DE4319078A1

DE4319078A1 - Verfahren und Formherstellungsmaschine zur Herstellung von Gußformen oder Gußformteilen aus Formsand

Info

Publication number: DE4319078A1
Application number: DE4319078A
Authority: DE
Inventors: Erik Nyholm Soerensen
Original assignee: Dansk Industri Syndikat AS; Dansk Landbrugs Grovvareselskab AMBA
Current assignee: Dansk Industri Syndikat AS; Dansk Landbrugs Grovvareselskab AMBA
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2013-06-09
Also published as: DK76492D0; JPH0647495A; US5355929A; DK76492A; DK170988B1; JPH0818107B2; DE4319078C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gußformen oder Gußformteilen nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

Die dänische Patentveröffentlichung Nr. 53516 offenbart ein Verfahren, das einschließt, Formsand in eine Formkammer hinein unter Benutzung einer Röhre einzublasen, die vor dem Einblasarbeitsgang weit in die Formkammer hinein eingeführt worden ist und während des Einblasarbeitsgangs allmählich zu rückgezogen oder -gedrückt wird, so daß das Einblasen lokal an den Stellen auftritt, wo die Mündung des Rohres vorbei kommt.

In dem auf diese Weise offenbarten Verfahren ist der Einblas arbeitsgang im wesentlichen mehr oder weniger in eine Rich tung gerichtet, die der Richtung direkt gegenüberliegt, in welcher die Röhre während des Einblasarbeitsgangs aus der Formkammer bewegt wird. Diese Veröffentlichung erwähnt eine einzelne Ausnahme, namentlich auf Seite 5, erste Spalte, 3. Absatz, die sich auf die Möglichkeit bezieht, dem Sand eine schraubenförmige Bewegung zu verleihen, wenn er das Mund stück verläßt. Selbst mit einer solchen schraubenförmigen Be wegung wird der Sand jedoch im wesentlichen in eine rückwär tige Richtung bezüglich der nach außen gerichteten Arbeits bewegung des Einblasrohres eingeblasen werden, aus welchem Grund das Verfahren nicht gut für die Herstellung von Guß formen oder Gußformteilen in Fällen geeignet ist, wo die in der Formkammer angeordneten Muster Teile umfassen, die trans versal zu der Bewegungsrichtung des Einblasrohres hervor stehen, wo es eine große Gefahr der Bildung von "Schatten bereichen" auf den Seiten der hervorstehenden Teile gibt, die nicht direkt von dem eingeblasenen Formsand getroffen sind.

Offenbarung der Erfindung

Es ist vor diesem Hintergrund das Ziel der vorliegenden Er findung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit welchem der beschriebene Nachteil behoben oder beseitigt werden kann und das Ziel wird erreicht, indem wie in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgeführt ver fahren wird.

In dem der Einblasarbeitsgang im wesentlichen transversal zu der Auswärtsbewegung des Einblasgliedes auf die angezeigte Weise gerichtet wird, wird eine bessere Füllung der Bereiche um jedwede hervorstehende Teile auf dem Muster erreicht, so daß die Bildung der angesprochenen "Schattenbereiche" vermie den wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Formher stellungsmaschine, um das Verfahren erfindungsgemäß auszufüh ren. Diese Formherstellungsmaschine ist von der im Ober begriff des Anspruches 5 definierten Art und erfindungsgemäß besitzt sie die im Kennzeichnungsteil von Anspruch 5 definierten Merkmale.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens und der Form herstellungsmaschine, deren Wirkungen in der folgenden Figurenbeschreibung erläutert sind, sind in den Ansprüchen 2 bis 4 bzw. 6 bis 9 definiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 bis 3 schematisch ein erstes Ausführungs beispiel der Formherstellungs maschine während eines Verfahrens des Einblasens und nachfolgenden Drückens oder Quetschens zeigen, und

