EP0197388A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Giessereiformstoffen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Giessereiformstoffen Download PDF

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EP0197388A2
EP0197388A2 EP19860103822 EP86103822A EP0197388A2 EP 0197388 A2 EP0197388 A2 EP 0197388A2 EP 19860103822 EP19860103822 EP 19860103822 EP 86103822 A EP86103822 A EP 86103822A EP 0197388 A2 EP0197388 A2 EP 0197388A2
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EP
European Patent Office
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frame
molding
gas
molding sand
sand
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EP19860103822
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French (fr)
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EP0197388A3 (en
EP0197388B1 (de
Inventor
Dietmar Prof. Dr.-Ing. Boenisch
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Georg Fischer AG
Original Assignee
Georg Fischer AG
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Publication date
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Publication of EP0197388A3 publication Critical patent/EP0197388A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • B22C15/30—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing by both pressing and jarring devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for compressing foundry molding materials, the molding material being poured or pneumatically introduced into a molding device comprising a model device with one or more models, molding frames and filling frames, and subsequently by means of a compression sensor consisting of a compressed air or combustion engine pulse device or a pressing and / or vibrating device is compacted and the entire or predominant molding sand present in the filling frame is moved into the molding frame.
  • the strength of foundry molding materials is achieved by compacting the loose sand or pneumatically introduced molding sand into the mold frame.
  • the most important compression principles include shaking, vibrating presses, suction and shooting presses, high-pressure presses and, for some years now, pulse compression. with compressed air or combustion of ignitable gas mixtures.
  • the present invention is based on the object of creating methods and devices for compacting foundry molding materials in which the compacting uniformity within a sand mold and thus also the quality of the casting is drastically improved.
  • a method for compressing foundry molding materials the molding material being poured or pneumatically introduced into a molding device comprising a model device with one or more models, molding frame and filling frame, and subsequently by means of a compression transmitter consisting of a compressed air or combustion force pulse device or a pressing and / or vibrating device and thereby moving all or most of the molding sand present in the filling frame into the molding frame
  • a compression transmitter consisting of a compressed air or combustion force pulse device or a pressing and / or vibrating device and thereby moving all or most of the molding sand present in the filling frame into the molding frame
  • the solution according to the invention ensures that loose areas are built up in partial, predeterminable areas of the molding material which lead to improvement of the mobility of the molding sand during the compression of the molding sand.
  • the expanding gas is introduced or brought into effect in such a concentration in partial or selected areas of the molding sand that holes are created in an explosive manner and thus the compressed gas conveys the sand and, due to the pressure exerted, also pre-compresses.
  • small "pre-compressors" are thus present in the second type in the molding sand at locations where the usual compaction is made more difficult by the compression transmitter acting from above and outside.
  • a compressed air introduced into the molding sand a will create loosenable areas depending on their strength, type of application and exposure time. Limitable loosening areas can also be created using a combustible or burned gas. If this is introduced into the molding sand in strong local concentration and ignited immediately, then explosively pronounced holes are obtained in the molding sand as a second type of reduced packing density and the sand is thus transported and compressed by the compressed gas in the sand.
  • the combustible mixture for example gasoline
  • the molding sand in such a way that it is initially distributed in a certain way and only then ignited, then there is only a weak combustion, with the result that the grains of sand stand out from one another and the molding material thus in reached an improved flowable state.
  • the type and amount of the combustible or burnt mixture, the place of introduction and the effect, in particular also the temporal effect, thus allow predeterminable areas of the loosening state and thus corresponding flowability of the molding sand to be created.
  • the expanding gas within the molding sand can be given a direction that determines the flowability of the molding sand.
  • the expanding gas within the molding sand is given an inflow direction which favors a direction of movement of the molding sand corresponding to the degree of difficulty of the model assignment or model execution.
  • the solution according to the invention of creating selected zones of reduced packing density during the compression by the compression transmitter using a gas in the compacting molding sand is possible with the various types of known compression transmitter.
  • the compression transmitter consists of an air pressure pulse device, then in most cases it is advantageous to choose compressed air as the expanding gas to create the loose areas in the molding sand and, if possible, to derive it from the compressed air of the compression transmitter.
