DE2407878B1

DE2407878B1 - Kastenlose Giessform

Info

Publication number: DE2407878B1
Application number: DE19742407878
Authority: DE
Inventors: Herbert Grolla
Original assignee: Heinrich Wagner Maschinenfabrik
Current assignee: Heinrich Wagner Maschinenfabrik
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1974-02-19
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2407878C2

Description

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer mit losem Sand gefüllten kastenlosen Gießform. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere eines Dauermodells ein Kunststoffschlauch oder ein Kunststoffbeutel eingeführt wird, daß der Schlauch bzw. der Beutel durch Überdruck aufgeweitet und/oder durch Unterdruck das Innere des Dauermodells evakuiert wird, so daß die Kunststoffolie eventuell unter zusätzlicher Erwärmung der Folie dem Dauermodell angepaßt wird, daß anschließend in den an seiner Unterseite verschlossenen Schlauch bzw. Beutel loser, bindemittelfreier Sand eingefüllt wird und daß nach vollständigem Ausfüllen des Schlauches oder des Beutels mit Sand der Schlauch bzw. der Beutel evakuiert wird. Vorteilhaft wird der Schlauch bzw. der Beutel nach dem Evakuieren z. B. durch Schweißen, verschlossen.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Schlauch bzw. der Beutel durch Verschweißen zweier einander gegenüberliegender Folien hergestellt werden, die zwischen einem zweiteiligen Dauermodell angeordnet sind. Die Verschweißung der beiden Folien erfolgt nach dem Zusammenfahren der beiden Hälften des Dauermodells durch gleichfalls gegeneinander verfahrbare Schweißeinrichtungen.
Eine Vorrichtung zur Herstellung einer kastenlosen Gießform ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch zwei gegeneinander verfahrbare Formhälften, von denen zumindest eine Formhälfte mit einer inneren Formwand mit einem Modell entsprechend einer Hälfte des herzustellenden Gußstückes einschließlich des Eingußsystems und Zentrierungen versehen ist, durch an die Formhälften angeschlossene Unterdruckleitungen. die über in der Formwand angebrachte Bohrungen mit dem Inneren der Vorrichtung in Verbindung stehen, und durch eine Unterdruckleitung und Sandeinfüllleitung für das Ausfüllen und Evakuieren der Gießform.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
In dieser zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen kastenlosen Gießform, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gießform, F i g. 3 mehrere nebeneinander angeordnete Gießformen gemäß F i g. 2, F i g. 4 und 5 je ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel im Schnitt und F i g. 6 eine aus zwei aufeinandergesetzten Hälften bestehende Gießform.
In F i g. 1 bezeichnet 1 das Dauermodell insgesamt.
Das Dauermodell 1 besteht aus zwei Formhälften 2, 3, die gegeneinander verfahrbar sind und in der mit 4 bezeichneten Ebene aneinanderliegen. Jede der beiden Formhälften ist mit einer Evakuierungsleitung 5, 6 verbunden. Die Evakuierungsleitungen münden in einem Kanal 7, 8, der die gesamte innere Formwand 9, 10 jeder Formhälfte 2, 3 umgibt. Jede Formwand 9, 10 ist von einer Vielzahl von Bohrungen 11, 12 durchsetzt, die das Innere des Dauermodells 1 mit den Kammern 7, 8 verbinden.
Der in das Innere des Dauermodells eingelegte und entsprechend den Formwänden 9, 10 verformte Schlauch 13 ist mit Sand 14 gefüllt und an seinen beiden Enden 15, 16 mit einer Querschweißnaht 17, 18 verschlossen.
Für das Aufblasen des Schlauches 13 dient eine Preßluftleitung 19, die an ihrem Ende mit einem Filter 20 verschlossen ist, der ein Eindringen von Sand und sonstigen Verunreinigungen in die Leitung 19 verhindert.
Das Ende 15 des Schlauches 13 ist an der Preßluftleitung 19 mit Hilfe eines Klemmringes 21 befestigtVorteilhaft wird Heißluft in den Schlauch eingeblasen, damit dieser plastisch verformbar wird.
Das obere Ende 16 des Schlauches 13 ist gleichfalls über einen Klemmring 22 an einer Leitung 23 angeschlossen. Über ein Zweiwegeventil 24 ist an die Leitung 23 eine Evakuierungsleitung 25 und eine Leitung 26 für das Einfüllen des Sandes 14 angeschlossen.
In F i g. 2 ist eine mit Hilfe der Vorrichtung nach F 1 g. 1 hergestellte kastenlose Gießform 27 gezeigt.
Diese Gießform ist quaderförmig ausgebildet und hat zwei parallele Stirnflächen 28, 29, in denen die beiden Gießformhälften 30, 31 eingeformt sind. In den Stirnwänden ist gleichzeitig der Eingießkanal 32 und der Eingießtrichter 33 eingeformt. Die gesamte Gießform 27 ist von einer Kunststoffolie 13 allseitig umgeben und im Inneren evakuiert. In F i g. 3 sind mehrere Gießformen 27 nebeneinander aufgestellt. Die Aneinanderreihung der Gießformen geschieht so, daß jeweils eine Stirnfläche 29 einer Gießform 27 an einer Stirnfläche 28 einer weiteren Gießform 27 liegt. Durch das Zusammenfügen der beiden Gießformhälften 30, 31 wird eine vollständige Form des abzugießenden Gußstückes erhalten. Das Ausgießen der Gießformen geschieht in bekannter Weise.
In F i g. 4, die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt zeigt, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die in F i g. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch, daß das bis ins Innere der Gießformhälfte reichende Rohr 34 sowohl zum Einblasen der heißen Preßluft als auch zum Evakuieren des Inneren der Gießform dient. Über ein Zweiwege-Ventil 35 ist die Leitung 34 mit einer Vakuumleitung 36 und einer Preßluftleitung 37 verbindbar. Die am gegenüberliegenden Ende der Vorrichtung mündende Leitung 38 dient lediglich zum Einleiten des Sandes. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bleibt die Leitung 34 auch nach Fertigstellung der kastenlosen Gießform 27 mit dieser verbunden und wird erst nach vollständigem Abkühlen des Gußstückes entfernt. Man kann so über die Leitung 34 ständig einen Unterdruck in der Gießform 27 aufrechterhalten. Im Gegensatz hierzu wird die Sandeinfülleitung 38 nach Einfüllen des Sandes in die Gießform wieder entfernt. Die vorhandene Öffnung wird mittels Schweißbacken 39,40 verschlossen.
In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Ausführungsform nach F i g. 5 unterscheidet sich von denen nach F i g. 1 und 4 lediglich dadurch, daß nicht ein Schlauch in die Formhälften 2, 3 des Dauermodells 1 eingeführt wird, sondern zwei Folien 41, 41 Weiter ist jede Formhälfte mit umlaufenden Schweißmessern 43 bis 46 versehen.
Beim Zusammenfahren der beiden Formhälften drükken diese Schweißmesser die beiden Folien gegeneinander und verschweißen diese. Das Aufweiten der beiden Folien 41, 42, das Ausfüllen der Gießform mit Sand und das anschließende Evakuieren der Gießform erfolgt wie zuvor beschrieben.
In F i g. 6 ist eine erfindungsgemäße kastenlose Gießform gezeigt, die aus zwei Teilen 47, 48 zusammengesetzt ist. Die beiden Teile werden genau so aufeinandergesetzt, als wenn es sich um einen Ober- bzw.
Unterkasten eines Formkastens handelt. Das Oberteil 48 ist vollständig von einer Folie 51 eingeschlossen und wird über eine Unterdruckleitung 52 evakuiert. Die Unterdruckleitung 52 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Filter 53 versehen, der ein Eintreten von Sand verhindern soll. Eine dichte Verbindung zwischen Leitung 52 und der Folie 51 wird durch einen Klemmring 54 erhalten. In das Oberteil 48 ist gleichzeitig der Eingußkanal und der Eingießtrichter 55 mit eingeformt.
An der Unterseite des Oberteils 48 sind zwei oder mehrere Zentrierzapfen 49 angeformt, die in Zentriervertiefungen 50 des Unterteils 47 eingreifen. Durch diese Zentrierungen wird einmal das Ausrichten von Ober- und Unterteil wesentlich erleichtert und zum anderen wird ein Verschieben der beiden Formteile gegeneinander verhindert Das Unterteil 47 ist im übrigen gleich ausgebildet wie das Oberteil 48.

