DE2653648C3 - Formmodell für eine Unterdruckformvorrichtung und Verfahren zur Unterdruckformung einer Gießform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Vakuumbzw. Unterdruckformverfahren und betrifft insbesondere eine Unterdruckformvorrichtung mit einer Trageinrichtung für ein mit einer tiefen Ausnehmung versehenes Formmodell und einer zugeordneten Saugeinrichtung, wobei Trageinrichtung und Modell durchlässig sind, so daß eine Kunststoff-Folie durch Betätigung der Saugeinrichtung an die Qberfläche des Modells anlegbar bzw. ansaugbar ist.

Die Erfindung ist beispielsweise auf das Formen einer Gießform oder Kokille nach einem Unterdruckformverfahren anwendbar, bei dem eine Schablone bzw. ein Modell mit einer großen Zahl von Gasdurchlässen, die sich von seiner Unterseite zur Oberseite erstrecken, in einer vorbestimmten Stellung auf die Oberfläche einer Platte gesetzt wird, die normalerweise mit einer Evakuier- oder Absaugvorrichtung, z. B. einem Saugkasten od. dgl. versehen ist, sodann eine luftdichte Kunststoff-Folie, die vorher mittels einer passenden Erwärmungseinrichtung erwärmt und dadurch erweicht worden ist, vorbereitet wird und anschließend diese Folie unter dem durch die Absaugeinrichtung erzeugten Sog an die gesamte Oberfläche des Modells und die dieses umgebende Oberseite der Tragplatte angesaugt wird. Anschließend wird die Gießform dadurch fertiggestellt, daß das die geformte Kunststoff-Folie tragende Modell mit einem Formkasten umschlossen wird, der an der Innenseite seiner Wandungen Absaugeinrichtungen aufweist, sodann das Innere des Formkastens mit einem kornförmigen feuerfesten Material, wie Formsand, ohne Bindemittel ausgefüllt wird, die obere Stirnfläche der Formkasten-Umfangswand sowie die Oberseite des eingefüllten Formsands mit einer luftdichten Kunststoff-Folie abgedeckt werden, hierauf die durch die Absaugeinrichtung der

ίο Tragplatte auf die verformte Kunststoff-Folie ausgeübte Sogwirkung aufgehoben und das Innere des Formkastens, einschließlich des Sands, mittels der dem Formkasten zugeordneten Absaugeinrichtung evakuiert wird, um im Formkasten einen Unterdruck zu erzeugen und den sich darin befindenden Gießsand unter dem Druckunterschied zwischen dem Unterdruck und dem Außen-Atmosphärendruck sich zusammenballen und verfestigen zu lassen, wobei die Kunststoff-Folie von der Oberfläche des Modells auf die Oberfläche des Gießsands übertragen und an diese Fläche angesaugt wird, worauf schließlich das Modell mit seiner Tragplatte abgenommen wird, so daß ein Formraumabschnitt mit einer an seiner Innenfläche anhaftenden Kunststoff-Folie zurückbleibt

Wenn das Modell eine vergleichsweise einfache Form besitzt, ist dieses Formherstellverfahren im Vergleich zu den bisherigen, einen bindemittelhaltigen Gießsand verwendenden Form(herstell)verfahren insofern vorteilhart, als die hergestellten Formen bzw. Kokillen von besserer Güte sind und die Fertigungskosten für die Gießformen herabgesetzt werden, weil der Formsand nach dem Gießvorgang ohne Aufbereitung wiederverwendet werden kann. Probleme ergeben sich hierbei jedoch dann, wenn das Modell eine komplexe Gestalt besitzt, d. h. wenn es z. B. große Vorsprünge oder tiefe Vertiefungen bzw. Ausnehmungen aufweist, weil es hierbei schwierig ist, die Gesamtoberfläche des Modells mit einer einzigen Kunststofflage zu bedecken und diese an die Modell-Oberfläche anzusaugen, was insbesondere auf eine tiefe Ausnehmung zutrifft. Im Fall von tiefen Ausnehmungen wurde bisher die gesamte Innenwandfläche der Ausnehmung nur mit dem die öffnung der Ausnehmung überspannenden Stück der Folie belegt, wobei dieses Folienstück mit Hilfe eines schubstangenartigen Werkzeugs durch den Unterdruck in die Ausnehmung hineingesaugt wurde. Dabei wird aber die Dicke dieses Folienstücks beträchtlich verringert, so daß die Gefahr für einen Bruch bzw. ein Reißen der Folie besteht.

