DE2936173A1 - Vorrichtung zur herstellung von giessformteilen - Google Patents
Vorrichtung zur herstellung von giessformteilenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/02—Compacting by pressing devices only
- B22C15/08—Compacting by pressing devices only involving pneumatic or hydraulic mechanisms
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
3-
INVENTIO Aktiengesellschaft, 6052 Hergiswil NW (Schweiz)
Vorrichtung zur Herstellung von Giessformteilen
030016/0645
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung
von kastenlosen Giessformteilen.
Aus einem Ober- und einem Unterteil bestehende kastenlose Giessformen
sind bekannt. Gegenüber Giessformen in Kästen weisen sie den grossen Vorteil auf, dass der sehr starkem Verschleiss unterworfene
Formkastenkreislauf durch die Giesserei entfällt. Hingegen sind sie besonders bei stark unterschiedlicher Modellhöhe
bei der üblichen automatischen Fertigung mit dem Nachteil behaftet, dass der Formsand beim Verdichten mit einer Pressplatte
nur in den Bereichen über den hohen Modellteilen genügend, d.h. maximal verdichtet wird, in den übrigen Bereichen
hingegen resultiert nur eine ungenügende Verdichtung des Formsandes. Die unterschiedliche Verdichtung der Formteile führt
darum häufig zu Giessfehlern am Gussstück.
Um solche Fehler zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden,
nach dem Verdichten mit der Pressplatte das Giessformteil von der entgegengesetzten Seite durch Anheben des Modellträgers
einer Nachverdichtung zu unterwerfen. In der Praxis bringt aber diese Methode nur eine scheinbare Verbesserung, da beim Vorpressen
die Sandbereiche über den hohen Modellteilen bereits den Grenzwert der Verdichtung erreichen können. Beim Nachverdichten
wird dieser Grenzwert sehr schnell erreicht, sofern er nicht schon vom Vorverdichten her vorhanden ist, worauf die erwähnten
Sandbereiche jeder weiteren Verdichtung widerstehen, so dass die ungenügend verdichteten Sandbereiche nur minimal oder
überhaupt nicht mehr nachverdichtet werden.
Bei der Formenherstellung in Kästen wird bei unterschiedlich hohen Modellkonturen die Pressplatte in viele einzeln wirkende
Pressstempel aufgeteilt, von denen jeder nur einen kleinen Formsandbereich verdichtet. Auf diese Weise wird eine sehr gleichmassige
gute Verdichtung des ganzen Formteils erreicht, wobei aber der Modellkontur entsprechend, höher und tiefer liegende
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Sandabschnitte entstehen. Weil aber beim Pressen der auf den Formkasten aufgesetzte Sandeinfüllrahmen noch vorhanden ist,
können nach der Entfernung dieses Rahmens die über den Kastenrand vorstehenden Sandabschnitte abgetrennt werden, während die
tiefer als der Kastenrand liegenden Abschnitte nicht stören. Das bei der Verdichtung von Formteilen in Kasten bewährte Mehrstempelsystem
ist aber für die kastenlosen Formteile ungeeignet, weil die Verdichtung innerhalb des Formrahmens selbst
stattfindet und somit die unterschiedlich hohen Sandabschnitte alle unterhalb des Formrahmenrandes liegen und nicht abgetrennt
werden können. Nach dem schon wegen der Sandkontur schwierigen Ausstossen aus dem Formrahmen würde daher bei einem Unterteil
die notwendige ebene Standfläche für den Weitertransport und beim Oberteil die ebene Auflagefläche für die Beschwerplatte
fehlen.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, die ungenügende Verdichtung
bei der Herstellung kastenloser Giessformteile zu verbessern und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auch Giessformteile
mit stärk unterschiedlichen Modellkonturen gleichmässig gut verdichtet werden. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch
beanspruchte Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.
Anhand der schematischen Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen :
Figur 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung kastenloser Giessformteile in teilweise geschnittener
Darstellung,
Figur 2 ein Giessformteil nach der Verdichtung im Formrahmen in der Draufsicht und
Figur 3 eine aus Ober- und Unterteil bestehende Giessform beim Transport in die Giesserei im Schnitt.
