DE2608740C2

DE2608740C2 - Verfahren zum Verdichten von Formsand

Info

Publication number: DE2608740C2
Application number: DE2608740A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Buehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1976-03-03
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2608740B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Formsand nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solches Verfahren ist aus der DT-OS 2403199 bekannt Das Einfüllen des Sandes in den Formkasten erfolgt bei dem bekannten Verfahren durch Einschießen über Schießöffnungen der Preßplatte aus einer Jenseits derselben gelegenen Sandkammer durch schlagartige Druckhiftbeaufschlagung. Beim Einschießen wird der Sand im Formkasten beim Aufprall auf das Modell und auf die Modellplatte in den modellnahen Bereichen der Form bereits vorverdichtet was sehr erwünscht ist Das Nachverdichten des in den Formkasten eingebrachten Sandes erfolgt durch gegenseitige Annlherung von Modellplatte und Preßplatte, wodurch insbesondere die preßplattennahen, dh. modellfernen Formbereiche nachverdichtet würden, wenn nicht einem im Formkasten befindlichen Teil des Sandei gestattet würde, wahrend des Nachverdichten über die Schießöffnungen der PreßpUtte wieder in die Sandkammer zurückzutreten, wodurch die Verdichtungswirkung der Preßplatte nlher an die modellnahen Bereiche der SandfOlhing des Formkastens herangetragen wird

Dieses Verfahren hat sich an sich sehr gut bewahrt und ergibt gtekhmlßig dichte Sandformen, die insbesondere in den modellnahen Bereichen eine sehr gute Formhlrte besitzen.

Die Erzielung einer großen und gleknmlßigen Formhlrte insbesondere in den modellnahen Bereichen der Form ist Jedoch nicht nur in Verbindung mit durch Schießen erzeugten Formen, sondern völlig unabhängig von der Art der Sandeinbringung in den Formkasten ganz allgemein erstrebenswert und wird bekanntermaßen in Verbindung mit mechanischer Sandeinbringung beispielsweite durch Rütteln des Formkastens oder durch Anwendung von Vielstempelpressen mehr oder minder gut bewerkstellig·. Da das Rütteln wegen des

S damit verbundenen Lirms in zunehmendem MtBe unbeliebter wird und Vielstempelpressen den Nachteil unebener Formaußenflächen mit sUi bringen, besteht das Bedürfnis, völlig unabhängig von der Art der Sandeinbringung in den Formkasten, mittels anderer.

ι· mehr umweltfreundlicher und einfacherer Methoden eine größere Gleichmlßigkeit der Formhlrte insbesondere in den modellnahen Formbereidien zu erzielen.

Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man den gefüllten Formkasten selbst der Einwirkung einer in Richtung zur Modellplatte hin wirksamen Luftdruckdifferenz unterwirft und so durch den sich dadurch im Sand aufbauenden Druckunterschied eine von den modellfernen Bereichen zu den modellnahen FormbereicheR hin fortschreitend zunehmende Sand-

so dichte und Sandharte bekommt Dabei ist es zunächst gleichgültig, ob die zur Beaufschlagung des gefüllten Formkastens verwendete Luftdruckdifferenz in Form von höherem Oberdruck 7. niedrigerem Überdruck oder in Form von Oberdruck 7. Atmosphlrendnick

t$ oder in Form von Oberdruck Y. Unterdruck oder in Form von Atmosphlrtndruck 7. Unterdruck gegeben ist Da in jedem Falle die jeweib stärkere Sandverdichtung immer an der Seite des niedrigeren Druckes eintritt was erwlhntermaßen sehr erwünscht ist wird

jo diese Verdichtungsart zum Vorverdichten der Form benutzt und anschließend die auf diese Weise vorverdichtete Form noch mechanisch mittels einer Preßplatte nachverdichtet wodurch insgesamt eine größere Formhlrte erzielt wird

