DE3717558C2 - - Google Patents
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- DE3717558C2 DE3717558C2 DE19873717558 DE3717558A DE3717558C2 DE 3717558 C2 DE3717558 C2 DE 3717558C2 DE 19873717558 DE19873717558 DE 19873717558 DE 3717558 A DE3717558 A DE 3717558A DE 3717558 C2 DE3717558 C2 DE 3717558C2
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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
- B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Sandgießformen von
Modellen, insb. von Modellen mit erheblichen Unterschieden von Höhen und Tiefen, mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist in der DE-AS 28 44 464 beschrieben und anhand der
dortigen Figur 2 dargestellt.
Bei diesem bekannten Verfahren wird die Druckluft aus der Druckluftquelle aus einer
hohlen Abschlußplatte in die Formkammer eingeblasen und gleichzeitig von der Trageinrichtung
her abgesaugt, und zwar jeweils impulsartig nach Art eines oder mehrerer
aufeinanderfolgender, jeweils kurzer Luftstöße, so daß die Druckluft mit hoher Geschwindigkeit
durch den locker eingefüllten Sandes strömt. Nach dieser pneumatischen
Vorverdichtung des Sandes wird dieser mechanisch nachgepreßt, wobei auch während
des Preßvorganges die in der Formkammer befindliche Restluft sowohl durch die
Trageinrichtung als auch durch die hohle Abschluß- oder Preßplatte abgesaugt wird.
Die durch die Sandmenge strömende Luft soll so beschleunigt werden, daß sie auf
Seiten der Trageinrichtung bzw. des Modells mit einer Austrittsgeschwindigkeit von
mindestens 100 m/Sek. austritt. Zur Verwirklichung dieses bekannten Verfahrens ist
die Formkammer über ein zeitgesteuertes Ventil mit einer Überdruckleitung und
einem Überdruckraum einerseits und über ein weiteres Ventil mit einer Unterdruckleitung
und einem Unterdruckraum in Verbindung, wobei die der Überdruckleitung
und der Unterdruckleitung zugeordneten Ventile gegeneinander so verriegelt sind,
daß der Zustrom der Druckluft in die Formkammer gleichzeitig mit der
Absaugung der Luft aus der Formkammer einsetzt. Durch die hohe Luftgeschwindigkeit
soll erreicht werden, daß die einzelnen Sandkörner sich eng
aneinanderlagern, insb. im Bereich von schwer zugänglichen Stellen von tiefen
engen Formballen.
Eine Anordnung zum Ausführen dieses bekannten Verfahrens ist relativ
aufwendig, da sie zum Erzielen der hohen Strömungsgeschwindigkeit durch die
lose eingefüllte Sandmenge neben den Einrichtungen zur Zuführung der Druckluft
auch entsprechende Einrichtungen zum Absaugen der Luft aus der Formkammer
benötigen. Für die Druckluft werden ein ausreichend großer Druckluftvorrat und
Strömungswege und Ventile mit großen Strömungquerschnitten benötigt. Auch
trifft bei den Druckimpulsen die Druckluft beim Einströmen in die Formkammer
zunächst kolbenartig auf die Sandoberfläche und verdichtet die dieser Oberfläche
nahen Sandschichten, wobei der Druck des Luftdruckstoßes sich in sehr kurzer,
aber doch endlicher Zeit über die Höhe des Sandballens nach unten zur Modell-
und Formkastentrageinrichtung fortsetzt.
