DE3626486A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung geteilter, kastenloser giessformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungs­ gedanken ein Verfahren zur Herstellung geteilter, kastenloser Gießformen unter Verwendung mindestens eines, vorzugsweise vertikal bewegbaren Maschinen- Formkastens und zweier, im Wechsel zum Eingriff mit dem Maschinen-Formkasten bringbarer Modellplatten, wo­ bei die jeweils nicht benutzte, freie Modellplatte außerhalb des Wirkbereichs des Maschinen-Formkastens in einer Warteposition gehalten wird, und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren eingangs erwähnter Art ist aus den DE-PSen 33 39 620 bzw. 34 37 702 bekannt. Diese bekannte Technik hat sich an sich auch bewährt, da sich hierbei vorrich­ tungsmäßig ein vergleichsweise einfacher Aufbau ergibt. Bisher wurde jedoch ausschließlich Formsand zur Herstel­ lung der beiden Formhälften verwendet. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß besonders glatte Oberflächen und besonders hohe Genauigkeiten nur dann erreichbar sind, wenn die Modelloberfläche mit einer aus Masken­ formstoff bestehenden Maske überzogen wird, die anschlie­ ßend mit Formsand hinterfüllt wird, wie dies aus der DE-PS 29 23 044 an sich bekannt ist.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art so auszugestalten, daß die Herstellung der Maske den sonstigen Verfahrensablauf nicht stört, sowie eine hier­ für geeignete Vorrichtung anzugeben.

Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe besteht erfin­ dungsgemäß darin, daß die in der Warteposition sich be­ findende Modellplatte innerhalb der Wartezeit mit einem Maskenformstoff beaufschlagt wird und daß die dabei ge­ bildete und von Maskenformstoffüberschuß befreite Maske beim anschließenden Zusammenwirken von Modellplatte und Maschinenformkasten mit Formsand hinterfüllt wird.

Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise eine Inte­ gration der Maskenherstellung in die Formherstellung, was einen rationellen Gesamtablauf des Verfahrens er­ gibt. Die Anzahl der erforderlichen Stellungswechsel der Modellplatten wird hierbei trotz der Verwendung von Masken auf ein Minimum reduziert, was sich positiv auf die erzielbare Genauigkeit auswirkt. Da die Warteposition zur Herstellung der Masken benutzt wird, lassen sich in vorteilhafter Weise auch bereits bestehende Vorrichtungen zur Durchführung eines Verfahrens gattungsgemäßer Art mit vergleichsweise einfachen Mitteln so nachrüsten, daß auch hierbei mit Masken gearbeitet werden kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maßnah­ men kann der Maskenformstoffüberschuß entfernt werden, bevor die hiermit beaufschlagte Modellplatte die Warte­ position verläßt, was einen sparsamen Verbrauch an Masken­ formstoff ergibt. Die Entfernung des Überschusses kann beispielsweise durch einfaches Abkippen erfolgen, sofern der Maskenformstoff einfach aufgeschüttet wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung kann darin beste­ hen, daß die Beaufschlagung der Modellplatte mit Masken­ formstoff nach dem Vakuumschuß-Prinzip von unten erfolgt. Hierbei ist sichergestellt, daß der überschüssige Masken­ formstoff nach Wegfall des Vakuums selbsttätig in den Behälter zurückfällt.