Da die Preßplatte diejenige Seite des Formkastens abschließt an welcher beim Vorverdichten der höhere Druck der Druckdifferenz angesetzt wird besteht bei Anwendung von Oberdruck zum Vorverdichten die Gefahr, daß der Oberdruck nicht nur in den Formkasten

4» hinein, sondern auch nn der Preßplattenseite aus dem Formkasten hinaus wirkt was insbesondere dann, wenn die Sandeinbringung durch Einschießen oder Einblasen erfolgt und hierfür hinler der mit Schießöffnungen bzw. Blasöffnungen versehenen Preßplatte eine Sandkam· mer angeordnet ist in dieser zu unerwünschten Sandverdichtungen in und nahe den Schieß- bzw. BlasAffnungen der Fteßplatte führen kami. Wird Unterdruck angewandt so kann durch die von außen Ober den Randspalt bzw. Ober gegebenenfalls vcrhandene Schieß- bzw. Blasöflnungen der Preßplatte nachströmende Luft eine wirksame Verdichtung der preßplattennahen Formbereiche erschwert und folglich auc<t eine wirksame Evakuierung insbesondere der modellplattennahen Zwischenräume zwischen den Sandkörnern der SandfQlhing beeinträchtigt werden, wodurch wiederum die angestrebte pneumatische Verdichtung der FormkastenfOlhing leidet

Durch die Erfindung soll infolgedessen die Aufgabe gelöst werden, bei Anwendung des Verfahrens nach

to dem Oberbegriff des Hauptanspruches Jeweib völlig unabhängig von der Art der Einbringung des Sandes in den Formkasten entweder bei Anwendung von Oberdruck zum Vonrerdichten der int Formkasten befindlichen Sandfülluiig vorzeitige unerwünschte örtliehe Formsandverdichtungen in Preßplattennlhe zu verhindern, bzw. bei Anwendung von Unterdruck zum Vorverdichten der im Formkasten befindlichen Sandfüllung einen Eintritt von Falschluft im Preßplattenbereich

zu verhindern und dadurch sicherzustellen, daß die Vorverdchtung der im Formkasten befindlichen Sandfüllung ausschließlich durch die an den Formkasten angelegte Luftdruckdifferenz planmäßig und dadurch die angestrebte pneumatische Vorverdichtung der im Formkasten befindlichen SandfQllung optimal vtriluft

Diese Aufgabe wird gemlß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches unter Schutz gestellte Merkmalskombination gelöst

Dadurch, daß gemlß der Erfindung der Formkasten durch die hohle AbschhiBplaue gegen die Außenluft abgeschlossen wird und Ober diese hohle Abschlußplatte zum Vorverdichten Luft in den Formkasten eingeleitet durch den Sand hindurchgeführt und über die Modellplatte abgeleitet wird, tritt zunächst eine Verdichtung der modellnahen Sandschichten der Form durch die zwichen den modellfernen Sandschichten befindliche nachströmende Luft höheren Druckes ein, worauf der sich nun in diesen modellfernen Sandschichten aülmlhlich abbauende Druck die Abschhißplatte nachzieht und dadurch nun auch diese modellfernen Schichten der Sandfüllung des Formkastens verdichtet werden.

