den Formrahmenraum eingebracht und dadurch in djcsem gleichzeitig verdichtet und wobei anschließend der in den Formrahmenraum eingebrachte Formsand durch Relativverschiebung /wischen Preßstempel und Modellplatte nachverdichtet wird.

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen ist beispielsweise in der DT-PS 19 41 73b in Verbindung mit einer Formmaschine mit horizontaler, horizontal verschiebbarer, beidseitig belegbarer Modellplatte, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Formrahmen, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Preßstempel, einer oberhalb des oberen Preßstempcls angeordneten oberen Sandkammer, einer unter halb des unteren Preßstcmpels angeordneten unteren Sandkammer und einer mit einer Steuervorrichtung versehenen, die Sandkammern versorgenden Druckgas anlage beschrieben.

Gemäß dem bekannten Verfahren wird der Form sand auf seinem Weg von den beiden Sandkammern zu den Preßstempeln hin in zwei Teilströmen beschleunigt. deren Querschnitte jeweils den vollen "reßstempelflächen entsprechen. Dies wird dadurch erreicht, daß man die Kräfte zur Bewegung der Preßstempel außerhalb dieser Formsandströme wirken läßt. Das Beschleunigen des Formsandes erfolgt durch entsprechende Betätigung der Steuervorrichtung der Druckgasanlagc im Sinne einer Beaufschlagung der in den Sandkammern befindlichen Formsandvolumina, so daß zumindestens ein Teil dieser Formsandvolumina durch die Preßstempelöffnungen hindurch in die Formrahmenräume hineingeschossen wird. Die Preßstempelöffnungen sind bei der bekannten Maschine entweder trichterförmig, verhältnismäßig schmal und in großer Zahl symmetrisch auf der Preßstempe'.fläche verteilt oder sie sind schlitzartig zwischen rostartig die Prcßstempelflächen einnehmenden Leisten gebildet. Dadurch wird die zur Preßstempelebene praktisch vertikale, im wesentlichen gleichmäßig über die Preßstempelfläche verteilte Formsandströmung erzielt. Das Querschnittsprofil der Preßstempelöffnungen ist vorzugsweise konisch, wobei die Konusverjüngung je nachdem, ob und in welchem Maße man eine »Ventilwirkung« dieser Öffnungen mit Bezug auf den Formsand wünscht, entweder den Formrahmenräumen zugewandt oder von diesen abgewandt ist.

Das bekannte Verfahren hat es im Gegensatz zu allen anderen früher bekannten Verfahren erstmalig ermöglicht, horizontal geteilte, kastenlose Sandformen unter optimaler Ausnutzung aller technischer Gegebenheiten wirtschaftlich herzustellen. Gewisse Schwierigkeiten bestehen bei diesem bekannten Verfahren allerdings auch noch insbesondere hinsichtlich der Erzielung einer über die ganze Form hinweg gleichmäßigen Härte und Festigkeit, was gerade für die vollautomatische Fertigung von Sandformen von besonderer Bedeutung ist. In engem Zusammenhang damit steht auch noch die Verbesserungsbedürftigkeit der Abdichtung der Preßstempel gegenüber dem Formrahmen, der Abdichtung der Formrahmen gegenüber der Modellplatte und die wirksame Vermeidung einer unerwünschter, Doppelzentrierung zwischen Preßstempel und Formrahmen einerseits und Formrahmen und Modellplatte andererseits.

Das pneumatische Einbringen von Formsand in einen Formkasten bzw. Formrahmen durch Öffnungen einer diesen Formkasten bzw. Formrahmen von einer Sandkammer trennenden Zwischenwand hindurch ist sowohl in Verbindung mit der Kern-, als auch in Verbindung mit der Formherstellung aus Sanden geringer innerer Bindekraft, beispielsweise kunstharzgebundenen Sanden, sowohl als pneumatisches Einblasen als auch als pneumatisches Einschießen seit geraumer Zeit bekannt und die bekannten Lösungen sind im großen und ganzen befriedigend. Diese bekannten Verfahren sind auch schon in Verbindung mit normalen Formsanden von großer innerer Bindekraft versucht worden, doch haben sich dabei Schwierigkeiten ergeben, die bei Formsanden mit geringerer innerer Bindekraft nicht auftraten. Diese Schwierigkeiten äußerti sich insbesondere in ungleichmäßiger Verdichtung des Formsandes in verschiedenen Formbereichen, nicht ausreichender Verdichtung des Formsandes in bestimmten Formbereichen und sogenannter Schlierenbildung in bestimmten Formbereichen.

Ein Beispiel einer Formmaschine, bei welcher die Einbringung des Formsandes aus einer Sandkammer in einen Formkasten durch Öffnungen einer Blasplatte hindurch nach dem Blasverfahren erfolgt, ist in der DT-PS 12 35 511 beschrieben. Bei dieser bekannten Maschine ragt ein mit vielen Unifangsöffnungen versehenes, mittiges Blasrohr von oben in die in ihrem oberen Teil zylindrische und sich in ihrem unleren Teil trichterartig zur Blasplatte hin erweiternde Sandkammer hinein. Der zu erfüllende Formkasten ist mittels eines druckmittelbetätigten Klemmtisches von unten her an die Blasplatte anpreßbar. Gemäß einer anderen Ausführungsform dieser bekannten Maschine ragt ein mittiges, im Aufriß etwa kreuzförmiges Blasrohr, dessen vertikale und horizontale Blasrohrschenkel mit einer Vielzahl von Umfangsöffnungcn versehen sind, von unten her in die Sandkammer hinein. Nach einer weiteren Ausführungsform der bekannten Maschine kann die Sandkammerseitenwand als perforierter Zylinder ausgeführt sein, über dessen Perforationen Druckluft radial von außen her in die Sandkammer eingeführt werden kann. Die Einbringung des in der Sandkammer befindlichen Formsandes in den Formka-

sten geschieht dadurch, daß durch die Umfangsöffnungen des Blasrohres hindurch und gegebenenfalls außerdem über die Wandperforalionen der Sandkammer Preßluft in die in der Sandkammer befindliche Sandfüllung eingeülasen wird, die sich innig mit derselben vermischt und schließlich den Formsand in Form von Preßluft-Sand-Gemischstrahlen in den Formkastenraum einbläst. Der Hauplnachteil dieses bekannten Verfahrens besteht in der Sandstrahlgebläsewirkung der Preßluft-Formsand-Gemischstrahlen, die nicht nur einen starken Verschleiß der Blasplatte, sondern auch einen solchen des Modells und des Formkastens verursacht. Von Nachteil ist auch der Umstand, daß bei diesem Verfahren die zugeführie Preßluft nur ungenügend und unter Schwierigkeiten aus dem Formkasten abgeführt werden kann, was die Ursache dafür ist, daß eine hohe und gleichmäßige Verdichtung des Formsandes im Formkasten praktisch nicht erzielbar ist, so daß also Formen von verhältnismäßig nur geringer Härte, Dichte und Festigkeit herstellbar sind, die sich für den bei vollautomatischer Fertigung erforderlichen Transport nur schlecht oder gar nicht eignen. Dies tritt besonders störend bei der Verarbeitung von Formsanden von großer innerer Bindekraft in Erscheinung. Im Hinblick auf die Konstruktion der Formmaschine ergeben sich bei Anwendung des Blasverfahrens insbesondere auch Abdichtungsschwierigkeiten.