  • the compression transmitter is thus a gas or is operated with one, then the gas to be introduced into the molding sand should advantageously also be of the same type in order to create the loose zones. It can thus, provided that the compression transmitter from a Combustion force pulse device exists, a combustion force pulse device may also be provided to create the loose areas in the molding sand.
  • the pulse devices for creating the loose areas in the molding sand can be derived from the pulse devices for compacting the molding sand. This has the advantage that the timing of their effects can be precisely coordinated because, as has been mentioned many times, the loose areas in the molding sand are only created during the compression work period and are no longer available at the end of the compression work.
  • a compression and / or vibrating device is used as the compression device, then it is advantageous in many cases to use compressed air as the expanding gas, as far as the compressed air is generally also used to drive the pressing and / or vibrating device and because the pressing and shaking extends over a period of a few seconds, by using compressed air, the loose areas in the molding sand are obtained during the compression over the correspondingly longer period of compression here.
  • the compressed air pulse molding machine described by way of example in FIG. 1 consists of the model plate 1 with one or more models 2, the molding frame 3, the seated filling frame 4, in the embodiment according to the invention as a double frame with an all-round inner wall 5.
  • the inner wall 5 is provided with longitudinal slots 6, but can also be perforated in a different version with a plurality of holes.
  • the molding space will. . Completed by the pressure chamber bottom 7.
  • a large-area passage 8 for the pulse-triggering medium is hermetically closed by a pneumatically or hydraulically acting pressing device 10 with a large-area valve 9, which is assumed in this example as a simple poppet valve.
  • the pressure chamber 11 is formed by the housing 12, into which the compressed air supply line 13 opens.
  • the compressed air flow 14 comes from the compressed air supply to the foundry or a special compressor station.
  • pressure of 3 to 5 bar, for example, is stored in the pressure chamber 11.
  • the poppet valve 9 is torn up by triggering the pressing device 10.
  • the compressed air sleeps on the back of the mold 15 in a few milliseconds.
  • the loosely poured molding sand 16 is first pushed together in the region 17 of the back of the mold by the air blow and is already considerably compressed there.
  • This compression front 17 is reinforced by the continuously increasing compression pressure 18 until it leads to final compression at the moment of impact on model 2 and model plate 1 by backflow of the molding material.
  • the compressed air immediately after opening the valve 9 - indicated by arrows 21 - in the space between the double-walled filling frame 4 and 5 and all around the slots 6 laterally in the molding sand.
  • the sand Near the entire inner wall of the filling frame 5, the sand is kept loose during the predominant part of the compression, the wall friction remaining virtually eliminated.
  • the sand slides - as indicated by arrows 22 - into the critical edge areas 19, where there is significantly improved strength.
  • the extent of the surrounding loose zone 24 is u. a. determined by the viscosity of the compressed gas, the pressure and the slot width.
  • the slot width can be determined or changed according to the degree of difficulty of the model occupancy 2 and the height of the molding box 3. For example, the slot widths should be designed to be much narrower for the passage of the hot combustion gases of the internal combustion pulse shaping machine than for the cold air of a compressed air pulse shaping machine. Inappropriately wide slots could push the gas too far into the bale and destroy the entire mold.
  • the filling frame 4 is also double-walled in this example.
  • the inner wall 25 consists of a circumferential, dense component and has a circumferential gap 26 at its lower edge.
  • the gas 15 flowing in between the walls 4 and 25 is directed by a likewise circumferential deflecting strip 27, which is rigidly connected to the parts 4 and 25, in a relatively narrow zone - as shown by arrows 28 - up against the wall 25 guided.
  • the effective range of this arrangement can be set very precisely by the gap width between the wall 25 and the deflection strip 27. With this arrangement, too, it must be ensured that the back of the mold 23 comes to lie as close as possible or even below the upper edge of the deflection strip 27 after the compression.
  • the method according to the invention offers further possibilities which are suitable for a very precise timing of the loosening processes.
  • a corresponding device according to the invention is shown in FIG. 3.
  • the device according to FIG. 3 works with separate compressed air feeds for the compression pressure 18 and the loosening pressure 29.
  • the compressed gas required for loosening the inner mold areas in a localized manner is fed to the ring line 31 via the quick valve 30.
  • This arrangement is characterized by a high adaptability to changing operating conditions.