Entsprechendes gilt für das Verfahren nach der DE-AS 26 08 740, bei der die
Druckluft durch die unteren Austrittsöffnungen einer hohlen Preßplatte, die auf
der lose eingefüllten Sandoberfläche aufliegt, in die Formkammer eintritt, die
Sandmenge durchströmt und durch Austrittsdüsen in der Modelltragplatte zur
Atmosphäre hin abströmt. Auch hierbei setzt sich die durch die Druckluft
bewirkte Verdichtung von oben, d. h. von der Sandoberfläche aus über die Höhe
der eingefüllten Sandmenge nach unten bis hin zur Modell- und Formkastentrageinrichtung
fort, so daß die Druckluft zu den tieferliegenden Schichten durch die
bereits dichteren, oben liegenden Sandschichten strömen muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Sandgießformen
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß
noch zuverlässiger als bisher vor allem die dem Modell und der Trageinrichtung
nahen Schichten bei der Vorverdichtung im ausreichenden Maße verdichtet
werden und dabei gleichzeitig der Aufwand an Energie und bei den zur
Ausführung des Verfahrens benötigten Vorrichtungen deutlich verringert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Da hierbei die Druckluft im Vergleich zu den bekannten Verfahren, bei denen die
Druckluft mit hoher Geschwindigkeit die Sandfüllung durchströmt, mit relativ
geringer Strömungsgeschwindigkeit in die Formkammer eingeleitet wird, kann
auch beim Einströmen keine nennenswerte Verdichtung der locker eingefüllten
Sandmenge, insb. auch nicht der der Sandoberfläche naheliegenden Sandschichten
erfolgen. Auch werden für die Zuführung der Druckluft Leitungen von relativ
kleinem Querschnitt benötigt. Da bei der Zuführung der Druckluft die Formkammer
abdichtend verschlossen bleibt, die Druckluft also nicht gleichzeitig aus
der Formkammer abströmt, werden auch nur relativ kleine Druckluftmengen benötigt.
Es bedarf daher auch keiner großen Druckluftvorratsbehälter. Während
der Zuströmung der Druckluft baut sich in der Formkammer stetig ein die
Sandkörner allseitig gleichförmig beaufschlagender und in der Formkammer und
der eingefüllten Sandmenge homogener Druck auf, der zu keiner nennenswerten
Verschiebung der Sandkörner führt, da der Aufbau des Druckes zeitlich gedehnt
erfolgt, bis ein gewünschter oberer Druckwert erreicht ist. Der Luftverbrauch
bleibt dabei gering, da nach Erreichen des erwünschten Druckluftwertes in der
Formkammer die Druckluftzufuhr abgebrochen wird. Die so abdichtend verschlossene
und unter erhöhtem Luftdruck stehende Formkammer wird dann
schlagartig von der Seite des Modells und der Trageinrichtung her zur Außenatmosphäre
hin gesteuert belüftet. Anders als bei der auf die Sandoberfläche
treffenden Druckwelle der bekannten Verfahren tritt bei diesem neuen Verfahren
im Augenblick des Beginns der Belüftung eine hohe Druckdifferenz zunächst im
Bereich der Belüftungsdüsen im Modell und/oder in der Formkastentrageinrichtung
auf. Es werden somit bei Beginn der Belüftung zunächst die dem Modell
naheliegenden Sandschichten von der Druckluftdifferenz erfaßt und verdichtet.
Die Druckluftdifferenz setzt sich in sehr kurzer aber doch gedehnter Zeit über
die Höhe der Sandfüllung bis zur Oberfläche des Sandes fort. Dabei ist die
Verdichtung der oberen Sandschichten im Vergleich zur Verdichtung der dem
Modell nahen Sandschichten gering. Die abströmenden Luftmengen sind
gering, da nur so viel Luft aus der Formkammer abströmen muß, bis der
Ausgleich zur Außenatmosphäre erreicht ist.