Ein Beispiel einer Formmaschine, bei welcher die Einbringung des Formsandes aus einer Sandkammer in einen Formrahmenraum durch öffnungen eines Preßstempels hindurch nach dem Schießverfahren erfolgt, ist in der eingangs erwähnten DT-PS 19 41 736 beschrieben. Wie bereits dargelegt, hat sich diese Maschine in der Praxis gut bewährt, doch ist das mit ihr verwirklichte Verfahren immer noch in mehrfacher Hinsicht ve-besserungsfähig. Dies gilt, wie erwähnt, insbe ondere hinsichtlich der Erzielung einer noch besseren Gleichmäßigkeit der Formhärte, -dichte und -festigkeit über alle Formbereiche hinweg, ferner hinsichtlich einer Verringerung des Luftverbrauches beim Schießen und außerdem hinsichtlich einer Vermeidung einer sogenannten »Kraterbildung« bzw. eines »Abreißens« der Formsandfüllung in der Sandkammer während des Schießens. Vor allem beim Abformen hoher Modelle ist es schwierig zu verhindern, daß beim Nachverdichten des in den Formrahmenraum eingeschossenen Formsandes mittels des Preßstempels die dem Preßstempel nahegelegenen Formbereiche stärker verdichtet werden als die vom Preßstempel weiterab gelegenen, nahe der Trennfuge befindlichen Formbereiche.

Durch die Erfindung soll demgemäß ganz allgemein die Aufgabe gelöst werden, beim Schießen von Formsand eine möglichst gleichmäßige und auch bessere Verdichtung des Formsandes im Formrahmenraum zu erzielen, wobei insbesondere auch Formsande von großer innerer Bindekraft verarbeitet werden sollen. Dabei soll unter dem Ausdruck »gleichmäßige Härte« im Normalfall die Zulassung von Härteunterschieden von höchstens etwa 10% bis höchstens 15% ^₀ der mittleren Gesamthärte der Form zu verstehen sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung, ausgehend von einem Verfahren der eingangs dargelegten allgemeinen Art, dadurch gelöst, daß der Formsand in der Sandkammer durch Druckgaseinwirkung vor dem ^₅ Einbringen in den Formrahmenraum fluidisiert und dann durch schlagartige Druckgasbcaufschlagung in den Formrahmenraum eingeschossen wird, und daß zur Nachverdichtung der fluidisierte Formsandzustarid in der Sandkanimer aufrechterhalten und einem Teil des eingeschossenen Formsandes durch die demgemäß gestalteten Preßstcmpelöffnungcn gestattet wird, wieder in die Sandkammer zurückzutreten.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt gegenüber dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren den technischen Fortschritt, daß die auf diese Weise hergestellten Sandformen, auch wenn sie aus Fornnsanden von größerer innerer Bindekraft hergestellt werden, nicht nur insgesamt eine größere Härte, Dichtigkeit und Festigkeit aufweisen, sondern daß vor allem die Härte, Dichtigkeit und Festigkeit der Form über alle Formbereiche hinweg und im wesentlichen unabhängig von der Gestalt und Höhe auch komplizierter Modelle wesentlich gleichmäßiger ist als dies bisher möglich war. wobei die oben angegebenen Grenzwerte mühelos cinhaltbar sind. Dadurch ist es möglich, auch sehr große Ballen mit Abmessungen bis zu beispielsweise 900 mm χ 900 mm χ 300 mm vollautomatisch kastenlos abzuformen, die den automatischen Transport zur Gießstelle ohne weiteres überstehen, ohne im geringsten Schaden zu nehmen. Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in einer wesentlichen Ersparnis an Schießgas, d. h. in einer wesentlichen Energieeinsparung beim Formen. Durch das Einschießen des Formsandes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in noch vollkommenerer Weise als bisher möglich, eine nahezu ausschließlich geradlinige Bewegung des Formsandes senkrecht zur Preßstempelebene und gleichmäßig über die ganze Preßstempelfläche hinweg verteilt zu erzielen, wodurch die kinetische Energie in noch höherem Maße als bisher für die Verdichtung des transportierten Formsandes beim Aufprall auf Modellplatte und Modell ausgenutzt wird. Eine solche hohe Beschleunigung und damit hohe Bndgeschwindigkeit des Formsandes ist auf die erfindungsgemäße schlagartige und flächige Beaufschlagung der Sandoberfläche in der Sandkammer durch Zuführung von Transportgas über große Querschnitte zurückzuführen, wobei durch gleichzeitige Durchsetzung des Sandvolumens mit dem Transportgas, über eigene Übertrittsdüsen und damit »Flüssigmachen« des Formsandes eine Kraterbildung vermieden und gleichzeitig auch eine Verringerung des Transportgasverbrauches erzielt wird, die ihrerseits wiederum die verdichtungsmindernde Pufferwirkung des in den Formrahmenraum einströmenden und aus diesem wieder abzuführenden Transportgases verringert. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die in den Formrahmenraum eingebrachte Sandfüllung auch noch während des mittels des Preßstempels erfolgenden Nachverdichtens mit Druckgas durchsetzt wird, wird das erfindungsgemäß vorgesehene Zurücktreten eines Teiles der Sandfüllung durch die Preßstempelöffnungen hindurch in die Sandkammer hinein erleichtert, was eine wesentliche Voraussetzung für die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Gleichmäßigkeit der Formsandverdichtung über alle Formbereiche hinweg ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur zusätzlichen Beschleunigung des einzuschießenden Formsandes eine als Venturirohr ausgebildete Sandkammer verwendet. Auch diese Maßnahme trägt dazu bei, den Formsand in gleichmäßig über die ganze Prcßstempelebenc verteilten, senkrecht dazu gerichteten Strömen in den Formenrahmenraum einzuschießen, ohne daß es während des Einschließens in der

03

Sandkammer zu einer Kraterbildung oder zu einem »Abreißen« der Formsandfüllung kommt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderer Bedeutung in seiner Anwendung auf das sogenannte »Matchplate-Syslem«, d. h. in Verbindung mit Formniaschinen zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen, mit horizontaler, horizontal verschiebbarer, beidseitig belegbarer Modellplatte, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Formrahmcn, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Preßstempel, einer oberhalb des oberen Preßstempels angeordneten oberen Sandkammer, einer unterhalb des unteren Preßstempels angeordneten unteren Sandkammer und einer mit einer Steuervorrichtung versehenen, die Sandkammern versorgenden Druckgasanlage. Erst durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, nach dem an sich bekannten Matchplate-System horizontal geteilte kastenlose Sandformen mit den oben angegebenen Abmessungen auch bei Verwendung sehr hoher Modelle abzuformen. Wie bereits eingangs erwähnt, ist jedoch das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich seiner Anwendung nicht auf das Matchplate-Syslem beschränkt, sondern es eignet sich für alle Formmaschinen, die mindestens einen Formrahmen, eine mindestens einseitig belegbarc Modellplatte, mindestens einen senkrecht zur Modellplattenebene bewegbaren Preßstempel und eine pneumatische Einrichtung zum Einbringen Jes Formsandes in den Formrahmen aufweisen und bei welchem mindestens ein Teil eines innerhalb einer jenseits des Preßstempels gelegenen Sandkammer befindlichen Formsandvolumens durch Druckgasbeaufschlagung durch Öffnungen des Preßstempels hindurch in im wesentlichen geradlinig senkrecht zur Modellplattcnebene verlaufenden Strömen in den Formrahmenraum eingebracht und dadurch in diesem gleichzeitig verdichtet wird und bei welchen anschließend der in den Formrahmenraum eingebrachte Formsand durch Relativverschiebung zwischen Preßstempel und Modellplatte nachverdichtet wird. Hinsichtlich eines Teiles seiner Merkmale hat das erfindungsgemäße Verfahren auch für das Schießen von Sandkernen Bedeutung.

Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die mindestens einen Formrahmen, eine bewegliche, mindestens einseitig belegbare Modellplatte, mindestens einen senkrecht zur Modellplattenebene bewegbaren, mit Durchtrittsöffnungen versehenen Preßstempe!. eine jenseits des Preßstempels gelegene Sandkammer, eine Beschickungseinrichtung für die Sandkammer und eine diese Sandkammer gesteuert mit Druckgas versorgende pneumatische Anlage aufweist. Eine derartige Vorrichtung ist gemäß der Erfindung durch mindestens eine Druckgasführung kleineren Querschnitts zur Fluidizierung des in der Sandkammer befindlichen Sandvolumens und durch mindestens eine Druckgasführung großen Querschnitts zum Zuführen der Schießluft gekennzeichnet. Die Sandkammer ist vorzugsweise venturirohrartig ausgebildet, was entweder durch entsprechende Formgebung der Sandkammerwandung oder durch Anordnung eines doppelkegeligen Mittelkörpers in der Sandkammermitte verwirklicht werden kann. Der Preßstempel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise nach Art eines Rostes mit vorzugsweise zur Prcßstempclmitte konzentrisch orientierten Roststäben ausgebildet, wobei die Ros'.zwischenräumedic Durchtrittsöffnungen für den Formsand darstellen.

Vorzugsweise ist die Sandkammer der erfindungsgcmiißeii Vorrichtung als Teleskoprohr ausgebildet, dessen Teleskopauszug den Preßstempel hält, führt und zentriert. Dabei sind zweckmäßig zwischen dem feststehenden Sandkammer-Teleskoprohranteil und dem Sandkammer-Teleskoprohrauszug ein oder mehrere, sogenannte »selbstschmierende« Kunststoffmanschetten zur Führung, Abdichtung und Sandabstreifung angeordnet.

Einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nunmehr in ihren Einzelheiten unter Bezug auf die Zeichnungen an Hand einiger bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen stellt dar:

Fig. 1 einen schcmatisehen Vertikalschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich sowohl zum Formen und Gießen mit Formkasten als auch zum Formen mit Formkasten und Gießen ohne Formkasten eignet,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Einzelteil der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 3 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Teil einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich zum kastenlosen Formen horizontal geteilter Sandformen, insbesondere nach dem Matchplate-System eignet.

Fig.4 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform des in Fig. 3 dargestellten Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer besonderen Sandkammerausbildung,

Fig. 5 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine weiter abgewandelte Ausführungsform des in F i g. 4 gezeigten Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.6 eine schematische Untersicht des Preßstempels der in den F i g. 4 und 5 gezeigten Anordnungen.

Fig. 7 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen wesentlichen Teil einer nochmals abgewandelten, der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform ähnlichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 8 einen schematischen Teil-Vertikalschnitt durch eine Einzelheit der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung.

Der in F i g. 1 dargestellte Teil einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens in Verbindung mit Formkästen besteht im wesentlichen aus einem feststehender Schieß- und Preßkopf A und einer relativ dazu vertika im Sinne des Pfeiles 1 auf- und abbewegbarer Modellplatte E Die Auf- und Abbewegung dei Modellplatte E kann beispielsweise mittels eine; pneumatischen oder hydraulischen Kraftantriebes übe eine Kolbenstange El erfolgen. Die vorzugsweisi ausschwenkbare Modellplatte Eist mit Wechselmodel len M besetzbar und auf die Modellplatte ist eil Formkasten bzw. Formrahmen C üblicher Bauar aufsetzbar. Der Rand der Modellplatte Eist ringsumlau fend vertikal nach oben gezogen, so daß eine vertikal Dichtkante E2 entsteht, längs welcher die vertikal innere Randkante CX des Formrahmens C bcir Aufsetzen desselben dichtend cntlanggleitet. Aiißcrdet ist der Rand der Modellplatte Emit einem vor/ugswcis nicht ringsumlaufenden Anschlag Ei versehen, ai welchen sich die untere Randkantc C2 dos auf/usct/ei den Formrahmens C auflegt und dadurch sicherster

daß diese untere Randkanie C2 auf gleicher Höhe liegt wie die Ebene der Arbeitsfläche der Modellplatte E

Der Füll- und Preßkopf A besieht im wesentlichen ;ms einer von einem Druckgas-Führungsmantel A I, A 2 umgebenen Sandkammer a. die oben durch einen schematisch dargestellten Verschlußschieber A 3 sand- und gasdicht gegenüber einer bekannten darüberliegcnden und deshalb nicht dargestellten Sandzuführungseinrichtung abgeschlossen und unten durch einen daran befestigten, nach Art eines Rostes ausgebildeten Preßstempel B abgeschlossen ist. Der Sandschieber A 3 kann beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch so verschoben werden, daß er die obere Mündung der Sandkammer a freigibt, so daß diese aus einem nicht dargestellten Sandmagazin mit Formsand aufgefüllt werden kann.

Der die Sandkammer a umgebende Gasführungsmantel ist in einen oberen Gasführungsmantel A 1 und einen unteren Gasführungsmantel A 2 unterteilt. Der obere Gasführungsmantel A 1 ist an eine Druckgasleitung c 1 großen Querschnitts angeschlossen, während der untere Gasführungsmantel A 2 an eine Druckgasleitung c2 kleineren Querschnitts angeschlossen ist. Der obere Gasführungsmantcl A 1 ist in seinem obersten Teil durch sich über den ganzen Umfang der Sandkammer ,·; verteilende, verhältnismäßig weite Übertrittsschlitze 1 mit dem obersten Teil der Sandkammera und unterhalb dieser Übertrittsschlitze 1 durch eine Vielzahl von sich ebenfalls über den ganzen Umfang der Sandkammer a verteilenden Übertrittsdüsen 2 mit der Sandkammer a verbunden. Der untere Gasführungsmantel A 2 ist ebenfalls durch eine Vielzahl von Übertrittsdüsen 3 mit der Sandkammer a verbunden. Außerdem wird der untere Teil der Sandkammer a durch mehrere, an den unteren Gasführungsmantel A 2 angeschlossene Gasführungs-Querrohre A 4 durchsetzt, von welchen eines in größerem Maßstab in F i g. 2 im Querschnitt in seinen Einzelheiten dargestellt ist. Wie ersichtlich, hat das Gasführungs-Querrohr ein nach oben spit/ zulaufendes Querschnittsprofil und ist mit einer Vielzahl von über die ganze Rohrlänge verteilten Übertrittsdüsen 4 versehen. Diese Übertrittsdüsen 4 sind zweckmäßig in parallel zur Rohrachse verlaufenden Düsenreihen angeordnet und im Rohrinneren sind jeweils vor diesen Düsenreihen parallel zu denselben verlaufende, streifenartige Blenden 5 angeordnet, die einerseits eine bestimmte Gasströmung aus den Düsen 4 heraus bewirken und andererseits verhindern, daß der in der Sandkammer a befindliche Formsand durch die Übertrittsc'üsen 4 hindurch in das Innere der Gasführungs-Querrohre A 4 eintritt und diese im Lauf der Zeit verstopft. Ähnliche Blenden können in nicht dargestellter Weise vor den Übertrittsdüsen 2 und 3 der Gasführungsmäntel A 1 und A 2 angeordnet sein.

Das untere Ende der Sandkammer a wird von einem vertikal verschiebbaren Füllrahmen K umfaßt, der durch sich an festen Teilen der Sandkammer abstützende Federn 6 nach unten gedrängt wird und durch einen, an seinem oberen Ende befindlichen Innenbund, welcher sich an dem etwas nach außen überstehenden Rand des den unteren Abschluß der Sandkammer a bildenden, daran befestigten Preßstempels S abzustützen vermag, daran gehindert wird, nach unten abzufallen. Der Füllrahmen K weist einen unteren Außenbund auf. an welchem eine Dichtung 7 befestigt ist. Die Form dieses unteren Außenbundes des Füllrahmens K entspricht genau der Form der oberen Randkante des Formrahmens C so daß beim Hochgang der mit einem

Formrahmen C besetzten Modellplatte /:' die obere Randkante des Formrahmens C sich dichtend an die Dichtung 7 des Füllrahmens K anzulegen vermag.

