DE2628390C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines oder mehrerer hohler Sandkerne für Gießformen - Google Patents

Description

die von Stützen 15 getragen werden. Das untere Wellenende ist mit einem auf dem Bodenrahmen 10 montierten Elektromotor 17 zum Drehen des Tragkörpers 13 mit den Kernkastenteilen B 1 und B 2 gekuppelt. In der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung liegen die Kernkastenteile A und B1 aneinander und bilden einen Kernkasten mit zwei im vorliegenden Falle flaschenförmigen Hohlräumen 18.

Jeder Kernkastenteil besteht aus einem Eisenkasten 22, einem in diesem befindlichen Körper 19 aus grobem, porösem Material sowie aus einer verhältnismäßig dünnen Schicht 20 aus relativ dichtem, jedoch porösem Gurt, beispielsweise Keramik oder Sintergut, das die Wände der Formhohlräume 18 bildet. In jedem Kernkastenteil ist eine Ausstoßvorrichtung 21 zum Ausstoßen des fertigen Kerns vorgesehen.

Der Kernkastenteil A und die Konsole 11 begrenzen zwischen sich eine geschlossene Kammer 23, in der in nicht näher dargestellter Weise durch einen Kanal 24 in der Konsole 11 ein Vakuum erzeugbar ist. Entsprechend sind zwischen dem Tragkörper 13 und jedem der beiden Kernkastenteile BX und BI jeweils eine geschlossene Kammer vorgesehen, deren eine in F;"g. 1 sichtbar und mit 25 bezeichnet ist In jede dieser beiden Kammern mündet ein Vakuumkanal 26 im Tragkörper 13.

Der Kernkasten A, Bi hat für jeden Formliohlraum 18 eine nach oben gerichtete öffnung, durch welche in die Hohlräume Sand einführbar ist Diese Beschickung mit Sand erfolgt mittels eines Aggregats mit einer Brücke 27, die an zwei senkrechten Führungspfosten 28 über dem Kernkasten A, B1 so verschiebbar angeordnet ist, daß zwei von der Brücke getragene senkrechte Rohre 29 in der Achsrichtung in den betreffenden Formhohlraum 18 herab einführbar und aus diesem hochziehbar sind. Die senkrechten Bewegungen der Brücke 27 an den Führungspfosten 28 erfolgen mittels zweier pneumatischer Zylinder 30 deren Kolbenstangen 31 mit jeweils einem Ende der Brücke verbunden sind.

Oberhalb der Brücke 27 weist jedes Rohr 29 einen Trichter 32 auf, der aus einer Dosiereinheit 33, Fig.2, mit Sand beschickbar und mit Meßsonden 34 zur Registrierung eines vorbestimmten Sandfüllstandes und zum Stoppen der Sandzufuhr in bekannter Weise versehen ist.

In jedem Rohr 29 befindet sich koaxial mit diesem ein Rohr 35 zur Zuleitung von Luft und zur Zuführung eines Katalysators. Diese inneren Rohre sind miteinander verbunden und können nach Wahl .?n eine Druckluftquelle und eine Katalysatorquelle angeschlossen werden, was jedoch zeichnerisch nicht dargestellt ist. Das äußere Rohr 29 trägt an seinem unteren Ende ein kegelförmiges Streuorgan 36, dessen Spitze außerhalb und dicht am Ende des inneren Rohrs 35 liegt.