Zweckmäßig kann dabei der mit Maskenformstoff zu beauf­ schlagende Bereich der Modellplatte durch einen umlaufen­ den Rahmen begrenzt werden. Der mit Maskenformstoff zu beaufschlagende Bereich läßt sich hierbei in vorteilhaf­ ter Weise auf den Modellbereich beschränken. Dies ergibt nicht nur einen sparsamen Verbrauch von Maskenformstoff, sondern stellt zudem sicher, daß außerhalb des umlaufen­ den Rahmens sich befindende Düsen der Modellplatte bzw. des Modellplattenträgers, über die der Formhohlraum zum anschließenden Einschießen von Sand evakuiert wird, nicht mit Maskenformstoff abgedeckt werden.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Modellplatte in der Warteposition vor der Be­ aufschlagung mit Maskenformstoff vorzugsweise durch eine Strahlungswärmequelle beheizt wird. Hierdurch läßt sich das Ausbacken von Maskenformstoff beschleunigen, so daß sich durch die Herstellung der Maske keinerlei Verzöge­ rungen des sonstigen Verfahrensablaufes ergeben.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der über­ geordneten Maßnahmen kann die Beaufschlagung des durch die Modellplatte und den hiermit zusammenwirkenden Ma­ schinenformkasten gebildeten Formhohlraums mit Formsand von der Seite und/oder vorzugsweise wie die Beaufschla­ gung mit Maskenformstoff von unten erfolgen. Hierbei wird sichergestellt, daß ein Wenden der Modellplatten zwischen der Beaufschlagung mit Maskenformstoff und mit Formsand nicht zu befürchten ist.

Nachstehend wird eine bevorzugte Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens anhand der Zeichnung näher erläu­ tert.

Die der Zeichnung zugrundeliegende, erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zwei nebeneinander positionier­ ten, hier hängend angeordneten Böcken 1 bzw. 2 mit auf gleicher Höhe sich befindenden Aufnahmeflächen 3 für je­ weils eine Modellplatte 4 bzw. 5. Die beiden Modellplat­ ten 4 bzw. 5 sind an den Armen 6 einer zweiarmigen Schwenk­ einrichtung 7 befestigt, welche die Modellplatten 4 bzw. 5 im Wechsel von einem Bock 1 bzw. 2 zum anderen trans­ portiert und umgekehrt. Die lotrechte Schwenkachse der Schwenkeinrichtung 7 ist bei a angedeutet. Anstelle der zweiarmigen Schwenkeinrichtung 7 wäre selbstverständlich auch ein Rollengang etc. zur Bildung einer Modellplatten­ transporteinrichtung denkbar. Die Modellplatten 4 bzw. 5 und die Böcke 1 bzw. 2 sind mit jeweils identischen, hier durch in entsprechende Bohrungen eingreifende Stif­ te gebildeten Fixier-einrichtungen 8 versehen, die eine exakte reproduzierbare Positionierung der Modellplatten 4 bzw. 5 auf den Böcken 1 bzw. 2 ermöglichen.

Dem in der Zeichnung links gezeichneten Bock 1 ist ein hier senkrecht auf- und abbewegbarer, mit der am Bock 1 festgelegten Modellplatte in dichtenden Eingriff bring­ barer Maschinenformkasten 9 zugeordnet, der einen Form­ hohlraum 10 umschließt, der auf der der jeweils auf dem Bock 1 festgelegten Modellplatte 4 bzw. 5 gegenüberlie­ genden Seite durch eine in ihn einfahrbare Preßplatte 11 verschließbar ist. Die Preßplatte 11 ist mit einem an einen Sandbunker 12 angeschlossenen Einlaßschlitz 13 versehen, über den in den Formhohlraum 10 etwa nach dem Vakuum-Schießprinzip eine Sandfüllung eingeschossen werden kann. Hierzu wird der Formhohlraum 10 schlagartig evakuiert. Diese Evakuierung kann über die jeweils auf dem Bock 1 fixierte Modellplatte 4 bzw. 5 und/oder über den Maschinenformkasten 9 und/oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, über die Preßplatte 11 erfolgen. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem über Düsen 14 mit dem Formhohlraum 10 verbundenen Sam­ melraum 15 versehen, der über eine Vakuumleitung 16 mit einer hier nicht näher dargestellten Vakuumquelle ver­ bunden ist. Zum Nachmessen kann die Preßplatte um ein entsprechendes Maß in den Maschinenformkasten 9 einge­ fahren werden.

