DE2653788C2

DE2653788C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gießformen aus bindemittelhaltigem Formsand

Info

Publication number: DE2653788C2
Application number: DE2653788A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Ing. 8871 Burtenbach Buehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1976-11-26
Publication date: 1981-08-27
Also published as: US4182395A; PL202447A1; DE2653788B1

Description

Siimlon in handloimgerechter Qualität (nach Boeniscli).

Durch die Erfindung soll die Aulgabe gelöst werden, durch Weiterentwicklung des in der DE-OS 24 03 199 beschriebenen Verfahrens das in der DR-PS 10 97621 bisher nur als theoretischer Vorschlag beschriebene Einschießen von Formsand in einem Formkasten bzw. Form ι ahmen mittels Unterdruck für die Praxis reproduzierbar zu machen und dadurch ganz allgemein ein gegenüber allen bekannten Vorfahren in technischer, wirtschaftlicher und umweltschutzmäßigei Hinsicht wesentlich verbessertes Arbeitsverfahren zu verwirklichen. Dabei sollen vor allem die den bekannten Verfahren im einen oder anderen Sinn anhaftenden, soeben im einzelnen darge- '5 legten Nachteile der ungleichmäßigen Formhärte, der zerklüfteten Formrückseite, der überstarken Formi ückfederung, dei Geräuschbelästigung und der sonstigen Umweltbelästigung durch umherfliegende Sandteilchen, Staub und Sand- bzw. staubhaltigc Abluft vermieden werden.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen von Gießformen aus bindcrhaltigem Formsand nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches urter Schutz gestellte Merkmalskombination gelöst.

Bei dem erfindung-igemäßen Verfahren handelt es sich also um ein verbessertes Unterdruck-Schießverlahren für tonhaltige Formsande in ihrer ganzen Qualitätsbreite, also auch in z. B. überhandformgerechter Qualität, durch welches gegenüber den eingangs erwähnten bekannten Verfahren der technische Fortschritt erzielt wird, daß bei wesentlich geringerem Energieverbrauch als bisher und ohne Geräusch-, Flugsand- und Staubbelästigung der Umwelt, gegenüber den bisher herstellbaren Sandformen solche von wesentlich gleichmäßigerer Härte hergestellt werden können, wobei die Formhärtc in der Teilebene und dort in den modellnahen Bereichen ebenso groß oder sogar noch größer als an der ebenen Formrückseitc ist und bei denen der beim Aussenken so lästige Rückfederungseffekt weitgehend gemildert ist.

Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Herstellung von Einzelformen, d. h. von Formteilen. Außer bei der Herstellung von Einzelformen gibt es jedoch auch noch Probleme hinsichtlich der Erstellung kompletter Gießformen aus solchen Formteilen, welch letztere ja bekanntlich - außer bei Maschinen mit doppelseitig belegbarer Modellplatte - getrennt gefertigt und dann zugelegt werden.

Nach den bisher üblichen Verfahren gab es hierbei im wesentlichen — wenn man von Wendemaschinen absieht - nur die Möglichkeit, die Einzelformen von oben her zu füllen und zu formen, dann die als Unterteil vorgesehenen Formen nach dem Aussenken zu wenden, die als Oberteil vorgc: ehenen Formen, wenn Kerne eingelegt werden sollen, ebenfalls nach dem Aussenken zu wenden, die Kerne einzulegen, die Form wieder zurückzuwenden und anschließend zuzulegen. Für den Fall der Ken-einlegung im Formoberteil sind also nach den bisherigen Verfahren drei Wendevorgänge erforderlich, was naturgemäß einen großen Aufwand an Zeit und Vorrichtungen erfordert. Auch in dieser Hinsicht mußten also bessere Lösungen gesucht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht es deshalb außerdem auch möglich, neue Wege hinsichtlich des Komplctticrens von F.inzclformen zu vollständigen Gießformen aufzuzeigen.

Hin Evakuieren des Formkasten- bzw. Formrnhmenraumcs zum Zwecke des Untcrdruck-ninschicßens ist in der mehrfach erwähnten DE-PS 10 97 621 beschrieben. Die in der genannten Druckschrift beschriebene Maschine weist verhältnismäßig lange Evakuierungskanäle kleinen Querschnitts, ein Steuerventil geringen DuichgangsqueiSchnitts und im Formkasten bzw. in der Modellplatte nur wenige Evakuierungsdüsen auf, die an die Zweigkanäle ebenfalls nur gelingen Querschnitts angeschlossen sind. In der Evakuierungsleitung zwischen dem Formkasten und dem Steuerventil ist bei der beschriebenen Maschine ein Sandabscheider angeordnet, der die ohnehin schon stark behinderte Luftabführung aus dem Formkastenraum noch weiter verschlechtert. Dem Fachmann bietet sich zwar die einfache Maßnahme an, die Querschnitte der Evakuierungsleitung und der zugehörigen Zweigkanäle sowie des Steuerventils entsprechend groß zu bemessen, doch wird sodann die sich im Zusammenhang mit einem derartigen Gedankengang gleichzeitig anbietende Erhöhung der Zahl der Evakuierungsdüsen im Formkasten und insbesondere in der Modellplatte dann zu einem untragbaren Kostenfaktor, wenn im Betrieb einer solchen Maschine eine große Zahl von Modellplatten mit einer solchen Vielzahl von Evakuierungsdüsen bestückt werden müßten.

Die aus dem Formkastenraum abgepumpte Luft gelangt bei der beschriebenen Maschine in einen Vakuumbehälter, der im Maschinengestell angeordnet und folglich hinsichtlich seiner räumlichen Abmessungen begrenzt ist.

Im Gegensatz zu dem in der DE-PS 10 97 621 beschriebenen Unterdruck-Schießverfahren ist erfindungsgemäß nach Merkmal b) des Hauptanspruches vorgesehen, daß der Formkastenhohlraum filterlos über Absaugöffnungen, deren Gesamtquerschnitt in cnr mindestens dem Absaugvolumen in Liter entspricht, an einen eine Sandabsetzmulde enthaltenden Vakuumgroßbehältcr mit mindestens dem 2üfachen Volumen des Formkastenhohlraumcs angeschlossen und auf mindestens 0,08 at Unterdruck vorevakuiert wird, wobei der Vakuumgroßbehälter kontinuierlich mittels einer Wasserringpumpe evakuiert wird. Diese Maßnahme macht es möglich, die Querschnitte der Evakuierungsleitung und eines darin angeordneten Steuerventils groß zu bemessen und dadurch eine störende Drosselung der abzuführenden Luft auf ihrem Wege vom Formkasten- bzw. Formrahmenraum zum Vakuum-Großbehälter weitgehend zu vermeiden. Versuche mit einer erfindungsgemäß gestalteten Unterdruck-Schießanlage haben außerdem das überraschende Ergebnis gezeitigt, daß bei solcher Gestaltung der Luftabführung aus dem Formkasten- bzw. Formrahmenraum es keineswegs erforderlich ist, die Zahl der Evakuierungsdüsen in der Modellplatte übermäßig groß zu machen. Es genügt eine Düsenanzahl, die sich normalerweise leicht in der Nähe des Randes eines Modellplattenträgers unterbringen läßt, so daß auf der eigentlichen Modellplatte und im Modellbereich nur wenige oder gar keine Evakuierungsdüsen vorhanden zu sein brauchen, wodurch eine Verteuerung der Modellplatten vermieden wird.

Wie die Versuche weiter gezeigt haben, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, sehr große Formteile herzustellen, wobei gerade in Ver-

bindung mil der Anbringung der Evakuierungsdüsen in der Nähe des Modellplattenträgerrandes die Ausnutzung der im Merkmal c) des Hauptanspruehes gekennzeichneten erfindungsgemäßen Venturi-Beschleunigungswiikung besonders günstig ist, da sie nach der Mitte hin wirkt, während die abzupumpende Luft zum Modcllplattcnrand zieht.

