DE3931633C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neue und förderliche Anordnung von Formpaßstücken mit einander gegenüberliegenden Formflächen. Dabei dient die Erfindung in erster Linie für den Einsatz von Gießformen, wobei jedoch auch ein praktischer Anwendungsbereich allgemein darin liegt, Paßflächen von Abdruckmaterialien herzu­ stellen oder Formgebungsvorgänge zu unterstützen, bei welchen beide Seiten perfekt aufeinander auszurichten sind.

Die US-PS 47 94 975 (Volkmann) beschreibt eine verdrehungsfreie Paß­ stückanordnung, bei welcher verlorene Kerne eliminiert werden können. Bei einer der dort beschriebenen Ausführungsformen werden einander gegenüberliegende Einsätze verwendet, die Vorsprungs­ bereiche aufweisen, die in eine gemeinsame Bohrung eines Paß­ stückes eingreifen, um die beiden Einsätze präzise aufeinander auszurichten. Ein Einsatz wird auf einer Seite des Paßstückes eingesetzt, während der andere Einsatz sich in einer Aus­ sparung befindet, die axial auf die Bohrung ausgerichtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verdrehungsfreie Anordnung von Formpaßstücken mit einem verbesserten Aufbau zu schaffen, wobei im besonderen diese Anordnung sicherstellen soll, daß die beiden Formteile perfekt aufeinander ausgerichtet sind, während gleichzeitig eine Einstellmöglichkeit für unterschied­ liche Stärken der Paßelemente gegeben sein soll.

Weiterhin soll durch die Formpaßstücke innerhalb der Form ein hinreichender Freiraum für loses Formmaterial geschaffen werden, damit dieses ein genaues Einpassen der Formteile nicht behindert.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kenn­ zeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsicht­ lich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der Unteran­ sprüche verwiesen wird.

Die Anordnung umfaßt einen ersten Einsatz mit einem Vorsprungs­ bereich, der mit einer Oberfläche des Paßelementes und einer hierin angebrachten Bohrung zum Eingriff bringbar ist. Ein zweiter Ein­ satz ist vorgesehen, der mit der gegenüberliegenden Seite des Paßelementes im Bereich der Bohrung ebenfalls zum Eingriff bring­ bar ist. Diese Einsätze weisen jeweils Begrenzungsflächen zur Abformung von Aussparungs- bzw. Vorsprungskonturen in dem Form­ material auf, die einander mit geringen Paßtoleranzen gegenüber­ liegen, unter Bildung einer verdrehungsfreien Verbindung zwischen den einander zugewandten Bereichen des Formmaterials. Der erste Einsatz ragt von der Oberfläche des Paßelementes, auf welcher er aufsitzt, nach außen, während der zweite Einsatz in die Bohrung hineinragt. Die beiden Einsätze weisen teleskopisch mitein­ ander in Eingriff stehende Bereiche zur präzisen Ausrichtung der Einsätze aufeinander auf. Die beiden Einsätze können mit einem Verbindungselement aneinander angeschlossen werden, zur Fixierung der Position an den beiden einander gegenüberliegen­ den Flächen des Paßelementes. Die Einsätze weisen außerdem aufeinander ausgerichtete Flanschvorsprünge auf, deren Außenflächen an der Bohrung des Paßelementes anliegen.

Einzelheiten der Anordnung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Paßelement mit hieran ge­ haltenen, verdrehungsfreien Ansätzen,

Fig. 2 eine Ansicht des ersten Einsatzes von unten und

Fig. 3 einen Schnitt durch das Formmaterial, das durch die erfindungsgemäße Anordnung mit den verdrehungsfreien Konturen versehen ist.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 ein Paßelement, das neben seiner Ausrichtungsfunktion in einer herkömmlichen Weise einge­ setzt wird, zur Bildung von Gußformen mit Ober- und Unterkasten oder anderen Systemen. Dieses Paßelement 10 besitzt einander gegen­ überliegende Oberflächen 12 und 14, die die Formteile 16 ab­ stützen, die miteinander zur Bildung einer Form kombiniert werden, d. h., die die beiden Teile des Modells zum Gießen bilden. Bohrungen 18 sind innerhalb des Paßelementes vorgesehen, zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Anordnung.