Claims

Patentansprüche: 1. Kastenlose aus Gießsand gebildete und aus wenigstens zwei Gießformhälften bestehende Gießform, von denen jede Gießformhälfte eine oder zwei gegenüberliegende Formflächen aufweist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Gießformhälfte (27) aus losem, binderfreiem Sand (14) besteht, der allseitig von einer dünnen Kunststoffolie (13, 41, 42) eingeschlossen ist, daß die Luft aus dem von der Kunststoffolie (13) eingeschlossenem Raum evakuiert ist und daß an der Gießformhälfte Zentrierzapfen (49) und/oder Zentriervertiefungen (50) angeformt sind.
2. Gießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gießform (27) eine Unterdruckleitung (25, 38) angeschlossen ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer kastenlosen Gießform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innere eines Dauermodells ein Kunststoffschlauch oder ein Kunststoffbeutel eingeführt wird, daß der Schlauch bzw. der Beutel durch Überdruck aufgeweitet und/oder durch Unterdruck das Innere des Dauermodells evakuiert wird und daß die Kunststoffolie eventuell unter zusätzlicher Erwärmung dem Dauermodell angepaßt wird, daß anschließend in den an seiner Unterseite verschlossenen Schlauch bzw. Beutel loser, bindemittelfreier Sand eingefüllt wird und daß nach vollständigem Ausfüllen des Schlauches bzw. des Beutels mit Sand die Luft aus dem Schlauch bzw. aus dem Beutel evakuiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch bzw. der Beutel nach dem Evakuieren der Luft, z. B. durch Schweißen, verschlossen wird.
5. Vorrichtung zur Herstellung einer Gießform nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander verfahrbare Formhälften, von denen zumindest eine Formhälfte mit einer inneren Formwand mit einem Modell entsprechend einer Hälfte des herzustellenden Gußstückes einschließlich des Eingußsystems und Zentrierungen versehen ist, durch an die Formhälften angeschlossene Unterdruckleitungen, die über in der Formwand angebrachte Bohrungen mit dem Inneren der Vorrichtung in Verbindung stehen, und durch eine Unterdruckleitung und Sandeinfülleitungen für das Ausfüllen und Evakuieren der Gießform.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Schweißeinrichtungen für die Folien und durch Einfüll- und Evakuierungsleitungen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtungen mit den Form hälften verbunden sind.