Die Druckgaslcitungen el und t-2 sind in ar, sich bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise an ein die !"ormsandcinfüllung in den Formrahmen Γ bewirkendes Druckgassystein angeschlossen, welches zweistufig betrieben werden kann und in einer ersten Druckstufe die Druckgasleitung c2 kleineren Quer-Schnitts und in einer zweiten Druckstufe die Druekgaslcitung c- ( größeren Querschnitts Modellplatte wobei Druckstufen sich zeitlich überdecken können.

Sowohl im Formrahmen C als auch in der Modellplatte E sind Entlüfungsbohrungen 8 bzw. 9 angeordnet.

Der Betrieb des in F i g. 1 dargestellten Teiles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bereitstellung von Sandformen vollzieht sich folgendermaßen:

Es sei angenommen, daß die Modellplatte /fin eine in der Zeichnung nicht dargestellte untere Stellung abgefahren sei. in welcher sie sich in aureichendcr Entfernung von dem durch die Federn 6 in seine unterste Stellung gedrängten Füllrahmen K befindet, so daß ein Formrahmen C auf die vorzugsweise ausgeschwenkte, mit einer Modellhälfte besetzte Modellplatte aufgesetzt werden kann. Die beiden Druckgasleitungen c 1 und c 2 seien drucklos.

Während der Formrahmen Cauf die Modellplatte E

aufgesetzt wird, wird der Verschlußschieber A3

geöffnet und ein bestimmtes Formsandvolumen in die

.Sandkammer a eingebracht, welches dieselbe etwa in

der in Fig. l gezeigten Weise ausfüllt. Nach Schließen

des Verschlußschiebers A 3 wird die Modellplatte f ein-

und hochgefahren, bis sich der obere Rand des

hormrahmens Γ unter Zusammendrückung der Federn

b dichtend an die Dichtung des Füllrahmens K anlegt.

Nunmehr wird eine bekannte und deshalb nicht dargestellte pneumatische Formsandeinfüllvorrichtung so betätigt, daß zunächst in einer ersten Druckstufe die Druckgasleitung e2 kleineren Querschnitts mit Druckgas beaufschlagt wird. Dadurch gelangt Druckgas in den unteren Gasführungsmantel 4 2 und in die Gasführungs-Querrohre A 4 und strömt durch die Übertrittsdüsen 3 bzw. 4 sowohl von außen her als auch von innen her in das in der Sandkammer a befindliche Formsandvolumen ein. Dadurch wird dieses Formsandvolumen insbesondere m seiner unteren Hälfte von allen Seiten Her innig von Druckgas durchsetzt und beginnt sozusagen zu »fließen«. Sodann wird schlagartig die Druckgasle.tung e 1 größeren Querschnitts mit Druckgas beaufschlagt, wodurch ebenso schlagartig aus dem oberen Gasführungsmantel A 1 eine große Druckgasmenge in den über dem in der Sandkammer befindlichen hormsandvolumen verbleibenden Raum gelangt und gleichzeitig über die Übertrittsdüsen 2 vom oberen Gasfuhrungsmantel A\ insbesondere in die obere Hälfte des «n der Sandkammer a befindlichen Sandvolumens strömt und diese ebenfalls insbesondere in den Randbereichen durchsetzt. Das nunmehr in seiner

?^er T if¹ c^Ießfähig g^ewordene, in der Sandkammer a be indliche Sandvolumen wird infolgedessen nunmehr auf Grund der oberflächlichen, schlagartigen Beaufschlagung durch die über die weiten Übertrittsschlitze ί eintretende Druckgaswelle schlagartig nach unten getneben und durch die Zwischenräume zwischen den Koststaben des rostartig ausgebildeten Preßstempels B hindurch m den Formraum des Formrahmens C ungescnlossen. wobei cie Ahlnd nhnr Hi,. im Fn™n,h.

men C und in der Modellplatte E vorgesehenen Entlüftungsbohrungen 8 bzw. 9 abströmen kann.

Nach Beendigung dieser /.weiten Druckstufe, d. h. nach Absperren der Druckgas/.ufuhr über die Druckgasleitung großen Querschnitts c 1, ist der größte Teil des in der Sandkammer a befindlichen Sandvolumens in den Formraum eingeschossen worden, welcher unten von der Modellplatte £f bzw. dem Modell M, seitlich vom Formrahmen C und oben vom Füllrahmen K und vom PrelJstempel ß begrenzt wird. Dabei ist die im Formraum befindliche Sandfüllung bereits sehr gut verdichtet. Die Druckgaslcitung e2 kleinen Querschnitts und damit der untere Gasführungsmantel A 2 und die Gaslührungs-Querrohre /A4 stehen nach wie vor unter Druck, so daß das etwa noch in Höhe der Gasführungs-Querrohre Λ 4 in der Sandkammer ;i verbliebene Formsand-Restvolumen immer noch über die Durchtrittsdüsen .3 und 4 mit Druckgas durchsetzt wird.

Nunmehr wird die Modellplatte E um ein kleines Stück weiter nach oben verschoben, so daß sich auch der Formrahmen C und der Füllrahmen K relativ zur feststehenden Sandkammer η und dem diese unten abschließenden Preßstempel B senkrecht nach oben bewegen. Der sozusagen als Gegensicmpel wirkende Preßstempel B tritt also infolge seiner Reaktionskraft etwas in den Formraum ein und bewirkt eine weitere Verdichtung der darin befindlichen, bereits vorverdichteten Sandfüllung. Dabei wird insbesondere der über den erhabensten Modellstellen befindliche Formsand gezwungen, über die /wischen den Roststäben des Preßstempels ß befindlichen Öffnungen wieder in die Sandkammer ;) zurückzutreten, was zu Folge hat, daß die in dem Formrahmen C befindliche Sandfüllung nunmehr eine über den gesamten Formraum nahezu gleichmäßige Verdichtung und damit nahezu gleichmäßig große Härte annimmt.

Dieses Zurücktreten von Formsand aus dem Formraum in die Sandkammer a wird dadurch erleichtert, daß der in der Sandkammer ;j noch befindliche Restsand nach wie vor in der über die zweite Druckstufe zeitlich hinweggreifenden ersten Druckstufe mit Druckgas durchsetzt wird.

Wird nunmehr auch die Beaufschlagung der Druckgasleitung c 2 kleineren Querschnitts beendet und die Modellplatte E nach unten bewegt, so löst sich die nunmehr fertiggestellte Form vom Preßstempel B und der Füllrahmen K wird durch die Druckfedern 6 wieder bis zu seinem Anschlag am Preßstempel B nach unten bewegt. Der Formrahmen C kann sodann samt Form von der Modellplatte E abgehoben und über eine Gieß- und Kühlstrecke seiner weiteren Verwendung zugeführt werden.

Versuche haben gezeigt, daß auf die soeben beschriebene einfache Weise Sandformen von bisher unerreichter Gleichmäßigkeit und Härte hergestellt werden können.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nunmehr die Kombination des soeben beschriebenen Verfahrens mit dem an sich bekannten Matchplate-System beschrieben. Teile der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung, welche gleich ausgebildet sind oder gleiche Funktion haben wie entsprechende Teile der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung, sind jeweils mit gleichen Bezugsziffern bzw. Bezugsbuchstaben bezeichnet und gegebenenfalls mit entsprechenden Indizes versehen.