Sind die Kernkasten .4, Bi in die in F i g. 1 dargestellte Stellung gebracht und die Trichter 32 bis zu dem vom Kerngewicht abhängigen, vorbestimmten Niveau mit Sand gefüllt, befindet sich die Brücke 27 zunächst in ihrer oberen Stellung, in der die Rohre 29 nicht in die betreffenden Kernkasten ragen. Die Zylinder 30 werden betätigt, so daß die Brücke 27 die Rohre in die Formhohlräume 18 einführt, bis sich die Rohre etwas oberhalb des betreffenden Formhohlraumbödens befinden, Wonach die Rohre wieder höchgezögen werden. Bei dieser Abwärtsbewegung und anschließenden Aufwärtsbewegung der Rohre wird den Kammern 23 und 25 Vakuum und den inneren Rohren 35 Druckluft zugeführt. Der so erzeugte starke Luftstrom vom Ende jedes inneren Rohrs 35 zieht Sand durch das äußere Rohr A, aus dem der Sand mit großer Kraft gegen das Streuorgan 36 geschlendert wird, welches den Sandstrom in Richtung auf die Wände 20 des Formhohlraums 18 ablenkt, an denen der Sand unter der Einwirkung des von außen zugeführten Vakuums haftet und allmählich einen Hohlkern 37 bildet Nach dem Herausheben der Rohre aus den Kernkästen sind die Trichter 32 entleert. Danach wiederholt sich die Abwärtsbewegung und nachfolgende Aufwärtsbewegung der Brücke und der Rohre, wobei beim Abwärtsbewegen der Rohre durch die inneren Rohre 35 ein Katalysator und beim nachfolgenden Heben der Rohre Spülluft eingeblasen werden. Nach diesem Vorgang ist der hohle Kern gehärtet und gebrauchsfertig. Der Kernkastenteil A wird unter gleichzeitiger Betätigung des Ausstoßaggregats 21 in üblicher, nicht dargestellter Weise zurückgezogen, wonach der Motor 17 den Tragkörper 13 um 180° dreht, so daß die beiden Kernkastenteile B\ und B 2 ihren Platz wechseln. Der hergestellte Kern 37 ist nun zur Entnahme und Überführung in eine Sandform zugänglich, was beispielsweise mittels einer nicht dargestellten und beschriebenen Kernstützenschale erfolgen kann. Gleichzeitig hiermit wird in dem aus dew Teilen A und B 2 bestehenden Kernkasten ein weiterer Kern hergestellt.

F i g. 3 zeigt perspektivisch und in größerem Maßstab das Roh·/ 29 mit dem Trichter 32, das innere Rohr 35 sowie das kegelförmige Streuorgan 36, das über drei Verbindungsstäbe 38 am Ende des Rohrs 29 befestigt ist F i g. 4, 5 und 6 zeigen perspektivisch in Verbindung mit dem Rohr 29 weitere mögliche Ausiührungsformen des Sandzuleitungsaggregats.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist über dem Trichter 32 ein Regelschieber 39 vorgesehen, der in einem Rahmen 40 mittels eines pneumatischen Zylinders 41 zwischen der veranschaulichten Schließstellung und einer offenen Stellung verschiebbar ist. In Fig.4 sperrt der Schieber die obere Beschickungsöffnung des Trichters. Im oberen Bereich des Trichters mündet seitlich in den Trichter ein Rohr 42, durch das nach Wahl Druckluft oder Katalysator zuführbar ist An beiden Enden des Rohres 29 ist über drei plattenförmige, radiale Arme, jeweils 43 und 43', eine mit dem Rohr koaxiale Muffe 44 bzw. 44' mit einer in dieser drehbar gelagerten Welle 45 befestigt, die sich koaxial durch das Rohr 29 erstreckt und an ihrem äußeren Ende etwas außerhalb des Rohres ein Schaufelrad 46 trägt. Oberhalb der oberen Muffe 44' ist die Welle 45 über ein Zahnradgetriebe 51 durch nicht dargestellte konische oder hyperbolische Zahnräder mit einer radialen Welle 52 gekuppelt, die von einem an einer Konsole 55 befestigten Motor 54 angetrieben wird. Bei dieser Bauweise wird mittels durch das Rohr 42 zugeführt!

