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Verfahren zur Herstellung von durch Unterdruck
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verfestigten Kernen aus binderfreiem. losem Sand Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von durch Unterdruck verfestigten Kernen, bestehend
aus einer den Kern umschließenden und die äußere Kontur des Kernes bildenden Kunststoffolie,
die einen losen, binderfreien Sand aufnimmt, wobei der von der Kunststoffolie umschlossene
Raum evakuiert ist.
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Es ist bekannt, aus binderfreiem, losem Sand bestehende GieB-formen
herzustellen, bei denen der Formhohlraum durch eine dünne Kunststoffolie begrenzt
ist, die durch einen im Innern der Gießform erzeugten Unterdruck gegen den Sand
gepreßt wird und diesen dadurch verfestigt. Mit Hilfe dieser durch Unterdruck verfestigten
Gießformen ist es möglich, praktisch fast jede beliebige Kontur herzustellen.
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Diese Gießformen, die in der Regel zweiteilig ausgebildet sind und
einen Unter- und einen Oberkasten aufweisen, erfordern für die Herstellung nur einen
geringen Arbeitsaufwand.
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Für die Herstellung einer Formkastenhälfte wird in der Regel die Kunststoffolie
über eine Modellplatte gelegt und an dieser angesaugt. Anschließend wird auf die
Folie eine Formkastenhälfte aufgesetzt und mit binderfreiem, losem Sand ausgefüllt.
Sofern der Formkasten einen festen Boden aufweist, findet jetzt unmittelbar die
Evakuierung des Innern des Formka-stens statt. Andernfalls muß auf die offene Seite
eine weitere Folie aufgelegt werden, wonach die Evakuierung beginnen kann. Nach
dem Evakuieren des Formkastens wird der Unterdruck aufgehoben, mit dem Folie Folie
gegen das Modell gesaugt worden ist. Nunmehr kann der Formkasten von der tIodellplatte
abgehoben werden, wobei die Folie die Kontur des Modells beibehält. Unterkasten
und Oberkasten werden getrennt voneinander hergestellt und anschließend zum Abguß
zusammengefügt.
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Derartige Gießformen haben sich insofern als ausgesprochen vorteilhaft
erwiesen, da das Herstellen der Formen nur einen geringen Arbeitsaufwand erfordert,
ein Guß mit sehr glatter
Oberfläche erhalten wird und das Aufbereiten
des Sandes nach erfolgtem Abguß entfällt.
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Für das Auspacken des Gußstückes aus dem Formkasten braucht lediglich
der Unterdruck in diesem aufgehoben zu werden.
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Das Herstellen der Gießformen stellt heute kein Problem mehr dar.
Anders sieht es hingegen bei der Herstellung von Kernen aus binderfreiem, losem
Sand aus. Da diese Kerne allseitig mit der Schmelze in Berührung kommen, müssen
deren Oberflächen allseitig als Formflächen ausgebildet sein. Es ist zwar möglich,
den Kern in Art einer kastenlosen Gießform - gemäß Patentschrift 2 407 878 - dadurch
herzustellen, daß ein Schlauch in einer zweiteiligen Form aufgeblasen und anschließend
mit Sand gefüllt und evakuiert wird. Diese Art der Herstellung erfordert zum einen
sehr teuere Formen und zum anderen sind die möglichen KernPormen insofern beschränkt,
da die Folie nicht beliebig dehnbar ist. Paßt man den Durchmesser der Folie an den
größten Kerndurchmesser an, so erhält man mit Sicherheit bei den Teilen des Kernes,
die einen geringen Durchmesser aufweisen, eine Faltenbildung der Folie. Faltenbildungen
führen
jedoch zu Gußfehlern. Dieses Verfahren ist somit nur für Kerne möglich, die sich
vorwiegend in einer Richtung erstrecken und deren Durchmesser sich nicht zu stark
verändern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dem in einfacher und kostengünstiger Weise Kerne von beliebiger Form und Größe
der eingangs genannten Art hergestellt werden können, ohne daß teuere Formen erforderlich
sind oder die genannten Nachteile auitreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst über
die Modellhälften in denen die negative Kernform einschließlich der erforderlichen
Kernmarken ausgebildet ist, je eine Kunststoffolie gelegt und mit Hilfe von Unterdruck
und gegebenenfalls Erwärmung an die Kontur der Modellhälften angesaugt wird, daß
vor dem Zusammenfügen der Modellhälften ein an eine Unterdruckwelle angeschlossenes
Evakuierungsrohr in den von den Folien umschlossenen Kernhohlraum -eingelegt wird,
daß anschließend loser, binderfreier Sand in den Kernhohlraum eingefüllt wird, der
das Evakuierungsrohr umgibt und
durch Vibrationen verdichtet wird,
und daß anschließend nach dem Verschließen der SandeinfU ffnung der Kernhohlraum
über das Evakuierungsrohr evakuiert wird, worauf zum Herausnehmen des fertigen Kernes
der Unterdruck in den Modellhälften aufgehoben wird.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemSßen Lösung kann das Evakuierungsrohr
in dem Kernhohlraum bei der Fertigstellung des Kernes dann eingespart werden, wenn
das Einfüllen des losen, binderfreien Sandes in den Kernhohlraum in einer Evakuierungskammer
erfolgt. Nach dem Einfüllen des Sandes werden die beiden Folienhälften umlaufend
miteinander verschweißt oder verklebt, wie dies z.B. aus der DT-AS 1 926 163 bekannt
ist.
