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Verfahren zur Formherstellung
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Die Erfindung. betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Form gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren,
das zur Durchführung des sogenannten "Coldbox"-Verfahrens oder des "SO2"-Verfahrens"
geeignet ist, wobei Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder einem Raum zugeführt
wird, der durch eine Modellplatte und einen Formkasten begrenzt wird und wobei nach
dem Zusammentreffen des Formsandes ein Aushärtgas zum Durchdringen des Formsandes
und zum Aushärten desselben zur Ausbildung der Form zugeführt wird.
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Allgemein erfordert die Ausbildung einer Form mittels des "Coldbox"-Verfahrens
oder des "SO2"-Verfahrens verschiedene Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Preßeinrichtung
zum Zusammenpressen des Formsandes, eine Gasgebläseeinrichtung zum Einblasen des
Aushärtgases in den Formsand, eine Spanneinrichtung zum Verspannen der Formplatte
und des Formkastens, um ein Entweichen des Aushärtgases zu verhindern, usw. Die
Größen dieser Einrichtungen werden umso größer, je größer die zu bildende Form wird.
Die größere
Form erfordert weiter größere von dem Gasdruck zu erzeugende
Kräfte, die wiederum eine Konstruktion erfordern, die diesen Drücken bzw. diesen
größeren Kräften standhält.
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Ab einer bestimmten Größe der Form wird es schwierig, den Formsand
mechanisch zusammenzudrücken, wobei eine beträchtliche Zeit für ein zufriedenstellendes
Zusammendrücken erforderlich wird. In einigen Fällen ist es notwendig, den Sand
mit einem Werkzeug von Hand zusammenzupressen.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß das Zusammenpressen des Sandes und das Durchdringen des
Sandes mittels eines Aushärtgases auf einfache Weise durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sichergestellt, daß eine
ausreichende Menge Aushärtgas mit dem Sand in Berührung kommt,wobei.ein Entweichen
des Aushärtgases nach draußen verhindert wird.
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Weiter wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise
eine Form auf wirtschaftliche Weise bei geringen Kosten und ohne Umweltverschmutzung
hergestellt.
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Schließlich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Form geschaffen,
bei der der Sandverbrauch minimal ist.
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Die Erfindung schafft also ein Verfahren-zur Herstellung einer Form,
bei dem ein Formsand mit einem gasaushärtbaren
Binder einem von
einer Modellplatte und einem Formkasten begrenzten Raum zugeführt wird, der Formsand
zusammengepreßt wird, ein Aushärtgas dem Formsand zum Aushärten des letzteren zugeführt
wird, wobei man nach dem Einfüllen des Formsandes in den Raum die Oberseite des
Formsandes mit einer Folie gasdicht abdeckt, man den Raum mit einer Vakuumquelle
in Verbindung bringt, um den Raum zu evakuieren und dabei mittels der Folie zusammenzupressen,
man nach dem Entfernen der Folie einen Deckel mit einer Gaszuführöffnung auf die
Oberseite des Formkastens aufbringt, man den Raum durch die Gaszuführöffnung mit
einer Quelle für Aushärtgas in Verbindung bringt, und, man den Druck in dem Raum
vermindert und Aushärtgas zwangsweise von der Quelle in den Raum zum Durchdringen
des zusammengedrückten Formsandes und zum Aushärten desselben einführt.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht
einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim
Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung von Fig.
1 beim Zuführen von Aushärtgas zum Formsand; Fig. 3 eine Schnittansicht einer anderen
Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer
Form beim Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 4 eine Schnittansicht des in Fig.
3 gezeigten Gerätes beim Zuführen des Aushärtgases zum Formsand; Fig. 5 eine Schnittansicht
einer weiteren Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen
einer Form beim Zusammendrücken des Formsandes; und
Fig. 6 eine
Schnittansicht des in Fig. 5 gezeigten Gerätes beim Zuführen von Aushärtgas zum
Formsand.
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Eine Modellplatte 1 umfaßt einen Saugkasten 4 und ein auf der Oberseite
des Saugkastens 4 angebrachtes Modell 5.
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Der Saugkasten 4 weist eine darin ausgebildete Vakuumkammer 2 und
mehrere Entlüftungsöffnungen 3 in der oberen Wand auf, die mit der Vakuumkammer
2 in Verbindung stehen.
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Ein Formkasten 6 ist auf der Modellplatte 1 angeordnet.
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Der Formkasten 6 wird mittels Paß stiften, die nicht dargestellt sind,
festgelegt.
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Jede Entlüftungsöffnung 3 weist einen darin angeordneten Stopfen 7
auf, der ein Hindurchfallen des Sandes durch die öffnung verhindert.
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Der von der Modellplatte 1 und dem.Formkasten 6 begrenzte Raum wird
mit Formsand 8 gefüllt. Auf den Formsand 8 wird eine flexible Folie 9 aus Kunststoff
oder Gummi' in gasdichter Weise angeordnet. Ein Deckel 10 mit einer an seiner Unterseite
angeordneten Aussparung 11 und einer mittleren Gaszuführöffnung 12 ist in Fig. 2
dargestellt. Der Dekkel 10 wird so auf den Formkasten 6 gelegt, daß infolge der
Aussparung 11 zwischen der Unterseite des Deckels 10 und der Oberfläche des Formsandes
8 ein schmaler' Spalt entsteht.
