DE3304148C1

DE3304148C1 - Verfahren und Einrichtung zum druckluftunterstuetzten Abheben und Aussenken von Modellen aus Giessformen

Info

Publication number: DE3304148C1
Application number: DE3304148A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Ing. 8877 Burtenbach Bühler
Original assignee: Individual
Current assignee: Eisengiesserei Buehler 89349 Burtenbach De GmbH
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1984-02-09
Also published as: EP0115848A2; US4593740A; EP0115848A3; JPS6338262B2; DE3482170D1; JPS59153547A; EP0115848B1

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Gießereiwesens und betrifft Verfahren und Form- oder Modelleinrichtungen zum druckluftunterstützten Aussenken der Modelleinrichtungen aus Gießformen. Bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet sind dabei die Herstellung von Gießformen aus bindetonhaltigem oder ähnlichem Formsand auf pneumatisch und/oder mechanisch verdichtenden Formmaschinen, wobei die Gießformen ggf. eine Modellsandschicht aus einem Formstoff mit thermisch aushärtendem Binder enthalten können.

Aus der Britischen Patentschrift 11 51 237 sind ein Verfahren und Einrichtungen zum Abheben ausgehärteter Formmaskenhälften und Kerne von der beheizten Form- bzw. Modelleinrichtung bekannt, wobei Druckluft durch mit Filterdüsen sanddicht verschlossene Bohrungen in der Modelleinrichtung gegen die Formmaskenhälften, bzw. Kerne geblasen wird.

Diese an sich einfache und wirtschaftliche Methode ist nicht ohne weiteres auf die Herstellung von Gießformen aus tongebundenen Naßgußsanden oder ähnlichen Formsanden übertragbar, weil diese Formstoffe in der Regel niedrigere Festigkeitswerte als kunstharzgebundener Maskenformstoff aufweisen.

Es hat sich nämlich beim druckluftunterstützten Aussenken von Modellen mit tiefen Formballen gezeigt, daß die Druckluft kurz nach Beginn des Aussenkvorganges mit hoher Geschwindigkeit durch den sich zwischen Formoberfläche und Modelleinrichtung bildenden Spalt entweicht und dabei Formsand von den Kanten des Formhohlraumes mitreißt, so daß Gußstücke mit erheblichen Graten an der Formteilung entstehen, die die Schleifkosten in der Putzerei in untolerierbarer Weise erhöhen.

Es ist auch bekannt, zur Unterstützung des Aussenkvorganges mechanische oder pneumatische Federn in den Modellen unter tiefen Formballen anzuordnen. Dadurch verteuert sich aber die Modelleinrichtung. Die Federn können außerdem Deformation der Formwand verursachen und eignen sich nicht für einen Dauerbetrieb in beheizten Modelleinrichtungen für Maskenformen.

Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art, sowie Form- und Modelleinrichtungen zu schaffen, mit dem bzw. mit denen auch Gießformen aus bindetonhaltigen Naßgußsanden unbeschädigt von der Modelleinrichtung abgehoben, bzw. diese aus den Gießformen ausgesenkt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Eine noch weitergehende Sicherheit und gleichzeitige Geräuschdämpfung wird erzielt, wenn zusätzlich nach Anspruch 2 verfahren wird.

Zur Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird eine Form- und Modelleinrichtung verwendet, die die Herstellung und Aufrechterhaltung einer ausreichend druckluftdichten Verbindung mit dem

mit aufstehendem Formkasten, und

Fig.3 eine Detailansicht nach Fig.2 kurz nach Beginn des Abhebevorganges.

Der Formteil der nach dem Unterdruckschießprinzip mit mechanischer Nachverdichtung arbeitenden Vakuum-Formmaschine besteht aus einem hohlen Modellplattenträger 1, der durch vertikale Trennwände 2 in eine zentrale Luftkammer 3 und eine diese umlaufend umgebende äußere Luftkammer 4 unterteilt ist. Die

Formkasten so lange gestattet, bis sich beim Abhebe-, io obere und untere Wandung der zentralen Luftkammer 3

bzw. Aussenkvorgang zwischen Modell- und Gießformoberfläche ein spaltförmiger luftgefüllter Raum gebildet hat.
Die druckluftdichte Verbindung kann rein metalli-

bilden eine obere und untere Modellplatte 5,5', die mit den jeweiligen Modellhälften 6, 6' belegt sind. Die Luftkammern 3, 4 können über ihnen jeweils zugeordnete Luftleitungen 7, 8 über eine nicht dargestellte

scher Art und durch Modellplattenrand und Formka- '5 Ventilschaltung sowohl gemeinsam als auch unabhängig

stenwand gebildet sein. Sie kann aber auch eine ggf. aufblasbare Elastomerdichtung zwischen Formkastenrand und Modellplatten- bzw. Formkastenträger umfassen. Der Modellplattenträger kann dabei zweckmäßig

voneinander mit Vakuum oder Luft beaufschlagt werden, wobei auch in den Kammern unterschiedlicher Druck erzeugt werden kann. Jede Luftkammer steht über Luftdurchtrittsöffnungen 9, die mittels eingesetzter