Die Versuche mit der erfindungsgemäßen Anlage haben außerdem gezeigt, daß die im Merkmal a) des Hauptanspruehes unter Schutz gestellte Bemessung der Spaltbrcite im Schießrost mit mindestens 50 nun sehr wesentlich die Anwendung der aus der DE-OS 24 03 199 bekannten Maßnahme des Zurücktretenlassens eines Teiles des in den Formkasten bzw. Formrahmen eingeschossenen Formsandes in die Sandkammer während des mechanischen Nachverdichtens mittels der Preßplatte erleichtert, die maßgeblich zur Erzielung einer gleichmäßigen Formhärte beiträgt. Beim Schießen von unten nach oben kann dann jeweils nach dem Schuß zwischen der Trennwand und der Oberkante des noch in der Sandkammer befindlichen Formsandes ein Freiraum von etwa 6 cm bis 12 cm belassen werden, wodurch beim anschließenden mechanischen Nachverdichten des in den Formkasten bzw. -rahmen eingeschossenen Formsandes eine wesentliche Erleichterung des erwähnten Zurücktretenlassens eines Teils des eingeschossenen Formsandes in die Saiidkammer erreicht wird.

Die im Anspruch 2 beanspruchte Maßnahme trägt zur Verminderung der Drosselung der aus dem Formkasten bzw. -rahmen abzuführenden Luft auf ihrem Wege zum Vakuum-Großbehälter bei. Sie bewirkt außerdem eine weitere Reinigung der Abluft.

Das Merkmal des Anspruches 3 beinhaltet eine Maßnahme, die insbesondere bei der Herstellung von Formen sehr großen Rauminhalts eine verbesserte Wirkung ergibt.

Der Anspruch 4 beinhaltet eine bevorzugte Luftzuführung zur Sandkammer, während die Ansprüche 5 und 6 bevorzugte Bewegungsarten beim mechanischen Nachverdichten unter Schutz stellen.

Durch die im Anspruch 7 unter Schutz gestellte Maßnahme wird insbesondere die Abformung schwieriger Modelle, wie z. B. von Motorengehäusen mit engstehenden, weit ausladenden Rippen erleichtert, bei welchen sich die Sandreibung am Modell besonders hinderlich für die mechanische Nachverdichtung auswirkt. Die erfindungsgemäße Maßnahme gestattet, die Sandreibung am Modell in positivem Sinne auszunützen, d. h. zur besseren Sandverdichtung mit heranzuziehen, indem das Eintauchen des Modells in die Modellplatte hinein mit der Bewegung des Preßorgans zur mechanischen Verdichtung koordiniert und dadurch eine optimale Sandverdichtung in den teilebenennahen und dort wiederum modellnahen Formbereichen erzielt wird.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es getrennt voneinander optimale Möglichkeiten für die Herstellung von Oberteil und Unterteil horizontal geteilter Sandformen bietet, wodurch sich verschiedene optimale Varianten für die Komplettierung zur Gesamt-Gießform eröffnen.

Einmal lassen sich Ober- und Unterteil nach dem Aussenken zusammenfügen (zulegen), wobei hier der entscheidende Vorteil darin Hegt, daß das Unterteil nicht mehr gewendet werden muß.

Zum zweiten eröffnet sich die Möglichkeit, das Oberteil nach der gleichen Methode wie das Unterteil herzustellen. Es ergibt sich damit der Vorteil, daß das Oberteil - von der Maschine kommend - ohne Wenden zum Kerneinlegen und Ausblasen bereit liegt und daß damit zum Zulegen nur noch einmal gewendet zu werden braucht an Stelle von in diesem Falle bisher zweimal.

Zum dritten können die beiden obengenannten Varianten unter geringfügiger Änderung der Maschine auf die Herstellung kastenloser Formen angewandt werden, wobei auch hier der Vorteil gilt, daß das Oberteil zum Kerncinlegen und Ausblasen leicht zugänglich ist.

Zum vierten können beide Verfahren — für das Oberteil und das Unterteil - in einer einzigen Maschine nach bekannter Matchplatebauart mit ausfahrbarer Modellplatte vereint werden, wodurch sich ein wesentlich geringerer Platzbedarf ergibt.

Das erfindungsgemäße optimale Verfahren zum Schießen von Formteilen von oben nach unten ist in den Ansprüchen 8 bis 11 unter Schutz gestellt. Vergleicht man dieses erfindungsgemäße Verfahren mit dem in der DE-PS 10 97621 beschriebenen Verfahren, so ergibt sich hinsichtlich des erfindungsgemäßen

^a5 Verfahrens zunächst einmal die Tatsache, daß dadurch überhaupt erst das Schießen von tongebundenen Sanden in seiner ganzen Bandbreite möglich ist. Außerdem ergeben sich noch folgende Vorteile:
Durch das gemäß der Erfindung gesteuerte Verschließen der Schießöffnungen vor dem Einfüllen des Formsandes in die Sandkammer, das anschließende Evakuieren des Formkasten- bzw. Formrahmenraumes und das danach erst durch gesteuertes Freigeben der Schießöffnungen erfolgende Einschießen des Formsandes in den Formkasten bzw. -rahmen ist es ohne Schwierigkeit möglich, den Formkasten bzw. Formrahmenraum vor dem Schießen auf mindestens 0,3 at Unterdruck zu evakuieren, so daß beim Freigeben der Schießöffnungen ein tatsächlich schlagartiges

♦° Wirksamwerden des im Formkasten- bzw. Formrahmenraum herrschenden Unterdruckes im Sinne einer ausgezeichneten Beschleunigung des einzuschießenden Formsandes eintritt.

Dies stellt insofern einen ganz erheblichen Fort-

♦5 schritt gegenüber dem in der DE-PS 10 97621 beschriebenen Verfahren dar, als bei letzterem in den Schießöffnungen angeordnete elastische Sandrückhalteorgane einerseits die Luft schon vor Schießbeginn durch das in der Sandkammer befindliche Formsandvolumen hindurch in den Formkastenraum eintreten lassen und folglich deren wirksame Evakuierung vereiteln, und andererseits dann beim Schießen üen Foriüsanddürchtritt durch die Schießöffnungen hindurch behindern, so daß von einem wirklich schlagartigen Unterdruckschicßcn keine Rede mehr sein kann. Im übrigen haben Versuche mit gemäß DE-PS 10 97621 gestalteten Schießöffnungen gezeigt, daß diese sehr zum Verstopfen neigen.

Wollte man bei der in der DE-PS 10 97621 beschriebenen Maschine die störenden Sandrückhalteorgane aus elastischem Material aus den Schießöffnungen weglassen, so müßten diese so verengt werden, daß vor dem Schießen nicht schon von selbst Formsand aus dem Sandvorratsbehälter in den Formkastenraum hineinfällt. Trotzdem würde es dann jedoch im Sandvorratsbehälter während des Schießens zu der vom Überdruckschießen her sattsam bekannten (siehe Aufsatz von R. L. Geller und V. I. Poplavskij

U 12

»Über die Arbeitsweise der Sandschießmaschinen«, zontalkomponente nicht mehr schadet und dabei auch

erschienen in LITEJNOIE PROIZVODSTVO in die Bildung von Luftsäcken im Venturi-Erweite-

DEUTSCH, Jahrgang 1965, HeIt 9, Seiten 23 bis 26) ι ungsbereich verhindert wird, durch welche die den

Kraterbildung kommen, welche das weitere Schießen Druckabfall bewirkenden, den in der Sandkammer

unmöglich macht, wie die dort beschriebenen Veisu- 5 befindlichen Formsand beaufschlagenden bzw.

ehe gezeigt haben. durchsetzenden Luftströme unkontrolliert beeinflußt

Durch das erfindungsgemäß nach Anspruch 8 vor- werden könnten.

gesehene gesteuerte Verschließen der Schießoffnun- Anspruch 11 betrifft die Luftführung für den Fall

gen vor dem Einfüllen des Formsandes in die Sand- einer oben offenen Sandkammer,

kammer wird im Gegensatz zur Wirkungsweise der ^l0 Die erfindungsgemäße Herstellung von Formteilen

in der DE-PS 10 97 621 beschriebenen elastischen, horizontal geteilter Sandlormen durch Schießen von

selbsttätigen Sandrückhalteorgane einerseits ein un- unten nach oben ist in den Ansprüchen 12 und 13

beabsichtigtes Austreten von Formsand aus den unter Schutz gestellt.

