DE4114362A1

DE4114362A1 - Verfahren zum herstellen einer sandform

Info

Publication number: DE4114362A1
Application number: DE19914114362
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Grolla
Original assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1991-05-02
Publication date: 1992-11-05
Also published as: EP0512201A2; EP0512201A3; EP0512201B1; DE4114362C2; ES2090378T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstel len einer Sandform in einer Formmaschine durch Einfüllen des Formsandes in einen Formkasten und Verdichten des Formsandes mit Luftbeaufschlagung und durch das Einwirken mechanischer Beaufschlagungskräfte.

Es ist aus der DE-AS 12 97 818 bekannt, das Verdichten des Formsandes lediglich durch mechanische Druckkräfte über eine Preßplatte vorzunehmen.

Außerdem ist es aus der DE-AS 26 08 740 bekannt, den Form sand in Kombination durch Durckluft und eine Preßplatte zu verdichten, wobei durch Luft jeweils immer eine Verdich tung und durch eine Preßplatte ein mechanisches Abdichten des Formsandes erfolgt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Reduzierung der für das Herstellen der Form benötigten Zeit und somit bei erhöhter Fertigungsleistung eine größere Formhärte zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfinungsgemäß dadurch gelöst, daß frü hestens bei beginnendem mechanischen Pressen des Formsan des die Luftbeaufschlagung des Formsandes aus dem oberhalb des Formkastens befindlichen Kopfraum erfolgt.

Gemäß dieser Lösung erfolgt keine Vorverdichtung durch Luftimpuls oder Luftstrom, sondern die diesbezügliche Ver dichtung des Formsandes beginnt erst dann, wenn der mecha nische Preßvorgang beginnt bzw. bereits im Gange ist. Über raschenderweise ergibt sich dadurch eine größere Formhärte als bei einer Vorgehensweise, mit der zunächst durch Luft impuls oder Luftstrom eine Vorverdichtung erfolgt und dann erst das mechanische Nachverdichten mittels einer Preß platte oder eines Vielstempelpreßhauptes vorgenommen wird. Begleitet wird dieses bessere Formhärtenergebnis von einem geringeren Zeitaufwand zur Herstellung der Form bzw. Formhälfte, da die beiden Verdichtungsvorgänge nicht nacheinander vorgenommen werden, sondern einander mehr oder weniger überlappen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungs beispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a bis 1d in Folge verschiedener Einstellungen einer Formmaschine für das Sandeinfüllen (Fig. 1a), das Luftstromverdichten (Fig. 1b), das mechanische Verdichten mittels eines Vielstempelpreßhauptes (Fig. 1c) und das Trennen (Fig. 1d), wobei die Vorgänge gemäß Fig. 1b oder Fig. 1c dem Stand der Technik entsprechen, und

Fig. 2 ein Versuchsdiagramm.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde im Vergleich zum Ver fahren gemäß dem Stand der Technik an einer Formmaschine der Anmelderin untersucht. Diese Formmaschine kennzeichne te sich durch folgende wesentliche Daten:

Formkastengröße, mm\|1200×100×350/350
Füllrahmenhöhe, mm	350
Art der Preßverdichtung @	Vielstempelpresse @	Anzahl der Preßstempel	7×9 = 63
Stempel/Abmessungen	130×145
Preßstempel-Zylinderdurchmesser	80
Preßstempel-Kolbenstangendurchmesser	65
Preßstempel-Hub max.	390
Hüftabstand zwischen den Preßstempeln	5 mm
Maximaler hydraulischer Öldruck, bar	60
Druckluft-Kesselvolumen, m²	5
Luftstrom-Ventil, NW in mm	2×150
Luftdruck, bar	5,6
Ventilöffnungszeit	0,3 sec