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Der auf diese Weise "vakuumverpackte" Sand verfestigt sich dann unter
den normalen atmosphB.rischen Bedingungen und der Kern ist unbegrenzt lagerbar.
Der Kern muß dann lediglich bei der Verarbeitung, d.h. beim Gießen wieder an eine
Unterdruckquelle angeschlossen werden, um die entstehenden Gase abzuführen, so daß
der Kern seine Form beibehält.
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Das Verfahren ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
In diesen zeigen:
Fig. 1 eine Ilodellhalfte des herzustellenden
Kernes mit aufgezogener Folie und mit einem eingelegten Filterrohr, Fig. 2 wwei
zusammengefügte Modellhälften mit aufgezogenen, zwischenliegenden Folien und Filterrohr,
beim Einfüllen des Sandes in den Kernhohlraum und Fig. 3 eine fertig vorbereitete
untere Formkastenhälfte mit eingelegtem, erfindungsgemäßem Kern.
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In Fig. 1 bezeichnet 1 eine übliche Kern-Modellhälfte, die die Halbform
des Kernes 2 einschließlich der Kernmarken 3 aufweist. Die Kernmarken weisen zusätzliche
Marken 4 auf, die zur Zentrierung des mit Bohrungen versehenen Evakuierungsrohres
5 dienen.
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Uber die Modellhälften 1 ist in bekannter Weise eine Kunststoffolie
6 gelegt. Diese wird mit Hilfe von Uber die Leitung 7 erzeugten Unterdruck an die
Modellhälfte 1 angesaugt.
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Nachdem auf gleiche Weise eine zweite Nodellhälfte hergestellt ist,
werden beide Hälften zusammengefügt (Fig. 2) und dann mit losem, binderfreiem Sand
ausgefüllt und evakuiert. Der Sand wird unter Vibrieren durch die das Rohr 5 ungebende
Kernmarke 3 eingefüllt. Die Evakuierungsleitung ist in den Figuren mit 7 bezeichnet.
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Nach dem Evakuierung und somit dem Verfestigen des Sandes im Folien-Innenraum
wird eine Modellhälfte abgenommen. Der Kern 2 kann dann aus der verbleibenden Modellhalfte
herausgenommen werden.
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Die den Kern bedeckenden, aneinanderliegenden Folien 6 konnen jetzt
- falls es erforderlich ist - miteinander verschweißt und die überstehenden, nicht
benötigten Folienbeile, abgeschnitten werden. Der Kern ist nunmehr fertiggestellt.
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Nun wird in bekannter Art und Weise eine Formkastenhälfte 9 mit einem
Gießhohlrawm einschließlich Eingießtrichter 10, Gießkanäle 11, Steiger 12 und den
erforderlichen Kernmarken 13 hergestellt, in die dann der Kern 2 eingelegt wird,
worauf die zweite Gießformhälfte auf die erste aufgesetzt wird. Der
Abguß
erfolgt in bekannter Art und Weise. Während des Abgusses muß dann im Kern der Unterdruck
aufrechterhalten werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Kerne kompliziertester
Form herstellen. Es ist dabei auch denkbar, anstelle von zweigeteilten auch mehrfach
geteilte Kern-Modellhälften zu verwenden.
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L e e r s e i t e