Druckluft durch das Rohr 29 Sand eingeblasen. Das Gemisch aus Sand und Luft beaufschlagt das vom Motor 54 getriebene Schaufelrad 46, das den Sand verteilt und gegen die Wände des Formhohlraums schleudert.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.5 ist das Streuorgan als Scheibe 47 ausgebildet, die etwas unter dem unteren Ende ^Hes Rohres 29 am Ende einer Welle 48 befestigt ist, die sich koaxial durch das Rohr und den Trichter 32 erstreckt und von einem über dem Trichter angeordneten Motor 49 getrieben wird. Der Sand fällt von selbst auf die umlaufende Scheibe 47 und wird von dieser in radialer Richtung weggeschleudert.

Die in F ι g. 6 veranschaulichte Konstruktion unterscheidet sich von der in F i g. 5 dargestellten dadurch.

daß an der Welle 48 im Rohr 29 eine Förderschnecke 50 zur Zwangsförderung des Sandes durch das Rohr angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, ist der Kernkasten auch mittels eines porösen Rohres mit Sand beschickbar, an dessen Außenseite eine Sandschicht mit Hilfe eines durch das Rohrinnere zugeführten Vakuums festgehalten wird. Nach dem Einführen des Rohres in den Formhohlraum wird das Vakuum plötzlich durch Druckluft ersetzt, so daß der Sand von der Rohraußenseite gegen die Wände des Hohlraums geschleudert wird. Diese Wirkung wird von einem von außen durch den Kernkasten eingeleiteten Vakuum verstärkt, das primär dazu dient, den Sand an den Wänden des Hohlraums festzuhalten.

Es sind auch andere Ausführungsformen der Organe zur Zuleitung und zum Ausstreuen von Sand aus dem Rohr 29 denkbar. Auch die Halterung des Sandes an den Wänden des Formhohlraiims kann durch andere Mittel

'< erfolgen als mittels eines von außen wirkenden Unterdrucks. Dieses Festhalten kann außer durch das vorstehend beschriebene innenseitige Zuführen abwechselnd von Druckluft und Katalysator einerseits und Sand mit Bindemittel andererseits auch mit Hilfe von

