DE2712489C3

DE2712489C3 - Vorrichtung zum Einfüllen und Verdichten des Formsandes bei der Herstellung von Sandformen für Gießereizwecke

Info

Publication number: DE2712489C3
Application number: DE19772712489
Authority: DE
Inventors: Norbert 4030 Ratingen Ohle
Original assignee: Gustav Zimmermann Maschinenfabrik 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Gustav Zimmermann Maschinenfabrik 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1977-03-22
Publication date: 1980-07-24
Also published as: DE2712489A1; DE2712489B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen und Verdichten des Formsandes bei der Herstellung von Sandformen für Cießereizwecke, mit einem in senkrechter Richtung gegenüber einem Formkasten verfahrbaren Preß- und Schießkopf, der an seinem unteren Ende eine Preß- tmd SchießplfMe aufweist, mit Durchtrittsöffnungen in der Preß- und Schießplatte, mit einem die Preß- und Schießplatte umgebenden Rahmen und mit einer Modellplatte an der Unterseite des Formkastens, auf die ein Modell aufgelegt ist

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist 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 Der die Preß- und Schießplatte umgebende Rahmen ist so angeordnet und ausgebildet, daß er nur die Funktion eines Füllrahmens oder eines Führungsrahmens erfüllen kann, da er immer auf dem oberen Rand des

Formkastens zur Auflage kommt

Die im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Formsandes im Formkasten 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. Wenn nach Beendigung des Preßvorgangs ein etwa gleichmäßiger Verdichtungsgrad des Formsandes bzw. der fertigen Form gewährleistet sein soll, wird z. B.

bei einem in der Mitte liegenden Modell der über diesem angehäufte Formsand eine geringere Höhe haben müssen als Ober den seitlichen Querschnittsbereichen. Dies läßt sich jedoch mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art nicht erreichen.

JO Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung so auszubilden, daß sich das Anhäufen des Formsandes über den Querschnittsbereich des Formkastens hin in unterschiedlicher Höhe und jeweils immer so erreichen läßt,

J5 daß in dem oberhalb des Modells liegenden Querschnittsbereich weniger Formsand liegt als in den benachbarten Bereichen.

Zur Losung dieser Aufgabe wind erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Rahmen als im gandbereich des

Formkastenquerschnitts zwischen der Innenwand des Formkastens und der Preß- und Schießplatte in

senkrechter Richtung beweglicher und mit Preßdruck beaufschlagbarer Ausgleichsrahmen ausgebildet ist

Liegt also das Modell z. B. im mittleren Bereich des

Formkastenquerschnitts 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

V) umgekehrt das Modell z. B. eine Ringform hat und im 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 des Modells befindliche Raumvolumen so stark begrenzt, daß dort weniger Formsand Platz findet als in dem mittleren Bereich.

Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann in einfacher Weise eine im wesentlichen gleichmäßige

μ Verdichtung der fertiggepreßten Sandform gewährleistet werden.

Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, von denen eine darin besteht« daß der Ausgleichsrahmen das untere Ende des

h"' Preß- und Schießkopfes umgibt 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 Ansgleicbsrahmen auf diese Art mit dem Preß- und Scbießkapf 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 Antriebs als um den Umfang des Preß- und Schießkopfes verteilt angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgebildet sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Preß- und Schießplatte 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.

Günstig ist es ferner, wenn der lichte Innenquerschnitt des Ausgleichrahmens und der von diesem umgebene Teil des Preß- und Schießkopfes kreisförmig sind. Da die Formkästen meist eine rechteckigi; Form haben, können die zum Halten und Führen des Ausgleichsrahmens erforderlichen Antriebe in einfacher Weise in den Eckbereichen angeordnet werden.

Es ist bekannt, mit einer in senkrechter Richtung anhebbaren Modellplatte, die z. B. an einem Modellträger gehalten und geführt ist, von unten gegenzupressen. Die Verwendung einer derartigen Modellplatte ist aber im Zusammenhang mit der Erfindung von besonderem jo Vorteil, wenn der Modellträger in seinem oberen Teil einen dem Querschnitt des Formkastens entsprechenden Querschnittsteil aufweist u«d 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 Modellplatte verdichtet wird, bis sich diese in Höhe der unteren Stirnfläche des Formkastens befindet

Wenn diese Möglichkeit zum zusätzlichen Gegenpressen von unten vorgesehen wird, ergibt sich bei einer entsprechend angepaßten Stellung des Ausgleichsrahmens eine bessere Gleichmäßigkeit der Verdichtung.

Zum Anheben der Modellplatte wird man zweckmäßig einen hydraulischen Antrieb wählen, wobei es vorteilhaft sein kann, die Modellplatte über das hydraulische ivtedium mittels eines Impulsgenerators in Schwingung zu versetzen.

Es wurde zwar bisher immer nur von einem Pressen der Sandform von oben und gegebenenfalls von einem zusätzlichen Gegenpresseft 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 Modellplatte von unten her ausgeübt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen Diagonalschnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie 1-1 in F i g. 2,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung to entlang der Linie ΙΙΊΙ in F ig. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in einer ersten Stellung des Ausgleichsrahmens,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in einer anderen Stellung des Ausgleichsrahmens und mit t» einem anderen Modell,

F i g. 5 einen Teil-Längsühflitt durch die Vorrichtung in einer Ausführung mit einer in senkrechter Richtung verstellbaren Modellplatte,

Ein Preß- und Schießkopf to 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 verseben ist die mit ihrer Mittelachse schräg nach außen gerichtet sind und deren Querschnitt sich in diese Richtung hin etwa kegelförmig erweitert