  • the loosening pressure can thus be applied shortly before the start of pulse compression.
  • the loosening air can Example are taken from the pressure vessel so that both air pressures are identical.
  • the compression pressure rises up to the level of the loosening pressure in the ring line 31, so that the pressure difference in the course of the compression constantly becomes smaller and ultimately zero. In this way, the loosening effect towards the end of the compression can be eliminated, which turns out to be advantageous in certain applications.
  • compressed air pulse compression according to FIG. 3 is designed for an all-round double row of nozzles and additional blowers, which have proven themselves in large sand molds. Additional wind instruments are particularly advantageous when working with several and quite tall models as shown in FIG. 3. Even deep pockets in models which are arranged in central areas of the model plate 1 can be better shaped by means of additional blowing units.
  • the blower 32 is provided in the embodiment proposed here with a deflection device 33, which causes a cylindrical effective area 34 directed upwards.
  • a deflection device 33 which causes a cylindrical effective area 34 directed upwards.
  • other embodiments can also be selected with different knitting geometries and knitting strengths.
  • the optimal design must be adapted to the operating requirements.
  • the blower 32 can, as suggested in the exemplary embodiment in FIG. 3, be connected to the ring line 31 or also have a separate compressed air supply with its own control.
  • the action times of the various loosening devices can be provided in a very short and also staggered manner by using several quick valves.
  • FIG. 3 shows that the main directions of movement 22 of the molding sand during the compaction are influenced by the type and position of the various loosening devices, and thus a thoroughly improved compaction uniformity can be achieved.
  • FIGS. 1 to 3 The devices proposed according to FIGS. 1 to 3 are located in the area of the filling frame and are connected to it. This design has proven to be sufficient for many applications because it has been recognized that the difficulty of compaction is already pre-programmed at the start of compaction and thus particularly in the area of the filling frame. However, it can also prove expedient in individual cases and especially when using high sand molds, to extend the effective range of the loosening devices into the upper part of the mold frame 3.
  • Figure 4 shows that the ring line 31, which carries air pressure, opens into channels 35, 35a, which are directed obliquely upwards.
  • FIG. 5 shows a compressed air distributor, consisting of a cylinder into which the line 32 opens and which is provided with numerous openings 36, 36a and so on on its cylindrical wall.
  • the ring line 31 carries a combustible gas which is passed via the feed lines 40 into the molding material and ignited within the molding material.
  • Appropriate check valves may be available.
  • Figure 7 shows the solution; that there are cylindrical chambers 41, 41a, 41b, etc. distributed over the circumference of the filling frame 4, into which expandable mixtures are introduced. They are either ignited within these cylindrical chambers or passed through the channels 35, 35a into the molding sand and ignited by spark plugs 42, 42a provided on the inner wall of the filling frame. Depending on the type of combustible gas, its supply, concentration and timing of ignition, the loose state of the molding sand located in the vicinity can be determined. In this way, as shown in FIG. 7, pronounced holes 43, 43a can be obtained.
  • the compression with a pressing and / or vibrating device has the advantage in many cases that, because the compression process is a few seconds, the loose state during the compression can accordingly be a few seconds and is accordingly easy to control.
  • Figure 8 shows the solution that the filling frame 4 is double-walled at least in its lower region.
  • the wall 4" has the outer wall 4 'and the inner wall 4 ": the wall 4" is in its lower region
  • Provide channels 35 which are directed downwards and give corresponding downward gas pressure pulses.
  • the lower region of the double-walled filling frame projects into the molding frame 3 in a wedge-like manner, so that after the sand mold has been completed and the filling frame 4 has been removed, the upper region protrudes against the inner wall of the molding frame. wedge-shaped gap remains. This wedge-shaped gap is without disadvantage for the casting mold. It even has the advantage that the resulting gases can be more easily removed from the molding sand during or after casting.
  • passage openings 35a and 35b which promote the pressing of the molding sand by the press ram 37, because in the area of these outlet openings the molding sand particles receive a low packing density due to the expanding gas and are accordingly very flowable .
  • Figure 8 also shows that in the wall of the mold frame 3 passage openings 44, 44a are present, which point downwards and thus give downward gas pressure pulses which are guided into the gap between the models 2 and the inner wall of the mold frame.