Die verdrehungsfreie Anordnung umfaßt einen Außeneinsatz 20 sowie einen Inneneinsatz 22, die, nachdem sie in der Bohrung 18 montiert sind, eine Aussparung 20a bzw. einen Vorsprung 22a bilden (Fig. 3), in entsprechend angepaßten Winkelbereichen und einem entsprechenden Abstand in dem Formmaterial 24, wobei es sich etwa um Sand handeln kann. Diese zusammenwirkenden Ein­ sätze sind den Paßflächen der Form zugeordnet und wahlweise in die entsprechenden Bohrungen 18 eingesetzt, so daß sie die Form­ teile 16 nicht stören. Diese Einsätze sind mehrfach vorgesehen, d. h., mindestens in einer Anzahl von drei, um eine wirkungsvolle, verdrehungsfreie Funktion zu bilden.

Der Einsatz 20 besitzt eine kegelstumpfförmige Ausbildung mit einer flachen äußeren Endwandung 26 und einer von der Wandung 26 nach außen schrägverlaufenden Begrenzungsfläche 28. Das Innere des Einsatzes 20 besitzt einen mittleren, rohrförmig vorragenden Bereich 30, der an seinem unteren Ende offen ist. Verstärkungs­ rippen 31, beispielsweise vier oder acht an der Zahl, die auch aus Fig. 2 ersichtlich sind, erstrecken sich radial zwischen dem Bereich 30 und der Begrenzungsfläche 28 und bilden Verstärkungen der Wandungen 26 und 28 sowie des Bereichs 30. Die Endwandung 26 besitzt eine Öffnung 32 in axialer Aus­ richtung auf den rohrförmigen Bereich 30.

Das Bodenende der Begrenzungswandung 28 trägt einen nach außen gerichteten Rand 34, der sich über einen kleinen Abstand über die Bohrung 18 hinauserstreckt, um einen positiven Eingriff des Einsatzes 20 mit dem Paßelement sicherzustellen. Die axiale Ausrichtung des Einsatzes 20 mit der Bohrung 18 erfolgt über einen nach unten gerichteten Vorsprung 36 mit vorbestimmtem Außen­ durchmesser, der an seinem Fuß in passendem Eingriff mit der Bohrung 18 steht. Die Außenfläche 38 des Vorsprungs 36 ist leicht abgeschrägt auf einen kleineren Durchmesser in Richtung auf das freie Ende, um ein Formspiel zur Verfügung zu stellen und auch das Einsetzen des Einsatzes 20 in die Bohrung zu erleichtern.

Der Einsatz 22 umfaßt ebenfalls ein hohles, kegelstumpfförmiges Element. Dieser Einsatz besitzt eine innere abgeschrägte Ober­ fläche 40 mit ausgewählter Neigung, zur Bildung eines Vorsprunges 22a (Fig. 3) innerhalb des Formmaterials 24. Dieser Vorsprung wird von der Aussparung 20a aufgenommen, die durch den Einsatz 20 gebildet wird. Im besonderen besitzt die Außenfläche der Be­ grenzungsfläche 28 des Einsatzes 20 und die Innenfläche 40 des Einsatzes 22 eine identische Neigung, um eine gute Passung im Sand sicherzustellen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Neigungswinkel kann variieren, wobei sich ein Winkel von 17 bis 22° als zufriedenstellend erwiesen hat. Der Gesamtinnendurchmesser der Wandoberfläche 40 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser des Einsatzes 20, um einen passenden Eingriff der Aussparung 20a und des Vorsprungs 22a zu gewährleisten. Außerdem ist die Innendimension oder Tiefe 42 des Einsatzes 22 geringer als die Außendimension 44 des Einsatzes 20, um einen Freiraum 46 (Fig. 3) zwischen den Ein­ drücken durch die Einsätze innerhalb des Formmaterials 24 zu bilden. Der Freiraum 46 stellt außerdem einen Raum zur Verfügung, der Abformmaterial aufzunehmen vermag, das sich von der Form löst. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Form nicht zu schließen vermag, infolge der Anwesenheit losen Formmaterials zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Form.