Aus den genannten Gründen wurde bei den bisherigen Anordnungen die Kunststoff-Folie für den Ausnehmungsabschnitt durch ein getrennt geformtes Folienstück gebildet, oder es wurde ein Formkern verwendet. Dies ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß eine Bearbeitung der Stöße zwischen den aneinander angrenzenden Folienstücken nötig ist, was eine mühsame Arbeitsweise darstellt. Da außerdem an den anschließend hergestellten Gußstücken Abdrücke der Stoßfugen zwischen den Folienabschnitten auftreten, ist ein zeitraubendes Sandstrahlen oder eine andere Nachbearbeitung zur Erzielung einer guten Oberflächengüte erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Verfahrens zum Verformen einer Kunststoff-Folie zur

ii^ri Verwendung bei einer Unterdruckform, bei dem die mit einer tiefen Ausnehmung versehene Oberfläche eines Modells mit nur geringer Wahrscheinlichkeit für eine Beschädigung der Folie mit einer einzigen Kunststoff-

Lage bzw. -Folie bedeckbar sein soll, so daß die Notwendigkeit für mehrere miteinander zu verbindende Folienstücke entfällt

Diese Aufgabe wird bei einem Formmodell für eine Unterdruckformvorrichtung, wobei dos Modell mit mindestens einer tiefen Ausnehmung versehen ist, erfindungsgeraäß dadurch gelöst, d-ofl die tiefe Ausnehmung des Modells durch eine dieses durchsetzende öffnung und einen Leitklotz mit einer der öffnung komplementären Gestalt gebildet ist, der zwischen einer vorgeschobenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung, in welcher er die Sohle der Ausnehmung bestimmt, verschiebbar ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Verwendung in der Unterdruckformvorrichtung eine Kunststoff-Folie bei in seiner vorgeschobenen Stellung befindlichen Leitklotz auf das Modell aufbringbar ist und der Leitklotz sodann in seine zurückgezogene Stellung bewegbar ist, wobei er den ihn bedeckenden Teil der Folie unter Ausbildung der tiefen Ausnehmung mitnimmt

Die Erfindung erstreckt sich dabei ersichtlicherweise auch auf die ein derartiges Modell verwendende Unterdruckformvorrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vakuum- bzw. Unterdruckformen einer Gießform oder Kokille ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer öffnung durchsetztes Modell vorgesehen wird, daß in der öffnung ein Leitklotz mit einer der öffnung komplementären Gestalt derart angeordnet wird, daß er zwischen einer vorgeschobenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung, in welcher er den roden bzw. die Sohle der Ausnehmung festlegt, verschiebbar ist, daß bei in seiner vorgeschobenen Stellung befindlichem Leitklotz die Oberfläche des Modells mit einer Kunststoff-Folie bedeckt wird und daß anschlie-Bend der Leitklotz in seine zurückgezogene Stellung verschoben wird, während die Folie an das Modell heran angesaugt wird, wobei der Leitklotz den ihn bedeckenden Teil der Folie unter Ausbildung der tiefen Ausnehmung mitnimmt

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Formmodell in dem Zustand, in welchem sich ein Leitklotz in seiner vorgeschobenen Stellung befindet, und

F i g. 2 eine F i g. 1 ähnelnde Ansicht, in welcher sich der Leitklotz jedoch in seiner zurückgezogenen Stellung befindet

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine gasdurchlässige Tragplatte 2 über die öffnung in der Oberseite eines Saugkastens 1 aufgelegt, und auf der Tragplatte 2 wird ein ebenfalls gasdurchlässiges Formmodell 3 befestigt. Die Gasdurchlässigkeit von Tragplatte und Modell wird vorzugsweise durch öffnungen bzw. Bohrungen gewährleistet. Das Modell 3 ist mit einem sich nach oben erstreckenden Leitstab bzw. Leitklotz 4 versehen, der ungehindert vorschieb- und zurückziehbar ist. In der zurückgezogenen Stellung des Leitklotzes 4 besitzt das Modell 3 dieselbe Gestalt e>o wie das nicht dargestellte, herzustellende Gußstück, d. h. der Leitklotz 4 bildet die Sohle einer tiefen Ausnehmung 3a. In der vorgeschobenen bzw. ausgefahrenen Stellung des Leitklotzes 4, d. h. wenn dieser voll in der in Fi g. 1 durch den Pfeil A angedeuteten Richtung vorgeschoben w, ist, wird eine Kunststoff-Lage oder -Folie 5 auf die Oberseite des Modells 3 aufgelegt, und anschließend wird die Luft aus dem Saugkasten 1 abgesaugt, so daß die Folie 5 an die Oberseite des Modells 3 herangesaugt wird. Obgleich der Ausfahrgrad des Leitklotzes 4 hierbei keinen speziellen Einschränkungen unterworfen ist, sollte seine Ausfahrweite bzw. sein Vorstand (über die Modelloberseite) vorzugsweise ungefähr der Tiefe de/ Ausnehmung 3a bei in zurückgezogener Stellung befindlichem Leitklotz 4 entsprechen.

Wenn sodann der Leitklotz 4 in der durch den Pfeil B in F i g. 2 angedeuteten Richtung aus der vorgeschobenen in die zurückgezogene Stellung verschoben wird, wird die an den Leitklotz 4 angesaugte Kunststoff-Folie 5 von ihm mitgenommea Wenn dabei der Leitklotz 4 in seine zurückgezogene Stellung gebracht worden ist, in welcher er im Modell 3 eine Ausnehmung oder Vertiefung 3a einer vorbestimmten Tiefe bildet, bedeckt die Folie 5 die gesamte Innenfläche dieser Ausnehmung 3a, so daß die gesamte Kunststoff-Folie 5 eine der Gestalt des Modells 3 angepaßte Form erhält (F i g. 2).

