DE2531975A1

DE2531975A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von sandgussformen

Info

Publication number: DE2531975A1
Application number: DE19752531975
Authority: DE
Inventors: Albert Edwards
Original assignee: Baker Perkins Holdings Ltd
Current assignee: Baker Perkins Holdings Ltd
Priority date: 1974-07-15
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1976-02-05
Also published as: JPS5134822A; AU8301475A; IT1039261B; AR211766A1; BR7504447A; US4069858A; ES439780A1; CA1060628A; GB1470672A; ZA754403B; AU500492B2; FR2278427A1

Description

Vorr. und Verfahren zur Herstellung von Sandgußformen

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gießereiforcien und -kernen, und insbesondere auf die Herstellung von Formen und Kernen aus sandhaltigen Massen.

Bei der Herstellung von Sandgußformeη unter Verwendung einer kalt-aushärtenden Mischung aus Sand, Bindemittel und Katalysator, die bei Raumtemperatur aushärtet, ist es erwünscht, die Sandmischung nach deren Einbringung in einen Formkasten zu verdichten, um auf diese Weise eine höhere Formfestigkeit und eine genauere Übereinstimmung der Konturen von Sandmischung und Gußinodell zu erreichen.

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!Zur Lösung dieser Aufgabe wurde erfindungsgemäß ein Verfahren I zur Herstellung von Sandgußformen geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach der Einbringung einer Sandmischung i
in einen Formkasten die öffnung des Formkastens mit einem

Abdichtungsmittel versehen wird, um die Sandmischung im Formkasten zu umschließen, und daß evakuiert wird. Vorzugsweise ist die Sandmischung eine kalt-aushärtende Mischung aus Sand, Bindemittel und Katalysator, und der an den Formkasten angelegte Unterdruck beträgt zwischen 381 und 762 Torr.

Zur Lösung der Aufgabe wurde ferner erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Herstellung von Sandgußformen geschaffen, welche · gekennzeichnet ist durch Abdichtungsmittel, die nach dem Einbringen der Sandmischung in den Formkasten über der öffnung
des Formkastens angebracht werden können, so daß die Sandmischung im Formkasten umschlossen ist, und durch Mittel zur Evakuierung des Formkastens.

Die Abdichtungsmittel können z.B. eine flexible Membran sein. Die Evakuierung des Formkastens entfernt Luft aus der Sandmischung, so daß sich die Membran gegen die Sandoberfläche
schmiegt und dabei die Sandmischung verdichtet.

Vorzugsweise erstreckt sich die Membran ineLner waagerechten Ebene über der Sandmischung im Formkasten, wobei der Unterdruck an der Unterseite des Formkastens angeschlossen wird.

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Nach der Verdichtung kann der Zustand des Unterdrucks sofort beendet werden oder aber, in Falle von kalt-aushärtenden Mischungen aus Sand, Bindemittel und Katalysator, längere Zeit aufrechterhalten werden, da festgestellt worden ist, daß der Aushärtungsvorgang des Bindemittels durch Unterdruck beschleunigt wird.

Nach der Aufhebung des Unterdrucks kann ein geschlossener Raum über der Membran evakuiert werden, um die Membran von der Sandoberfläche abzuziehen.

Die Membran ist vorzugsweise in einem in senkrechter Richtung verstellbaren Kopf angebracht, der einen abgeschlossenen Raum über der Membran bildet, wobei Mittel vorgesehen sind, den ab-

geschlossenen Raum mit Unterdruck zu beaufschlagen, um die Membran von der Sandoberfläche abzuziehen, nachdem der Unterdruck 'im Formkasten aufgehoben worden ist.

iEs folgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Hierbei sind»

Fig; 1 eine Seitenansicht einer Gießereianlage mit einer Formverdichtungsstation; und

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Formverdichtungsstation«

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!Fig. 1 zeigt zeigt eine Gießereianlage, bei der einander bejrührende Formkästen 1, die von Flanschrollen 2 getragen werden, :sich längs eines oberen Laufs bewegen, wonach sie in umgekehrter Lage und Richtung sich längs eines unteren Laufs bewegen. Der obere Lauf weist hintereinander eine Umdrehstation A, eine !Füllstation B, eine Verdichtungsstation C, eine Aushärtestation j D, eine Umdrehstationstation E und eine Entleerungsstation P auf, während der untere Lauf eine Rückkehrbahn G aufweist.

