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Vorrichtung zum Einfüllen und Verdichten des
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Formsandes bei der Herstellung von Sandformen für Gießereizwecke Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen und Verdichten des Formsandes
bei der Herstellung von Sandformen für Gießereizwecke, mit einem in senkrechter
Richtung gegenüber einen Formkasten verfahbaren Preß- und Schießkopf, der an seinem
unteren Ende eine Preß- udn Schießplatte aufweist, mit Durchtrittsöffnungen in der
Preß- und Schießplatte und mit einer Modellplatte an der Unterseite des Formkastens,
auf die ein Modell aufgelegt ist.
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Bei einer derartigen Vorrichtung ist die Preß- und Schießplatte so
bemessen und ausgelegt, daß sie die Oberseite des Formkastens vollständig abdeckt.
Mit dem durch die Durchtrittsöffnungen hindurchgeschossenen Formsand wird der Formkasten
im wesentlichen gleichmäßig gefüllt.
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Dies ist aber insofern nachteilig, als zur Erzielung einer möglichst
gleichmässigen Verdichtung für den neben dem Modell liegenden Querschnittsbereich
eine größere Formsandmenge benötigt wird als für den über dem Modell liegenden Bereich.
Befindet sich also das Modell z.B. in der Mitte, so wird über diesem der Formsand
in einer geringeren Höhe angehäuft werden müssen als über den zeitlichen Querschnittsbereichen,
wenn nach Beendigung des Preßvorganges ein etwa gleichmässiger Verdichtungsgrad
des Formsandes bzw. der fertigen Form gewährleistet sein soll.
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Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich das Anhäufen des Formsandes
über den Querschnittsbereich des Formkastens hin in unterchiedlicher Höhe und jeweils
immer so erreichen läßt, daß in des oberhalb des Modells liegenden Querschnittsbereich
weniger Formsand liegt als in den benachbarten Bereichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
in einem zwischen der Innenwand des Formkastens und der Preß- und Schießplatte liegenden
Randbereich des Formkastenquerschnitts ein in senkrechter Richtung beweglicher Ausgleichsrahmen
angeordnet ist.
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Liegt also das Modell z.B. is mittleren Bereich des Formkastenwquerschnitts
und wird dort deshalb weniger Formsand benötigt als im äußeren Randbereich, so kann
sich der Ausgleichsrahmen ein Stück oberhalb der Preß-und Schießplattenebene befinden,
so daß in diesem Raum eine höhere Formsandfüllung möglich ist. Wenn umgekehrt das
Modell z.B. ein Ringform hat und ii wesentlichen die äußeren RAndbereiche des Formkastenquerschnitts
einnimmt, wird der Ausgleichsrahmen so weit abgesenkt, daß er ein Stück unterhalb
der Preß-und Schießplattenebene liegt und das oberhalb das Modelle befindliche Raumvolumen
so stark begrenzt, daß dort weniger Formsand Platz findet als in den Mittleren Bereich.
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Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann in einfacher Weise eine im
wesentlichen gleichmäßige Verdichtung der festiggepreßten Sandform gewährleistet
werden.
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Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
beschrieben, von denen eine duin besteht, daß der Ausgleichsrahmen das untere Ende
des Preß-und Schießkopfes uagibt und durch diesen mit Preßdruck beaufschlagbar ist.
Da der vom Ausgleichsrahmen eingenommene Querschnittsbereich des Formkastens ja
auch
mit Preßdruck beaufschlagt werden muß, ist es am einfachsten,
den Ausgleichsrahmen auf diese Art mit dem Preß- und Schießkopf zu verbinden, wobei
es weiterhin zweckmässig ist, wenn der Ausgleichsrahmen durch am Preß- und Schießkopf
angeordnete Antriebe gehalten und verstellbar ist. Zur Verstellung des Ausgleichsrahmens
in senkrechter Richtung können z. B. Spindelantriebe oder dergleichen vorgesehen
werden. Vorteilhaft ist es aber besonders, wenn die Antriebe als um den Umfang des
Preß- und Schießkopfes verteilt angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgebildet
sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß die Preß- und Sohießplatte in ihrem Randbereich schräg nach außen gerichtete
Durchtrittsöffnungen aufweist, so daß durch diese der Formsand unmittelbar in den
unterhalb des Ausgleichsrahmens liegenden Querschnittsbereich hineingeschossen werden
kann.