Wichtig für die gute Verdichtung der dem Modell nahen Schichten auch bei
komplizierten Modelloberflächen ist die Tatsache, daß aufgrund der geringen Einströmgeschwindigkeit
und der gedehnten Druckerhöhung der Druck alle, auch die
feinsten Lufteinflüsse erreicht, so daß bei der Belüftung auch alle Bereiche
des Sandes gleichförmig von der plötzlich entstehenden Druckdifferenz erfaßt
werden. Die Belüftungsdüsen im Modell sind dabei bevorzugt in den Bereichen
großer Modelltiefe und damit in relativ geringem Abstand von der
Modelltragplatte angeordnet. Die Belüftung der Formkammer von der Modellseite
her erfolgt schlagartig. Da die von der Modelloberfläche weiter abliegenden
Schichten der Sandmenge in einem Zustand von gegenüber den modellnahen Sandschichten
relativ geringerer Dichte verbleiben, muß über die mechanische Nachverdichtung
dafür Sorge getragen werden, daß auch diese ferner abliegenden
Schichten eine ausreichende Festigkeit erhalten, was mit den üblichen Preßeinrichtungen
ohne Schwierigkeit möglich ist. Infolge der geringen Strömungsgeschwindigkeit
und geringen Druckluftmengen ist der zur Ausformung des Sandballens
erforderliche Energieaufwand relativ gering. Wegen der zeitlichen Dehnung
der Strömungsvorgänge und der Vorgänge zur Druckerhöhung werden
auch nur geringe Strömungsquerschnitte in den Zuleitungen benötigt.
In vielen Fällen ist es nicht zu vermeiden, daß in der mit der Sandmenge ge
füllten abdichtend verschlossenen Formkammer über der Sandmenge ein
Luftkopfraum verbleibt. Dieser wird bei dem neuen Verfahren so klein wie mög
lich gehalten. Ist ein solcher Luftkopfraum vorhanden, so ist es wesentlich, daß
dieser während der Belüftung der Formkammer gesondert, d. h. direkt zur Außen
atmosphäre hin belüftet wird. Dabei hat sich als wesentlich erwiesen, daß die
Belüftung des Kopfraumes erst nach Beginn der Belüftung der Formkammer ein
setzt, jedoch deutlich bevor der Druckausgleich zwischen Außenatmosphäre und
Formkammer erfolgt. Ein zu frühes Belüften des Kopfraumes verhindert die
Ausbildung eines ausreichenden Druckgradienten über die Schütthöhe der
Sandmenge in der Formkammer und beeinträchtigt daher die Dichte der der
Modelloberfläche nahen Sandschichten. Ein zu spätes Belüften des
Luftkopfraumes führt dagegen zu einem Ausfransen der bereits verdichteten und
der Modelloberfläche nahen Schichten im Bereich der Belüftungsdüsen.
Die Belüftung der Formkammer kann stetig und mit vorbestimmter Strömungs
geschwindigkeit erfolgen, die in Abhängigkeit von den sonstigen Gegebenheiten
durch den Austrittsquerschnitt der Belüftungsdüsen und der zugehörigen
Leitungen bestimmt wird. Es hat sich jedoch auch als vorteilhaft erwiesen, wenn
man den Belüftungsvorgang unstetig ausbildet, d. h. die Formkammer stotternd
oder schwingend variierend belüftet. Dies läßt sich leicht durch ein frequenzge
steuertes Schließ- oder Drosselventil in der Belüftungsleitung erreichen, das
während des Belüftungsvorganges den Austrittsquerschnitt der Leitung inter
mittierend verändert. Die Veränderung kann bis zum momentanen Schließen der
Leitung gehen. Es kann aber auch die Veränderung lediglich im Bereich einer
Drosselung der Strömung erfolgen.
Das Nachverdichten der Restsandmenge über den der Modelloberfläche nahen
stark verdichteten Sandschichten kann mit den üblichen Verdichtungseinrich
tungen wie Preßplatten, Druckkissen oder Mehrstempelpressen erfolgen. Der
mechanische Nachverdichtungsvorgang kann unmittelbar nach Eintreten des
Druckausgleiches zwischen Außenatmosphäre und Formkammer ausgelöst werden.
Es kann in einigen Fällen auch vorteilhaft sein, wenn der mechanische Nachver
dichtungsvorgang zwar deutlich nach Beginn der Belüftung der Formkammer, je
doch noch vor Erreichen des vollständigen Druckausgleiches ausgelöst wird, um
so die mechanische Verdichtung zur Wirkung zu bringen, so lange sich die Sand
körner in der Sandrestmenge infolge der Belüftung noch in Bewegung befinden.