Schießöffnungen mit Sicherheit verhindert, anderer- Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, daß hierbei

seits aber auch ein hoher Evakuierungsgrad des '5 der Formkasten bzw. -rahmen über der Sandkammer

Formkastens- bzw. -rahmcns sichergestellt. Außer- liegt und die Schießöffnungen des zwischen Sandkam-

dem ist es dadurch möglich, die Schießöl'fnungen mer und Formkasten bzw. -rahmen befindlichen

praktisch beliebig weit zu machen, was sich sowohl Schießrostes stets geöffnet sind. Die Unterdruckbe-

im Sinne einer Vermeidung der obenerwähnten aufschlagung des Formkastens bzw. -rahmens erfolgt

schädlichen Kraterbildung und der Erzielung einer ²⁰ zweistufig, d. h. es wird zunächst nur ein schwacher

großen Sandbeschlcunigung beim Schießen als auch Unterdruck angesetzt, der ein Anheben des in der

im Sinne eines guten Zurücktretcns eines Teils der Sandkammer befindlichen Sandvolumens bis zum

trennwandnahen Sandschicht durch die Schießöff- Schießrost und knapp darüber bewirkt, so daß der

nungen hindurch in die Sandkammer während des Formsand schon geringfügig in die Schießöffnungen

mechanischen Nachverdichtens der eingeschlossenen ^a5 eintritt, worauf schlagartig der Unterdruck auf einen

Sandfüllung günstig auswirkt. großen Wert erhöht und damit der Schießvorgang

Anspruch 10 beinhaltet Maßnahmen zur möglichst ausgelöst wird. Auch hierbei ist eine anschließende

günstigen Venturi-Beschleunigung des Formsandes in mechanische Nachverdichtung des in den Formkasten

der Sandkammer beim Schießen und enthält be- bzw. -rahmen eingeschossenen Formsandes vorgese-

stimmte Beliiftungsmaßnahmen für die Sandkammer 3° hen, wobei wiederum einem Teil der schießrostnahen

während des Schießens von Formoberteilen. Sandschicht gestattet wird, durch die gemäß diesem

Die Kombination von Venturi-Beschleunigung und Verfahren vorgesehenen, übernormal weiten Schieß-

Sandkammerbelüftung ist in Verbindung mit dem öffnungen der Trennwand in die Sandkammer zu-

Uberdruckschießen bereits aus der DE-OS 24 03 199 rückzutreten,

bekannt. 35 Die auf diese Weise hergestellten Formteile zeich-

Wie bereits oben erwähnt, macht bei diesem be- nen sich ebenso wie die nach einem der Ansprüche 8 kannten Überdruckschießen die Herstellung größerer bis 11 hergestellten Formteile gegenüber nach beFormen nicht nur bei Verwendung von Sanden von kannten Verfahren hergestellten Formen bzw. Formüberhandformgerechter Qualität, sondern schon bei teilen durch besonders große Gleichmäßigkeit ihrer Verwendung normaler Sande Schwierigkeiten, was 4« Härte und Festigkeit über alle Formbereiche hinweg unter anderem dadurch verursacht ist, daß der Sand aus.

im Falle einer horizontal vergrößerten unteren Ven- Da beim Schießen von unten nach oben die

turi-Erweiterung zum Verhärten neigt und anderer- Schwerkraft des in der Sandkammer befindlichen

seitsdic Bemessung der Venturi-Engstelle in ihrer ho- Formsandes einen unbeaufsichtigten Übertritt von

rizontalen Dimension begrenzt ist. 45 Formsand aus der Sandkammer durch die Schießöff-

Die Maßnahmen des Anspruches 10 schaffen hier nungen hindurch in den Formkasten bzw. -rahmen

Abhilfe, indem einerseits die venturimäßige Ein- hinein ohnehin vermindert, bedürfen diese keines

schnürung des Sandstromes in eine bestimmte ReIa- Verschlusses und können praktisch so breit sein, wie

tion zur axialen Länge der Einschnürung gebracht dies der beim mechanischen Verdichten eingestellte

wird, ferner dem beschleunigten Formsand nach 5» Unterdruck zuläßt, der als Gegenkraft den Sand in

Durchströmen der Venturi-Engstelle gestattet wird, den Schießschlitzen festhalten will,

unterhalb der Venturi-Engstelle überall an der Wan- Beim erfindungsgemäßen Unterdruckschießen

dung anzuliegen, weiter die Sandmenge unterhalb der »von unten nach oben« findet eine im Aufriß etwa

Oberkante der Venturi-Engstelle in ein bestimmtes U-förmige Sandkammer Anwendung, wie sie in ihren

Verhältnis zum Formkasten- bzw. Formrahmeninhalt 55 Grundzügen in Verbindung mit dem Überdruckschie-

gebracht wird, und außerdem der in der Sandkammer Ben beispielsweise aus der DE-PS 1941 736 oder aus

befindliche Sand in ganz bestimmter Weise mit Luft- der DE-OS 24 03 199 bekannt ist. Anspruch 13 gibt

strömen kleineren bzw. größeren Querschnitts beauf- eine Regel für die Sandkammerbelüftung, wobei die

schlagt wird, so daß sich ein Druckabfall einstellt, der Erzielung eines »gerichteten« Druckabfalles eine der

insbesondere im Bereich oberhalb der Venturi-Eng- ⁶° wichtigsten Voraussetzungen für einen ungestörten

stelle ein Abreißen der Sandströmung beim Schießen Dauerbetrieb bildet, da hierdurch Sandverhärtungen

verhindert. Demgemäß fließt bei Anwendung der er- vermieden werden, die auf längere Sicht zur Verstop-

findungsgemäßen Maßnahmen der Formsand beim fung der Sandkammer führen würden.

Beschießen des Formkastens bzw. -rahmens im we- Das Schießen von unten nach oben ist auch auf die

sentlichen senkrecht von oben nach unten, erhält zwar 65 Herstellung von Foi moberteilen horizontal geteilter

im Bereich der unteren Venturi-Erweiterung eine Sandformen anwendbar, in welchem Falle nach dem

Horizontalkomponente, jedoch erst beim sich ergän- Kerneinlegen ζιτη Zulegen nur einmal gewendet wer-

zenden Nachfließen von oben her, wobei diese Hori- den muß.

Dadurch, daß es mit dem erfindungsgemäßen Unterdruck-Schießverfahren sowohl möglich ist, von »oben nach unten« zu schießen, als auch von »unten nach oben« zu schießen, ist es durchaus möglich, die Form-Oberteile und -unterteile horizontal geteilter Formen auf getrennten Maschinen herzustellen und sodann entsprechend zu komplettieren. So ist es beispielsweise möglich, ein von oben nach unten geschossenes Formoberteil und ein von unten nach oben geschossenes Formunterteil in bekannter Weise zu einer vollständigen Gießform zuzulegen. Umgekehrt ist es jedoch selbstverständlich auch möglich, ein von oben nach unten geschossenes Formoberteil und ein ebenfalls von oben nach unten geschossenes Formunterteil zu einer vollständigen Gießform zuzulegen. Schließlich ist es selbstverständlich auch möglich, ein von unten nach oben geschossenes Formoberteil und ein ebenfalls von unten nach oben geschossenes Formunterteil nach Wenden des ersteren zu einer vollständigen Gießform zuzulegen. Durch diese möglichen Varianten der Formteilherstellung und die Möglichkeit, diese auf mehrere Maschinen aufteilen zu können, ergeben sich organisatorische Vereinfachungen sowohl hinsichtlich des Zulegens als auch hinsichtlich des Kerneinlegens.