Die jeweils nicht mit dem Maschinen-Formkasten 9 zusammen­ wirkende, in einer Warteposition sich befindende Modell­ platte, hier die Modellplatte 4, wird während der Beauf­ schlagung des Formhohlraums 10 mit Sand zunächst durch eine wegschwenkbare Heizeinrichtung 17, etwa in Form eines Infrarotstrahlers beheizt, und anschließend mit einem Maskenformstoff beaufschlagt. Hierzu ist ein dem die in der Wartestellung sich befindende Modellplatte, hier die Modellplatte 4 aufnehmenden Bock 2 zugeordneter, umlaufender Rahmen 18 vorgesehen, der zum Eingriff mit der jeweils auf dem Bock 2 positionierten Modellplatte 4 bzw. 5 bringbar ist und der an einen Behälter 19 für Maskenformstoff angeschlossen ist. Der Rahmen 18 kann dieselbe Länge und Breite wie der Maschinen-Formkasten 9 aufweisen. Ein derartiger Rahmen ist ebenso wie der Maschi­ nen-Formkasten 9 für sämtliche Modellplatten verwendbar, so daß ein Austausch entfällt. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der umlaufende Rahmen 18 auf den Bereich der auf den Modellplatten 4 bzw. 5 aufgenommenen Modelle beschränkt. Außerhalb des Rahmens 18 erfolgt keine Beauf­ schlagung mit Maskenformstoff, so daß sich hier ein sehr sparsamer Verbrauch an Maskenformstoff ergibt. Außerdem lassen sich hierbei im Bereich der Modellplatten 4 bzw. 5 eventuell vorhandene, an eine Vakuumquelle anschließ­ bare Düsen offenhalten.

Die Beaufschlagung des vom umlaufenden Rahmen 18 umfaßten Formhohlraums 20 mit Maskenformstoff kann ebenfalls nach dem Vakuum-Schießprinzip erfolgen, wobei die schlagartige Evakuierung über die jeweilige Modellplatte erfolgen kann, sofern diese mit entsprechenden, an eine Vakuum­ quelle anschließbaren Düsen versehen ist. Im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel erfolgt die Evakuierung über den umlaufenden Rahmen 18, der hierzu mit an eine zu einer nicht näher dargestellten Vakuumquelle führende Vakuumleitung 21 angeschlossenen Düsen 22 versehen ist. Der in Berührung mit dem beheizten Modell kommende Mas­ kenformstoff und die modellnahen Schichten des Masken­ formstoffs backen zu einer Maske aus. Der restliche Mas­ kenformstoff fällt bei Wegfall des Vakuums in den Behäl­ ter 19 zurück. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, im Falle einer Anordnung der Modellplatten mit nach oben gewandtem Modell den Maskenformstoff einfach auszuschütten und anschließend den überschüssigen Maskenformstoff ein­ fach abzukippen. Danach ist die dem umlaufenden Rahmen 18 zugeordnete Modellplatte, hier die Modellplatte 4, fertig für den Modellplattenwechsel, wobei diese Modellplatte, deren Modell mit einer Maske versehen ist, nun zum Ein­ griff mit dem Maschinenformkasten 9 kommt. Beim anschlie­ ßenden Vakuumschuß erfolgt eine Hinterfütterung der Maske mit Formsand. Gleichzeitig wird das Modell der ausge­ schwenkten anderen Modellplatte im Bereich des umlaufen­ den Rahmens 18 mit einer Maske überzogen.