  • These gas pulses can be dimensioned so that they greatly improve the sliding properties of the molding sand. However, they can also be dimensioned such that these gas impulses transport the molding sand and at the same time give a pre-compression. Thereafter, in addition to the compactor 37, which acts on the molding sand from above and outside, an additional transport of the molding sand and, at the same time, its pre-compression is achieved in the vicinity of the models at locations that are difficult to reach.
  • FIG. 9 shows in the lower left area that an angled, gas-carrying hollow strip 49 is used at the corners of the molding sand, so that passage openings 48, 48a arranged in the area of the corners can introduce an expanding gas into the molding sand, precisely because of this Corners of the mold frame the molding sand movement is very difficult with previous types of compaction.
  • the angled hollow strip 49 can also be pressed in the indicated double arrow direction 50 onto the mold frame 3 and pulled away from it.
  • Figure 10 shows the solution that the filling frame is also hollow-walled and thus forms a pressure chamber and thus basically has the configuration shown in Figure 8.
  • the inner wall 4 "widens strongly conically in the direction from top to bottom. This ensures that in the compression of the molding sand by the pulse compression transmitter shown during the compression and thus migration of the molding sand from the filling frame into the molding frame in addition to the loosening through
  • the combination of the reduction of the packing density during the compression for the shaping by the expanding molding space and at the same time compressed gas introduced into the molding sand is particularly advantageous.

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Abstract

Bei dem Verdichten von Gießereiformstoffen, wobei der Formstoff in eine Formeinrichtung aus Modelleinrichtung mit einem oder mehreren Modellen, Formrahmen und Füllrahmen geschüttet oder pneumatisch eingebracht wird und nachfolgend mittels einem Verdichtungsgeber, bestehend aus einer Druckluft-oder Verbrennungskraft-Impulseinrichtung oder einer Preß-und / oder Rüttelvorrichtung verdichtet und dabei der gesamte oder überwiegende, im Füllrahmen vorhandene Formsand in den Formrahmen bewegt wird, wird während der Verdichtung in örtliche Bereiche des sich verdichtenden Formstoffes ein expandierendes Gas eingebracht, um dort Zonen verminderter Packungsdichte des Formstoffes zu schaffen, wobei im Verlaufe, jedenfalls am Ende der Verdichtung die Bereiche verminderter Packungsdichte beseitigt werden und die Packungsdichte den übrigen Bereichen gegenüber angeglichen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von Gießereiformstoffen, wobei der Formstoff in eine Formeinrichtung aus Modelleinrichtung mit einem oder mehreren Modellen, Formrahmen und Füllrahmen geschüttet oder pneumatisch eingebracht wird und nachfolgend mittels einem Verdichtungsgeber, bestehend aus einer Druckluft-oder Verbrennungskraft-impuiseinrichtung oder einer Preß-und / oder Rüttelvorrichtung verdichtet und dabei der gesamte oder überwiegende, im Füllrahmen vorhandene Formsand in den Formrahmen bewegt wird.
  • Die Festigkeit von Gießereiformstoffen, insbesondere bentonitgebundener Sandformen, wird durch Verdichten des lose geschütteten oder pneumatisch in den Formrahmen eingebrachten Formsand erreicht. Zu den wichtigsten Verdichtungsprinzipien zählen das Rütteln, Rüttel pressen, .Saug-und Schießpressen, Hochdruckpressen und seit einigen Jahren verstärkt das Impulsverdichten. mit Druckluft oder Verbrennung zündfähiger Gasgemische.