Anspruch 14 bezieht sich auf die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen nach dem Matchplat-Prinzip, welch letzteres an sich beispielsweise aus der DE-PS 19 41 736 oder aus der DE-OS 24 03 199 bekannt ist.

Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche mindestens eine venturirohrartig ausgebildete Sandkammer aufweist, die einen die eine Öffnung eines Formkastens bzw. -rahmcns abschließenden, als Preßplatte wirksamen Schießrost besitzt, wobei die Vorrichtung außerdem eine die andere Öffnung des Formkastens bzw. -rahmens abschließende hohle Modellplatte aufweist, deren Inneres einerseits über Evakuicrungsdüsen mit dem Formkasten- bzw. Formrahmenraum verbunden und andererseits über eine Evakuierungsleitung und ein Steuerventil an eine Vakuumquelle anschlicßbar ist, und deren Preßplatte und Modellplatte relativ zueinander verschiebbar sind. Diese Merkmale hat die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der in der DE-OS 24 03 199 beschriebenen Überdruck-Schießmaschinc gemeinsam. Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von dieser bekannten Maschine durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Rostschlitze (Ef) des Schießrostes (Ed, Gb. Lc) haben eine kleinste lichte Breite von mindestens 50 mm,

b) die Modellplatte (O) ist in den Formkasten- bzw. Formrahmenraum einführbar und die Evakuicrungsdüsen (Cb) der Modellplatte befinden sich in der Nähe des Modellplattenrandes,

c) der Querschnitt der Evakuierungsleitung (Ca) ist, in Quadratzentimetern gemessen, mindestens so groß wie das in Litern gemessene Maß des Formkasten- bzw. Formrahmenraumes,

d) die Vakuumquelle ist ein als Großbehälter ausgebildeter Vakuumbehälter (S), dessen Rauminhalt mindestens dem Zwanzigfachen des Formkasten- bzw. Formrahmenraumes entspricht, der außerdem an seiner tiefsten Stelle eine Sand- bzw. Staubsammclmuldc mil kontinuierlicher oder intermittierender Sand- bzw. Staubentnahme (Sb) aufweist und der an eine Wasserringpumpe ( H') angeschlossen ist, und e) ein Luftfilter (LJ) ist zwischen dem Vakuum-Großbehälter (S) und der Wasserringpumpe ( W) in der Evakuicrungsleitung (Ca, T, V) angeordnet.

Die Ansprüche 16 bis 28 beinhalten zweckmäßige Weiterbildungen der soeben im einzelnen gekenn-•'■° zeichneten Vorrichtung, wobei die Ansprüche 21 bis 24 insbesondere eine solche Vorrichtung zum Schießen von oben nach unten und der Anspruch 25 eine solche Vorrichtung zum Schießen von unten nach oben betreffen. Anspruch 26 eine besondere Gestal-¹S tung der Lufteintrittsdüsen der Sandkammer beinhaltet, Anspruch 27 Merkmale schützt, durch welche bei hohen und insbesondere seitlich zerklüfteten Modellen die Sandverdichtung in Mo'dcllnähe beim mechanischen Nachverdichten verbessert wird, und Anspruch 28 eine Weiterbildung der erfindungsgemäßer Vorrichtung beinhaltet, die insbesondere zur Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen gemäß Anspruch 14 bestimmt ist, wobei von einer in der DE-OS 24 03 199 beschriebenen kastenlosen ^a5 Formmaschine ausgegangen wird.

Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einzelner Teile derselben werden nunmehr nachstehend unter Bezug aul die Zeichnungen im einzelnen beispielsweise be· schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von oberer Formtcilcn mittels Formkasten,

Fig. 2 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von unterer Formteilen durch Kastenlosformen,

Fig. 3 eine Schemadarstellung einer »Matchplate«-Maschine mit ausfahrbarer Modellplatte, ir welcher die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Prinzipier miteinander vereinigt sind,

Fig. 4 eine Schemadarstellung eines zur erfin

dungsgemäUcn Vorrichtung gehörigen Vakuum Großbehälters nebst Zyklon und Wasserringpumpe Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch ein* Sandkammerwand der erfindungsgemäßen Vorrich lung mit einer Lulteintrittsdüse kleineren Quer Schnitts,

Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch ein« Sandkammerwand der erfindungsgemäßen Vorrich tung mit einer Lulteintrittsdüse größeren Quer Schnitts, und

Fig. 7 einen schematischen Vertikalschnitt durcl

eine Modellplatte mit senkrecht zur Plattenebene vcr schiebbarem Modell, welche in Verbindung mit de erfindungsgemäßen Vorrichtung Verwendung findci kann.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zur Hcrstellun| von Formoberteilen mit Formkasten A ist in ihren Zustand zu Beginn des Schieß Vorganges dargestellt Beim Formen mit Formkasten weiden bekanntlicl Fiillrahmen B benötigt, hier zwei, nämlich Ba um Bb, weil ein Modellplattenträgei C auch als Preß stempel dient und dabei in den unteren Füllrahmei Bb eintauchen können muß. Beide Füllrahmen Bi und Bb können bei großflächigen Modellplattcn / an eine Unterdruckleitung Cu mit angeschlossen wer den, sie sind dann hohl ausgebildet und haben Evaku ierungsdüsen Hai bzw. BhX zum Formkasteninnerei

Eine Sandkammer E ist als Venturirohr ausgebildet. Sie ist bei Ea mit einem Fundament fest verbunden. Sie hat außerdem im unteren Bereich Lufteintrittsdüsen Eb kleineren Querschnitts für Zusatzluft und im oberen Bereich Lufteintrittsdüsen Ec größeren Querschnitts für normale Luft. Eine Lufteintrittsdüse Eb kleineren Querschnitts für Zusatzluft ist in Fig. 5 in natürlicher Größe dargestellt, wähend eine Lufteintrittsdüse Ec größeren Querschnitts in Fig. 6 in natürlicher Größe gezeigt ist. Die Trennwand Ed zum Formkasten A hin bildet ein Doppelrost, bestehend aus einem fest mit dem Sandbehälter verbundenen Teil und einem horizontal beweglichen Teil, der in einer Stellung Schlitze Ef des unteren Teils zur ¹S Gänze freigibt und in einer anderen Stellung diese Schlitze Ef überdeckt. Die Schlitze beider Rostteile sind mindestens 50 mm breit und jeweils gleich breit.

Der Formkasten A hat horizontale Abstützflächen Aa, mit denen er sich beim Ein- und Ausfahren auf einer vertikal nicht bewegbaren Rollenbahn F abstützt. Seine beiden Stirnflächen werden von Abdichtelementen der Füllrahmen Ba bzw. Bb dichtgehalten. Der Modellplattenträger C hat am Rand eine Reihe von Evakuierungsdüsen Cb und ist vertikal bc- ^a5 wegbar. Die Modellplatte D mit Modell G ist in den Modellplattemräger C einsetzbar und hat nur wenige Evakuierungsdüsen Da. Fest verbunden mit dem Modellplattenträger C ist ein Steuerventil Cc, Cd sowie eine flexible Leitung Ce, die zu den Füllrahmen Ba, Bb hinführt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Der Doppelrost Ed wird geschlossen, Sand in die Sandkammer E eingefüllt, gleichzeitig fährt der Formkasten A auf der Rollenbahn F horizontal ein, wird dann von dem sich nun anhebenden Modellplattenträger C mit dem daran fest verriegelten unteren Füllrahmen Bb angehoben und gegen den mit der Sandkammer E fest verriegelten oberen Füllrahmen Ba gepreßt.