An der Umdrehstation A wird ein· umgedrehtarleerer Formkasten von der Rückkehrbahn G genommen, mittels einer Umdrehvorrichtung bekannter Bauart (nicht abgebildet) umgedreht und von einem pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Stößel 3 transportiert, so daß die Formkästen schubweise zu den verschiedenen Stationen bewegt werden.

An der Füllstation B wird der Formkasten 1 unter einem Kastenrahmen 4 in Stellung gebracht, der auf die Oberkante des Formkastens 1 abgesenkt wird. Wie z.B. in der englischen Patentjanmeldung 33OO3/72 bzw. der deutschen Offenlegungsschrift 2335262 beschrieben, wird aus einem Mischer 6 eine Mischung 5 aus Sand, Katalysator und Bindemittel in den Formkasten 1 eingebracht, wobei die Mischung 5 mittels Druckluft (0,35 atü), die über einen Einlaß 7 durch die porösen oder durchlöcherten Wände des Kastenrahmens 4, und über einen Einlaß 10 durch Düsen 8 (Fig. 2) in einer Muaterplatte 9 am Boden des Formkastens 1,

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fluidisiert wird, um die Sandmischung gleichmäßiger um ein Modell 11 zu verteilen. Um Modelle verschiedener Rauminhalte zu berücksichtigen, ist etwas überhalb der Teilungsfuge zwischen dem Formkasten 1 und dem Kastenrahmen 4 eine Sonde 12 im Kastenrahmen 4 angebracht. Venn das Niveau der Mischung 5 die Sonde 12 erreicht, wird die Zufuhr von Mischung aus dem Mischer 6 beendet.

An der Verdichtungsstation G, die im vergrößerten Mapstab in Pig. 2 abgebildet ist, wird der Formkasten 1 unter einem Membrankopf 13 in Stellung gebracht, und die überschüssige Mischung im Kastenrahmen 4 fällt in den nachrückenden Formkasten. Der Lembrankopf 13 wird mittels der Betätigung eines pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Kolbentriebs H mit dem Formkasten 1 in Berührung gebracht, und gleichzeitig wird ein Vakuumkasten 15 gegen den Boden des Formkastens 1 zum Anschlag gebracht.

Der Membrankopf 13 ist mit einer flexiblen Membran 16 versehen, die mit der Oberfläche der Mischung 5 in Berührung tritt, und ist mit Abdichtungsmitteln 17 an der Teilungsfuge zwischen dem Membrankopf und dem Formkasten 1 ausgestattet. Auch der Vakuumkasten 15 besitzt Abdichtungsmittel 18, die den Spalt zwischen ihm und dem Boden des Formkastens 1 abdichten.

Der Membrankopf 13 und der Vakuumkasten 15 sind beide über Luft-'

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i leitungen 19 mit einem Ventil 20 verbunden, über das sie enti weder mit einer Vakuumleitung 21 oder mit der Umgebungsluft verj bunden werden können.

Das Ventil 20 wird zuerst so geschaltet, daß der Membrankopf 13 mit der Umgebungsluft und der Vakuumkasten 15 mit einem Vakuum verbunden ist. Dadurch wird in der Mischung 5 ein Unterdruck erzeugt, und die Membran 16 wird gegen die Oberfläche

I der Mischung gesaugt. Hierdurch wird die Mischung 5 verdichtet.

'Venn der Verdichtungsvorgang abgeschlossen ist, wird das Ventil ' 20 so umgeschaltet, daß der Membrankopf 13 an ein Vakuum ange- ; schlossen und der Vakuumkasten 15 mit der Umgebungsluft verbun- ^! den wird. Hierdurch wird die Membran 16 von der Oberfläche der Sandmischung abgezogen. Schließlich wird der Kolbentrieb 14 betätigt, um den Vakuumkasten 15 und den Membrankopf 13 vom Formkasten zu trennen.

¹ An der Aushärtestation D wird die auf diese Weise hergestellte

Form aushärten gelassen. Die Länge dieser Station ist proportional zur erforderlichen Aushärtezeit.