Die in Fig.3 teilweise dargestellte kastenlose Formmaschine weist einen oberen Preßstempel Ba.

einen nicht dargestellten unteren Preßstempel, einen oberen Formrahmen Ca und einen unteren Formrahtnen Cb auf. Die Vertikalverschiebung der beiden Formrahmen O/ und Cb erfolgt in üblicher Weise durch nicht dargestellte Druckmittelantriebe. Zur Vertikalverschiebung der beiden Preßstempel dienen ein Druckmittelantrieb Fa und ein ebensolcher, nicht dargestellter Druckmittelantrieb, die jeweils in bekannter Weise von im Querschnitt ringförmigen Zylindern und darin

ίο verschiebbaren Ringkolben gebildet werden, deren im Querschnitt ringförmige Kolbenstangen gleichsam Teleskopauszüge der zugehörigen Ringzylinder bilden. Eine hohle Modellplatte D ist in ebenfalls bekannter Weise horizontal verschiebbar.

F i g. 3 zeigt die Formmaschine in der sogenannten Füllstellung, in welcher die beiden Formrahmen Ca und Cö auf die Modellplatte D aufgesetzt sind.

Der feststehende Ringzylinder des oberen Druckmittclantriebes Ea bildet zusammen mit seiner hohlzylindrisehen Kolbenstange, einem feststehenden, hohlzylindrischen oberen Druckgas-Führungsmantel A 1 und dem oberen Preßstempel Ba eine obere Sandkammer ;;. wahrend der feststehende Ringzylinder des nicht dargestellten unteren Druckmittelantriebes zusammen mit seiner hohlzylindrischen Kolbenstange, einem nicht dargestellten, feststehenden hohlzylindrischen unteren Druckgas-Führungsmantel und dem unteren Preßstempel in analoger Weise eine untere Sandkammer bildet. Die beiden Sandkammern a sind in nicht dargestellter Weise aus einem nicht dargestellten Formsandmagazin mit Formsand auffüllbar. Die beiden Druckgas-FührungMTiäntel und die beiden Sandkammern sind in ähnlicher Weise, wie dies oben in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform beschrieben

3s wurde, an ein Druckgas-Zuführungssystem angeschlossen. Das Innere der Modellplatte D ist an die Saugseite und gegebenenfalls auch an die Druckseite einer Luftpumpe anschließbar. Sind die beiden Sandkammern ii mit Formsand aufgefüllt, so kann dieser Formsand in der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise schlagartig mit Druckluft beaufschlagt und dadurch über die in den Preßstempeln befindlichen Rostöffnungen in den Formrahmenraum der beiden Formrahmen Ca und Cb eingetrieben werden, wobei er gleichzeitig vorverdichtet wird. Dabei kann gleichzeitig das Innere der hohlen Modellplatte D evakuiert werden, so daß die zusammen mit dem Formsand in die Formrahmenräume eintretende Druckluft über in den beiden Modellplattenflächen angebrachte Entlüftungsöffnungen 9 ins Innere der Modellplatte D eintreten kann und von dort über die Luftpumpe abgeführt wird. Anschließend werden durch Betätigung der beiden Druckmittelantriebe die beiden Preßstempel in Richtung zur Modellplatte D verschoben und dadurch der in den Formrahmenräumen befindliche, bereits vorverdichtete Formsand nochmals nachverdichtet, so daß zwei feste und dichte Formhälften gebildet werden, die wesentlichen Beanspruchunger gewachsen sind.

Die fertigen Formen werden sodann auf eine Gieß und Kühlstrecke ausgeschoben.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind auch bei der dor gezeigten Vorrichtung zwischen der Modellplatte L und den ihr zugewandten Randkanten der Formrahmei Ca und Cb vertikale Dichtkanten D 2a und D 2 vorgesehen, die derart aneinander angepaßt sind, da sich die Formrahmenränder CIa bzw. C\b beir Aufsetzen der Formrahmen Ca bzw. Cb auf di Modellplatte D dichtend über die Modellplattenrände

D2a bzw. D 2b überschieben. Dadurch wird nicht nur eine gute Abdichtung der Formrahmenräume gegenüber der Modellplatte O und damit eine einwandfreie Luftführung erzielt, sondern es wird dadurch auch gleichzeitig vermieden, daß insbesondere die obere Modellplattenfläche nach jeder Formung immer wieder abgewischt werden muß, wie dies bisher der Fall war, um zu vermeiden, daß sich zwischen den Formrahmen-Randkanten und der Modellplattenoberfläche Sandnester bilden, welche eine Abdichtung zwischen Modellplatte und Formrahmen verhinderten. Durch diese Anordnung ergibt sich außerdem, daß die Formrahmen Ca und Cb mit Bezug auf die Modellplatte D selbsttätig einwandfrei zentriert sind, was zur Vermeidung eines Versatzes der herzustellenden Formhälften wichtig ist.

Wie weiter aus Fig.3 ersichtlich, ist auch die Modellplatte Dmit einem Anschlagrand E 3 versehen.

Um eine Doppelpassung« zwischen der Modellplatte D und den Formrahmen Ca und Cb einerseits und diesen Formrahmen und den Preßstempeln andererseits zu vermeiden, sind die beiden Preßstempel in einer ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlichen Weise jeweils aus zwei zueinander parallelen, seitenverschieblich miteinander verbundenen Scheiben 10 und 11 gebildet, wobei der Rand der dem Formrahmenraum zugewandten Scheibe 11 dichtend im Formrahmen Ca bzw. Cb geführt ist, während der Rand der, der Sandkammer zugewandten Scheibe 10 zum Formrahmen Ca bzw. Cb hin seitliches Spiel hat. Dadurch ergibt sich einerseits eine einwandfreie Abdichtung zwischen dem betreffenden Preßstempel und dem zugehörigen Formrahmen und andererseits wird eine Doppelpassung vermieden, die zu Verkantungen und Störungen beim Maschinenbetrieb führen könnte. Beim oberen Preßstempcl Ba sind selbstverständlich Mittel vorgesehen, durch welche die untere Preßstempelscheibe 11 an der oberen Preßstempelscheibe 10 aufgehängt und so am Herabfallen gehindert ist.

Die Fig.4 und 5 zeigen jeweils eine gegenüber F i g. 3 abgewandelte Ausführungsform eines Teiles einer kastenlosen Formmaschine zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen, der in seinem grundsätzlichen Aufbau ähnlich dem in Fig. 3 gezeigten Teil einer solchen Maschine ausgebildet ist. Gleiche oder analog wirkende Teile sind in den F i g. 4 und 5 jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in Fig. 3. Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die Sandkammer a venturirohrartig ausgebildet ist. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist dies dadurch erreicht, daß die in ihrem preßstempelabgewandten Teil mit Druckgas-Übertrittsschlitzen 1 und -Durchtrittsschlitzen 3 versehene Sandkammerwandung doppelkcgelartig geformt ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 5 dies dadurch erreicht ist, daß in die an sich zylindrische Sandkammer a ein ebenfalls in seinem preßstempelabgewandten Teil mit Druckgas-Übertrittsdüsen 3 versehener doppelkegeliger Einsatz 60 eingesetzt ist, dessen Inneren über eine oder mehrere in der Zeichnung nicht dargestellte Verbindungslcitungen an den Druckgas-Führungsmantel A 1 angeschlossen ist. Die Sandkammerwandung geht mit dem Teil, mit welchem sie an den Preßstempel Ba angesetzt ist, in ein abnehmbares, kegeliges Übergangsteil 12 über, das mit seinem weiten Rand am Außenrand des Preßstempcls befestigt ist. Die Trennfuge der Wandung ist entsprechend gasdicht ausgebildet. Die Querschnittsform des preljsicmpclabgewandlen Randes des kegeligen Übergangsleilcs 12 entspricht der Querschnitlsform der Sandkammer a. Der preßstempelzugewandte Rand des Übergangsteiles 12 entspricht hinsichtlich seiner Umrißl'orm der Umrißform des Preßstempels Ba. Das Übergangsteil 12 ergibt infolgedessen einen allmähüchen Übergang vom (beispielsweise runden) Querschnitt der Sandkammer a zum (beispielsweise rechlekkigen) Querschnitt des Preßstempels Ba. Dies ist auch aus der in Fig. 6 gezeigten Untersicht auf den oberen Preßstempel Ba ersichtlich. Gleiches gilt für den

ίο zugehörigen unteren Preßstempel Bb und ein diesem zugehörigen unteres kegeliges Übergangsteil 12.