Nun öffnet sich das Steuerventil Cc, Cd und Unterdruck baut sich im Formkasten A auf. Alsdann öffnet sich der Rostteil Ed, und der Schuß fällt, d. h. der Formkasten A füllt sich schlagartig mit Sand. Vor dem nun folgenden weiteren Anheben des Modellplattenträgers C wird zuvor die obengenannte Verriegelung zum unteren Füllrahmen Bb gelöst, so daß der Modellplattenträger C als Preßstempel in den Formrahmen A bis zu einem Anschlag Cf eintauchen kann. Ist dieser erreicht (und damit Sandebene gleich unte- 5« rcr Kastenrandebene), so löst sich die ebenfalls obengenannte Verriegelung des oberen Füllrahmens Ba von der Sandkammer E, und damit taucht bei weitcrem Anheben des Modellplattenträgers C der Doppelrost der Sandkammer E als Gegenstempel in den oberen Füllrahmen Ba ein.

Bei dem nun folgenden Aussenken des Modcllplattcnträgers C nach unten gehen einmal die beiden Füllrahmen Ba, Bb in ihre Ausgangslage relativ zur Sandkammer E und zum Modcllplattenträger C zurück und werden dort wieder verriegelt, gleichzeitig senkt sich der Formkasten A auf die Rollenbahn F ab und wird von dort - nachdem der Modellplattenträger C inzwischen seine unterste Position erreicht hat - horizontal ausgeschoben. Damit ist der Zyklus beendet und ein neuer kann beginnen.

Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung von Unterteilen mit Formrahmen (für kastenloses Formen) isi in ihrem Zustand vor dem Schießen (Vorvakuum gerade geöffnet) dargestellt. Füllrahmen fehlen hier, sie werden beim kastenlosen Formen bekanntlich nichit benötigt. Im übrigen ist der Aufbau der Vorrichtung prinzipiell der gleiche wie jener der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung mit Ausnahme der Sandkammer H, die irn Aufriß U-förmig gestaltet ist und in ihrem seitlichen U-Schenkel eine Füllöffnung Ha aufweist und in ihrem unterhalb des Formrahmens / gelegenen Hauptschenkel eine hier als Preßrost Hb ausgebildete, nicht verschließbare Trennwand besitzt. Die Sandkammer H ist bei Hc fest mit einem Fundament verbunden. Die Bezugsziffer Hd bezeichnet Lufteintrittsdüsen größeren Querschnitts gemäß Fig. 6. Der Formrahmen / hat horizontale Abstützflächen la, mit denen er sich auf einer vertikal bewegbaren Rollenbahn K abstützt. Der Modellplattenträgcr C ist der gleiche wie bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung mit Ausnahme der Zuleitung zu den Füllrahmen, die hier fehlt. Er ist vertikal ebenfalls verfahrbar. Die Wirkungsweise ist folgende:

Die Füllöffnung Ha wird mit Sand gefüllt. Gleichzeitig wird der leere Formrahmen / auf der - noch angehobenen - Rollenbahn K horizontal eingefahren und die Rollenbahn K wird abgesenkt, wobei sich der Formrahmen / über den Schießrost Hb stülpt und dort abdichtet. Dann wird der Modellplattenträger C so weit abgesenkt, daß sich der Formrahmen / ebenfalls leicht über ihn überstülpt und abdichtet. Nun wird das Steuerventil Cc, Cd zum Vorevakuicren leicht geöffnet und sodann wird es ganz geöffnet, wodurch der Schuß fällt und der Formrahmen / sich schlagartig mit Sand füllt. Alsdann senkt sich der Modellplattenträger weiter nach unten in den Formrahmen / hinein (Pressen). Sodann wird er wieder angehoben (Aussenken), und die Form ist fertig. Der Formrahmen kann dann horizontal ausgefahren werden, und der Zyklus kann von neuem beginnen.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 kann selbstverständlich auch mit Formrahmen (für kastcnloscs Formen) und jene nach Fig. 2 umgekehrt auch mit Formkasten (zur Herstellung von Kastenlormen) arbeiten.

Die Fig. 3 zeigt eine sozusagen durch Vereinigung der beiden Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2 (mit vom Prinzip her geringfügigen Änderungen) entstandene Vorrichtung zur Herstellung von kompletten, aus Ober- und Unterteil bestehenden kastcnlosen Gießformen in ihrem Zustand kurz nach dem Schießvorgang.

Eine obere Sandkammer L ist hier in einer kürzeren Variante mit Deckel La gezeigt und hat als teleskopische Verbindung zu einer unteren Sandkammer M ein angeflanschtes Fallrohr Lb.

Die Sandkammern L und M entsprechen im Prinzip den in Fig. 1 und 2 dargestellten Sandkannmcrn E und H mit der einen Ausnahme, daß dort beide Sandkammern fest im Fundament verankert sind, während sie nunmehr an Führungen N und O vertikal verfahrbar sind und dabei gleichzeitig auch als Preßeinheiten wirken.

Formrahmen PO und PU sind im Prinzip die gleichen wie der in Fig. 2 gezeigte Formrahmen /, mit der Ausnahme, daß sie an Führungen, die hier nicht gezeigt sind, nur vertikal verfahrbar sind.

Der Modcliplattenträger Q entspricht im Prinzip ebenfalls dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Modcllpluttcnträgcr (.', jedoch mit zwei Ausnahmen: Das Steuerventil Qa, Qh ist notwendigerweise seitlich an-

geflanscht; ferner ist dieser Modellplattenträger Q im Gegensatz zum Modellplattenträger C nicht vertikal, sondern an Fahreinheiten R nur horizontal verfahrbar. Die Wirkungsweise ist folgende:

Der Modellplattenträger wird horizontal eingefahren, wobei beide Formrahmen PO und PU vertikal hoch- bzw. abgefahren sind. Der Sandkammerdeckel La ist geöffnet, gleichzeitig wird der Rost Lc geschlossen. Nun wird in beide Sandkammern L und M Sand eingefüllt, gleichzeitig schließen sich beide Formrahmen PO und Pl) durch geringfügiges Überstülpen über den Modellplattenträger Q. Alsdann schließt sich der Sandkammerdeckel La, worauf das Steuerventil Qa, Qb geringfügig öffnet, um ein Vorvakuum herzustellen. Sodann öffnet sich das Steuerventil Qa, Qb ganz, um ein Hauptvakuum herzustellen, und ganz kurze Zeit (etwa 0,1 s) später öffnet sich der Rost Lc und der Schuß fällt, d. h. beide Formrahmen füllen sich schlagartig.

Der genannte Zeitunterschied von 0,1 s wird dabei dadurch ausgeglichen, daß bei der Beschleunigung des Sandes von unten her die Schwerkraft negativ wirkt, während sie von oben her positiv wirkt.