Die Erfindung betrifft eine kastenlose aus Gießsand gebildete und aus wenigstens zwei Gießformhälften bestehende Gießform, von denen jede Gießformhälfte eine oder zwei gegenüberliegende Formflächen aufweist.

Kastenlose Gießformen werden in der Gießerei in zunehmendem Maße eingesetzt. Diese Gießformen sind zumeist quader- oder würfelförmig ausgebildet und weisen eine Formfläche oder zwei einander gegenüberliegende Formflächen auf, in der bzw. in denen die Modelle abgeformt sind. Zwei Gießformen ergeben zusammen eine Form des zu gießenden Gußstückes. Die einzelnen kastenlosen Gießformen werden für den Abguß so nebeneinander gesetzt, daß sie mit ihren Stirnflächen, die entsprechend den Modellen geformt sind.

aneinanderliegen. In den Stirnflächen ist gleichzeitig ein Eingußtrichter und ein Eingießkanal mit eingeformt, so daß nach dem beschriebenen Aneinandersetzen der Gießformen unmittelbar mit dem Abguß begonnen werden kann. Der Vorteil dieser kastenlosen Gießformen besteht darin, daß ein aus einem Unter-und Oberkasten bestehender Formkasten nicht erforderlich ist. Diese aus der DT-OS 19 19 006 bekannten zweiteiligen kastenlosen Gießformen bestehen aus einem bindemittelhaltigen und verfestigten Sand, dessen Aufbereitung für eine Wiederverwendung einen großen Zeit- und Arbeitsaufwand und teure Maschinen erfordert. Es ist auch bekannt, DT-AS 21 50 269, in einer Gießform mit einem Formkasten einen aus einem binderfreien losen Sand gebildeten Kern einzusetzen.

Der Vorteil hiervon ist, daß der Gießsand des Kernes nicht aufbereitet zu werden braucht; nachteilig bleibt jedoch weiterhin das Aufbereiten des Gießsandes der Gießform.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kastenlose Gießform der eingangs genannten Art und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gießform vorzuschlagen, bei der bzw. bei dem ein bindemittelfreier, loser Sand für die Gießform Verwendung finden kann, der für eine erneute Verwendung keiner Wiederaufbereitung bedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine kastenlose Gießform gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gießformhälfte aus losem, binderfreiem Sand besteht, der allseitig von einer dünnen Kunststofffolie eingeschlossen ist, daß die Luft aus dem von der Kunststoffolie eingeschlossenem Raum evakuiert ist, und daß an der Gießformhälfte Zentrierzapfen und/oder Zentriervertiefungen angeformt sind. Durch die Evakuierung der Luft aus dem von der Kunststofffolie eingeschlossenen Raum, der mit losem Sand ausgefüllt ist, wird erreicht, daß der auf die Kunststoffolie lastende äußere Luftdruck die Folie allseitig gegen den Sand preßt. Die hiermit erreichte Verfestigung des Sandes reicht aus, um die Formbeständigkeit von in den Stirnflächen eingeformten Formhälften zu gewährleisten.

Nach dem Evakuieren der erfindungsgemäßen Gießform ist es vorteilhaft, im Hinblick auf eine Zwischenlagerung der Gießformen, die Anschlußstelle für die Unterdruckleitung dicht zu verschweißen, so daß die Unterdruckleitung entfernt werden kann. Andererseits ist es beim Abgießen und während des Erkaltens des Gußstückes zweckmäßig, die Gießform wieder an eine Unterdruckleitung anzuschließen. Der Anschluß der Unterdruckleitung an eine erfindungsgemäße Gießform kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß eine Unterdruckleitung durch die Folie gestoßen wird. Die Folie legt sich an der Einstoßstelle dicht an die Unterdruckleitung an und verhindert so ein Eindringen von Luft in die Gießform. Geringfügige über diese Anschlußstelle in die Gießform eindringende Luftmengen können das im Inneren der Gießform vorhandene Vakuum nicht gefährden, da diese sofort wieder über die Unterdruckleitung abgesaugt werden.