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Auf einem Modellträger 1 ist ein Modell 2 befestigt, das unterschiedliche
Konturen aufweist. Der Modellträger 1 ruht auf einem Tragtisch 3 einer nicht weiter dargestellten Formstation
einer automatischen Giessereiformmaschine. Ein Formrahmen 4 zur Aufnahme des Formsandes und des durch Verdichten des Sandes geformten
Formteils 5 ist auf den Modellträger 1 aufgesetzt. Unterhalb einer Sandeinfülleinrichtung, von der in Figur 1 nur
der Einfülltrichter 6 sichtbar ist, befindet sich innerhalb des Formrahmens 4 eine mobile Presseinheit 7 zum Verdichten des
Formteils 5 in der Arbeitsstellung.
Das Unterteil der Presseinheit 7 ist als Pressplatte 8 ausgebildet,
die mittels bekannter durch die Pfeile 9 angedeuteter Druckmittel auf die Sandoberfläche des Formteils 5 gepresst
wird. Oberhalb der dicken Pressplatte 8 weist die Presseinheit einen Hohlraum 10 auf, in den ein ein Druckmittel 18 führendes
Anschlussrohr 11 mündet. In der Pressplatte 8 sind unter gleichen Abständen in der Platte verteilt, mehrere als Zylinder
ausgebildete Pressstempel 12 verschiebbar in Bohrungen 13 gelagert. Zur Abdichtung gegen das Druckmittel 18 und gegen den
Sand weisen die Bohrungen 13 Vorsprünge 14 auf, die als Lippendichtungen wirken. Die Pressstempel 12 enden unterhalb der
Pressplatte 8 mit nach aussen konischen Vorsprüngen 15 und innerhalb des Hohlraumes 10 mit zylindrischen Vorsprüngen 16. Im
Ruhezustand der Pressstempel 12 liegen die konischen Vorsprünge 15 auf der Pressplatte 8 auf, während die zylindrischen Vorsprünge
16 auf im Hohlraum 10 angeordneten Begrenzungsnocken aufliegen.
Im Betrieb arbeitet die Vorrichtung wie folgt :
Die nicht dargestellte Giessereiformmaschine setzt den leeren Formrahmen 4 auf den Modellträger 1 auf. Da sich die verfahrbare
Presseinheit 7 in diesem Zeitpunkt noch nicht zwischen Einfülltrichter 6 und Formrahmen 4 befindet, kann nun der Raum
im Formrahmen 4 über dem Modell 2 mit Sand gefüllt werden, der
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Λ-
von der Sandeinfülleinrichtung durch den Einfülltrichter 6 in den Formrahmen 4 hinabfliesst. Nach dem Füllen wird die Presseinheit
7 zwischen Einfülltrichter 6 und Formrahmen 4 gefahren und über der Sandfläche angehalten. Die Pressstempel 12 der
Presseinheit 7 befinden sich im Ruhezustand, so dass die Vorsprünge 15 zusammen mit der Pressplatte 8 praktisch eine Pressfläche
bilden.
Durch die Druckmittel 9 wird nun die Presseinheit 7 abgesenkt und die Pressplatte 8 mit den Vorsprüngen 15 auf die Sandfläche
gepresst, wodurch der Sand zum Formteil 5 verdichtet wird. Noch während dem Drücken der Pressplatte 8 auf das Formteil 5 wird
durch das Anschlussrohr 11 ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel 18 in den Hohlraum 10 gepresst. Das Druckmittel
wirkt nun zwischen den Begrenzungsnocken 17 auf die Grundfläche 19 der Pressstempel 12, wodurch diese von den Begrenzungsnocken
angehoben und mit gleicher Kraft aus dem Hohlraum 10 gepresst werden. Je nach der Vorverdichtung des Formteils 5 stossen die
Pressstempel 12 mehr oder weniger tief in den Sand ein und bewirken auf diese Weise ein kräftiges Nachverdichten der nur
wenig vorverdichteten Sandbereiche, so dass praktisch ein gleichmässig und genügend verdichtetes Formteil 5 erhalten wird.
Nach dem Nachverdichten wird das Druckmittel 18 aus dem Hohlraum 10 abgesogen, wodurch die Pressstempel 12 in den Ruhezustand
zurückbewegt werden. Darauf wird die Presseinheit 7 aus dem Formrahmen 4 gehoben und aus dem Bereich des Formrahmens 4
gefahren. Danach transportiert die Giessereiformmaschine den Formrahmen 4 mit dem Formteil 5 zu einer nicht gezeigten Ausstossstation,
womit die Formstation zur Herstellung des nächsten Formteils bereit ist.