Nach Beginn der Belüftung der Formkammer kann es auch zweckmäßig sein, die
Modelltrageinrichtung der Schwingung eines Hochfrequenzerregers auszusetzen,
um die Bewegung der Sandkörner entlang des erzeugten Druckgefälles zu unter
stützen. Die Hochfrequenzschwingung der Modelltrageinrichtung kann auch in
Kombination mit einer schwingenden Steuerung der Belüftungsströmung ein
gesetzt werden.
Die bodenseitig angeordneten Belüftungsdüsen können vorteilhafterweise auch
dazu verwendet werden, um das Trennen der Sandgießform vom Modell zu
erleichtern, indem die dem Modell zugewandte Fläche der Sandgießform einem
leichten Luftdruck von etwa 0,5 bar ausgesetzt wird. Bedarfsweise kann auch der
Druck eines anderen Gases als Luft für diesen Zweck verwendet werden.
Einzelheiten der Verfahrensmaßnahmen werden aus dem nachfolgenden Beispiel
deutlich, das anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird.
Diese zeigen in
Fig. 1 in einer Art Schaltbild eine zum Ausführen des neuen Verfahrens geeig
nete Anordnung;
Fig. 2 schematisch das Zeitverhältnis der verschiedenen Phasen des neuen Ver
fahrens und in
Fig. 3 schematisch die Wirkung des neuen Verfahrens.
In der in Fig. 1 gezeigten schematischen Anlage zum Ausführen des neuen
Verfahrens ist eine Formvorrichtung 1 gezeigt, die z.B. aus einer Modelltrag
platte 2, einem Formkasten, einem Füllrahmen und einem oberen Abschlußteil
besteht, die nicht näher bezeichnet sind und die zusammen so ausgebildet und
angeordnet werden können, daß sie eine nach außen abgedichtete Formkammer 5
begrenzen können. Auf der Modellplatte 2 ist wie üblich das Modell 3 angeord
net. Die Modellplatte weist bei 11 und das Modell 3 bei 12 jeweils in der
Oberfläche Luftdurchtrittsdüsen auf, die über eine Sammelleitung 20 an eine
Leitung 21 angeschlossen sind. Die Luftdurchtrittsdüsen können in einer der be
kannten Düsenformen ausgebildet sein. Ihre Verteilung und Anordnung über die
Modelltragplatte 2 einerseits und über die Modelloberfläche andererseits hängt
von der Größe und Gestaltung des Modells ab.
In Fig. 1 ist angenommen, daß die Formkammer 5 bereits geschlossen ist. Zuvor
wurde über das Modell in die Formkammer eine Formsandmenge 4 eingefüllt, und
zwar bis zu dem Füllstand, der in der Fig. 1 gestrichelt bei 6 dargestellt ist.
Die Einfüllung des Formsandes erfolgt so, daß die Sandmenge locker in der
Formkammer liegt. Besonders günstig erweist sich ein Einsieben des Sandes in
die Formkammer.
Über der Standhöhe 6 der eingefüllten Sandmenge verbleibt in der Formkammer
5 ein Luftkopfraum 7, der jedoch so klein wie möglich gehalten werden soll. Die
Größe des Luftkopfraumes 7 hängt von verschiedenen Faktoren ab, insb. auch
davon, ob über der Sandmenge eine mechanische Verdichtungseinrichtung
angeordnet ist. Eine solche ist als Vielstempelpresse bei 9 im Kopfraum 7 in Fig.
