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Verfahren zur Herstellung von Gießereiformteilen aus flüssigen Formstoffen
unter Zuhilfenahme von metallischen. Dauermodellen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Gießereiformteilen aus flüssigen Formstoffen unter Zuhilfenahme
von metallischen Dauermodellen und besteht darin, daß die Dauermodelle nachdem Aufbringen
einer fetthaltigen Schicht mit Formstoffschlicker benetzt, daß alsdann auf der so
entstandenen Schlickerhaut durch. Aufschütten von Sand eine Formschale hergestellt
und schließlich die Formschale nach dem Verfestigen durch Trocknen von dem Modell
abgehoben wird.
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Es i,st bekannt, Gveßereiformen aus einem Formstoff herzustellen,
der aus feinkörnigem Formstoff, Wasser und Bindemittel hergestellt ist und in flüssigem
Zustande verarbeitet wird. Die aus solchem Formstoff hergestellten Formen besitzen
eine Reihe technischer Vorzüge, wie z. B. eine außerordentlich scharfe und genaue
Wiedergabe der Modelle infolge .der hohen Bildsamkeit dieser Formstoffe. Andererseits
stößt die Herstellung dieser Art von kompakten Formen auf verschiedene Schwierigkeiten,
.die sich insbesondere bei der Serien- und Massenproduktion zeigen, und die gießereitechnischen
Vorteile wieder aufheben, ganz abgesehen davon daß auch ei-he Wirtschaftlichkeit
für die Serien- und Massenproduktion riu r bei der Anfertigung wertvollster Gußstücke
gegeben ist. Bei den bekannten Verfahren., bei denen flüssige Formstoffe verwendet
werdken" handelt es sich insbesondere um die Herstellung von Formen nach einem ausschmelzbaren
Wachsmodell, bei der auf
das Wachsmodell zunächst eine Schicht flüssiger
Forms.toffmasse aufgetragen, auf diese Umhüllung mehrmals eine trockene Umhüllungsmasse
aufgestreut und .die soi entstandene dicke Umhüllung durch Einsetzen in einen. Blechrahmen
und Eingießen flüssiger Formmasse zu einer kompakten Form ausgebildet und aus dieser
das Wachsmodell ausgeschmolzen wird. Daß eine ,solche Fertigung wirtschaftlich überhaupt
nur für die Anfertigung von Einzelmodellen oder von: wertvollsten Gußstücken in
Frage kommt, -ist ohne weiteres klar.
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Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Formen für die Herstellung
von Gußstücken in Serien- und Massenproduktion zu schaffen, die in .der Herstellung
einfach und wirtschaftlich sind und dabei die gußtechnischen Vorteile der bisher
bekannten Formen aus flüssigen Formstoffen in hohem Mäße besitzen, wenn man erfindungsgemäß
unter Benutzung von, metallilschen Dauermodellen Formteile herstellt, die aus einer
lediglich durch Adhäsion entstandenen Schlickerhaut und einer die Schlickerhaut
zu einer Formschale ergänzenden Sandschicht besteht, wobei die Formschale nach ,dem
Verfestigen durch Trocknen von dem Modell abgehoben werden kann.
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Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem ganze kompakte Formen
.entstehen, die von dem Modell nicht abgehoben werden können, entstehen nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren dünne Formschalen, die von dem Dauermodell ab-,gehoben
werden 'können und für sich :standfeste Formteile bilden. Diese Formteile werden
dann zu einer Gesamtform zusammengesetzt.
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Die Blasenbildung der 'Formhaut beim Trocknen unter hoher Temperatur
wird dadurch wirksam vermieden, daß auf die noch feuchte Formhaut der trockne Sand
ad. dgl. geschüttet wird. Die hierdurch eintretende Kapillarität verteilt die Flüssigkeit
über einen größeren Raum und gibt ihr eine größere Oberfläche, so daß auch bei hoher
Trockentemperatur eine blasenfreie Verdunstung der An.-macheflüssigkeit möglich
ist. Infolge der .sehr schnell eintretenden Durchfeuchtung dies trocknen Sandes
bildet sich eine Schicht ganz bestimmter und durchgehend .gleichbleibender Stärke,
die beim -Abschütten -dies nicht durchfeuchteten Sandes an der Schlickerhaut haftentleibt.
Genügt die bei der Durchfeuchtung des Sandes aus der Schlickerhaut austretende Menge
überschüssigen Bindemittels nicht zur Bindung einer -Sandschicht genügender Stärke,
so kann man dem Sand zusätzlich trocknes Bindemittel zusetzen. Das die fetthaltige
Schicht auf dem Dauermodell bildende Mittel kann dem flüssigen Formstoff zugesetzt
und gleichzeitig mit diesem auf dass Modell aufgebracht werden.