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Günstig ist es ferner, wenn der lichte Innenquerschnitt des Ausgleichsrahmens
und der von diesem umgebene Teil des Pro- und Schießkopfes kreisförmig sind. Da
die Formkästen meist eine rechteckige Form haben, können die zum Halten und Führen
des Ausgleichsrahmens erforderlichen
Antriobe in einfacher Weise
in den Eckbereichen angeordnet werden.
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Es ist bekannt, mit einer in sentrechter Richtung anhebbaren Modellplatte,
die z.R. an einem Modellträger gehalten und geführt ist, von unten gegenzupressen.
Die Verwendung einer derartigen Modellplatte ist aber im Zusammenhang mit der Erfindung
von besonderem Vorteil, wenn der Modell träger in seinem oberen Teil einen dem Querschnitt
des Formkastens entsprechenden Querschnittsteil aufweist und mit diesem den Formkasten
nach unten hin verlängert, wobei sich die Modellplatte in ihrer unteren Endstellung
befindet, und wenn der Formsand von unten her mit der Modell platte verdichtet wird,
bie sich diese in Höhe der unteren Stirnfläche des Formkastens befindet.
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Wenn diese Möglichkeit zum zusätzlichen Gegenpressen von unten vorgesehen
wird, ergibt sich bei einer entsprechend angepaßten Stellung des Ausgleichsrahmens
eine bessere Gleichmäßigkeit der Verdichtung.
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Zum Anheben der Modellplatte wird man zweckmässig einen hydraulischen
Antrieb wählen, wobei es vorteilhaft sein kann, die Modellplatte über das hydraulische
Medium
mittels eines Impulsgeneratorsinschwingung zu versetzen.
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Es wurde zwar bisher immer nur von einem Pressen der Sandform von
oben und gegebenenfalls von einem zusätzlichen Gegenpressen mit der Modellplatte
von unten gesprochen. Dies geschah nur zur Vereinfachung der Beschreibung, denn
natürlich kann der wesentliche Teil des Preßdrucks auch bei oben angeordneter Modell
platte von unten her ausgeübt werden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen Diagonalschnitt durch
die Vorric-htung entlang der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 einen Querschnitt durch
die Vorrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 einen Längsschnitt durch
die Vorrichtung in einer ersten Stellung des Ausgleichsrahmens; Fig. 4 einen Längsschnitt
durch die Vorrichtung in einer anderen Stellung des Ausgleichsrahmens und mit einem
anderen Modell; Fig. 5 einen Teil-Längsschnitt durch die Vorrichtung in einer Ausführung
mit einer in senkrechter Richtung verstellbaren Modellplatte.
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Ein Preß- und Schießkopf 10 hat an seinem unteren Ende eine Preß-
und Schießplatte 11, die mit senkrecht nach unten gerichteten Durchtrittsöffnungen
12 und unmittelbar in ihrem Randbereich mit Durchtrittsöffnungen 13 versehen ist,
die mit ihrer Mittelachse schräg nach außen gerichtet sind und deren Querschnitt
sich in die Richtung hin etwa kegelförmig erweitert.
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Die Preß- und Schießplatte 11 ist, wie aus Fig. 2 erkennbar, kreisförmig
und wird von einem Ausgleichsrahmen 14 umgeben, dessen Innenquerschnitt also ebenfalls
kreisförmig und dem Außendurchmesser der Preß- und Schießplatte 11 angepaßt ist.
Die äußere Form des Ausgleichsrahmens 14 ist quadratisch und dem lichten Innenquerschnitt
eines Formkastens 15 angepaßt.
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Der Ausgleichsrahmen 14 ist im Bereich seiner vier Ecken jeweils durch
einen hydraulischen Antrieb 16 gehalten, der als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgeführt
und mit seinem anderen Ende am Preß- und Schießkopf lo gelenkig befestigt ist.