1 gestrichelt angedeutet. Auch an den Luftkopfraum 7 schließt eine Leitung 10
an, die den Luftkopfraum über mehrere Ventile mit einer Luftdruckquelle 13 von
vorbestimmtem Druck P verbindet. In der Leitung 10 ist ein Druckschalter 15
angeordnet, der aus der dargestellten geschlossenen Stellung über ein ent
sprechendes Zeitschaltprogramm bei Beginn eines Verdichtungszyklus in die
Offenstellung umgesteuert werden kann. Vor dem Druckschalter liegt eine
Regeleinrichtung 14, über die die maximale Druckhöhe und/oder die Aufbauzeit
des Druckes eingestellt werden kann. Zwischen dem Druckschalter 15 und dem
Luftkopfraum 7 liegt außerdem ein Umschalt- und Belüftungsventil 16, das in der
dargestellten Stellung den Luftkopfraum 7 über eine einstellbare Drosselein
richtung 17 direkt mit der Außenatmosphäre verbindet. Mit Umschalten des
Druckschalters 15 kann das Umschaltventil 16 aus der dargestellten Stellung in
die Durchgangsstellung umgeschaltet werden. In der Leitung 21 liegt ein
Umschaltventil 18, welches die Sammelleitung 20 direkt mit der
Außenatmosphäre verbinden kann. Statt mit der Außenatmosphäre kann in Aus
nahmefällen die Leitung 21 über das Ventil 19 auch mit einem Vakuumbehälter
oder dergleichen verbunden werden. Bevorzugt wird jedoch die Verbindung der
Leitung 21 direkt mit der Außenatmosphäre über das Ventil 18. Dem Ventil 18
kann eine Steuereinrichtung 23 zugeordnet sein, welche während der Wirkphase
des Ventils 18 das Ventil in unsteter Weise, z.B. beliebig stotternd oder zyklisch
variierend, zwischen der Sperrstellung und der Durchgangsstellung umsteuert.
Dazu kann auch eine über die Einrichtung 23 gesteuerte gesonderte Strömungs
drosseleinrichtung in der Leitung 21 vorgesehen sein. Außerdem kann wie
gestrichelt angedeutet der Modelltragplatte 2 ein hochfrequenter Schwingungser
zeuger 24 zugeordnet sein, der mit Beginn der Belüftung der Formkammer 5 die
Modelltragplatte 2 einer hochfrequenten Schwingung aussetzt.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung wird zur Durchführung des
neuen Verfahrens wie folgt beschrieben.
Nach lockerem Einfüllen der Sandmenge 4 über das Modell in der Formkammer 5
wird die Formkammer entsprechend abdichtend verschlossen. Darauf wird der
Druckschalter 15 ein- und der Umschalter 16 umgeschaltet, um die Leitung 10
mit der Druckluftquelle 13 in Verbindung zu setzen. Dies ist der Zeitpunkt, der
in der Zeittabelle nach Fig. 2 mit der Startlinie deutlich gemacht ist. Ent
sprechend der Einstellung der Vorrichtung 14 strömt die Druckluft über eine be
stimmte Zeitdauer in den Kopfraum 7 und in die eingefüllte Sandmenge 4. Durch
die dabei auftretende Strömung wird auf die Sandkörner gemäß Fig. 3a eine rela
tiv geringe gerichtete Kraft aufgebracht, so daß in dieser Phase des Füllens der
Formkammer mit Druckluft eine schwache Vorverdichtung stattfindet, bei der
sich die Sandkörner der locker eingefüllten Sandmenge leicht gegeneinander ver
schieben. Am Ende der Fülldauer t 0 wird der Druckschalter 15 abgeschaltet,
während das Ventil 16 in seiner Umschaltstellung verbleibt, so daß in der
Formkammer 5 ein vorbestimmter Luftdruck für eine vorbestimmte Zeit
aufrechterhalten bleibt. Der Luftdruck ist in der Sandfüllung 4 der gleiche wie in
dem Luftkopfraum 7. Die Folge ist, daß auf die Körner der Sandfüllung von allen
Seiten der gleiche Druck ausgeübt wird, so daß sich die Sandkörner jeweils im
Kräftegleichgewicht befinden, wie dies in Fig. 3b angedeutet ist. Gerechnet vom
Zeitpunkt des Schließens des Druckschalters 15 wird nach Ablauf einer
Zeitspanne t 2 (Fig. 2) das Belüftungsventil 13 geöffnet, das über die Leitung 21,
die Sammelleitung 20 und die Belüftungsdüsen 11 und 12 in der Modellplatte 2
und im Modell 3 die Formkammer entlüftet. Es ist dabei entscheidend, daß die
Entlüftung der Formkammer von der Seite des Modells und der Modelltragplatte
her, im dargestellten Falle also von unten her erfolgt. Die Entlüftungsdauer der
Formkammer 5 von unten her ist durch die Zeitspanne t 3 in Fig. 2 dargestellt.