Fig. 4 bis 6 in entsprechender Weise ein weiteres Ausführungsbeispiel der Formher stellungsmaschine während eines Verfahrens der genannten Art.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Formherstellungsmaschine, die auf der Zeichnung gezeigt ist, auf der ausschließlich die für die Erklärung der Erfin dung notwendigen Teile gezeigt sind, umfaßt gemäß bekannter Prinzipien eine Formkammer 1, die zwischen einer Oberwand 2, einer Bodenwand 3 und vier Seitenwänden gebildet ist, von denen sich zwei parallel zu und auf beiden Seiten der Zeichnungsebene erstrecken, wohingegen die verbleibenden zwei von einer linksseitigen Musterplatte 4 und einer rechts seitigen Musterplatte 5 gebildet werden. In der gezeigten ex emplarischen Anwendung tragen die Musterplatten 4 und 5 eine Anzahl von Mustern 6 in der Form von kurzen Röhrenstumpfen oder röhrenförmigen Buchsen, deren longitudinale Achsen sich parallel zum Abstand zwischen den Musterplatten 4 und 5 er strecken.

Die linkshändige Musterplatte 4 ist an einem Preßwiderlager befestigt, während die rechtsseitige Musterplatte 5 an einer Preßplatte 8 befestigt ist, die auf bekannte Weise in Rich tung auf das Preßwiderlager 7 bewegt wird, um das Material zusammenzudrücken, das in die Formkammer 1 hinein auf eine Weise eingeführt worden ist, die unten beschrieben werden soll.

Weiter umfaßt die Formherstellungspresse ein Sandreservoir 9, das sich nach unten in eine Einblasröhre 10 fortsetzt, durch welche Sand aus dem Sandreservoir 9 in die Formkammer 1 vermittels der Differenz im Luftdruck zwischen dem Raum oberhalb des Sandes im Sandreservoir und in der Formkammer 1 hinein eingeführt werden kann. Diese Druckdifferenz kann ver mittels eines überatmosphärischen Drucks im Raum oberhalb des Sandes oder vermittels eines unteratmosphärischen Drucks in der Formkammer 1 oder durch beides erzeugt werden. Auf eine nicht gezeigte Weise ist die Formkammer 1 mit Öffnungen versehen, durch welche die für die Einführung des Sandes in die Formkammer hinein benutzte Luft entweichen kann. Die Öff nungen können z. B. in den Musterplatten 4 und 5 vorgesehen sein und entsprechend dem Bedarf danach, die Luft in den ver schiedenen Bereichen der Musterplatte entweichen zu lassen, verteilt sein.

An ihrem unteren Ende ist die Einblasröhre 10 über einen Boden 11 abgeschlossen und in den Seiten der Einblasröhre sind lateral gerichtete Einblasschlitze 12 und 13 ausgebil det, wohingegen ein nach unten gerichteter Einblasschlitz 14 im Boden 11 ausgebildet ist.

Der ganze Aufbau, der aus dem Sandreservoir 9 und der Ein blasröhre 10 besteht, ist ausgebildet, um mit hoher Geschwin digkeit während des Einblasens von Formsand in die Form kammer 1 in einer in Sekunden oder Bruchteilen von Sekunden gemessenen Zeitspanne durch die Wirkung nicht gezeigter Mittel wie Druckluftzylindern oder dergleichen nach oben bewegt zu werden. Die Fig. 2 zeigt den Aufbau 9, 10 auf seinem Weg nach oben zur gleichen Zeit, wie Sand in die Form kammer 1 eingeblasen wird, und zwar durch sowohl die lateral gerichteten Einblasschlitze 12 und 13 als auch den nach unten gerichteten Einblasschlitz 14. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird der Formsand, der durch die lateral ge richteten Einblasschlitze 12 und 13 eingeblasen wird, in eine im allgemeinen zu der Longitudinalachse der Muster 6 parallele Richtung eingeblasen werden, so daß der Raum inner halb und um diese Muster herum mit Formsand ohne "Schatten bildung" gefüllt werden wird.