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Die Verwendung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Formteile
kann je nach der Art der herzustellenden Gußstücke auf zwei verschiedene Arten erfolgen.
Muß die herzustellende Form. eine sehr große Widerstandsfähigkeit besitzen, so kann
maul die getrocknete Formschale auf .der Rückseite durch Aufbringen einer mit einem
Bindemittel versehenen .groben Formmasse versteifen, wobei die Formschale in; einen
Formkasten gelegt wird. Da normalerweise Formhälften hergestellt werden, entsteht
so eine feste Formhälfte die in bekannter Weise mit einer auf dieselibe Art hergestellten
zweiten Förmh.älfte zu einer Gießereiform zusammengelegt werden kann.
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Man kann aber auch die hergestellten Formteile ohne Ausbildung zu
kompakten Formhälften verwenden, indem man die zu einer Gesamtform gehörenden Formschalenteile
nach dem Einlegen der erforderlichen Kerne zusammenklebt und die so entstandene
Gußform in Grobflchüttmasse einbettet. Es hat sich herausgestellt, daß die so hergestellten
Formen den d !ynamischen und statischen DrüclQen dies schmelzflüssigen Gußmetalls
infolge des durch die löse ,geschüttete G.robschüttmassz .gebildeten äuß,eren'Ffächendru&es,standh-alten.
Weitere Vorteile dieses @einfachen Verfahrens bestehen darin, daß die Aufbereitung
der groben Schüttmasse wesentlich vereinfacht wird und große Mengen Bindemittel
eingespant werden.
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Die zur Herstellung einer Formschale erforderlichen Arbeitsgänge,
nämlich die Benetzung der Modelle oder Modellplatten mit einer fetthaltigen Isolierflüssigkeit,
die Benetzung -der Modelle oder Modellplatten mit der flüssigen Formmasse und das
Aufschütten und Abschütten des trocknen, gegebenenfalls mit trocknem Binder untermischten
Sandes, lassen sich ,gemäß der Erfindung vollkommen ,gleichartig gestalten. Dies
hat den Vorteil der einfachen, sich stets wiederholenden Handgriffe und der .damit
verbundenen Möglichkeiten, der Leistungssteigerung und der schnellen. Einarbeitung
von Arbeitskräften und ferner der Zusammenstellung gleichartiger Bauelemente zu
einer einfachen und leistungsfähigen Formmaschine,, Zu diesem Zwecke werden drei
um eine Achse schwenkbare Gefäße benutzt, die oben offen sind und deren Öffnung
der Größe der Modelle oder Modellplatten entspricht. Die drei Gefäße enthalten die
Isolierflüssigkeit, die flüssige Formmasse und dien trocknen Sand. Wird nun das
Modell oder die Modellplatte nacheinander auf die Öffnungen der Gefäße gelegt und
diese dann jedesmal geschwenkt, so entsteht-- die gewünschte Formschale, die dann
in bekannter Weise getrocknet wird. Nach dem Trocknen wird die Formschale abgehoben
und ihrem Verwendungszweck zugeführt, während das Modell oder die Modellplatte zwecks
Herstellung einer neuen Formschale wieder auf das erste Schwenkgefäß, das mit der
Isolierflüssigkeit gefüllt ist, gelegt wird.
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Es kann auch wünschenswert sein, mehrere Sätze von Schwenkgefäßen
aneinander- oder h ietereinanderzureihen. Wesentlich ist erfindungsgemäß, daß die
Arbeitsgänge und die hierzu erforderlichen Geräte gleichartig sind. Ein oder mehrere
Sätze von Schwenkgefäßen werden zweckmäßig in einem gemeinsamen Gestell vereinigt,
damit die Zwangläufigkeit in der Benutzung derGefäßegewahrtbleibt.
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Werden die Schwenkgefäße einfach hintereinander auf einem festen Gestell
angeordnet, so muß das Bedienungspersonal mit der Modellplatte von
Gefäß
zu Gefäß gehen. Wirtschaftlicher ist es daher, wenn die Gefäße sich in der gewünschten
Reihenfolge an dem Bedienenden vorbeibewegen. Dieses kann z. B. durch einen rotierenden
Tisch, ein drehbares Armkreuz, ein endloses Band usw. erfolgen. Wichtig für die
Durchführung der Erfindung ist lediglich, d'aß ein odier mehrere Sätze von Schwenkgefäßen
in einer Gesamtvorrichtung vereinigt sind und sich zwangläufig an dem Stand der
Bedienung vorbeibewegen.