Der obere Formrahmen Ca und der untere Formrahmen Cb der betreffenden kastenloseji Formmaschine sind jeweils zusammen mit den kegeligen Übergangsteilen 12 und dem oberen Preßstempel Ba bzw. dem unteren Preßstempel Bb auswechselbar. Auf diese Weise ermöglicht die Anordnung die Herstellung von Formen verschiedenster Grundrißabmessungen mit ein und derselben kastenlosen Formmaschine.

In diesem Falle bilden also die kegeligen Übergangsteile 12 jeweils Bestandteile des betreffenden oberen bzw. unteren Preßstempels Ba bzw. Bb, deren Umrißabmessungen wiederum den Grundriß-Innenabmessungen des zugehörigen oberen bzw. unteren Formrahmens Ca bzw. Cb angepaßt sind.

Ein weiterer Vorteil der kegeligen Übergangsteile 12 liegt darin, daß die Querschnittsübergänge von den Sandkammern a auf die betreffenden Preßstempel Ba bzw. Bb jeweils ohne »tote Ecken« erfolgen und folglich beim Einschießen des Formsandes aus der Sandkammer in den Formrahmenraum über die gesamte Preßstempelflächc hinweg eine nahezu geradlinige, gleichförmige Sandströmung entsteht, so daß insbesondere die Randbereiche der Formrahmenräume gut mit Sand ausgefüllt werden und dadurch eine sehr gleichmäßige Sanddichte über alle Formbereiche hinweg sichergestellt ist.

Die venturirohrartigc Ausbildung der Sandkammern a bewirkt, daß beim Einschießen des Formsandes in die Formrahmenräume jeweils in den mittleren, verengten Sandkammerbereichen eine große Strömungsgeschwindigkeit des Sand-Luftgemisches auftritt, die ihrerseits eine große kinematische Beschleunigung der Sandpartikelchen zur Folge hat, so daß dieselben mit hoher Geschwindigkeit durch die Rostzwischenräume der Preßstempel hindurchtreten und in den Formrahmcnräumen eine sehr große Formsanddichte ergeben. Auch das eingangs beschriebene Zurücktreten des in die Formrahmenräume eingeschossenen Formsandes in die

<jo Sandkammern a beim Pressen wird durch die kegeligen Übergangsteile 12 begünstigt, da beim Pressen infolge des Fehlens »toter Ecken« der in den jeweils den Preßstempeln benachbarten Bereichen der Formrahmenräume befindliche Formsand nunmehr jeweils gleichmäßig über die ganze Prcßstcmpelflächc hinweg zurücktreten kann und dadurch das Pressen sehr »elastisch« erfolgt, wodurch wiederum eine gleichmäßige Verdichtung des in den Formrahnienräumen verbleibenden Formsandes über deren samtliche Bereiehe hinweg sichergestellt wird.

Schließlich hat die vcnturirohrartige Gestaltung der Sandkiimmcr ;) auch noch den Vorteil, daß das druckgasdurchsetzte Formsandvolumen beim Einschießen in die Formrahmenräume in den Venturi-Erwcitc-

fis rungen zu einem im wesentlichen geradlinigen .Sandstrom gerichtet wird, der ohne jegliche Krater- bzw. Spalibildung und ohne wesentliche Ab- oder Umlenkung im wesentlichen senkrecht zur Preßstempclebene

lurch die Preßstempelöffnungen in den Formrahmen-■aum eintritt.

Gemäß der in Fig.6 in Untersicht dargestellten Ausführungsform sind die Roststäbe des rostartig ausgebildeten oberen Preßstempels Ba und diejenigen des nicht dargestellten unteren Preßstempels Bb vorzugsweise jeweils nach Art eines zur Preßstempelmitte symmetrisch orientierten Musters konzentrischrahmenarlig angeordnet. Diese konzentrisch-rahmenartige Anordnung der Roststäbe der Preßstempel Ba bzw. Bb begünstigt durch »Richtwirkung« eine gleichmäßige SandsJrömung in allen Preßstempelflächenbereichen jeweils senkrecht zur Preßstempelebene.

Unter Bezug auf die F i g. 7 und 8 wird nunmehr eine abgewandelte Ausführungsform der in F i g. 5 gezeigten Formmaschine zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen beschrieben, bei welcher ebenfalls das Kerneinlegcn außerhalb des Arbeitsbereiches der Formmaschine durch Austausch des unteren Formrahmens erfolgt. In den Fig. 7 und 8 sind wiederum jeweils gleiche oder äquivalente Teile bezüglich der in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Ausführungsformen mil jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte kastenlose Formmaschine weist eine obere Sandkammer a und eine untere Sandkammer b auf. Die obere Sandkammcr ;i ist in Fig. 7 als oben offener Behälter dargestellt, weist jedoch in Wirklichkeit oben ein gasdichtes Verschlußorgan auf, mittels welchem sie gegen einen nicht dargestellten Formsandbunker bzw. Formsandtrichter abschließbar ist.

Vom oberen Teil der oberen Sandkammer a zweigt ein nach unten führendes Sandfallrohr 70 ab. welches mit seineir. sich konisch erweiternden unteren Ende in die untere Sandkammer b mündet. An der Abzweigstelle des Sandfallrohres 70 im oberen Teil der oberen Sandkammer a ist deren Wandung bei 71 in der in Fig. 7 ersichtlichen Weise schräg nach innen gezogen, so daß beim Einlassen des Formsandes aus dem darüber befindlichen, nicht dargestellten Sandbunker der Formsand nicht nur in die obere Sandkammer «1, sondern auch in das Sandfallrohr 70 und durch dieses hindurch in die untere Sandkammer b gelangt. Ist die obere Sandkammer a in der in Fig. 7 ersichtlichen Weise ganz mit Formsand angefüllt, so bildet sich durch die besondere Gestaltung der Sandkammerwandungen von der Stelle 71 ausgehend ein Böschungswinkel etwa in der aus F i g. 7 ersichtlichen Neigung und der nunmehr von oben nachströmende Formsand strömt dann nur noch in das Sandfallrohr 70 und füllt die untere Sandkammer b in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise auf, bis der Sandstand in dem sich konisch erweiternden unteren Teil des Sandfallrohres 70 den etwa bei 72 angedeuteten Pegel erreicht hat. Daraufhin wird die Formsandzufuhr aus dem Formsandbunker abgesperrt und beide Sandkammern bilden dann zusammen mit dem Sandfallrohr 70 einen nach außen im wesentlichen gasdicht abgeschlossenen Baukörper.

Wie weiter aus Fig. 7 ersichtlich, sind die beiden Sandkammern a und £> jeweils teleskopartig ausgebildet.

Bei der oberen Sandkanimcr a besteht der feststehen de Tclcskoptcil aus der den eingezogenen oberen Rand 71 tragenden Sandkammerwandung, die einen Teil der mit Druckgas-Übcrtrittsschliizen 1 versehenen Innenwandung 73 der im übrigen doppelwandig ausgeführten und dadurch einen Gasführungsmantel bildenden oberen Sandkammerwandung darstellt, und einem sich daran unten anschließenden Kopfstück 74 der Formmaschine, welch letzteres mit Gasführungskanälen 75 versehen ist. die einerseits an den Gasführungsmantel der oberen Sandkammer a angeschlossen sind und andererseits rundherum radial in das Innere der Sandkammer münden. Der Gasführungsmantel der oberen Sandkammer a ist an eine obere Druckgasleitung ea angeschlossen, über die aus einer nicht dargestellten Druckgasquelle über ein ebenfalls nicht dargestelltes Steuerventil Druckgas vorzugsweise in zwei Druckstufen schlagartig zuführbar ist. Die mit Druckgas-Übertrittsschlitzen 1 versehene Innenwandung des feststehenden Teleskopteils der oberen Sandkammer a ist vorzugsweise zylindrisch und dient als Führung und Zentrierung für den Teleskopauszug 76 der oberen Sandkammer.