Das offene Ende des Einsatzes 22 besitzt einen nach außen ge­ drehten Rand 48, der über die Bohrung 18 hinausragt und einen positiven Eingriff des Einsatzes 22 an dem Paßelement sicher­ stellt. Der Einsatz 22 trägt eine Endwandung 50, die mit einem nach außen vorragenden, kreisförmigen Bereich 52 versehen ist, der einen bestimmten Außendurchmesser trägt und teleskopartig mit dem rohrförmigen Bereich 30 zum Eingriff bringbar ist. Der Bereich 52 besitzt eine obere Bohrung 54, die eine Schraube 56 durch die Wandungsöffnung 32 aufzunehmen vermag. Diese Schraube vermag in die Verlängerung einzugreifen, um die beiden Einsätze aufeinanderzuzuziehen und sie auf beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen des Paßelementes festzu­ klemmen. Die Bohrung 54 kann als Gewindebohrung ausgebildet sein, zur Aufnahme einer Schraube 56, oder es kann sich um eine gewinde­ lose Bohrung handeln, für eine Schraube mit einem selbstschneiden­ den Gewinde. Der Teleskopeingriff der Bereiche 30 und 52 gewähr­ leistet eine präzise Ausrichtung der beiden Einsätze aufeinander über die vorbestimmten Dicke der Paßelemente, beispielsweise von 19 mm bis 6,4 mm. Die relative Länge der Bereiche 30 und 52 ist derart ausgewählt, daß bei einer minimalen Paßelement- oder -brettdicke zwischen diesen Teilen ein Spiel oder Freiraum 58 vorhanden ist.

Die äußere Oberfläche des Einsatzes 22 besitzt einen seitlichen Vorsprung 60, angrenzend an den Randbereich 48, zur präzisen Zentrierung des Einsatzes in der Bohrung. Die äußere Begrenzungsfläche 62 dieses Vorsprunges ist leicht abgeschrägt auf einen kleineren Durchmesser, weg von dem Randbereich 48, um das Einführen des Einsatzes 22 in die Bohrung 18 zu erleichtern. Die beiden Rand­ bereiche 34 und 48 bilden zusammen einen ringförmigen Freiraum 64 in dem Formmaterial zum Sammeln losen Sandes, der losge­ stoßen sein kann, um somit sicherzustellen, daß die Teile stets genau aufeinanderpassen, wenn sie in der Anordnung zusammenge­ bracht werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Unabhängig von der Position des Abdeckens und Ziehens, d. h., unabhängig davon, welches Teil sich am Boden befindet, vermag einer oder beide Frei­ räume 46 und 64 loses Formmaterial zu sammeln, wodurch die Form sich nach wie vor dicht schließen läßt, auch wenn einiges Form­ material abgestoßen worden ist.

Gemäß der Erfindung ist eine akkurate Anpassung der Formteile gewährleistet. Die Einsätze, die hier Verwendung finden, werden fest an dem Paßelement, jedoch hiervon lösbar, gehalten, so daß kein Lockern eintreten kann, das möglicherweise zu einer Fehlaus­ richtung führt, wie dies häufig der Fall ist, wenn verlorene Kerne eingesetzt werden. Darüber hinaus gestattet der Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung eine präzise Ausrichtung wodurch wiederum eine hohe Paßgenauigkeit des Formmaterials erzielt wird. Durch die Erfindung werden die Kosten des Formvorganges sowohl in zeitlicher als auch materieller Hinsicht, verglichen mit anderen Verfahren, verringert. Die Einsätze lassen sich leicht in eine einzelne Bohrung einsetzen, und alles was erforderlich ist, besteht darin, die beiden Einsätze an dem Paßelement zu be­ festigen. Darüber hinaus lassen sich die Einsätze an Paßelemente unterschiedlicher Stärke anpassen, während gleichzeitig die präzise Ausrichtung und Positionierung erhalten bleibt. Die Anpaßbarkeit an die Dicke und die genaue Ausrichtung werden durch die teleskopische Anordnung des Bereiches 30 mit dem Bereich 52 erzielt. Da sich die Befestigungsbohrung für die Einsätze vollständig durch das Paßelement bzw. -brett hindurch­ erstreckt, können die sich bildenden Vorsprünge große Tiefen­ dimensionen besitzen, so daß eine gute Passung gewährleistet ist. Die Einsätze können aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden, wozu Kunststoff, Stahl, Aluminium und ähnliches gehört. Kunststoff ist ein gutes Material, da es hier verschiedene Typen gibt, die säurebeständig sind und sich für eine kosten­ günstige Massenproduktion eignen.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