Das mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellte Formteil
weist nun eine ebene Oberfläche 2 0 auf* die vom Nachverdichten der Pressstempel herrührend nur von regelmässig angeordneten
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kreisförmigen Vertiefungen 21 unterbrochen ist (Fig. 2), so dass das Ausstossen aus dem Formrahmen 4 problemlos ist. Bei
der fertigen Giessform ergibt die ebene Fläche 20 mit den Vertiefungen 21 beim Unterteil eine sichere Standfläche auf der
Tragplatte eines Transportwagens 22 und beim Oberteil eine geeignete Auflagefläche für eine Beschwerplatte 23 (Fig. 3).
Die Anordnung der Pressstempel in der Pressplatte unter gleichen Abständen erscheint zweckmässig, weil auf diese Weise das
Formteil in regelmässige Teilbereiche für die Nachverdichtung aufgeteilt wird, so dass auch beim Modellwechsel ein Formteil
erhalten werden kann, bei dem die Teilbereiche annähernd gleich verdichtet sind. Für Grossserien ist es aber auch denkbar, die
Pressstempel entsprechend dem verwendeten Modell unter verschiedenen
Abständen anzuordnen, wobei auch für die Pressstempel eine von der Zylinderform abweichende Gestalt vorgesehen werden
kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
Vorrichtung zum Herstellen kastenloser Giessformteile. In einem ersten Schritt wird der Sand im Formrahmen (4) mit einer Pressplatte
(8) einer Presseinheit (7) zu einem Giessformteil (5) vorverdichtet. In der Pressplatte (8) verschiebbar gelagerte
Pressstempel (12) werden durch ein in einen Hohlraum (10) der Presseinheit (7) eingeführtes Druckmittel (18) betätigt und bewirken
in einem zweiten Schritt eine Nachverdichtung des Giessformteils (5), wodurch ein annähernd gleichmässig verdichtetes
Giessformteil (5) entsteht. Dabei ist das Unterteil der Presseinheit (7) als der Vorverdichtung dienende Pressplatte (8) ausgebildet,
in deren Ausnehmungen (13) die Pressstempel (12) unter solchen Abständen voneinander angeordnet sind, dass nach dem
Verdichten eine von Vertiefungen (21) unterbrochene zusammenhängende Ausstoss- und Stand- oder Auflagefläche (20) des Formteils
(5) resultiert.
Figur 1
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Leerseite
Claims (8)
- PATENTANSPRUECHEVorrichtung zur Herstellung kastenloser Giessformteile, mit einem ein Modell tragenden Modellträger, einem auf den Modellträger aufsetzbaren Formrahmen zur Aufnahme des Formsandes einer Sandeinfülleinrichtung, einer zwischen Sandeinfülleinrichtung und Formrahmen verfahrbaren Presseinheit, welche einen mit einem Anschluss für ein Druckmittel versehenen Hohlraum aufweist sowie mehrere in den Hohlraum ragende der Nachverdichtung dienende verschiebbare Pressstempel, dadurch gekennzeichnet , dass das Unterteil der Presseinheit (7) als der Vorverdichtung dienende Pressplatte (8) ausgebildet ist, in deren Ausnehmungen (13) die Pressstempel (12) unter solchen Abständen voneinander angeordnet sind, dass nach dem Verdichten eine von Vertiefungen (21) unterbrochene zusammenhängende Ausstoss- und Stand- oder Auflagefläche (2 0) des Formteils (5) resultiert.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstempel (12) unter gleichen Abständen voneinander in der Pressplatte (8) angeordnet sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ausnehmungen (13) mit VorSprüngen (14) versehen sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstempel (12) als Zylinder
ausgebildet sind.030016/06452336173 - 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Pressstempel (12) unterhalb der Pressplatte (8) nach aussen konische Vorsprünge (15) und im Hohlraum (10) zylindrische Vorsprünge (16) aufweisen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass im Hohlraum (10) Begrenzungsnocken (17) für die Pressstempel (12) angeordnet sind.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Anschluss (11) für ein hydraulisches Druckmittel (18) ausgebildet ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Anschluss (11) für ein pneumatisches Druckmittel (18) ausgebildet ist..030016/0645
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