durch vertikale Trennwände in mindestens zwei, mit ²⁰ Filterdüsen oder aufgeklebter Siebfolien sanddicht

unterschiedlichen Drücken beaufschlagbare Luftkammern unterteilt sein. Dabei ist vorteilhaft eine zentrale Luftkammer unter — bzw. bei doppelseitig belegtem Modellplattenträger auch über — den Modellen

verschlossen sind, mit dem Innenraum eines oberen und unteren Formkastens 10,10' in Verbindung, der mittels nicht dargestellter Strippzylinder vertikal verstellbar ist. Die Formkästen sind so bemessen, daß ihre Innenwände vorgesehen und steht mit Luftdurchtrittsöffnungen in 25 eine beschränkte Wegstrecke an den lotrechten diesen in Wirkverbindung. Diese zentrale Luftkammer Außenwänden des Modellplattenträgers 1 und eines ist von einer zweiten Luftkammer umgeben, die mit ebenfalls vertikal verstellbaren oberen und unteren Luftdurchtrittsöffnungen außerhalb des Modellplatten- Schießkopfes 11, 11' gleiten können und dabei eine randes in Wirkverbindung steht. Über eine Ventilschal- ausreichend luftdichte Verbindung bilden. Die Schießtung können beide Luftkammern parallel geschaltet 30 köpfe 11, 11' haben Schießroste, die nach erfolgtem werden oder unabhängig voneinander mit Luft ver- Schuß geschlossen werden können und zur mechanischiedenen Druckes gefüllt, bzw. evakuiert werden. Zum sehen Nachverdichtung als Preßrost wirken.
Füllen des Formkastens mit Formsand, werden bspw. Während bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1

beide Kammern schlagartig unter Vakuum gesetzt. Zum der äußere Rand des Modellplattenträgers 1 mit dem Aussenken oder Abheben der Modelleinrichtung kann ³⁵ inneren Rand des Formkastens 10,10' die druckluftdichdagegen die äußere Luftkammer mit normalem te Verbindung bildet, ist bei dem Ausführungsbeispiel Außendruck verbunden und die zentrale Luftkammer nach den Fig.2 und 3 eine aufblasbare elastische mit Luft erhöhten Druckes beaufschlagt werden. Die Dichtung 14 zwischen dem Formkasten 10 und dem innere Luftkammer steht dabei zweckmäßig über eine Modellplattenträger 1 vorgesehen. Die Dichtung 14 ist Luftleitung mit eingebautem Differenzdruck-Rück- ⁴⁰ dabei in Ausnehmungen des Modellplattenträgers 1, der schlagventil mit einer Luftkammer unter oder in der in diesem Fall gleichzeitig als Formkastenträger Elastomerdichtung in Verbindung. Dadurch wird er- fungiert, eingesetzt und mittels Spannleisten 15 reicht, daß mit dem Ansteigen des Luftdruckes in der gehalten. Sie hat einen Ω-förmigen Querschnitt, und ihr zentralen Luftkammer die Elastomerdichtung gleichzei- Innenraum steht über Luftkanäle 16, 17 und ein darin tig aufgeblasen und abdichtend gegen den Rand des ⁴⁵ eingesetztes Differenzdruck-Rückschlagventil 18 mit Formkastens gedrückt wird. Sie folgt ihm eine der zentralen Luftkammer in Verbindung,
ausreichend lange Strecke, und zwar so weit, bis sich Zum Abheben der verdichteten Gießform 19,19' von

Modell und Gießform so weit voneinander entfernt der Modelleinrichtung und Aussenken der Modelle haben, daß zwischen ihnen ein spaltförmiger druckluft- wird, gesteuert über eine Ventilschaltung, gleichzeitig

mit

gefüllter Raum entstanden ist. Wenn dann die Druckluftzufuhr zur zentralen Kammer abgeschaltet wird und der Druck in dem erwähnten spaltförmigen Raum absinkt, weil ein Teil der Druckluft durch die poröse Gießform entweicht und ein anderer Teil in die

der Betätigung der die Formkästen 10, 10' verstellenden Strippzylinder durch die Luftleitungen 7,8 Druckluft in die zentrale Luftkammer 3 und die äußere Luftkammer 4 eingeleitet Der Druck der Luft in der äußeren Luftkammer 4 kann dabei niedriger eingestellt

äußere Luftkammer im Modellplattenträger abfließt, ⁵⁵ sein als der Druck in der zentralen Luftkammer 3. Die

geht die Elastomerdichtung nicht sofort in ihre eingeleitete Luft drückt durch die Luftdurchtrittsöffnun-

Ruhelage zurück, sondern erst nach einer gewissen gen 9 gegen die Gießformoberfläche und unterstützt Verzögerung, weil das Rückschlagventil erst bei einer
Druckdifferenz von etwas mehr als 1 bar den Fließweg

zur zentralen Kammer öffnet. Auf diese Art wird der eingangs geschilderte unerwünschte Effekt ausgeschaltet.

Die Erfindung ist anhand von Prinzipskizzen beispielhaft erläutert. Dabei zeigt

deren Ablösen besonders im Betrieb tiefer Formballen entscheidend.