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An der Unterseite des Formkastens 15 liegt eine Modell platte 17 an,
deren Oberseite in den Fig. 1-4 nur durch eine waagerechte Linie angedeutet ist
und die ein Modell 18 bzw. 19 trigt (Fig. 3 bzw. Fig. 4). Unter
Bezugnahme
auf diese beiden Figuren soll jetzt die den Ausgleichsrahmen 14 betreffende Funktion
näher beschrieben werden: Gemäß Fig. 3 liegt auf der Modellplatte 17 ein Modell
18, das den mittleren Querschnittsbereich des Formkastens 15 einnimmt. Der Ausgleichsrahmen
14 ist jetzt durch die Antriebe 16 gegenüber der Preß- und Schießplatte 11 hochgefahren,
so daß unterhalb des Ausgleichsrahmens 14 der Formsand in einer größeren Höhe in
den Formkasten k15 eingeschlossen werden kann als unterhalb der Preß- und Schießplatte
11 bzw. oberhalb des Modells 18. Es steht deshalb in dem äußeren Randbereich des
Formkastenquerschnitts eine größere Formsandmenge beil Verdichten zur Verfügung,
wie es fffr die Erzielung einer gleichmässigen Verdichtung der fertigen Form zweckmässig
ist.
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Gemäß Fig. 4 ist auf die Modellplatte 17 ein ringförmiges Modell 19
aufgelegt, dessen größte Höhe sich in de Randzone des Formkastenquerschnittes befindet,
während es im mittleren Querschnittsbereich kreisförmig ausgespart ist. Der Ausgleichsrahmen
14 ist ein Stück unter die Austrittsebene der Pres- und Schießplatte 11 abgesenkt,
so daß in diesem äußeren Bereich Formsand in einer geringeren Höhe angefüllt wird
als in dem
mittleren, unterhalb der Preß- und Schießplatte 11 liegenden
Bereich, in dem das Modell 19 eine geringere Höhe bzw. ein geringeres Volumen hat.
Es ist also auch jetzt durch die Verwendung und entsprechende Stellung des Ausgleichsrahmens
14 eine gleichmässige Verdichtung bei der fertiggepreßten Sandforn gewährleistet.
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Wie aus Fig. 5 erkennbar, kann die Modeliplatte 17 von oberen Querschnittsteil
eines Modellträgers 20 umgeben sein, der an die untere Stirnseite des Formkastens
15 anschließt. Die Modellplatte 17 stützt sich auf einem hydraulischen Stellkolben
21 ab, der in einer kreisförmigen und die Funktion eines Zylinders übernehmenden
Aussparung 22 des Modellträgers 20 angeordnet ist. Die Unterseite des Stellkolbens
21 wird über eine Leitung 23 mit hydraulischem Druck beaufschlagt.
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Im rechten Teil der Fig. 5 befindet sich die Modellplatte 17 in ihrer
unteren Endstellung. Der obere Querschnittsteil des Modellträgers 20 verlängert
den Innenraum des Formkastens 15 ein Stück nach unten.
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Durch entsprechende Beaufschlagung des Stellkolbens 21 kann von unten
gegengepreßt werden, wobei sich die Modellplatte 17 bis in die is linken Teil der
Fig. 5 gezeigte Stellung anhebt. Entsprechend wird auch das
Modell
18 tiefer in den Formsand hineingepreßt, wobei der entsprechende Ilub durch die
Pfeile 24 gekennzeichnet ist. Zusätzlich kann die Modellplatte 17 über das den Stellkolben
21 beaufschlagende hydraulische Medium und einen hier nicht dargestellten Impulsgenerator
in Schwingungen versetzt werden, um die Verdichtungswirkung zu verbessern.
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Es ist z.B. denkbar, beim Verdichten den Preß- und Schießkopf lo und
den Ausgleichsrahmen 14 nicht gleichzeitig oder gleichförmig mit Preßkraft zu beaufschlagen
bzw. in senkrechter Richtung abzusenken, sondern dies nur mit dem Preß- und Schießkopf
1o oder mit dem Ausgleichsrahmen 14 zu tun, wobei die Antriebe 16 entsprechend zu
betätigen sind. Ein Vorverdichten kann z.B.
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bei noch stehendem Preß- und Schießkopf 10 durch Absenken des Ausgleichsrahmens
14 und auch entsprechendes Anheben der Modellplatte 17 erfolgen, wenn z.B. im äußeren
Randbereich eine größere Formsandmenge vorhanden ist.