Das Belegen einer nicht dargestellten Gießform oder Kokille mit der so verformten Kunststoff-Folie 5 kann dann in an sich bekannter Weise dadurch erfolgen, daß das Modell 3 mit der an ihm anliegenden Folie 5 mit einem Formkasten umschlossen, der Raum um das Modell herum und im Inneren des Formkastens mit einem bindemittelfreien Formsand ausgefüllt und sodann der Formkasten luftdicht abgeschlossen und sein Inneres evakuiert wird, während der auf das Modell wirkende Unterdruck aufgehoben wird, wodurch die Folie 5 auf die Oberfläche des Formsands übertragen wird. Nach dem Abnehmen des Modells 3 bleibt dann ein Formraum, welcher eine dem herzustellenden Gußstück komplementäre Gestalt besitzt, mit einer durch die Folie 5 gebildeten Oberfläche.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Kunststoff-Folie an die Oberfläche des Modells angesaugt, während sich der Leitklotz in seiner vorgeschobenen Stellung befindet. Der Leitklotz wird daraufhin in seine in das Modell zurückgezogene Stellung verschoben, wobei er den ihn bedeckenden Teil der Folie mitnimmt. Auf diese Weise wird die Innenfläche einer durch die Rückziehbewegung des Leitklotzes im Modell ausgebildeten Ausnehmung durch die verformte Folie abgedeckt. Selbst im Fall einer sehr tiefen Ausnehmung wird hierbei durch die Verwendung des vorstehenden Leitklotzes ein ausreichend großer Abschnitt der Folie für die Bedeckung der Innenfläche der Ausnehmung gewährleistet, so daß die Wahrscheinlichkeit für eine Beschädigung der Folie bei ihrer Verformung ziemlich gering ist. Außerdem werden beträchtliche Vorteile dadurch erzielt, daß die Gesamtoberfläche des Modells mit einer einzigen Kunststoff-Folie bedeckbar ist. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit für die Ausbildung von Stößen zwischen mehreren Folienstücken, und die Oberflächengüte des herzustellenden Gußstückes wird verbessert, weil an ihm keine Spuren von Stoßfugen auftreten.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Vakuum- oder Unterdruckformverfahreu unter Verwendung eines eine tiefe Ausnehmung aufweisenden Modells geschaffen, bei dem sich Schwierigkeiten bezüglich der Ausbildung einer ununterbrochenen, eine ausreichend gleichmäßige Dicke besitzenden Wandverkleidung der Ausnehmung ergeben. Erfindungsgemäß isi ein im Modell vorgesehene tiefe Ausnehmung durch eine öffnung und einen Leitklotz komplementärer Form gebildet, der innerhalb der öffnung zwischen einer vorgeschobenen und einer zurückgezogenen Stellung verschieblich geführt ist und welcher in seiner

zurückgezogenen Stellung die Sohle der Ausnehmung festlegt Die Kunststoff-Folie wird in der vorgeschobenen Stellung des Leitklotzes auf das Modell aufgebracht, und der Leitklotz wird sodann in seine zurückgezogene Stellung bewegt, wobei er unter Ausbildung der Ausnehmung den ihn bedeckenden Teil der Folie mitnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Formmodell für eine Unterdruckformvorrichtung, wobei das Modell mit mindestens einer tiefen Ausnehmung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefe Ausnehmung (3a) des Modells (3) durch eine dieses durchsetzende Öffnung und einen Leitklotz (4) mit einer der öffnung komplementären Gestalt gebildet ist, der zwischen einer vorgeschobenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung, in welcher er die Sohle der Ausnehmung bestimmt, verschiebbar ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei Verwendung in der Unterdruckformvorrichtung eine Kunststoff-Folie (S) bei in seiner vorgeschobenen Stellung befindlichem Leitklotz (4) auf das Modell aufbringbar ist und der Leitklotz sodann in seine zurückgezogene Stellung bewegbar ist, wobei er den ihn bedeckenden Teil der Folie unter Ausbildung der tiefen Ausnehmung mitnimmt

2. Verfahren zum Vakuum- bzw. Unterdruckformen einer Gießform oder Kokille unter Verwen dung eines Formmodells nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer öffnung durchsetztes Modell vorgesehen wird, daß in der öffnung ein Leitklotz mit einer der öffnung komplementären Gestalt derart angeordnet wird, daß er zwischen einer vorgeschobenen Stellung und einer zurückgezogenen Stellung, in welcher er den Boden bzw. die Sohle der Ausnehmung festlegt, verschiebbar ist, daß bei in seiner vorgeschobenen Stellung befindlichem Leitklotz die Oberfläche des Modells mit einer Kunststoff-Folie bedeckt wird und daß anschließend der Leitklotz in seine zurückgezogene Stellung verschoben wird, während die Folie an das Modell heran angesaugt wird, wobei der Leitklotz den ihn bedeckenden Teil der Folie unter Ausbildung der tiefen Ausnehmung mitnimmt.