EP0017902A1

EP0017902A1 - Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Giessereiform

Info

Publication number: EP0017902A1
Application number: EP19800101883
Authority: EP
Inventors: Christian Schönenborn; Ulrich Dr. Dipl.-Chem. Mennenga; H. Prof. Dipl.-Ing. Jaeger
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG; Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG; Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1980-10-29
Also published as: EP0017902B1; JPS55141354A; JPS6321576B2; DE2916211A1; DE2916211C2

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Gießereiform ist ein Form- oder Kernkasten (5) auf einem Modell (1) befestigt. Zur Verbesserung der Formtreue und Formhärte der hergestellten Gießereiform sowie der physischen Arbeitsbedingungen für das in der Gießerei tätige Personal wird ein rieselfähiger, feuerfester, mineralischer Stoff, dessen Körner von einem organischen oder anorganischen Stoff umhüllt sind, durch Schaffung einer Luftdruckdifferenz bei gleichzeitiger Absaugung toxischer und atoxischer Gase an der Oberfläche des Modells (1) zu einer Schale (7) verdichtet. Nach dem Entfernen des überschüssigen Sandes wird die Schale mit üblichem Formmaterial (8) hinterfüllt und verdichtet. Anschließend wird das Modell (1) durch Aufbau eines Luftdrucks zwischen fertiger Gießereiform und Modeiloberfiäche aus der Gießereiform entfernt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer feu.erfesten Gießereiform, wobei zum Anformen des Sandes an das Modell und/ oder zur Sandverdichtung eine Luftdruckdifferenz zwischen Modell und Sand bzw. ggfs. Kernkasten angewendet wird.
Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-OS 26 09 274) wird zur Herstellung von Sandformen oder Sandkernen das gesamte in Form- bzw. Kernkasten eingebrachte Sandvolumen durch Einwirkung einer zwischen mindestens zwei verschiedenen Stellen des Form- bzw. Kernkastenhohlraumes wirksamen Luftdruckdifferenz verdichtet. Bei komplizierten Formteilen mit feinen Konturen reicht dieses Verfahren nicht aus,um den hohen Anforderungen auf Formtreue gerecht zu werden. Außerdem ist für den unter Umständen mit einem Kunstharzbinder durchsetzten Formsand ein relativ langer Zeitraum für die Aushärtung der Gießereiformen erforderlich, während der ein thermischer Verzug der Formhälften unvermeidbar ist. Diese Aushärtung des Formsandes geschieht häufig durch Erwärmung der Gießereiform, die zur Bildung von toxischen bzw. atoxischen Gasen mit erheblicher Geruchsbelästigung und Gesundheitsbelastung für das in Gießereien und Formereien tätige Personal führen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden und somit die Möglichkeit einer optimalen Maßhaltigkeit und Formtreue an Gießereiformen bei verbesserter Verdichtung des Formmaterials im Bereich des Modells zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Danach wird durch die Einwirkung der Druckdifferenz an der Modelloberflache ein rieselfähiger Quarzsand, Quarzgut oder ein ähnlicher feuerfester Stoff, dessen Körner von einem organischen oder anorganischen Stoff umhüllt sind, verdichtet, so daß eine möglichst hohe Gleichmäßigkeit der Formhärte und damit möglichst ein Festigkeitsausgleichsmoment des späteren Abgußes der flüssigen Metallschmelze garantiert ist. Während des weiteren Verfahrensablaufs wird der überschüssige Quarzsand von der Rückseite der verdichtenden Schale entfernt und die Schale zur Schaffung einer Gießereiform mit großer Festigkeit mit üblichem Formmaterial hinterfüllt.
Die Entfernung des überschüssigen Quarzsandes kann in beliebiger Weise erfolgen. In vorteilhafter Weise geschieht dies durch Kippen des Form- bzw. Kernkastens um 180⁰ Winkel. Auch die Verfestigung der Hinterfüllung kann in beliebiger Weise erfolgen, da die Schale sich am Modell abstützt. In günstiger Weise erfolgt die Verdichtung ebenfalls durch eine Luftdruckdifferenz, da dadurch alle dem Sand entströmenden Gase und Dämpfe abgesaugt werden können.
Entsprechend weiteren Merkmalen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, die Verdichtung sowohl des Formmaterials für die Schale als auch des Hinterfüllmaterials in entsprechenden Verfahrensschritten durch Einwirkung eines Unterdrucks im Bereich des Modells und Überdruck im Bereich des Sandes zu erzielen. Ist dabei, wie weiterhin vorgeschlagen, die Oberfläche des Modells beim Einschalen auf eine entsprechende Aushärtetemperatur erwärmt, so tritt durch möglichst kurzzeitige Erzeugung der Druckdifferenz eine hochverfestigte Formgebung der Schale ein, bei der auch feine Konturen des Modells mit größter Maßsicherheit übernommen werden. Auch beim anschließenden Hinterfüllen der geschaffenen Schale kann ein Unterdruck im Bereich des Modells beibehalten werden, der zu einer Verdichtung des möglicherweise benutzten Nassgußformsandes bei unter Umständen zusätzlicher mechanischer Verdichtung führt. Die Schale wird bei der Hinterfüllung auch deshalb in ihrer Form beeinflußt, weil sie weiterhin am Modell anliegt.
Ein weiterer wesentlicher Fortschritt der Erfindung besteht darin, daß während des gesamten Verfahrens bis zur Trennung der Gießereiform von dem Modell aus dem Formgut Luft abgesaugt wird, wobei gleichzeitig die sich bei dem Härtevorgang bildenden toxischen oder atoxischen Gase abgesaugt werden und dadurch vom Arbeitsplatz ferngehalten werden können. Eine Belästigung und Gefährdung des arbeitenden Personals wird folglich verhindert.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfacht dargestellt ist.
Es zeigen:

Fig. 1 das Modell zu Beginn des Verfahrens,
Fig. 2 die Befüllung und anschließende Verdichtung des rieselfähigen Quarzsandes oder dergleichen am Modell,
Fig. 3 das Entfernen nicht zur-Schale ausgehärtenden Quarzsandes und dergleichen von der Rückseite der Schale,
Fig. 4 die Hinterfüllung der Schale mit üblichem Formmaterial und anschließende Verdichtung der Hinterfüllung und
Fig. 5 die Entfernung des Modells aus der Gießereiform.

In den Fig. 1 bis 5 ist mit 1 ein Gießereimodell bezeichnet, das vorzugsweise im Übergangsbereich vom Modell zur ebenen Platte mit Saugöffnungen 2 versehen ist, welche in der vereinfachten Darstellung nur angedeutet sind. Außerdem ist das Modell 1 auf einer beheizten Platte 3 angeordnet, an deren Rückseite sich ein mit den Saugöffnungen 2 in Verbindung stehender Raum 4 befindet.
In Fig. 2 ist auf'die Vorrichtung ein Formkasten 5 aufgesetzt, welcher mit einem rieselfähigen Quarzsand, Quarzgut oder ähnlichem feuerfestem, mineralischem Stoff 6 gefüllt wird. Vor bzw. während des Befüllens des das Modell 1 umgeberden Formkastens 5 wird die Platte 3 erwärmt. Gleichzeitig wird eine Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Modells 1 und dem rieselfähigen Quarzsand 6 dadurch erzeugt, daß im Raum 4 ein Unterdruck geschaffen wird, während an der Oberfläche des Quarzsandes atmosphärischer Druck herrscht. Der Unterdruck im Raum 4 kann jedoch auch durch einen Überdruck an der Oberfläche des Quarzsandes 6 verstärkt werden.
Die Folge ist, daß sich an der Oberfläche des Modells 1 eine harte und plastische Schale 7 bildet, von der der übserschüssige Quarzsand 6 unter Beibehaltung einer Druckdifferenz durch Kippen der gesamten Vorrichtung um etwa 180° entfernt wird. Diese harte Schale 7 wird, wie weiterhin in Fig. 4 dargestellt, durch ein übliches Formmaterial 8, beispielsweise Nassgußformsand, hinterfüllt, wobei diese Hinterfüllung 8 wiederum durch Einwirkung eines Differenzdruckes zwischen der Oberfläche des Modells 1 und der Hinterfüllung.8 verdichtet wird. Diese Druckdifferenzverdichtung der Hinterfüllung läßt sich auch durch eine nicht dargestellte mechanische Verdichtung ergänzen. Im weiteren Verfahrensschritt gemäß Fig. 5 wird im Raum 4 ein Überdruck geschaffen, der zur Trennung der Schale 7 gemeinsam mit der Hinterfüllung 8 vom Modell 1 führt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Gießereiform, wobei zum Anformen des Sandes an das Modell und/oder zur Sandverdichtung eine Luftdruckdifferenz zwischen Modell und Sand bzw. ggfs. Kernkasten angewendet wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) durch Einwirkung der Druckdifferenz wird ein rieselfähiger Quarzsand, Quarzgut oder ein ähnlicher feuerfester, mineralischer Stoff (6), dessen Körner von einem organischen oder anorganischen Stoff umhüllt sind, an der Modelloberfläche zu einer Schale (7) verdichtet,

b) der nicht zur Schale (7) ausgehärtete Quarzsand (6) und dergleichen wird von der Rückseite der Schale (7) entfernt,

c) die Schale (7) wird mit üblichem Formmaterial (8), beispielsweise einem Nassgußformsand, hinterfüllt und verdichtet,

d) anschließend wird das Modell (1) aus der Gießereiform entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung der Hinterfüllung (8), z. B. des Nassgußformsandes, ebenfalls durch Einwirkung einer Luftdruckdifferenz erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformung und/ oder Verdichtung der aus Quarzsand (6) und dergleichen bestehenden Schale (7) und die Anformung und Verdichtung dar Hinterfüllung (8) an der Schale (7) durch Einwirkung von Unterdruck im Bereich des Modells (1) und Überdruck im Bereich des Sandes (6 bzw. 8) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterfüllung (8) mechanisch und durch Einwirkung einer Druckluftdifferenz zwischen Sand (8) und Modell (1) verdichtet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Quarzsandes (6) und dergleichen aus einem warmaushärtendem Material, z. B. Kunstharz, besteht und daß das Modell (1) beim Einschalen auf die entqrechende Aushärttemperatur erwärmt ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen des nicht zur Schale (7) verfestigten umhüllten Quarzsandes (6) oder dergleichen durch Kippen des Modells (1) bzw. ggfs. des Form- (5) bzw. Kernkastens um etwa 180° erfolgt, wobei der Unterdruck im Bereich des Modells (1) aufrecht erhalten bleibt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Modells (1) von der Schale (7) durch Erzeugung eines Überdrucks zwischen Modell (1) und Schale (7) erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden An - sprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich des Modells (1) abgesaugte, den Unterdruck erzeugende Luft von toxischen oder atoxischen Gasen oder dergleichen befreit wird.