Die sich bei der Entlüftung ausdehnende Luft entweicht dabei durch die Entlüf
tungsdüsen 11 und 12, wobei die Luft zuerst und sehr rasch aus den der Modell
oberfläche und der Oberfläche der Modelltragplatte zunächstliegenden Sand
schichten entweicht. In diesen Bereichen bildet sich ein besonders hohes Druck
gefälle im Zeitpunkt des Öffnens des Entlüftungsventils 18 aus.
Wenn, wie dargestellt, ein Luftkopfraum in der Formkammer 5 vorhanden ist, ist
es wichtig, daß die Entlüftung des Luftkopfraumes 7 nicht oder nur im begrenz
ten Maße durch die Sandfüllung 4 hindurch erfolgt, wenn die gute und feste
Ausbildung der der Modelloberfläche nahen Sandschichten nicht beeinträchtigt
werden soll. Es ist daher wichtig, daß für die Entlüftung des Luftkopfraumes 7
ein gesonderter Entlüftungsweg vorgesehen ist. Dieser ist im dargestellten Bei
spiel nach Fig. 1 über die Druckaufbauleitung 10 vorgesehen, und zwar bei
Umschaltung des Umschaltventils 16 in die Normalstellung, die in Fig. 1 darge
stellt ist. In dieser Stellung wird die Leitung 10 über das Umschaltventil 16 und
eine regulierbare Drosseleinrichtung 17 direkt mit der Außenatmosphäre ver
bunden. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Zurückschalten des Umschaltventils in
die Normalstellung zu einem Zeitpunkt während der Zeitperiode t 3 erfolgt,
während der das Entlüftungsventil 18 geöffnet ist.
Die Verdichtung des Formsandes erfolgt durch das Expandieren der zuvor kom
primierten Luft in der Formkammer 5. Durch die beschriebene Anordnung und
Verfahrensführung erfolgt eine gute Verdichtung und Härtung der Sandschichten in
unmittelbarer Nähe der Modelloberfläche und der Oberfläche der Modelltrag
platte 2. Die Sandbereiche dahinter werden ebenfalls verdichtet, aber nicht in
diesem Maße, so daß es zweckmäßig sein kann, diese Schichten durch eine
mechanische Verdichtungseinrichtung, wie sie bei 9 in Fig. 1 dargestellt ist, auf
die gewünschte Härte zu verdichten. Mit Beginn der Belüftung, also nach Ablauf
der Summe der Verfahrenszeiten t 0 und t 2 kann außerdem die Modelltragplatte 2
der Einwirkung einer hochfrequenten Schwingung durch den Schwingungserzeuger
24 ausgesetzt werden, um die Verdichtung der Sandfüllung durch die Expansion der
komprimierten Luft zu unterstützen.
Die für die Verdichtung wirksame Dauer der Luftexpansion, also die wirksame Ex
pansionszeit stellt sich als die Differenz der Zeiten t 1 und t 2 dar, da mit der Um
schaltung des Umschaltventils 16 in die Normalstellung die Verdichtungswirkung
der Expansion aufgehoben wird. Die Wirkung der Expansionskräfte ist in Fig. 3c
dargestellt. Man erkennt, daß das noch in Fig. 3b herrschende Kräftegleichgewicht
einseitig, d. h. im dargestellten Beispiel nach unten hin aufgehoben wird, so daß
sich die Sandkörner schlagartig unter der Wirkung der Luftexpansion gerichtet
verschieben können.