Nach dem Schießvorgang bewegen sich beide Sandkammern L und M in Richtung zum Modellplattenträger Q hin, wobei die beiden Formrahmen PO und PU jeweils an der oberen und an der unteren Sandkammer L bzw. M fest verriegelt sind und sich damit mitfahrend weiter über den Modellplattenträger Q stülpen (Pressen). Nach Beendigung dieses beidseitigen Preßvorganges folgt der ebenfalls beidseitige Außentakt, bei dem sich die beiden Sandkammern L und M nun in entgegengesetzter Richtung von dem Modellplattenträger Q wegbewegen, wobei die genannte Verriegelung der Formrahmen PO und PU aufrechterhalten bleibt. Anschließend wird der Modellplattenträger Q horizontal ausgefahren, beide Formhälften PO und PU fahren (wieder jeweils zusammen mit den Sandkammern L und M) aufeinander zu und schließen (Zulegen). Sodann wird die obengenannte Verriegelung der beiden Formrahmen PO bzw. PU an den Sandkammern L und M gelöst, die beiden Formrahmen PO und PU werden jeweils durch entsprechende Relativbewegung zu den Sandkammern L und M nach oben bzw. unten von der fertigen Form abgezogen und gleichzeitig wird der Sandkammerdeckel La wieder geöffnet und der Doppelrost Lc wieder geschlossen. Nach einem dann noch notwendigen kurzen Anheben der oberen Sandkammer L ruht die fertige kastenlose Gießform frei auf dem unteren Preßrost und wartet auf den im nächsten Zyklus wiedereinfahrenden Modellplattenträger Q, der sie aus der Vorrichtung ausschiebt.

Die in Fig. 4 gezeigte Evakuierungseinrichtung bildet zusammen mit jeweils einer der in den Fig. 1 oder 2 oder 3 dargestellten Vorrichtungen eine funktionelle Einheit. Bedingung ist dabei, daß das VoIumen eines Vakuum-Großbehälters S mindestens das Zwanzigfache des Formkasten- bzw. Formrahmeninhalts ausmacht.

Ein Anschlußstutzen Sa stellt die Verbindung zur jeweiligen Formvorrichtung her. Eine Klappe Sb dient zur Entleerung von abgelagerten Staub- und Sandteilchen. Eine Leitung T stellt die Verbindung zu einem Zyklon U her, und eine Leitung V führt vom Zyklon U zu einer Wasserringpumpe W bekannter Bauart. Die Wirkungsweise ist folgende:

Von der Formvorrichtung her kommt über den

Stutzen Sa schlagartig ein großer Schwall Abluft in den Vakuum-Großbehälter S und beruhigt sich dort, wobei mitgeführte Sand- und grobe Staubteilchen sich am Boden absetzen.

Kontinuierlich über die ganze Zykluszeit der FormvOrrichtung wird gleichzeitig eine verhältnismäßig kleine Menge Luft/Zeiteinheit aus dem VakuumGroßbehälter S über den verhältnismäßig kleinen Zyklon U zur Wasserringpumpe W abgesaugt und dort ins Freie geleitet. Dabei scheidet der Zyklon U restliche Feinstaubteilchen aus, und die Wasserringpumpe W bindet die restlichen feinsten Staubteilchen und führt diese zusammen mit dem Abwasser

¹S ab.

Bei etwa über dreißigfachem Inhalt des Vakuum-Großbehälters S gegenüber dem Formkasten- bzw. Formrahmenhohlraum kann der Zyklon in Wegfall kommen, da dann die Vorabscheidung im Vakuum-

^ao Großbehälter S stark ist.

Die in Fig. 7 gezeigte Modellplattenanordnung kann beim Abformen komplizierter Modelle, beispielsweise von Elektromotorengehäusen mit eng gestellten, weit ausladenden Kühlrippen, bei den in den

^a5 Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtungen an Stelle der dort gezeigten Modellplattenträger C und Q Verwendung finden, um auch in solchen Fällen die angesti ebte hohe Sandverdichiung in Modellnähe zu erzielen, wo die Sandreib'tngskräfte am Modell groß sind. Dies ge-

3<> schieht in der Weise, daß man das senkrecht zur Modellplattenebene verschiebbar geführte Modell in Koordination mit der Preßbewegung in die Modellplatte eintauchen läßt.

Bei der dargestellten Anordnung ist der Modellplattenträger C mit einer Modellplatte D bestückt, in welcher das Modell X vertikal zur Modellplattenebene verschiebbar geführt ist. Das Modell X ist auf einem Modellträger Xa befestigt, der sich seinerseits über eine Rückholfeder Cg am Modellplattenträger C abstützt und einen nach oben ragenden Schubzapfen Xb aufweist. Taucht beim Pressen der Modellplattenträger C in den Formrahmen A ein, so wird durch den sich am Gegenpreßstempel Ed abstützenden Schubzapfen Xb das Modell X in seiner absoluten räumlichen Lage festgehalten, d. h. es taucht in die sich nach oben bewegende Modellplatte D ein. Dabei bewirkt die Reibung der an den vertikalen Modellflächen anliegenden Sandpartien eine verstärkte Verdichtung derselben, die sich besonders stark in den engen Räumen zwischen abstehenden Vertikalrippen des Modells X, beispielsweise eines Elektromotorengehäuses, auswirkt.

Eine gute Verdichtung in Modellnähe kann auch in nicht dargestellter Weise durch ähnliche Anordnung eines Hilfsverdichtungskörpers oder durch Befestigung eines vom Gegenpreßstempel vertikal nach unten ragenden Kranzes von fingerartig ausgebildeten Hilfsverdichtungselementen an diesem Gegenpreßstempel erzielt werden, die beim Preßvorgang in entsprechende Ausnehmungen der Modellplatte eintauchen.

Diejenigen vertikalen Oberflächen des Hilfsverdichtungskörpers bzw. der Hilfsverdichtungselemente, die den nahegelegenen vertikalen Modell-Oberflächenbereichen zugekehrt sind, sind beispiels- \» -ise durch Querriffelung so gestaltet, daß sie extrem sandmitnehmend wirken.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Gießformen aus binderhaltigem Formsand, bei dem aus einer Sandkammer über einen diese Sandkammer abschließenden, gegebenenfalls auch als Preßpiatte wirkenden Rost der Formsand unter Venturirohrwirkung in einen Formkasten oder -rahmen geschossen wird, wobei die gegenüberliegende an- dere Öffnung des Formkastens von einer Modellplatte verschlossen ist, die an eine Vakuumquelle anschließbar ist, und wobei nach dem Füllen des Formkastens eine zusätzliche Verdichtung des Sandes durch eine Relativbewegung zwischen *5 Modellplatte und Schießrost vorgenommen wird und nach dem Trennen von Mode.'lplatte und Formteil die Formhälften zu einer abgießbereiten Form fertiggestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ^ao

a) ein Schießrost mit Rostspalten von mindestens 50 mm Breite verwendet wird,

b) der Formkastenhohlraum filterlos über Absaugöffnungen, deren Gesamtquerschnitt in cm² mindestens dem Absaugvolumen in Liter *5 entspricht, an einen, eine Sandabsetzmulde enthaltenden Vakuumgroßbehälter mit mindestens dem 20fachen Volumen des Formkastenhohlraumes angeschlossen und auf mindestens 0,08 at Unterdruck vorevakuiert 3<> wird, wobei der Vakuumgroßbehälter kontinuierlich mittels einer Wasserringpumpe evakuiert wird,

c) zum Einschießen des Sandes dieser in der Sandkammer zur Herbeiführung der Venturirohrwirkung vor dem Durchtreten durch den Schießrost auf eine Querschnittsfläche von etwa 10 dm² bis 20 dm² eingeschnürt wird und der Formkastenhohlraum schlagartig mit dem vollen Unterdruck von mindestens 0,2 at Unterdruck beaufschlagt und dieser Unterdruck nach dem Einschießen des Sandes zunächst aufrechterhalten wird,

d) sodann nachverdichtet, der Unterdruck aufgehoben und die Form oder Formhälfte von der Modellplatte getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vakuumgroßbehälter und Wasserringpumpe ein Zyklon zwischengeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Füllrahmen diese mit Evakuierungsöffnungen versehen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Sandkammer befindliche Formsandvolumen oberflächlich und seitlich mit atmosphärischer Luft beaufschlagt und durchsetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum getrennten Herstellen von Ober- und Unterkastenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachverdichten mittels der Modellplatte geschieht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Herstellen von kastenlosen Formen nach dem Matchplate-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachverdichten durch Bewe gung der mit dem Formrahmen verbundenen Preßplatte relativ zur Modellplatte erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrecht relativ zur Modellplatte bewegbare Modell während eines Teils des Nachverdichtungsweges einen konstanten Abstand zur Preßplatte hat.

8. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von von oben nach unten geschossenen Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorevakuieren die Schießöffnungen des Schießrostes verschlossen und zum Einschießen wieder geöffnet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formsand im Zuge seiner zusätzlichen Venturibeschleunigung auf eine Strecke eingeschnürt wird, die mindestens einem Viertel des Einschnürungsumfanges gleichkommt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Oberkante der Venturiengstelle in der Sandkammer befindliche Formsandmenge im wesentlichen gleich dem Formkasten- bzw. Formrahmeninhalt ist und daß das in der Sandkammer befindliche Formsandvolumen über, im Bereich oberhalb der oberen Venturierweiterung selbst befindliche Öffnungen größeren Querschnitts der Sandkammercandung und über, im Bereich der Venturiengstelle sowie im Bereich der unteren Venturierweiterung befindliche Öffnungen kleineren Querschnitts mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird, wobei das Verhältnis der Luftströme größeren Querschnitts zu denjenigen kleineren Querschnitts so eingestellt ist, daß sich in der Sandkammer über den ganzen zeitlichen Ablauf des Schusses hinweg von der Sandoberkante bis zum Schießrost hin ein Druckabfall einstellt, der insbesondere im Bereich oberhalb der Venturiengstelle beim Schuß ein Abreißen der Sandströmung verhindert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei oben offener Sandkammer die Oberkante des in der Sandkammer befindlichen Sandvolumens etwa dreimal so hoch über den obersten seitlichen Lufteintrittsöffnungen der Sandkammer liegt wie das Maß des horizontalen Abstandes dieser Lufteintrittsöffnungen vom Außenrand der Venturiengstelle.

12.. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von von unten geschossenen Formteilen, insbesondere auch von Formoberteilen, unter Verwendung einer im Aufriß U-förmig ausgebildeten Sandkammer, deren einer U-Schenkel (Hauptschenkel) sich unterhalb des Formkasten bzw. -rahmens befindet und deren anderer U-Schenkel (Seitenschenkel) sich unterhalb eines Sandfallrohres befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des in dem Seitenschenkel der Sandkammer befindlichen Formsandes mindestens auf dem eineinhalbfachen Volumen des zu beschießenden Formkastens bzw. -rahmens gehalten und daß der Sandpegel im Seitenschenkel höher als im Hauptschenkel gehalten wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Sandkammer befindliche Formsand über, im Sandkammerhauptschenkel im Bereich unterhalb der unteren Venturierweiterung befindliche Öffnungen und

über, im Bereich der U-Biegung der Sandkammer sowie im Bereich des U-Seitenschenkels befindliche Öffnungen mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird.

14. Anwendung des Verfahrens na:h einem der Ansprüche 1 bis 13 auf die Herstellung horizontal geteilter kastenloser Sandformen nach dem Ma tchplate- Verfahren.

15. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit mindestens einer venturirohrartig ausgebildeten Sandkammer, die einen die eine öffnung eines Formkastens bzw. -rahmens abschließenden, als Preßplatte wirksamen Schießrost aufweist, und mit einer die andere Öffnung des Formkastens bzw. ¹S -rahmens abschließenden, hohlen Modellplatte, deren Inneres einerseits über Evakuierungsdüsen mit dem Formkasten- bzw. Formrahmenraum verbunden und andererseits über eine ein Steuerventil enthaltende Evakuierungsleitung an eine *° Vakuumquelle anschließbar ist, und wobei Preßplatte und Modellplatte relativ zueinander verschiebbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die Rostschlitze (Ef) des Schießrostes (Ed; *5 Hb; LcS haben eine kleinste lichte Breite von mindestens 50 mm,

b) die Modellplatte (D) ist in den Formkastenbzw. Formrahmenraum einführbar, und die Evakuierungsdüsen (Cb) der Modellplatte befinden sich in der Nähe des Modellplanenrandes,

c) der Querschnitt der Evakuierungsleitung (Ca) ist, in Quadratzentimetern gemessen, mindestens so groß wie das in Litern gemessene Maß des Formkasten- bzw. Formrahmenraumes,

d) die Vakuumquelle ist ein als Großbehälter ausgebildeter Vakuumbehälter (S), dessen Rauminhalt mindestens dem Zwanzigfachen des Formkasten- bzw. Fornirahmenraumes entspricht, der außerdem an seiner tiefsten Stelle eine Sand- bzw. Staubsammelmulde mit kontinuierlicher oder intermittierender Sand- bzw. Staubentnahme (Sb) aufweist und der an eine Wasserringpumpe ( HO angeschlossen ist, und

e) ein Luftfilter (U) ist zwischen dem Vakuum-Großbehälter (S) und der Wasserringpumpe ( HO in der Evakuierungsleitung 5<> (Ca, T, V) angeordnet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellplatte ein an einem hohlen, evakuierbaren Modellplatenträger befestigbarer, das Modell (G) aufnehmender, mit nur wenigen oder gar keinen Evakuierungsdüsen (Da) ausgestatteter, plattenförmiger Einsatz (D) ist und daß der diesen Einsatz rahmenartig umfassende ModellplaUentriigerrand die überwiegende Mehrzahl aller Evakuu-rungsdüsen (Cb) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch ein zweistufiges Ventil (Cc, Cd) zur Steuerung des Evakuierungs- und Schieß-Unterdruckes.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 *5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Vakuum-Großbehälter (S) und der Wasserringpumpe (W) in der Evakuierungsleitung (T, V) angeordnete Luftfilter ein Zyklonabscheider (U) ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, mit Formkasten, dadurch gekennzeichnet, daß zwei den Formkasten oben und unten einrahmende Füllrahmen (Ba, Bb) vorgesehen sind, die jeweils als Hohlrahmen ausgebildet sind, deren Rahmenhohlraum an die Evakuierungsleitung (Ca) anschließbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, mit Formrahmen zum kastenlosen Formen, dadurch gekennzeichnet, daß der der Preßplatte zugewandte Teil und der der Modellplatte (D) zugewandte Teil des Formrahmens jeweils als Hohlrahmen ausgebildet ist, dessen Rahmenhohlraum an die Evakuierungsleitung (Ca) anschließbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, zum Schießen von oben nach unten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schießrost (Ed; Lc) der Sandkammer (E; L) einen parallel zur Schießrostebene verschiebbaren, im wesentlichen vakuumdicht abschließenden Schieber als Verschlußorgan aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an die dem Schießrost ( Ed; Lc) zugewandte Venturierweiterung anschließende Teil der Sandkammer (E; M; L; H) einen größeren Querschnitt hat als der sich an die jenseits der Venturiengstelle gelegene andere Venturierweitsrung anschließende Sandkammerteil.

23. Sandkammer nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Venturiengstelle der Sandkammer (E; L) mindestens gleich einem Viertel des Umfanges dieser Engstelle ist, daß die dem Formkasten bzw. -rahmen (A; PO) zugewandte Venturierweiterung der Sandkammer einen Neigungswinkel von mindestens gleich dem Schüttwinkel des zu schießenden Formsandes hat und daß dieser Teil so bemessen ist, daß sein Rauminhalt plus dem Rauminhalt der Venturiengstelle gleich dem Formkasten- bzw. Formrahmen-Rauminhalt ist.