Die im Wechsel zum Eingriff mit dem Maschinenformkasten 9 bzw. dem umlaufenden Rahmen 18 bringbaren Modellplat­ ten 4 bzw. 5 dienen zur wechselweisen Herstellung der unteren und oberen Ballen einer zweiteiligen Gießform. Der Herstellvorgang beginnt mit dem Überziehen des dem Unterballen zugeordneten Modells mit einer Maske im Be­ reich des umlaufenden Rahmens 18. Anschließend erfolgt eine Hinterfütterung der Maske mit Formsand im Bereich des Maschinenformkastens 9, wobei gleichzeitig das dem Oberballen zugeordnete Modell im Bereich des umlaufenden Rahmens 18 mit einer Maske überzogen wird. Der fertige Unterballen wird anschließend auf einer unter den Maschi­ nen-Formkasten 9 einfahrbaren und außerhalb dessen Wirk­ bereich bringbaren Palette 23 abgestellt und mit dieser außerhalb des Wirkbereichs des Maschinen-Formkastens 9 gebracht. Die Palette 23 kann in eine Kerneinlegestation eingefahren werden, in welcher die erforderlichen Kerne eingelegt werden. Gleichzeitig erfolgt ein Modellplatten­ wechsel mit anschließender Herstellung des Oberballens, d. h. Hinterfütterung der entsprechenden Maske mit Form­ sand bei gleichzeitigem Überziehen des nun wieder im Be­ reich des umlaufenden Rahmens sich befindenden, dem Un­ terballen zugeordneten Modells mit Maskenformstoff. Nach Fertigstellung des Oberballens wird dieser im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel zusammen mit dem Maschinen-Form­ kasten 9 um eine horizontale Drehachse um 180° geschwenkt und auf den zwischenzeitlich darunter in Stellung ge­ brachten Unterballen aufgelegt. Zur Sicherung einer re­ produzierbaren Stellung des Unterballens kann die Palet­ te 23 mit Fixiereinrichtungen der bei 8 angedeuteten Art versehen sein.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung geteilter, kastenloser Gießformen unter Verwendung mindestens eines vor­ zugsweise vertikal bewegbaren Maschinen-Formka­ stens (9) und zweier, im Wechsel zum Eingriff mit dem Maschinen-Formkasten (9) bringbarer Modellplat­ ten (4 bzw. 5), wobei die jeweils nicht benutzte, freie Modellplatte (4) außerhalb des Wirkbereichs des Maschinen-Formkastens (9) in einer Warteposi­ tion gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Warteposition sich befindende Modellplatte (4) innerhalb der Wartezeit mit einem Maskenformstoff beaufschlagt wird und daß die dabei gebildete und von Maskenformstoffüberschuß befreite Maske beim anschließenden Zusammenwirken von Modellplatte (4) und Maschinen-Formkasten (9) mit Formsand hinterfüt­ tert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenformstoffüberschuß entfernt wird, bevor die hiermit beaufschlagte Modellplatte (4) die Wartepo­ sition verläßt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Maskenformstoff zu beaufschlagende Bereich der Modellplatte (4) durch einen umlaufenden Rahmen (18) begrenzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellplatte (4) in der Warteposition vorzugsweise mittels eines Strah­ lungsheizungsaggregats beheizbar ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Modellplatte (4) mit Maskenformstoff vorzugsweise nach dem Vakuum-Schieß-Prinzip von unten erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung des durch die Modellplatte (5) und den hiermit zusammen­ wirkenden Maschinenformkasten (9) gebildeten Form­ hohlraum (10) mit Formsand vorzugsweise nach dem Va­ kuum-Schieß-Prinzip von der Seite und/oder vorzugs­ weise ebenfalls von unten erfolgt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindes­ tens einem vorzugsweise vertikal bewegbar angeordneten Maschinen-Formkasten (9), dem ein Bock (1) zur Auf­ nahme jeweils einer Modellplatte (5) eines Modell­ plattenpaars (4, 5) sowie eine vorzugsweise nach dem Vakuum-Schieß-Prinzip arbeitende Einrichtung (14, 15, 16) zur Beaufschlagung des durch den Maschinen-Form­ kasten (9) und die hiermit zusammenwirkende Modell­ platte (5) begrenzten Formhohlraum (10) mit Formsand zugeordnet sind und der durch eine Modellplattentrans­ porteinrichtung (7) mit einer daneben angeordneten Modellplattenparkeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellplattenparkeinrichtung ebenfalls einen Bock (2) zur Aufnahme einer Modell­ platte (4) und einen mit der auf dem Bock (2) jeweils aufgenommenen Modellplatte (4) in und außer Eingriff bringbaren, umlaufenden Rahmen (18) aufweist, der mit einer vorzugsweise nach dem Vakuum-Schieß-Prinzip arbeitenden Einrichtung (21, 22) zur Beaufschlagung des durch die Modellplatte (4) und den Rahmen (18) gebildeten Hohlraums (20) mit Maskenformstoff zusam­ menwirkt.