ι Zentrifugalkräften erfolgen, die durch Rotation des Kernkastens erzeugt werden, so daß der Katalysator von außen zugeführt werden kann. Der Katalysator kann auch gleichzeitig mit dem Sand und dem Bindemittel zugeführt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines oder mehrerer hohler Sandkerne für Gießformen unter Verwendung eines zweiteiligen, einen Formhohlraum begrenzenden Kernkastens, in den Sand und ein Bindemittel sowie eventuell ein Katalysator oder ein Härtmittel eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einbringens des Formsandes und des Bindemittels sowie des eventuellen Katalysators in einen porösen Kernkasten Luft und eventuell andere gasförmige Stoffe durch die Wände des Kernkastens aus dem Kasten abgesaugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Binder vermischte Sand intermittierend zugeführt wird und daß in den Intervallen zwischen den Sandzufuhren ein Katalysator auf die gebildete Sandschicht aufgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand mittels eines porösen Rohres in den Formhohlraum eingeführt wird, daß auf der Außenseite des porösen Rohres durch Aufrechterhaltung eines Vakuums innerhalb des Rohres eine Sandschicht festgehalten wird, wobei der Sand dieser Sandschicht nach dem Einführen des Rohres in den Formhohlraum dann gegen die Wände des Formhohlraumes geblasen wird, wenn das Vakuum in dem Rohr plötzlich durch einen oberhalb dem Atmosphärendruck liegenden Druck ersetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand mittels eines in den Formhohlrau,n eingesetzten porösen oder perforierten Rohres in de?! Forr.-'.iohlraum eingeführt wird, wobei durch das Rohr in radialer Richtung Luft gegen den Sand geblasen wird, ν sicher dann entlang der Außenseite des Rohres strömt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend den Ansprüchen t bis 4, mit einem einen Formhohlraum bildenden zweiteiligen Kernkasten und mit einer Einrichtung zum Einführen von Sand und eines Bindemittels sowie eines Katalysators oder eines Härtemittels in den Formhohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkasten (A, B) aus porösem Material besteht und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der zwischen dem Formhohlraum und der Außenseite des Kernkastens ein Druckgefälle aufgebaut werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernkasten (A, B) zumindest teilweise von einer nach außen hin geschlossenen Kammer (23, 25) umgeben ist und daß eine Einrichtung (26) vorgesehen ist, um eine Vakuumquelle an diese Kammer anzuschließen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach unten geschlossenes, poröses oder perforiertes Rohr vorgesehen ist, welches in den Formhohlraum (18) eingesetzt oder einsetzbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumquelle und eine Druekluftquelle sowie eine Einrichtung zum wahlweisen Verbinden dieser Quelle mit dem Rohr vorgesehen sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines oder mehrerer hohler Sandkerne für Gießformen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren entsprechend der DE-OS 24 44 666 wird der zwar feuchte und klebrige Formsand mittels des Rohres aufgrund des Einbringdruckes gegen die Wand geschleudert. Erfolgt dies mit sehr hohem Druck, so läßt sich weitgehend ein gutes Haften des Formsandes an der Wandung der Formhälfte erzielen. Solange sich kein Luftstan in den Formhälften bildet ist ein wirkungsvolles Schleudern des Formsandes an die Wandung der Formhälften gewährleistet Sobald sich jedoch ein Luftstau einstellt, ist dies nicht mehr garantiert, es sei denn, man bringt eine öffnung in den Formhälften an, durch die die Luft entweichen kann. Eine derartige Auslaßöffnung würde allerdings die gleichmäßige Verteilung des Formsandes in den Formhälften behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der in die Formhälften eingebrachte Formsand nur für die gewünschte Dicke wirkungsvoll gut verdichtet und gleichmäßig verteilt auf die Innenwandung der Formhälften aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise durch die sich aus dem Patentanspruch 1 bzw. die sich aus dem Patentanspruch 5 ergebenden Merkmale gelöst

Durch das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt sich die Herstellung von Kernen komplizierter Form und mit Hohlräumen, deren Querabmessungen größer sind als die Einführöffung für den Sand, ohne daß der Kernkasten zu erhitzen ist Durch die erfindungsgemäße Lösung wird mit einfachen konstruktiven Mitteln eine gewünschte Formsanddicke geschaffen, die nicht nur gleichmäßig auf der Innenwandung der Formhälften verteilt ist, sondern dabei auch ohne Formsandüberschuß gut verdichtet ist Dabei kann sich kein Luftstau bilden, der das Ausbilden einer derartigen Schicht verhindern würde.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. So bewirkt ein intermittierendes Zuführen von Sand und Bindemittel und ein Aufspritzen eines Katalysators einen schichtweisen Aufbau zwischen den Sandzufuhren. Durch die Zuführung eines Katalysators zum Sand und dem Bindemittel besteht die Möglichkeit eines schnellen Härtens der ausgebildeten Sandschale.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2 einen Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die Vorrichtung in Stirnansicht und teilweise im Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. I, und

Fig.3—6 schematisch verschiedene Ausführungsformen von Organen zum Fördern und Streuen von Sand.

Die in Fig. I und 2 veranschaulichte Kernherstellungsvorrichtung ist auf einem Bodenrahmen 10 montiert und weist drei Kernkastenteile A, B1 und B 2 auf, von denen der erstgenannte Teil A an einer in vier Führungen 12 verschiebbaren Konsole 11 angeordnet ist. Die beiden anderen Kernkastenteile B 1 und B 2 sind in entgegengesetzter Richtung beidseitig eines Tragkörpers 13 angeordnet, der an einer senkrechten Welle befestigt ist. Die Welle ist in zwei waagerecht liegenden, hauptsächlich U-förmigen Brückenstücken 16 gelagert.