An der Umdrehstation E wird der Formkasten 1 von einer Umdrehvorrichtung 22 umgedreht, und ein Hochdruckluftkasten 23 wird auf die Unterseite des Formkastens 1 abgesenkt. An der Entleerungsstation F wird die Form 24- pneumatisch auf einen Tisch 25 geleert, von wo aus die Form zu einem Abförderer 26 gelangt,

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wonach der Hochdruckluftkasten 23 vom Formkasten abgehoben wird.

Auf gleiche '"/eise wie im oberen Lauf werden die leeren Formkästen im unteren Lauf von Flanschrollen getragen und unter der Einwirkung eines pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Stößels 27 längs der Rückkehrbahn G zur Umdrehstation A schubweise zurückgefördert, wonach ein neuer Zyklus beginnt.

Die Membran besteht vorzugsweise aus einem nicht-porösen, dehnbaren Material, wie z.B. Gummi oder Kunststoff.

Der für die Verdichtung der Mischung verwendete Unterdruck sollte so groß sein, wie ohne besonderen Aufwand möglich ist, d.h. ca. 660 Torr, aber eine zufriedenstellende Verdichtung kann schon mit einem Unterdruck von nur 381 Torr erzielt werden.

Die Verdichtung kann dadurch unterstützt werden, daß Überdruck im Bereich zwischen 0 und 1,05 atü an den Membrankopf 13 angeschlossen wird, um die Membran 16 gegen die Oberfläche der Sandmischung zu drücken.

Außer der oben beschriebenen Membran können auch andere Ab- ^: dichtungsmittel zur Abdeckung der Mischung im Formkasten verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

ij Verfahren zur Herstellung von Sandgußformen, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einbringung einer Sandmischung in einen Formkasten (1) die Öffnung des Formkastens mit einem Abdichtungsmittel versehen wird, um die Sandmischung im Formkasten zu umschließen, und daß der Formkasten evakuiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandmischung eine kalt-aushärtende Mischung (5) aus Sand, Bindemittel und Katalysator ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an den Formkasten (1) angelegte Vakuum im Bereich zwischen 381 und 762 Torr liegt.
4. Vorrichtung zur Herstellung von Sandgußformen, dadurch gekennzeichnet, daß Abdxchtungsmittel, die nach dem Einbringen der Sandmischung in den Formkasten über der öffnung des Formkastens angebracht werden können, so daß die Sandmischung im Formkasten umschlossen ist, und Mittel zur Evakuierung des Formkastens vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsmittel eine flexible Membran (16) sind, welche die Oberfläche der Sandmischung im Formkasten bedecken kann.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß ;

die flexible Membran (16) in einer waagerechten Ebene in einem i in senkrechter Richtung beweglichen Membrankopf (13), der mit dem Rand des Formkastens (1) luftdicht abschließt, vorgesehen ist.
7. Verrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ivlembrankopf (13) einen abgeschlossenen Raum über der Membran (16) bildet, wobei Mittel vorgesehen sind, um den abgeschlossenen Raum zu evakuieren, um die Membran (16) von der Oberfläche der Sandmischung abzuziehen, nachdem der Zustand des Unterdrucks im Formkasten (1) beendet worden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Evakuierung des Formkastens (1) einen Vakuumkasten (15) aufweisen, der mit einer Vakuumleitung (21) verbunden ist und luftdicht mit Auslaßmitteln in der Unterseite des Formkastens (1) in Berührung gebracht werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtmittel und die Evakuiermittel eine Verdichtungsstation bilden, die neben einer Formfüllstation einer Formherstellungsanlage liegt, wobei der Inhalt eines Formkastens verdichtet werden kann, während der nachfolgende Farmkasten gleichzeitig gefüllt wird.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß , neben der Verdichtungsstation eine Formaushärtestation vorgesehen ist, und daß am Ende der Formaushärtestation eine Ent- ! leerungsstation vorhanden ist, an welcher die Formen aus den

Formkästen geleert werden, wobei eine Rückkehrbahn vorgesehen ist, um die leeren Formkästen zur Füllstation zurückzubringen«

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