In der gezeigten exemplarischen Ausführung, in welcher die Muster aus relativ dünnwandigen Röhrenstümpfen oder röhren förmigen Buchsen gebildet werden, kann der Aufbau 9, 10 mit einer mehr oder weniger konstanten Geschwindigkeit nach oben bewegt werden, aber wenn man voluminösere Muster verwendet, mit denen die erforderte Menge an Formsand merkbar als eine Funktion der Höhe von der Bodenwand 3 variiert, kann es vor teilhaft sein, den Einblasarbeitsgang auf eine den variieren den Anforderungen entsprechende, gesteuerte Weise zu modulieren. Dies kann z. B. über die Programmsteuerung des Mittels erreicht werden, das den Aufbau 9, 10 auf eine ent sprechende Weise bewegt, z. B. so, daß die Geschwindigkeit auf einem relativ hohen Niveau an den Stellen gehalten wird, an welchen der Bedarf für Formsand relativ klein ist und re lativ hoch an Stellen, an welchen der Bedarf relativ groß ist.

Fig. 3 zeigt die Situation nachdem der Aufbau, der aus dem Sandreservoir 9 und der Einblasröhre 10 besteht, aufgehört hat, sich zu bewegen und die untere Seite des Bodens 11 in der Einblasröhre 10 mit der Unterseite der Oberwand 2 ausge richtet ist. In der in Fig. 3 gezeigten Situation ist die Druckplatte 8 bereits über einige Entfernung in Richtung auf das Preßwiderlager 7 bewegt worden, wodurch der Formsand in der Formkammer 1 zusammengedrückt wurde, um ein doppeltes Formteil 15 zu bilden, d. h. ein Formteil, dessen rechte Seite mit der linken Seite eines identisch geformten Form teiles in einer sog. (nicht gezeigten) Reihe von Formen zusammenwirken soll, während die linke Seite mit einer rech ten Seite eines weiteren identisch geformten Formteiles in einer solchen Formreihe zusammenwirken soll. An diesem Punkt sollte im Interesse der zweckmäßigen Reihenfolge festge stellt werden, daß die Zeichnung nicht zeigt, wie die erfor derlichen Einlaßkanäle für das Gußmetall und die Aus laßkanäle für die Luft, die verdrängt wird, geformt sind, aber der durchschnittliche Fachmann wird wissen, wie solche Kanäle zu schaffen sind. Es sollte auch noch bemerkt werden, daß die Formkammer 1 ausgebildet ist, auf eine nicht ge zeigte Weise geöffnet zu werden und es somit möglich zu machen, die Gußformen oder die Gußformteile zu entfernen, die erzeugt worden sind und die erforderlichen Maßnahmen für diese Eingriffe sind dem durchschnittlichen Fachmann eben falls wohlbekannt.

Mit einer Ausnahme sind alle Teile der in Fig. 4 bis 6 ge zeigten Ausführungen identisch mit den entsprechenden Teilen der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungen, weshalb auf sie nur bis zu dem Maß Bezug genommen wird, das erforderlich ist, um die Wirkung der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausfüh rung zu verstehen.

Die Ausnahme besteht darin, daß der Boden 11 in der Einblas röhre 10 geschlossen ist, d. h. er hat nicht den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten, nach unten gerichteten Einblasschlitz 14. Wie besonders aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist das Ergebnis, daß der Aufbau 9, 10 während seiner Aufwärtsbewegung eine Höhlung 16 hinterläßt, die dem Raum entspricht, der von dem Boden 11 während dieser Bewegung überstrichen wurde. In diesem Fall wird sich die Einblasröhre 10 notwendigerweise in rechten Winkeln zur Zeichnungsebene über den ganzen Weg zwischen den zwei Seitenwänden in der Formkammer 1 er strecken, die parallel zu und vor der bzw. hinter der Zeichnungsebene liegen, weshalb dieser Einblasarbeitsgang in der Tat die Bildung von zwei separaten Formelementen 17 und 18 zur Folge hat, und zwar eines auf jeder Seite der Höhlung 16.