Dementprechend bringt das erfindungscemlße Verfahren gegenüber dem eingangs erwlhnten bekannten Verfahren den technischen Fortschritt, daß bei Oberdruckanwendung keine Druckruckwirkunf im PreBplattcnbersich aus dem Formkasten hinaus eintreten kann und daß bei Unterdruckanwendung im Preßplattenbereich keine Fabchhift in den Formkasten hinein einströmen kann, so daß der Sand in ganzer Höhe aecend verdichtet und gleichzeitig ein schädlicher Ruckfederungseffekt durch noch im Formund eingeschlossene Luft vermindert wird. Das erfindungsgeml· Be Verfahren ist besonders umweltfreundlich, da es praktisch Urmfrei bt und außerdem praktisch kein Formsand oder Staub wlhrend des Verdichtens der Form aus dem Formkasten in die Umgebung hinaus austritt Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemlßen Verfahrens besteht darin, daß es praktisch völlig unabhlngig von der Art der Einbringung des Formsandes in den Formkasten bt, obwohl natürlich die Anwendung des erfindungsgemlßen Verfahrens in Verbindng mit dem Sandeinschießen oder Sandeinblasen in den Formkasten besonders günstig ist d> m diesem Fall die bereits zum Einschießen bzw. Einblasen benötigte pneumatische Anlaqe auch zur Erzeugung der Luftdruckdifferenz zum erfindungsgemlßen weiteren Vorverdichten der im Formkasten befindlichen Sandffll· hing verwendet werden kann.

Anprch 2 beinhaltet eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemlBen Verfahrens, die beonder gleichmlBig harte, gießflhige Formen ergibt, deren Abgüsse sich durch große Genauigkeit in allen Ebenen auszeichnen.

Auch Anspruch 3 beinhaltet eine bevorzugte Ausfuhningsform des erfindungsgemlßen Verfahrens, deren Vorteil ibondre in der «infachen technischen Gestaltung der zur Ausführung erforderlichen Maschine hegt.

Anspruch 4 schließlich beinhaltet eine Weiterbildu.* des im Anspruch 3 unter Schutz gestellten Verfahrens, die ebenfalb konstruktive und betriebliche Vorteile der zu seiner Ausführung erforderlichen Maschine mit sich bringt.

Das erfindungsgemlße Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand zweier bepiebwer AusfOhrungsformen von zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen weiter erläutert. Es stellen dar

Fig. I ein Schnittschema einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemlßen Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 3 und

Fig.2 ein Schnittschema einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nacli Anspruch 4.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern, gegebenenfalls unter Hinzufügung von

ίο Indizes, bezeichnet.

Die in F i g. I gezeigte Vorrichtung weist einen Formkasten t. einen auf diesen aufgesetzter. Füllrahmen Z eine mit Luftaustrittsoffnungen 3« versehen Modellplatte 3 und eine als hohle Abschlußplatte ausgebildete

iS Preßplatie 4 auf. welch letztere mittels einer Kolbenstange 4* eines nicht dargestellten Druckmittelantrieb« auf und abbewegbar ist Der Hohlraum 46 der Abschlußplatte 4 ist an einen Kanal 4c der Kolbenstange 4t angeschlossen und hat über dosenartige

χ» Luftaustrittsoffnungen 4d Verbindung mit dem Inneren des Formkastens I. Auf die Modellplatte 3 ist ein Modell

S aufgesetzt. Die Sandfüllung des Fonnkastens I ist mit

der Bezugsziffer 6 bezeichnet

Das Einbringen der Sandfullung 6 it den auf die

»5 Modellplatte 3 augesetzten Formkasten I kann auf beliebige Weise, zum Beispiel mittels einer mechanischen Beschickungseinrichtung, aber auch durch Einblasen oder Einschießen erfolgen. Nach dem Einbringen des Formsandes in den Formkasten wird die hohle

y» AbschhiBplatte 4 auf die Sindfüllung 6 aufgesetzt und mittels des nicht dargestellten Druckmittelantrieb«

Ober die Kolbenstange 4« in dieser Stellung festgehalten

oder gegen die SandfOlhmg 6 gedruckt.