Sobald sich bei Abhebevorgang ein spaltförmiger Raum S zwischen Gießform- und Modelloberfläche gebildet hat, wird mit Hilfe eines Fühlschalters die Druckluftzufuhr abgesperrt und die im System vorhandene Druckluft durch die äußere Luftkammer 4 und

F i g. 1 den eigentlichen Formteil einer für das ⁶⁵ Luftleitung 8 durch ein nicht dargestelltes Drosselventil gleichzeitige Formen von Ober- und Unterkasten gebremst entspannt,
eingerichteten Vakuum-Formmaschine, Bis zu diesem Zeitpunkt kann die Luft nicht

F i g. 2 eine Detailansicht eines Modellplattenträgers

Zeitpunkt kann
schlagartig zwischen Modellplattenträger und Formka-

stenrand entweichen, denn die Spaltbreite des Raumes 5 ist im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 kleiner als die Überlappungslänge zwischen Modellplattenträger und Formkasten. Die Gießformhälften werden bei dieser Ausführungsform dann im weiteren Verlauf des Abhebevorganges bis auf die Höhe des Formkastenrandes an der Formteilung nachgestrippt. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 wird der Spalt S durch die aufgeblasene Dichtung 14 überbrückt, die über das Ventil 18 erst wieder entlüftet wird, wenn der Luftdruck in der zentralen Luftkammer 3 um mindestens 1 bar niedriger liegt als im Innenraum der Dichtung 14.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abheben und Aussenken von Modellen aus Gießformen, insbesondere von auf Platten montierten Modellen bei pneumatisch und/oder mechanisch verdichtenden Formmaschinen, wobei zur Unterstützung des Ablösens der Modelleinrichtung aus der Gießform Druckluft durch die Modelle und/oder die Modellplatte gegen die Formstoff oberfläche geleitet wird, dadurchio gekennzeichnet, daß eine luftdichte Verbindung zwischen dem Modellplattenrand oder dem Modellplattenträger, bzw. dem ihn umgebenden Formkastenträger und dem auf ihm aufstehenden Formkasten geschaffen und so lange aufrechterhal-15 ten wird, bis sich die Modelleinrichtung von der Formstoffoberfläche restlos abgelöst hat, und daß die Zufuhr von Druckluft in den sich bildenden spaltförmigen Raum zwischen Modelleinrichtung und Form abgeschaltet wird, bevor die luftdichte Verbindung zwischen dem Formkastenrand und dem Modellplattenrand oder Modellplatten- bzw. Formkastenträger aufgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft aus dem spaltförmigen « Raum durch die Modellplatte, bzw. den hohlen Modellplattenträger entspannt und abgeleitet wird, bevor die luftdichte Verbindung zwischen dem Förmkastenrand und der Form- bzw. Modelleinrichtung aufgehoben wird. »

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießformhälften sodann bis auf die Ebene des Formkastenrandes an der Formteilung nachgestrippt werden.

4. Form- und Modelleinrichtung zum druckluft-³⁵ unterstützten Abheben und Aussenken der Modelle aus Gießformen, mit jeweils mindestens einer für die Druckluftzufuhr eingerichteten Modellplatte und zugeordnetem Formkasten, gekennzeichnet durch eine druckluftdichte Verbindung zwischen der ^o Modelleinrichtung und dem Formkasten (10,10'), die so lange aufrechterhaltbar ist, bis sich zwischen Modell- und Gießformoberfläche ein spaltförmiger druckluftgefüllter Raum S gebildet hat.

5. Form- und Modelleinrichtung nach Anspruch 4,45 gekennzeichnet durch einen hohlen Modellplattenträger (1), der beidseitig Modellplatten (5, 5') trägt und mit mindestens einem Formkasten (10, 10') luftdicht verbindbar ist

6. Form- und Modelleinrichtung nach Anspruch 5,50 dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Modellplattenträger (1) durch vertikale Trennwände (2) in mindestens zwei mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbare Luftkammern (3,4) unterteilt ist.

7. Form- und Modelleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten (10,10') den äußeren Rand der Modellplatte (5, 5') oder des Modellplattenträgers (1) umfaßt und mit diesem eine ausreichend druckluftdichte Gleitverbindung bildet. ^B0

8. Form- und Modelleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten (10, 10') an einer Strippeinrichtung bewegbar angeordnet ist.

9. Form- und Modelleinrichtung nach einem oder⁵⁵ mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Modellplattenträger (1) eine zentrale Luftkammer (3) hat, die durch Luftdurchtrittsöffnungen (9) in der Modellplatte (5, 5') und Modellen (6, 6') mit dem Formhohlraum im Formkasten (10, 10') in Wirkverbindung steht, und die von einer Luftkammer (4) umgeben ist, welche mit Luftdurchtrittsöffnungen (9) außerhalb des Modellplattenrandes in Wirkverbindung steht.

10. Form- und Modelleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die druckluftdichte Verbindung zwischen der Form- und Modelleinrichtung und dem Formkasten (10, 10') eine elastische Dichtung (14) umfaßt.

11. Form- und Modelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (14) einseitig mit Druckluft beaufschlagbar und aufblasbar ist.