In der Praxis hat sich ein Druckaufbau in der Formkammer 5 auf einen Wert von
ca. 4 bis 5 bar als vorteilhaft erwiesen. Die wirksame Expansionszeit, also die
Differenz zwischen t 1 und t 2 sollte bevorzugt zwischen etwa 0,3 und 0,6 liegen,
wobei die absolute Größe der Zeiten t 1 und t 2 in Grenzen variieren kann, und
zwar für t 1 zwischen etwa 0,5 und 1,8 Sek. und für t 2 zwischen 0, 1 und 1,0 Sek.
Es ist dabei darauf zu achten, daß in jedem Fall das Ende der Zeitperiode t 1 vor
dem Ende der Zeitperiode t 3 liegt, so daß rechtzeitig die direkte Belüftung des
Luftkopfraumes 7 über das Umschaltventil 16 einsetzt. Die Zyklusdauer liegt bei
etwa 2 Sek.
Es hat sich noch herausgestellt, daß die optimalen Zeitparameter im Einzelfall
ermittelt werden müssen, da die Zeitparameter eine gewisse Abhängigkeit von der
Beschaffenheit des verwendeten Formsandes aufweisen.
Die zuvor beschriebenen Zeitverhältnisse und absoluten Zeiten und ihre Wirkung
auf das Ergebnis werden nochmal deutlich durch die nachfolgende Tabelle:
Die Öffnungszeitdauer der einzelnen Ventile und deren Verhältnis zueinander
hängt selbstverständlich auch von den Strömungsquerschnitten für die abströ
mende Luft, insb. von den Düsenquerschnitten ab.
Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens liegt in seiner umfassenden Ein
satzmöglichkeit. Während die bisherigen Impulsformverfahren eine obere Grenze
in den Abmessungen der Formkästen von z. B. 1,5 m/qm Formkastenquerschnitt
aufweisen, läßt sich das neue Verfahren bei beliebig großen Formkastenquer
schnitten einsetzen. Dies ergibt sich dadurch, daß sich aufgrund des im wesent
lichen statischen Druckaufbaus stets eine saubere Druckverteilung auch über
große Querschnitte ergeben, so daß bei Beginn der Expansion im wesentlichen
überall gleiche Druckgradienten auftreten.
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen von Sandgießformen von Modellen, insb. von Modellen
mit erheblichem Unterschied von Höhen und Tiefen, bei dem durch eine Modell-
und Formkastentrageinrichtung, durch den rahmenförmigen Formkasten und durch
einen auf diesen aufsetzbaren Füllrahmen eine Formkammer gebildet und in diese
eine vorbestimmte Sandmenge locker eingefüllt, vorzugsweise eingesiebt wird, die
Formkammer abdichtend verschlossen und mit einer Druckluftquelle verbunden
wird, die Sandmenge pneumatisch vorverdichtet und danach durch die Relativbewegung
zwischen den die Formkammer begrenzenden Teilen und einer diese abdeckenden
Preßeinrichtung mechanisch nachverdichtet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluft mit relativ geringer Strömungsgeschwindigkeit in
die abdichtend verschlossene Formkammer eingeleitet und der Druck zeitlich
gedehnt bis auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, worauf die Druckluftzufuhr
beendet und die Formkammer von der Seite des Modells und der Trageinrichtung
her zur Außenatmosphäre hin gesteuert belüftet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische
Nachverdichtung bei Erreichen eines vorbestimmten Restüberdruckes in der
Formkammer gegenüber der Außenatmosphäre ausgelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
über der eingefüllten Sandmenge verbleibende Kopfraum nach Aufbau des Überdruckes
in der Formkammer direkt zur Außenatmosphäre hin belüftet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung
des Luftkopfraumes gegenüber der Belüftung der Formkammer von
Seiten des Modells und der Trageinrichtung her verzögert ausgelöst wird,
wobei die Auslösung der Belüftung des Kopfraumes jedoch deutlich vor
Erreichen des Druckausgleiches zwischen Formkammer und Außenatmosphäre
erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Belüftung der Formkammer stetig und mit vorbestimmter Ausströmgeschwindigkeit
erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Belüftung der Formkammer in unstetiger, wie stotternder oder
schwingend variierender Weise erfolgt.
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