Zum Vorverdichten der Sandfullung 6 wird Luft mit

)S überatmosphlrhchem Druck Ober den Kolbenstangenkanal 4c in den Hohlraum 46 der Abschhißplatte 4 eingeführt, aus welchem sie über die Luftaustrittsoffnungen Ad in die SandfOlhmg 6 des Formkastens f hinein aut'reten kann. Die Luft durchströmt sodann die

4» SandfOlhmg · und tritt aus dem Formkasten I Ober die düsenartig ausgebildeten Luftaustrittsoffnungen 3j der Modeilplatte 3 in die Außenatmosphare hinaus aus. Dadurch tritt eine Vorverdichtung der Sandfullung 6 im Formkasten t insbeondee in den modellnahen Berecen derselben auf. In dem Maße, in welchem sich dabei die Form in Richtung zur Modellplatte 3 hin verdichtet, wird die Abschlußplatte 4 mittels der Kolbenstange 4« des nicht dargestellten Druckmittelantriebs nachgefOhrt wobei die Kraft der Kolbenstange 4«

je so eingestellt wird, daß sich die Abschhißplatte 4 nicht unter dem Druck der in ihrem Inneren 46 befindlichen und Ober die Luftaustrittsöffnungen 4o* die Oberflache der SandfOlhnig β beaufschlagenden Druckluft von dieser SandfQlhing abheben kann. Durch Erhöhung des Druckes der Kolbenstange 4« kann sodann ein zusätzliches mechanisches Nachverdichten der Hn Formkasten I befindlichen Sandfullung % m dem Maße vorgenome werden, welches zur Erreichung der ewüchten Gesamtfestigkeit der Form erforderlich

«a ict

In Abwandlung des soeben deleten Verfahrens kam die Modellplatte 3 in nicht dargestellter Weise ab hohle Modeltplatte ausgebildet sein, m welchem Falle die dOsenartig ausgebildeten Luftaustrittsoffnungen 3«

•5 m den Modet)pta<*enhohlraum hinein munden, der an eine Vakuumquehe anschließbar ist Die Vorverdichtung der hu Formkasten I befindlichen Sandfullung · erfolgt in die se in FaHt mittels der Druckdifferenz

zwischen dem im Inneren 46 der hohlen AbtchhiBplaue 4 herchenden Überdruck und dem im Hohlraum der Modellplatte 3 hernchenden Unterdruck.

In noch weiterer Abwandlung des soeben dargelegten Verfahren« kam die AbsctituBpfatte 4 als einfache PreBplatte ausgebildet sein, deren Luftdurchtrittsöffmmgen 4d das Innere des Formkastens I mit der AuBenatmosphlre verbine, und die Modellplatte 3 kam wiederum als Hohlplatte ausgeführt seht deren Hohlraum an eine Vakmimquefle anschlieBbar bt In diesem Falle erfolgt die Vorverdichtung der Samfllhing t des Formkastens < durch die Druckdifferenz zwischen der Ober die Luftdurchtrittsoffmmgen 4o*der PreBplatte 4 in das Innert des Formkastens I eintretenden AuBenatmosphlre und dem im Modeflplattenhohlraum

Bei der AusfOhnmgsform der rrictng nach F i g. 2 ist die hohle AbschhiBplatte 4* auch an ihrer von der SandfOlhmg · des Formkastens I abgewandten Sehe mit Lufuustrittsöffnungen 4'e versehen, die in einen Raum mOnden. der iitncfiiaJb ocs POIIrahmetis 2 zwischen der höhten Abschlu6pu>tte 4' und einer Cegenhaheplatie 7 gebildet ist Die Gegenhalteplatte 7 ist Ober eine Kolbenstanjr* 7« mit einem nicht dargestellten Druckmittelantrieb verbunden und k«m mit diesem auf· und abbewegt werden. Durch entsprchende Durchtrittsöffmingen der Gegenhaltcplatte 7 sind FDhnmgsstangen 4Vder hohlen AbschhiBplatte 4' hindurchgefuhrt