24. Sandkammer nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich oberhalb der oberen Venturierweiterung und im Bereich dieser Venturierweiterung selbst Lufteintrittsdüsen (Ec) größeren Querschnitts und im Bereich der Venturiengstelle sowie im Bereich der unteren Venturierweiterung Lufteintrittsdüsen (Eb) kleineren Querschnitts in der Sandkammerwandung angeordnet sind und daß für eine zu schießende Sandmenge von 200 Litern der Gesamtquerschnitt der Lufteintrittsdüsen größeren Querschnitts 500 cm² und der Gesamtquerschnitt der Lufteintrittsdüsen kleineren Querschnitts 120 cm² beträgt, und daß diese Verhältnisse sinngemäß für andere Sandvolumina gelten.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20 zum Schießen von unten nach oben, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der im Aufriß U-förmigen Sandkammer in dem unter dem Schießrost (Hb) befindlichen Hauptschenkel unterhalb dessen Venturierweiterung.ferner im BerHch der U-Biegung und im Bereich des U-Seitenschenkels Lufteintrittsdüsen (Hd) angeordnet sind, deren Gesamtquerschnitt für eine zu schießende Sandmenge von 200 Litern 900 cm² beträgt

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und daß dieses Verhältnis sinngemäß für andere nicht vermeiden.

Sandvolumina gilt. Bei den meisten Verfahren zeigt sich außerdem der

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch Nachteil, daß bei ganz allgemein ungleichmäßiger gekennzeichnet, daß die Lufteintnttsdüsen (Ec,- Formhärte die größte Härte an der Formrückseite er-Hd) jeweils in eine Vielzahl von Einzelkanälen 5 zielt wird, wo sie nicht in so hohem Maße benötigt unterteilt sind oder/und zum Sandkammerinneren wird, während die nahe der Teilcbene gelegenen und hin ein mit Abstand von der Düsenmündung vor- die dort befindlichen modellnahen Formbereiche, in gesetztes Prallblech aufweisen. welchen wegen der angestrebten hohen Genauigkeit

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 der Formkonturen die größte Formhärte erwünscht bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell ^lo ist, gerade eine auch durch die Sandreibung am Modell (Λ") in der Modellplatte (D) senkrecht zur Mo- verursachte geringere Härte aufweisen. Außerdem dellplattenebcne verschiebbar geführt und durch zeigen bekanntlich insbesondere mit großer Preßkraft eine sich am Modellplattenträger (C) abstützende gepreßte Formen einen nicht unerheblichen »Rückfe-Feder (Cg) in Richtung zur Sandkammer (E) hin derungseffekt«, der sich beim und nach dem anschliebelastet ist und daß die Preßplatte mit einem auf ¹S ßcnden Aussenken störend bemerkbar macht (Bocdas Modell einwirkenden Betätigungsorgan (Xb) nisch).

versehen ist. Aus der eingangs erwähnten DE-OS 24 03 199 ist

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 ein Uberdruckschießverfahren bekannt, bei welchem bis 27 zur Herstellung von Formen nach dem der Formsand unter Venturirohrwirkung aus einer Matchplate-Verfahren und bei welcher jeweils die ^io Sandkammer über einen als Preßplatte wirkenden Prcßplatte und der Venturiteil der oberen und der Rost in einen Formkasten bzw. -rahmen eingeschosunteren Sandkammer relativ zum Maschinenge- sen wird, dessen sandkammerabgewandte zweite öl fstell bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß nung von einer hohlen Modellplatte verschlossen ist, jeweils Preßplatte, Sandkammer (L) und zugehö- deren Inneres einerseits über Evakuierungsdüsen mit rige Fallrohrteile zu einer gemeinsam oewegbaren »5 dem Formkasten- bzw. Formrahmenraum verbunden Einheit zusammengefaßt sind. und andererseits über eine Evakuierungsleitung an

eine Vakuumquelle anschließbar ist, wobei nach dem

Einschießen des Formsandes in den Formkasten bzw.

-rahmen der schon durch das Einschießen vorverdicli-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- 3o tete Formsand mittels der Preßplatte nachverdichtet len von Gießformen aus binderhaltigem Formsand wird, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Die Evakuierung der Modellplatte hat bei diesem

Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 24 03 199 bekannten Verfahren in erster Linie den Zweck, die bekannt. Schießluft aus dem Formkasten bzw. -rahmen abzu-

Die Herstellung von Sandgießformen mittels 35 transportieren und dadurch den Überdruck-Schieß-Formmaschinen erfolgte bisher durch Rütteln, me- Vorgang zu unterstützen und zu optimieren. Das bechanisches Pressen, kombiniertes Rütteln und Pres- kannte Verfahren ist also kein reines Unterdrucksen, durch Vielstempelpressen, Pressen mit elastischer Schießverfahren im Sinne der vorliegenden Erfin-Preßeinheit (Gummimembran), Einblasen des dung.

Formsandes in den Formkasten mit anschließendem 40 Obwohl sich dieses bekannte Verfahren bestens mechanischen Nachverdichten oder durch Über- bewährt hat, ist es insofern noch verbesserungsbedruckschießen mit anschließendem mechanischen dürftig, als beispielsweise beim Schießen von Sanden Nachverdichten. Außerdem ist in der DE-PS von überhandformgerechter Qualität von oben nach 10 97 621 das Formsandeinschießen in den Formka- unten der in einer sich nach unten stark erweiternden sten mittels Unterdruck beschrieben. 45 Venturi-Erweiterung der Sandkammer befindliche

Beim Rütteln stört vor allem das unangenehme Ge- Sand zum Verhärten neigt, wodurch es beim Schießen rausch. Das mechanische Pressen ist zwar mit wenig in der Venturi-Engstelle zur Kraterbildung kommt. Geräusch verbunden, doch ist hierbei meist nur eine Diese Kraterbildung in der Venturi-Engstelle tritt

ungleichmäßige Verdichtung erzielbar. Vielstempel- auch schon bei Verarbeitung normaler Sande dann pressen haben den Nachteil, daß sich eine unebene 50 auf, wenn die horizontalen Abmessungen der Eng-Formrückfläche ergibt. Gleiches gilt mit Einschrän- stelle ein bestimmtes Maß überschreiten, kungen für das Pressen mit elastischer Preßeinheit. Aus diesen beiden Gründen — Verhärtung des San-

Das Einblasen des Formsandes in den Formkasten, des bei starker Venturi-Erweiterung nach außen und vor allem das seitliche Einblasen in den Formkasten, begrenzte horizontale Abmessungen der Venturihat den Nachteil der Sandstrahlgebläsewirkung und 55 Engstelle — war es bisher mit diesem bekannten Verführt folglich zu starkem Modellverschleiß, außerdem fahren nicht möglich, sehr große Formteile herzustelergibt sich hierbei an undichten Stellen eine starke len.

Umgebungsbelästigung durch umherfliegende Sand- Das in der DE-PS 10 97 621 beschriebene Unter

teilchen und Staub. Letztere tritt leider auch beim druckschießen würde nicht nur den Vorteil geringerer Überdruckeinschießen des Formsandes in den Form- 60 Lärmbelästigung und eines völlig staubfreien Arbeikasten auf, obwohl gerade dieses Verfahren in jung- tens bieten, sondern wegen seiner geringeren Lufteinster Zeit so weiterentwickelt werden konnte, daß sich Schlüsse auch die Möglichkeit eröffnen, den soeben eine im Vergleich zu früher wesentlich bessere und erwähnten »Rückfederungseffekt« zu mildern. Es gleichmäßigere Sandverdichtung ergibt, welch letztere konnte sich jedoch in der in der genannten Druckdurch mechanisches Nachverdichten noch gesteigert 65 schrift beschriebenen Form in der Praxis nichit durchwerden kann. Bedauerlicherweise läßt sich beim setzen und funktioniert insbesondere nicht bei der Überdruckeinschießen des Sandes in den Formkasten Verarbeitung von Formsanden mit großer innerer auch eine rroHdiche Lärmbelästigung der Umgebung Bindekraft, beispielsweise also von tongebundenen