Aus der Zeichnung Fig. 1 ist ein Teil der Sandformmaschine erkennbar, und zwar mit der Modellplatte 10, in der sich Durchströmöffnungen 12 befinden, dem eigentlichen Form kasten 14 sowie dem darüber befindlichen Füllkasten 16. In Fig. 1a befindet sich oberhalb der Anordnung dieser Teile, d. h. oberhalb des Füllkastens ein Sandbunker 18, aus dem heraus der Formkasten 14 und der Füllkasten 16 mit Formsand gefüllt werden. Dann wird dieser Bunker 18 weggefahren und über die Anordnung von Modellplatte 10, Formkasten 14 und Füllkasten 16 die Verdichtungseinheit gefahren, die aus einem Vielstempelpreßhaupt 20 sowie einer Luftzuführeinrichtung 22 für die Zuführung der Druckluft besteht, mit der die Verdichtung des Formsandes erfolgt. Dabei befinden sich die Preßstempel 20 in Fig. 1b in ihrer zurückgezogenen Stellung und in Fig. 1c in der unteren Preßstellung. In Fig. 1d befinden sich die einzelnen Teile in der auseinandergefahrenen Position, in der der Formkasten vom Modell getrennt ist. Zu berücksichtigen ist, daß gemäß Fig. 1b der Stand der Technik dargestellt ist, bei dem die Luftverdichtung vor dem mechanischen Verdichten erfolgt, wogegen gemäß der Erfindung das Luftverdichten erst einsetzt, wenn das mechanische Pressen bereits eingesetzt hat.

Zunächst einmal erfolgten eines Versuchs A Messungen im Zusammenhang mit einem Verfahren, gemäß dem eine Druckluftbeaufschlagung des Formsandes im Sinne eines Luftstromverdichtens und anschließend ein mechanisches Nachverdichten durch hydraulisches Pressen erfolgte. Die Versuchsreihe ergab die folgenden Meßergebnisse bei Aufbringung 4 verschiedener spezieller Preßdrücke auf den Sand durch die Preßstempel:

Tabelle 1

An Hand eines Versuchs B erfolgte ein Verdichten des Formsandes, indem bei beginnendem Verdichtungsvorgang durch Pressen die Beaufschlagung mit der Luft, hier Luftstrom, erfolgte. Mit dem Wegfall des Verfahrensschrit tes Luftverdichtung vor dem Preßvorgang, erfolgt auch ke ine Vorverdichtung des Formsandes. Aus der Tabelle 2 er geben sich die jeweiligen Meßergebnisse, wobei die Form härten bei den verschiedenen spezifischen Preßdrücken auf den Formsand durch die mechanische Presse von 6, 8 und 12 kp/qcm gegenüber dem Versuch A höhere Werte ergibt.

Tabelle 2

Die Fig. 2 zeigt bei diesem Versuch die Dynamik des Öl flusses in der hydraulischen Presse für das mechanische Verdichten und des Druckes im Druckluftkessel für die Ver dichtung während 1 Verdichtung gemäß dem Versuch. Mit Preßbeginn (Sekunde 1) steigt der Ölbedarf sofort auf ei nen Maximalwert. Er nimmt mit der Bewegung der einzelnen Stempel infolge der fortschreitenden Verdichtung des Form sandes kontinuierlich ab. Im Moment der Luftstromeinlei tung (Sekunde 2) kommt es zum Druckabfall im Kessel, wel cher durch die Kurve L dokumentiert wird. Zu erkennen ist auch die Dauer des Luftstromes mit ca. 0,3 sec. Damit steigt auch sofort wieder der Ölstrom an, wie die Kurve H deutlich zeigt.

Der bei Sekunde 1,5 auftretende Sprung ist damit zu erklä ren, daß sich nicht alle Stempel sofort und gleichmäßig in Bewegung setzen. Auch ist zu berücksichtigen, daß der Luftdruck im Kessel nicht an der Stelle der Verdichtung gemessen wurde, so daß hier eine gewisse Hysterese der Druckanzeige zu berücksichtigen ist. Erkennbar ist aber, daß das Luftverdichten deutlich nach dem Beginn des mecha nishen Pressens einsetzt, woraus sich überraschenderweise bessere Härtewerte ergeben bei einem deutlichen Zeitgewinn bei der Herstellung der Formhälfte.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Sandform in einer Formmaschine, durch Einfüllen des Formsandes in ei nen Formkasten und Verdichten des Formsandes mit Luftbe aufschlagung und durch das Einwirken mechanischer Beauf schlagungskräfte, dadurch gekennzeichnet, daß frühestens bei beginnendem mechanischen Pressen des Formsandes die Luftbeaufschlagung des Formsandes aus dem oberhalb des Formkasten befindlichen Kopfraum erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luftbeaufschlagung deutlich nach dem Beginn des mechanischen Pressens erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Luftbeaufschlagung innerhalb einer Se kunde nach dem Beginn des mechanischen Pressens erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zugleich mit dem Formsand die der Formsand oberfläche abgewandte Fläche der mechanischen Preßeinrich tung mit der Luft beaufschlagt wird.