Nach dem Einfüller 4s% Formsandes in den rormrahmen 1, was wiederum auf beliebige Wrise geschehen kann, wird die Gegenhalteplatte 7 mit der hohlen AbschhiBplatte 4' au.* die Oberfläche der SandfüHung aufgeseu. und die Gegen'natieplatte 7 mittels der Kolbenstange 7a des nicht dargestellten Druckmittelsntriebes auf eine Höhe eingestellt, die in etwa dem gewünschten Verdichtungsgrad der Form entspricht. Sodann wird Ober einen in einer der Führungsstangen 47 angeordneten Kanal 4'e Druckluft in den Hohlraum 4'b der hohlen AbschhiBplatte 4' atm Vorverdichten der SandfOdung 6 im Formkasten I

j eingelassen. Die Höhe des Druckes dieser Vorverdichtungsluft bestimmt den Vorverdichtungsgrad der SandfOlhing & Die Druckluft tritt Ober die Luf taustrittsoffmmgen 4'd der hohlen AbschhiBplatte 4' in die SandfQlhing ein, durchströmt diese und tritt durch die Luftaustrittsöffnungen 3« der Modellplatte wieder aus dem Formkasten I aus. Gleichzeitig tritt die im Hohlraum 46 der AbschhiBplatte 4* befindliche Druckluft Ober die Luftaustrittsoffnungen 4'e kl den Hohlraum aus. der zwischen der AbschhiBplatte 4'. dem

.. FOllrahmen 2 und der Gegenhalteplatte 7 vorhanden ist Diese Druckhifi verhiridert ein Abheben de* Abschlußptanc r von der Oberfläche der SandfOIkmg · wlhrend deren Vorverdichtung, die wiederum isbodre in den modellnahen Bereicen eintritt. Beim cBen-

„ den mechen Nachverdichten der SandfOlhmg λ die durch Nachunicnbe wegen der GcgenhaJtcplattc 7 mittels der Kolbenstange 7« bewirkt wird, wirkt dte m dem Zwischenraum zwischen der AbscfduBplatte 4* und der Gegenhalteplatte 7 befindliche Druckluft ate

., Luftpolster, welches wesentlich zur VerteichBigung ' des mechanischen PreBdracke« beitragt

Die Modellplatte 3 der Vorrichtung kam auch bei der in Fig.2 gezeigten AusfOhigform als Hohlplatte ausgeföhrt sein, deren Holdraum an eine Vakuumquelle

_w anschlieBbar bt

Obwohl die Vorrichtung nach Fig.2 η erster linie zur Ausführung des Verfahrens mit einer Druckdifferenz Oberdruck J. Atmosphlrendruck oder Überdruck J. Unterdruck bestimmt bt. eignet sie sich tver-

M stlndlkh auch zur Ausführung des Verfahrens mit Aimosphlrendruck J. Unterdruck als zur Vorverdichtung dienende Druckdifferenz.

Hierzu 1 Blatt ZeJduMOgca

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verdichten von Formsand unter Verwendung einer mit Lufuustrittsöffnungen versehenen Modellplatte und einer gegenüberliegenden Preßplatte, wobei der Sand in einen Formkasten bzw. Formrahmen eingefüllt, vorverdichtet und mittels der Preßplatte nachverdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einfüllen des Sandes in den Formkasten dieser mittels einer hohlen Abschlußplatte gegen die Außenluft abgeschlossen und Ober die hohle Abschhißplatte zum Vorverdichten Luft in den Formkasten eingeleitet, durch den Sand hindurchgeführt und Ober die Modellplatte abgeleitet wird, wobei die Abschlußplatte gegen Abheben von der Sandoberfllche fixiert ist, jedoch mit fortschreitender Formverdichtung nachrücken kann.

2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die der hohlen Abschhißplatte zugeführt« Luft unter Oberdruck steht und daß die Modellplatte hohl ist und ihr Hohlraum mit Unterdruck beaufschlagt wird.

JL Verfahren nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Absenkplatte gleichzeitig als Preßplatte dient

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ober rückseitige Luftaustrittsöffnungen der hohlen Abschlußplatte sowohl eine Fixierung derselben gegen Abheben als auch das Nachpressen bewirkt wird.