Wenn der Einblasarbeitsgang abgeschlossen ist, vgl. Fig. 6, wird der Boden 11 wie in der in Fig. 3 gezeigten Situation mit der Oberwand 2 ausgerichtet, so daß er die Einwärtsbewe gung der Druckplatte 8 mit der Musterplatte 5 der letzteren nicht behindern wird. Auf diese Weise werden die zwei Form elemente 17 und 18 zusammengepreßt, um ein doppeltes Formteil 15 zu bilden, das nun dafür bereit ist, entfernt und für das Gießen benutzt zu werden, wie oben beschrieben.

In den oben beschriebenen Ausführungen ist eine Formher stellungspresse mit einer einzigen Preßplatte 8 verwendet, die mit einem Preßwiderlager 7 zusammenwirkt, wobei das letztere zumindest während der Arbeitsgänge des Einblasens und des Drückens oder Pressens ortsfest bleibt. Es liegt jedoch in der Tat innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung, sowohl Gußformen als auch Gußformteile in im Prin zip gleicher Weise wie mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 be schrieben, zu erzeugen und eine Formherstellungspresse zu verwenden, in der während des Druck- oder Preßarbeitsgangs zwei getrennte Preßplatten aufeinander zu bewegt werden.

Teileliste

1 Formkammer
2 Obere Wand
3 Untere Wand
4 Linksseitige Musterplatte
5 Rechtsseitige Musterplatte
6 Muster
7 Preßwiderlager
8 Preßplatte
9 Sandreservoir
10 Einblasröhre
11 Boden
12 Lateral gerichteter Einblasschlitz
13 Lateral gerichteter Einblasschlitz
14 Nach unten gerichteter Einblasschlitz
15 Doppeltes Formteil
16 Höhlung
17 Formelement
18 Formelement

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Gußformen, Gußformteilen oder Werkstücken zu deren Erzeugung, indem Formsand in eine Formkammer hinein unter Verwendung eines Ein blaskanalgliedes geblasen wird, welches vor dem Einblas betrieb in die Formkammer auf eine derartige Weise einge führt wird, daß zumindest eine Einblasöffnung in einem Abstand von dem Durchlaß in der Formkammer liegen wird, durch welche das Einblaskanalglied eingeführt wird, wobei das Glied während des Einblasprozesses in die ent gegengesetzte Richtung der Einführungsrichtung bewegt wird, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Einblaskanalgliedes, in welchem zumindest eine Ein blasöffnung ausgebildet ist, um den Formsand in eine Richtung oder in Richtungen einzublasen, die einen Winkel oder Winkel mit der Richtung der Bewegung des Einblaskanalgliedes von zwischen 60° und 120°, vorzugs weise zwischen 75° und 115°, bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblaskanalglied mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die auf eine gesteuerte Weise variiert wird, wobei die Geschwindigkeit während des Durchgangs der mindestens einen Einblasöffnung an Stellen, in wel chen relativ große Volumina mit Formsand zu füllen sind, relativ niedrig gehalten wird und relativ hoch während des Durchgangs an Stellen, in denen relativ kleine Volu mina zu füllen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Einblaskanalgliedes, das zusätzlich zu der minde stens einen Einblasöffnung, die in Anspruch 1 erwähnt wurde, mindestens eine weitere Einblasöffnung umfaßt, die ausgebildet ist, um den Formsand in eine im wesentli chen der Richtung der Arbeitsbewegung des Einblaskanalgliedes entgegengesetzten Richtung auf eine Weise einzublasen, daß der von dem Einblaskanalglied wäh rend seiner Arbeitsbewegung zurückgelassene Raum mit Formsand gefüllt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und von der Art, die umfaßt, eine Formkammer in der Form einer Preßkammer mit mindestens einer beweglichen Preßplatte zu verwenden, die während eines nachfolgenden Preßarbeitsganges ein wärts in die Formkammer bewegt wird und auf diese Weise den Formsand, der eingeführt worden ist, verdichtet, gekennzeichnet