1. Verdrehungsfreie Anordnung von Formpaßstücken mit einander gegenüberliegenden Formstückflächen sowie einem ersten einen Vorsprung aufweisenden Einsatz, der mit einer Oberfläche eines Paßelementes und einer hierin angeordneten Bohrung zum Eingriff bringbar ist, und einem zweiten eine Ausnehmung aufweisenden Einsatz, der mit der gegenüberliegenden Seite des Paßelementes im Bereich der Bohrung zum Eingriff bringbar ist, wobei die beiden Ein­ sätze jeweils Begrenzungsflächen zur Abformung von Aus­ nehmungs- und Vorsprungskonturen in dem Formmaterial auf­ weisen, die einander mit geringen Paßtoleranzen gegenüber­ liegen, unter Bildung einer verdrehungsfreien Verbindung zwischen den einander zugewandten Bereichen des Form­ materials, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Einsatz (20) von der Oberfläche (12) des Paßelementes (10), auf welcher er aufsitzt, nach außen vorragt, während der zweite Einsatz (22) in die Bohrung (18) hineinragt,
und die beiden Einsätze (20, 22) teleskopisch miteinander in Eingriff stehende Bereiche (30, 52) zur präzisen Aus­ richtung der Einsätze aufeinander aufweisen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die teleskopisch miteinander in Eingriff stehenden Be­ reiche (30, 52) relativ zueinander einstellbar sind, zur Anpassung an unterschiedlich dicke Paßelemente (10).

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einsätze (20, 22) an den teleskopisch miteinander in Eingriff stehenden Bereichen (30, 52) mit einem Verbindungselement (56) aneinander anschließbar sind, zur Fixierung der Position an den beiden einander gegen­ überliegenden Oberflächen (12, 14) des Paßelementes (10).

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einsätze (20, 22) kegelstumpfförmige Be­ grenzungsflächen (28, 40) aufweisen, während die telesko­ pisch miteinander in Eingriff stehenden Bereiche (30, 52) zylindrisch ausgebildet sind.

5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einsätze (20, 22) im wesent­ lichen aufeinander ausgerichtete Vorsprünge (36, 60) tragen, deren Außenflächen (38, 62) an der Bohrung (18) der Paß­ elemente (10) anliegen.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Außenfläche (38, 62) der Vorsprünge (36, 60) zum Ende hin abnimmt.

7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die den Formeindruck bildenden Begrenzungsflächen (28, 40) der beiden Einsätze (20, 22) aus kegelstumpfförmigen Körpern bestehen, deren Mantel­ flächen die abgeschrägten Begrenzungsflächen (28, 40) bilden und aufeinander ausgerichtete Vorsprünge (36, 60) tragen, die mit der Bohrung (18) des Paßelementes (10) unter Bildung einer ausgerichteten Position zum Eingriff bringbar sind.

8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Paßelement (10) eine doppel­ seitige Modellplatte darstellt, die von der Bohrung (18) durchgriffen ist, wobei die beiden Einsätze (20, 22) mit den Vorsprüngen (36, 60) in die Bohrung (18) der Modell­ platte eingreifen.