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Auf dem Deckel wird zur Abdeckung der Gaszuführöffnung 12 eine Kappe
13 mit einer umgekehrten U-Form und einer Gaszuführöffnung 16 angeordnet. Der Raum
innerhalb der Kappe 13 steht mit einer Quelle 15 für Aushärtgas durch eine flexible
Leitung 14 und ein Absperrventil 17 in Verbindung (siehe Fig. 2). An dem einen Ende
der Vakuumkammer 12 ist eine Saugleitung 18 und am anderen Ende der Saugleitung
über eine Desodorierungseinrichtung eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die Vakuumpumpe
und die Desodorierungseinrichtung sind nicht dargestellt.
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Beim Herstellen der Form wird der Formkasten 6 auf die Modellplatte
1 gesetzt und der den gasaushärtbaren Binder enthaltende Formsand in den von der
Modellplatte 1 und dem Formkasten begrenzten Raum gefüllt. Dann wird die Oberfläche
des Formkastens 6 mit der Folie 9.gasdicht abgedeckt und die Vakuumpumpe eingeschaltet,
so daß der Raum innerhalb des Formkastens 6 durch die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungsöffnungen
3 evakuiert wird, so daß der Formsand 8 in dem Formkasten 6 mittels der Folie 9
so zusammengedrückt wird, daß er gleichmäßig verdichtet wird. Dieser Schritt ist
in Fig. 1 dargestellt.
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Darauf wird die Folie 9 entfernt und der Formsand 8 im oberen Teil
des Kastens 6 abgekratzt und entfernt, wodurch die Oberfläche des Formsandes eingeebnet
wird. Dann wird der Deckel 10 auf dem Formkasten 6 angeordnet und die Kappe 13,
deren öffnung. 16 durch die Leitung 14 mit der Quelle 15 für Aushärtgas verbunden
ist, auf dem Deckel 10 zur Abdeckung der Gaszuführöffnung 12 angeordnet.
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Zuerst wird die nichtdargestellte Vakuumpumpe angestellt und dann.das
Absperrventil 17 geöffnet, so daß das in der Quelle 15 erzeugte und gelagerte Gas
in den Formkasten durch die Leitung 14, die öffnung 16 der Kappe 13, der Gaszuführöffnung
12, der Aussparung 11 usw. eingeführt und eingesaugt wird. Das Aushärtgas wird dann
durch den Formsand 8 gesaugt und gelangt weiter durch die Stopfen 7, die Entlüftungsöffnungen
3, die Vakuumkammer 2 zur Saugleitung 18. Das Gas w-ird dann mittels der nichtdargestellten
Vakuumpumpe durchiAdie ebenfalls nichtdargestellte Desodorierungseinrichtung gesaugt.
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Nachdem der Formsand eine bestimmte Zeit mit dem Aushärtgas in Verbindung
gebracht wurde, wird die Kappe 13 entfernt, wobei die Vakuumpumpe weiter arbeitet,
um das restliche
Aushärtgas aus dem Formsand 8 herauszusaugen, woraufhin
dann ein Spülen zum Abschluß des Verfahrens zum Herstellen der Form stattfindet.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Hauptarbeit, d.h. das
Zusammendrücken des Formsandes und das Durchdringen desselben mittels des Aushärtgases
allein aufgrund der Saugwirkung der Vakuumpumpe erreicht. Diese Tatsache bietet
verschiedene Vorteile. Beispielsweise müssen die Modellplatte 1, der Formkasten
6, der Deckel 10 usw.
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nicht aus einer druckbeständigen Konstruktion sein, noch ist es erforderlich,
daß Vorkehrungen getroffen werden, um ein Entweichen des Aushärtgases zu verhindern.
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Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei
der Formsand 8 so zugeführt wird, daß längs der Oberfläche der Modellplatte 1 eine
im wesentlichen gleichförmige Formsanddicke entsteht (siehe Fig.. 3), woraufhin
dann nach dem gasdichten Aufbringen der Folie 9 auf den Formsand 8 das Zusammendrücken
des Formsandes 8 in der gleichen Weise wie in Fig. .1 und 2 dargestellt, durchgeführt
wird, woraufhin dann das Aushärtgas denFormsand durchdringt (siehe Fig. 4)., um
eine schalenartige Form zu erhalten. Bei.dieser Ausführungsform ist es möglich,
den Verbrauch von Aushärtgas und Formsand zu vermindern.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei
der eine Vorkehrung getroffen ist, um ein Eindringen von Umgebungsluft während des
Zusammendrückens und des Zuführens des Aushärtgases zu verhindern. In diesem Fall
ist die Folie 9 so groß, daß sie alles, einschließlich der Verbindung zwischen der
Modellplatte 1 und dem Formkasten 6 überdeckt. Zusätzlich wird während der Zuführung
des Aushärtgases eine weitere Folie .19 mit einer Öffnung 20 auf dem Deckel 10 angeordnet,
wie dies in Fig. 6
dargestellt ist, um ein Eindringen von Umgebungsluft
in den Formsand zu verhindern.
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