Dieser Teleskopauszug 76 besteht im wesentlichen aus einem Doppelwandkörper mit zylindrischer, mit Druckgas-Übertrittsschlitzen 1 versehener Außenwandung und mit in aus F i g. 7 ersichtlicher Weise venturirohrartig nach innen gezogener, mit Druckgas-Übertrittsdüsen 3 versehener Innenwandung sowie dem von diesem Doppelwandkörper gehaltenen und diesen unten abschließenden oberen Preßstempel Ba. Im Bereich der Venturirohr-Einschnürung der Innenwandung befindet sich in der Mitte des Telcskopauszuges 76 ein doppelkegcliger, ebenfalls mit Druckgas-Übertrittsdüsen 3 versehener Einsatz 60a. Die Übertrittsschlitze 1 der zylindrischen Innenwandung des feststehenden Teleskopicils der oberen Sandkammer a und diejenigen der zylindrischen Außenwandung des Telcskopauszuges 76 sind jeweils als etwa 2 mm breite, etwa 80 mm hohe vertikale Schlitze ausgebildet und so gegeneinander gestaffelt adf den Zylinderwandungen verteilt, daß in jeder gcf inseitigen Stellung dieser Zylinderwandungen ein gleichmäßig über die Zylinderflächen verteiltes Übertrittsschlitzsystcm etwa gleichbleibenden Gesamt-Durchtrittsqucrschnitts sichergestellt ist. Der Doppelwandungs-Rohrraum A la des Telcskopauszugs 76 hat also in jeder Verschiebungsstellung über die Übertrittsschlitze 1 der zylindrischen Außenwandung Anschluß an die Gasführungskanäle 75 des Kopfstückes 74 und bildet folglich einen Gasführungsmantel des Teleskopauszuges 76. Der doppelkegel'igc Einsatz 60a ist an diesen Gasführungsmantel über nicht dargestellte Verbindungskanäle angeschlossen. Die Druckgas-Übertrittsdüsen 3 sind entweder als Rundbohrungen mit einem Durchmesser von etwa 2 mm ausgebildet und mit Blenden 5 der in Verbindung mit F i g. 2 beschriebenen Art versehen, oder sie haben die Form von sogenannten Schlitzdüseneinsätzcn mit einer Schlitzweite von etwa 0,2 mm, wie sie im Kernkastenbau verwendet werden.

Mit dem Bezugsbuchstaben Fa sind Druckmittelantricbc bezeichnet, die sich einerseits am Kopfstück 74 der Formmaschine und andererseits am oberen Prcßstempel Ba abstützen und zur vertikalen Verschiebung des Tcleskopauszugcs 76 und damit auch zur vertikalen Bewegung des oberen Prcßstempels Ba dienen.

Der feststehende Tclcskoptcil der unteren Sandkammer b besteht aus einer zylindrischen, mit Druckgas-Übcrtnttsschlitzen 1 versehenen Innenwandung 77 diesel unteren Sandkammer, die in ein Fundamentstück 78 der Formmaschine eingesetzt und fest mit diesem verbunden ist. Eine Außcnwandiing 79 der unteren Sandkammer b bildet zusammen mit der Innenwandung 77 einen Doppelwandkörpcr, der mit einer unteren Druckgasleitung eh verbunden und auf diese Weise über

S(W 542/127

I/

ein nicht dargestelltes Steuerventil an die nicht dargestellte Druckgasquelle anschließbar ist. Die beiden Wandungen 77 und 79 der unteren Sandkammer b bilden also wiederum einen Gasführungsmantel, welcher innerhalb des Fundamentstückes 78 in rundumlaufende Gasführungskanäle 80 übergeht.

Der Teleskopauszug 81 der unteren Sandkammer b besteht wiederum im wesentlichen aus einem Doppelwandkörper mit zylindrischer, mit Druckgas-Übertrittsschlitzen 1 versehener Außenwandung und venturirohr- :o artig nach innen gezogener, mit Druckgas-Übertrittsdüsen 3 versehener Innenwandung, sowie dem von dem Doppelwandkörper gehaltenen und daran befestigten unteren Preßstempel Bb. Der Hohlraum A \b des Doppelwandkörpers bildet also auch hier einen Gasführungsmantel, der über die in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildeten und angeordneten Druckgas-Übertrittsschlitze seiner zylindrischen Außenwandung und die entsprechend ausgebildeten und angeordneten Druckgas-Übertrittsschlitze 1 der zylindrischen Innenwandung des feststehenden Teleskopteils der unteren Sandkammer b in jeder Stellung des Teleskopauszugs 81 Verbindung mit den Gasführungskanälen 80 des Fundamentstückes 78 bzw. dem Gasführungsmantel des feststehenden Teleskopteils der unteren Sandkammer 6 hat. Der Teleskopauszug 81 der unteren Sandkammer b weist ebenfalls im Bereich der Venturi-Einschnürung seiner Innenwandung in seiner Mitte einen doppelkegeligen, mit Druckgas-Übertrittsdüsen 3 versehenen Einsatz 60b auf, der über nicht dargestellte Verbindungskanäle an den Gasführungsmantel dieses Teleskopteils 81 angeschlossen ist.

Mit dem Bezugsbuchstaben Föist ein Druckmittelantrieb bezeichnet, mittels welchem der Teleskopauszug 81 und mit ihm der untere Preßstempel Bb in vertikaler Richtung verschiebbar sind.

F i g. 8 zeigt Einzelheiten der Führung des Teleskopauszuges 81 der unteren Sandkammer b innerhalb des feststehenden Teleskopteils derselben und Einzelheiten der Abdichtung zwischen beiden Teilen. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie ersichtlich, ist zwischen der den feststehenden Teleskopteil der unteren Sandkammer bildenden Sandkammerinnenwandung 77 und der den Teleskopteil 81 außen begrenzenden zylindrischen Außenwandung ein geringes, mit dem Bezugsbuchstaben s bezeichnetes Radialspiel vorgesehen. Zur Führung, Abdichtung und Sandabstreifung sind jeweils Kunststoffmcnschetten 82 und 83 aus sogenanntem «selbstschmierendem« Kunststoff vorgesehen, die in entsprechenden Haltenuten im Fundamentkörper 78 bzw. in der Innenwandung 77 der unleren Sandkammer b ruhen. Wie weiter aus Fig. 8 ersichtlich ist, ist der Teleskopteil 81 der unteren Sandkammer b an der Übergangsstelle zwischen seiner Innenwandung und seiner Außenwandung bei 81 abgeschrägt und bei 85 angeschärft, um beim Zurückziehen des Teleskopauszuges 81 ein besseres »Einstechen« desselben in den im feststehenden Teleskopteil der unteren Sandkammer b befindlichen Formsand sicherzustellen.

Die Führung und Abdichtung des Teleskopteils 76 der oberen Sandkammer ä gegenüber deren feststehendem Teleskopteil ist in ähnlicher Weise gelöst.