a) durch die Verwendung eines Einblaskanalgliedes, dessen Breite wie transversal zu seiner eigenen Rich tung der Arbeitsbewegung und transversal zu der Rich tung der Druckplatte oder -platten gemessen im wesent lichen der internen Breite der Formkammer entspricht, wobei das Glied sowohl auf der Seite, die auf die Druckplatte oder auf eine der Druckplatten gerichtet ist, als auch auf der gegenüberliegenden Seite Ein blasöffnungen hat, die der mindestens einen in An spruch 1 genannten Einblasöffnungen entsprechen, und
b) dadurch daß, nachdem das Einblaskanalglied aus der Formkammer während eines Einblasarbeitsganges bewegt worden ist, die Druckplatte oder -platten in Bewegung gesetzt wird, oder werden, um die Druckbewegung auf eine Weise auszuführen, daß die auf beiden Seiten des Einblaskanalgliedes aus Formsand gebildeten Form elemente zusammenbewegt und -gepreßt werden, um so eine einzige Gußform oder ein Gußformteil zu bilden.

5. Formherstellungsmaschine, um Gußformen oder Gußformen teile aus Formsand herzustellen, in dem das Verfahren gemäß irgendeinem oder einem der Ansprüche 1 bis 4 ausge führt wird, und von der Art, daß sie umfaßt

a) eine Formkammer (1),
b) einen in einer Wand (2) der Formkammer (1) ausgebilde ten Durchlaß,
c) ein längliches Einblaskanalglied (10), dessen eines Ende mit einem Formsandreservoir (9) verbunden ist und dessen anderes Ende mindestens eine Einblas öffnung (12 bis 14) umfaßt und ausgebildet ist, in die Formkammer hinein durch den Durchlaß eingeführt zu werden, wobei das Einblaskanalglied (10) ausgebil det ist, um in eine der Richtung der Einführung entge gengesetzte Richtung gleichzeitig mit dem Einblasen des Formsandes aus dem Sandreservoir (9) durch die Einblasöffnung oder -öffnungen (12 bis 14) bewegt zu werden,
dadurch gekennzeichnet,
d) daß das Einblaskanalglied (10) mindestens eine Ein blasöffnung (12, 14) umfaßt, die ausgebildet ist, den Formsand in eine Richtung oder in Richtungen zu blasen, die einen Winkel oder Winkel mit der Richtung der Bewegung des Einblaskanalgliedes zwischen 60° und 120°, vorzugsweise zwischen 75° und 115°, bilden.

6. Formherstellungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführungseinblasglied (10) ausgebildet ist, während seiner Arbeitsbewegung mit einer Geschwindigkeit bewegt zu werden, die auf eine vorbestimmte, gesteuerte Weise variiert.

7. Formherstellungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblaskanalglied (10) mindestens eine zusätzli che Einblasöffnung (14) umfaßt, die im wesentlichen der Bewegung entgegengesetzt gerichtet ist, in welche das Einblaskanalglied (10) während seiner Arbeitsbewegung bewegt wird.

8. Formherstellungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6 und von der Art, die eine Formkammer (1) mit mindestens einer darin beweglichen Druckplatte oder Verdichtungsplatte (8) umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Breite des Einblaskanalgliedes (10) wie trans versal zu seiner Richtung der Arbeitsbewegung und transversal zu der Richtung der Bewegung der Druck platte oder Verdichtungsplatte (8) gemessen im wesent lichen der inneren Breite der Formkammer (1) ent spricht, und
b) daß das Einblaskanalglied (10) ausgebildet ist, um aus der Formkammer (1) in einem solchen Maß hinaus bewegt zu werden, daß es die Bewegung der Druckplatte oder der Verdichtungsplatte (8) oder -platten nicht behindert.

9. Formherstellungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Einblaskanalgliedes (10) mit einem Boden (11) versehen ist, dessen einwärts in die Formkammer (1) weisende Seite so ausgebildet ist, daß sie mit der umgebenden Wand der Formkammer ausgerichtet wird, wenn das Einblaskanalglied (10) seine Arbeitsbewe gung abgeschlossen hat.