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Der Bedienende muß beim Schwenken der Gefäße en:twedier dem Druck
der Flüssigkeiten oder des Sandes und, dem Gewicht .der Mo-Cellplatte durch seine
Körperkraft entgegenwirken, oder er muß die Modelle oder Modellplatten vor dem Schwenken
von Hand verriegeln. Um diese ermüdende oder zeitraubende Tätigkeit einzusparen,
können Vorrichtungen angewendet werden, .die die Modellplatten vermittels der Schwenkbewegung
:der Gefäße selbsttätig festspannen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Ausführung des Verfahrens schematisch .dargestellt; es zeigt Abb. i die Vorrichtung
im Aufriß, Abb. 2 eine Ansicht auf die Verriegelungsvorrichtung, Abb.3 .einen Schnitt
nach der LinieA-B-C-D-E-F d-er Abb. 2.
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In .dem dargestellten Beispiel ist in einem Grundgestell a drehbar
ein -dreiarmiges Armkreuz b angeordnet. Jeder Arm dies Armkreuzes b trägt
um die Aufhängungsachse c schwenkbar ein Gefäß dl, d2 und d3. Das Gefäß dl ist für
.die Aufnahme der Isolierflüssigkeit, .das Gefäß d2 für den Formstoff und des Gefäß
d3 für den trocknen Sand bestimmt. Die Öffnungen der Gefäße d,, d2 und d3 sind so,
daß eine Modellplatte e :darauf paßt.
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Die Modellplatten e sind in bekannter Weise mit Führungsstiften f
versehen, die .nicht nur ras Versetzen von Unten, und; Oberkasten beim Zulegen der
Form in an sich bekannter Weise verhindern, sondern auch gleichzeitig zur Zentrierung
der Modellplatten auf den Schwenkgefäßen dienen sollen. Die Führungsfstifte besitzen
in ebenfalls bekannter Weise Längsschlitze g, :die im vorliegenden Falle zur Verriegelung
der Modellplatten auf den Schwenkgefäßen benutzt werden.
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Wie aus den Abb. 2 und 3 ersichtlich ist, sind an den Wandungen der
Schwenkgefäße ein einarmiger Hebel h und ein zweiarmiger Hebel
i vorgesehen, die miteinander durch einen Bolzen h mit einer Feder L verbunden
sind. In der Ruhestellung des Schwenkgefäßes, liegt der einarmige Hebel auf einer
feststehenden Scheibe na, die auf der Aufhängungsachse c des Schwenkgefäßes sitzt
und, in ihrem oberen Teil abgeflacht ist.
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Beim Beginn der Schwenkung :des Gefäßes hebt die Scheibe m den- einarmigen
Hebel h. Hierdurch wird -der zweiarmige Hebel i mit seinem freien Endre in
:den Schlitz g des Führungsstiftes f bewegt und legt sich auf die untere Kante des.
Schlitzes g auf. Bei weiterer Drehung des Schwenkgefäßes steigt d'er Hebel h weiter
an und drückt vermittels der Feder l ,den Hebel i ,so fest in den Schlitz g des
Führungsstiftes f, daß unter Verwendung einer Gummidichtung o ein, für dien vorliegenden
Zweck ausreichend .dichter Verschluß zwischen Modellplatte e und, Gefäßrand p stattfindet.
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Die Bedienung der Vorrichtung kann: von Hand erfolgen, wie .dieses.
als einfachste Ausführung- in der Zeichnung @dargestellt ist. Dabei wird das Armkreuz
b in: seiner Lage durch einen Sperrzapfen v
festgehalten, der mit :dem
Armkreuz b auf denn Wege über eine mit dem Armkreuz fegst verbundene und mit Einschnitten
s versehene Ringscheibe t zusammenarbeitet und durch einen Fußhe#bel'n bedient wird.
Der,die Vorrichtung Bedienende kann dann durch Heruntertreten des Fußhebels n die
Festsetzung des Armkreuzes b lösen und das nächste Gefäß in dlie Arbeitsstellung
bringen, in der es wieder durch den Sperrzapfen v verriegelt wird. Ist dieses Gefäß
ausgebraucht, kommt das dritte dran, und; .dann geht der- Arbeitsgang wieder von
vorn an.
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Selbstverständlich wird man diese absatzweise Weiterbewegung der Gefäße
vorteilhaft maschinell vornehmen, indem man .die Aufhängungsachse v. des, Armkreuzes
b z. B. .mittels Schnecke und Schneckenrad antreiben läßt, wobei :die Ano:rdhung
vorteilhaft so getroffen wird, daß die, Drehung des Armkreuzes b nach wie vor durch
den mit ,dem Fußtritt n verbundenen Sperrzapfen v gestattet oder verhindert wird.