Das Kopfstück 74 der Formmaschine ist, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, durch vier kräftige Säulen 86 mit dem Fundamentteil 78 verbunden. Wie weiter aus der Fig. 7 ersichtlich ist, schließt sich an die Formmaschine eine Gieß- und Kühlstrecke G an, über welche die fertigen, horizontal geteilten Formen zur Gieß- und Ausschlagstelle gelangen. Der Ausschub der Fertigformen erfolgt mittels eines druckmittelbetätigten, mit der Bezugsziffer 87 bezeichneten Schiebers.

Die in Fig. 7 dargestellte Formmaschine weist im übrigen einen mittels eines Druckmitlelantriebes Ea vertikal verschiebbaren oberen Formrahmen Ca, eine mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten, quer zur Zeichnungsebene arbeitenden Druckmittelantriebes horizontal verschiebbare Modellplatte D und zwei vertikal und horizontal verschiebbare untere Formrahmen Cb I und Coil auf, von welch letzteren einer (Cb II) in Fi g. 7 erkennbar ist.

Das Einschießen des Formsandes aus der oberen Sandkammer a und aus der unteren Sandkammer b in die Formrahmenräume der oberen und unteren Formrahmen Ca und Cb und das Nachverdichten des in diese Formrahmenräume eingeschossenen Formsandes mittels der Preßstempel Ba und Bb erfolgt bei der in den F i g. 7 und 8 dargestellten Vorrichtung in analoger Weise wie bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtungen, so daß auf eine Beschreibung dieser Vorgänge hier verzichtet wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sandzufuhr und Sandverdichtung bei Formmaschinen mit mindestens einem Formrahmen, einer mindestens einseitig belegbarcn Modellplatte, mindestens einem senkrecht zur Modeiiplattenebene bewegbaren Preßstempel und einer pneumatischen Einrichtung zum Einbringen des Formsandes in den Formrahmen, wobei mindestens ein Teil eines innerhalb einer jenseits des Preßstempels gelegenen Sandkammer befindlichen Formsandvolumens durch Druckgasbeaufschlagung durch Öffnungen des Preßstcmpels hindurch in im wesentlicher, geradlinig senkrecht zur Modellpiatteoebcnc verlaufenden Strömen in den Formrahmenraum eingebracht und dadurch in diesem gleichzeitig verdichtet und wobei anscniietfend der in den Formrahmenraum eingebrachte Formsand durch Relativverschiebung zwischen Preßstempel und Modellplatte nachverdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formsand in dor Sandkammer durch Druckgaseinwirkung vor dem Einbringen in den Formrahmenraum fluidisiert und dann durch schlagartige Druckgasbeaufsehlagung in den Formrahmenraum eingeschossen wird, und daß zur Nachverdichtung der fluidisierte Formsandzustand in der Sandkammer aufrechterhalten und einem Teil des eingeschossenen Formsandes durch die demgemäß gestalteten Preßstempelöffnungcn gestattet wird, wieder in die Sandkammer zurückzutreten.

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Beschleunigung des einzuschießenden Formsandes eine als Venturirohr ausgebildete Sandkammer verwende! wird.

3. Anwendung des Verfahrens tuch Anspruch i oder 2 auf Formmaschinen zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen, mit horizontaler, horizontal verschiebbarer, beidseitig belegbarer Modellplatte, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Formrahmen, einem oberen und einem unteren vertikal verschiebbaren Preßstempel, einer oberhalb des oberen Preßstcmpels angeordneten oberen Sandkammer, einer unterhalb des unteren Preßstempels angeordneten unteren Sandkammer und einer mit einer Steuervorrichtung versehenen, die Sandkammern versorgenden Druckgasanlage.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Formrahmen, einer beweglichen, mindestens einseitig bclcgbaren Modellplatte, mindestens einem senkrecht zur Modellplattcnebene bewegbaren, mit Durchtrittsöffnungen versehenen Preßstempel,einerjenscitsdcs Preßstempels gelegenen Sandkammer, einer Beschickungseinrichtung für die Sandkammer und einer diese Sandkammer gesteuert mit Druckgas versorgenden pneumatischen Anlage, gekennzeichnet durch mindestens eine Druckgasfüllung (A 4, do c 2,3,4) kleineren Querschnitts zur Fluidisierung des in der Sandkammer (u) befindlichen Sandvolumens und durch mindestens eine Druckgasführimg (c I, I) großen Querschnitts zum Zuführen der Schießluft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnungen (3. 4) der Druckgasführung (A 4, e2) in der Sandkammer (a) mit Blenden (5) verschen sind, die den austretenden Druckgasstrom in eine bestimmte Richtung leiten und einen Sandaustritt aus der Sandkammer in diese Druckgasführungen hinein verhindern (Fig. 2).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sandkammer (a) venturirohrartig gestaltet ist und daß die Venturirohr-Erweiterung gleichzeitig einen allmählichen Übergang vom Sandkammerquerschnitt auf die Preßstempelfläche bildet ( F i g. 4.5 und 7).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturirohrform der Sandkammer fa,/dadurch erzielt ist. daß in einer im wesentlichen zylindrischen Sandkammer ein vertikaler, doppelkegeliger, doppelpyramidenförmigcr oder dergleichen Mittelkörper (60.60;j) angeordnet ist ( F i g. 5 und 7).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelkegelige Mittelkörper als mit Druckgas-Durchtrittsdüsen (3) versehener Hohlkörper (60, 60a) ausgebildet und als Druckgasführung (A 4) wirksam ( F i g. 5 und 7).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturirohr-Erweiterung (12) der Sandkammerwandung, der ihr zugeordnete Preßstempel (Ba bzw. Bb) und der jeweils zugehörige Formrahmen (Ca bzw. Cb) jeweils gesonderte, auswechselbare Bauteile sind ( F i g. 4 und 5).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche b bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandkammer (n, b) als Teleskoprohr ausgebildet ist, dessen Tcleskopauszug (12. 76, 81) den Preßstempel (Bu. Bb) hält, führt und zentriert ( F i g. 5.7 und 8).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem feststehenden Sandkammer-Teleskoprohrteil und dem Sandkammcr-Teleskoprohrauszug (76, 81) ein oder mehrere, sogenannte »selbslschmierende« Kunststoffmanscheltcn zur Führung, Abdichtung und Sandabsircifung angeordnet sind (Fig. 8).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche b bis 11, deren Preßstempel (B bzw. Bu bzw. Bb) nach Art eines Rostes ausgebildet sind, wobei die Rostzwischenräume die Durchtrittsöffnungen für den Formsand darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel-Roststäbe nach Art eines zur Preßstempelmitte symmetrisch orientierten Musters konzentrisch rahmen- oder ringartig angeordnet sind (Fig. 6).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Preßstempel-Roststäben mindestens 20 mm bis 35 mm weit sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (Bn) von zwei zueinander parallelen, seitenverschieblich miteinander verbundenen Scheiben (10, 11) gebildet ist, wobei der Rand der dem Fomirahmenraum zugewandten Scheibe (11) dichtend im Formrahmen (Ca) geführt ist, während der Rand der, der Sandkammer (a) zugewandten Scheibe (10) zum Formrahmen hin seitliches Spiel hat (Fig. 3).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche b bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der modellplattenseitigc Rand (C\) des Formrahmens /¹Cbzw. Ca, Cb) und der Modcllplattenrand (F 2 bzw. D 2a, D2b)

derart aneinander angepaßt sind, daß sich der Formrahmer.rand beim Aufsetzen des Formrahmens auf die Modellplatte dichtend über den Modellplattenrand überschiebt ( F i g. 1 und 3).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß am Modellplattenrand mindestens ein mit dem der Modellplatte (E bzw. DJ zugekehrten Rand des Formrahmens (C bzw. Ca, Cb)zusammenwirkender Anschlag (O 3) angeordnet ist. der sicherstellt, daß dieser Forrr.rahmenrand und die dem Formrahmen zugewandte Modellplattenfläche in einer Ebe.ne liegen (Fig. 3).