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 U angepaßt ist Die äußere Form des Ausgleichsrahmens 14 ist quadratisch und dem lichten Innenquerschnitt eines Formkastens 15 angepaßt

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 10 gelenkig befestigt ist

An der Unterseite des Formkastens 15 liegt eine Modellplatte 17 an, deren Oberseite in den Fig. 1 bis 4 nur durch eine waagerechte Linie angedeutet ist und die ein Modell 18 bzw. 19 trägt (F i g. 3 bzw. F i g. 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 Ausgltichsrahmens 14 der Formsand in einer größeren Höhe in den Formkasten 15 eingeschossen werden kann als unterhalb der Preß- und Schießplatte Il bzw. oberhalb des Modells 18. Es steht deshalb in dem äußeren Randbereich des Formkastenquerschnitts eine größere Formsandmenge beim Verdichten zur Verfügung, wie es für die Erzielung einer gleichmäßigen Verdichtung der fertigen Form zweckmäßig ist

Gemäß Fig.4 ist auf die Modellplatte 17 ein ringförmiges Modell 19 aufgelegt, dessen größte Höhe sich in der Randzone des Formkastenquerschnitts befindet, während es im mittleren Querschnittsbereich kreisförmig ausgespart ist. Der Ausgleichsrahmen 14 ist ein Stück unter die Austrittsebene der Preß- 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 Sandform gewährleistet.

Wie aus Fig.5 erkennbar, kann die Modellplatte 17 vom oberen Querschn'ittsteil eines Modellträgers 20 umgeben sein, de; 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

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.

Durch entsprechende Beaufschlagung des Stellkolbens 21 kann von unten gegengepreßt werden, wobei sich die Modellplatte 17 bis in die im linken Teil der Fig.5 gezeigte Stellung anhebt. Entsprechend wird auch das Modell 18 tiefer in den Formsand hineingepreßt, wobei der entsprechende Hub durch die Pfeile 24 gekennzeichnet ist. Zusätzlich kann die Modellplatte 17 über das den Stellkolben 21 beaufschlagende hydraulisehe Medium und einen hier nicht dargestellten Impulsgenerator in Schwingungen versetzt werden, um die Verdichtungswirkung zu verbessern.

Es ist z. B. denkbar, beim Verdichten den Preß- und Schießkopf 10 und den Ausgleichsrahmen 14 nicht i> gleichzeitig oder gleichförmig mit Preßkraft zu beaufschlagen bzw. in senkrechter Richtung abzusenken, sondern dies nur mit dem Preß- und Schießkopf 10 oder mit dein AusgieiciiMaiiiiieii 14 /u tun. wiiüci uic Antriebe 16 entsprechend zu betätigen sind. Ein ->o Vorverdichten kann z. B. bei noch stehendem Preß- und Schießkopf 1Ö durch Absenken des Ausgleichsrahmens und auch entsprechendes Anheben der Modellplatte erfolgen, wenn z. B. im äußeren Randberzich eine größere Formsandmenge vorhanden ist.

Bezugsziffernliste:

10 Preß- und Schießkopf

11 Preß-und Schießplatte

12 Durchtrittsöffnung

13 Durchtrittsöffnung

14 Ausgleichsrahmen

15 Formkasten

16 Antrieb

17 Modellplatte

18 Modell

19 Modell

20 Modellträger

21 Stellkolben

22 Aussparung

23 Leitung

24 Pfeil

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Einfüllen und Verdichten des Formsandes bei der Herstellung von Sandformen für Gießereizwecke, mit einem in senkrechter Richtung gegenüber einem Formkasten verfahrbaren Preß- und Schießkopf, der an seinem unteren Ende eine Preß- and Schießplatte aufweist, mit Durchtrittsöffnungen in der Preß- und Schießplatte, mit einem die Preß- und Schießplatte umgebenden Rahmen und mit einer Modellplatte an der Unterseite des Formkastens, auf die ein Modell aufgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen als im Randbereich des Formkastenquerschnitts zwischen der Innenwand des Formkastens (15) und der Preß- und Schießplatte (11) in senkrechter Richtung beweglicher und mit Preßdruck beaufschlagbarer Aiwgleichsrahmen (14) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsrahmen (14) das untere Ende des Preß- und Schießkopfes (10) umgibt und durch diesen mit Preßdruck beaufschlagbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsrahmen (14) durch am Preß- und Schießkopf (10) angeordnete Antriebe (16) gehalten und verstellbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (16) als um den Umfang des Preß- und Schießkopfes (10) verteilt angeordnete Kolben-Zylinuer-Anordnungen ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einen' der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß- und Schießplatte (U) in ihrem Ri ^bereich schräg nach außen gerichtete Durchtrittsöffnungen (13) aufweist

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der lichte Innenquerschnitt des Ausgleichsrahmens (14) und der von diesem umgebene Teil des Preß- und Schießkopfes (10) kreisförmig sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche unter Verwendung einer in senkrechter Richtung verfahrbaren Modellplatte, die mittels eines Modellträgers gehalten und geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modellträger (20) in seinem oberen Teil einen dem Querschnitt des Formkastens (15) entsprechenden Querschnittsteil aufweist und mit diesem den Formkasten (15) nach unten hin verlängert, wenn sich die Modellplatte (17) in ihrer unteren Endstellung befindet, und daß der Formsand von unten her mit der Modellplatte (17) verdichtet wird, bis sich diese in Höhe der unteren Stirnfläche des Formkastens (15) befindet

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 unter Verwendung eines hydraulischen Antriebs für die Modellplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellplatte (17) Ober das hydraulische Medium mittels eines Impulsgeneraton in Schwingungen versetzt wird.