  • Die steigenden Qualitätsansprüche an die technischen Gußstücke, hier sei beispielhaft der zunehmend komplizierter werdende Automobilguß genannt, stellen steigende Anforderungen an die Qualität der Sandform. Insbesondere werden hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte verlangt, die nur mittels gleichmäßig verdichteter Sandformen mit gleichmäßiger Dichte-und Festigkeitsverteilung innerhalb des Formballens gewährleistet werden können. Hier stehen jedoch bei allen Verdichtungsverfahren tiefgreifende Schwierigkeiten entgegen, die durch die schlechte Fließfähigkeit tongebundener Gießereiformsande und die zum Teil sehr erheblichen Höhen-und Volumenunterschiede der eingeformten Modelle begründet sind. Hinzukommt, daß Modellplatten aus Wirtschaftlichkeitsgründen immer dichter mit Modellen belegt werden und damit auch der Abstand zwischen den einzelnen Modellen und zwischen diesen und der Formkastenwand geringer wird. Damit ist es für den Formsand zunehmend schwieriger, die zwischenliegenden Räume mit ausreichendem Verdichtungsdruck auszuformen und an diesen Stellen ausreichende Festigkeiten zu entwickeln. Heutige Formmaschinen können zwar sehr hohe Verdichtungsdrücke leisten, ohne aber damit auch eine gleichmäßige Formverdichtung zu erreichen. Es kommt häufig vor, daß im Gegenteil mit steigendem Verdichtungsdruck der Maschine die Ungleichmäßigkeit der Packungsdichte der Sandkörner und damit auch die der Formfestigkeit in ein-und derselben Sandform zunehmen. Ursachen sind die bei hohen Verdichtungsdrücken im Formsand über großflächigen und stark stauenden Modellen verstärkt auftretenden Seitenkräfte, die zur Propfenbildung, das sind hochverdichtete Sandbrücken über den zwischenliegenden Formbereichen führen und den Zutritt von Formstoff und Verdichtungsdruck in die spaltenförmigen Bereiche erschweren. Damit wird insbesondere auch die Randverdichtung zwischen den Modellen und der Formkastenwand behindert, weil in dieser ringsumlaufenden Zone der Sandform der Verdichtungswirkdruck infolge der Reibung des Sandes an der Formwand ohnehin abgeschwächt ist. Dann findet der Sandballen im Formkasten nicht ausreichend Halt, was zu überaus gefürchteten Versatzerscheinungen führt. Tiefliegende Ballenteile sind häufig derart schlecht ausgeformt, daß sie bereits während des Modellziehens abreißen oder beim späteren Abguß . nachgeben und Maßungenauigkeiten am Gußstück verursachen. Auch sind weitere Fehler, wie Kantenabrieb, Erosion und Penetration die Folge.
  • Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, Verfahren und Vorrichtungen zum Verdichten von Gießereiformstoffen zu schaffen, bei der die Verdichtungsgleichmäßigkeit innerhalb einer Sandform und damit auch die Gußstückqualität durchgreifend verbessert wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Verdichten von Gießereiformstoffen, wobei der Formstoff in eine Formeinrichtung aus Modelleinrichtung mit einem oder mehreren Modellen, Formrahmen und Füllrahmen geschüttet oder pneumatisch eingebracht wird und nachfolgend mittels einem Verdichtungsgeber, bestehend aus einer Druckluft-oder Verbrennungskraft-Impulseinrichtung oder einer Preß-und / oder Rüttelvorrichtung verdichtet und dabei der gesamte oder überwiegende, im Füllrahmen vorhandene Formsand in den Formrahmen bewegt wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß während der Verdichtung in örtliche Bereiche des sich verdichtenden Formstoffes ein expandierendes Gas eingebracht wird und dort Zonen verminderter Packungsdichte des Formstoffes geschaffen werden und im weiteren Verlauf der Verdichtung die Bereich vermindeter Packungsdichte beseitigt werden und die Packungsdichte den übrigen Bereichen gegenüber angeglichen wird.
  • Durch die erfindungsgemäß Lösung wird erreicht, daß in partiellen, vorherbestimmbaren Bereichen des Formstoffes Lockerbereiche aufgebaut werden, die während der Verdichtung des Formsandes zur Verbesserung der Formsandbeweglichkeit führen.
  • Abhängig von der Art, Menge, räumlichen Anordnung, Wirkungsrichtung und zeitlichen Einwirkung des Druckgases und gegebenenfalls weiterer Faktoren, die sich steuern lassen, lassen sich nach der Erfindung im Formsand sehr unterschiedliche Dimensionen verminderter Packungsdichte erreichen, die als zwei Arten bezeichnet werden können:
    • Nach der ersten Art wird in diesen locker gehaltenen Bereichen während der Verdichtung die hohe Packungsdichte und damit das Verkleben der Formsandteilchen stark vermindert. Der Sand wird, wie auf einem Luftkissen gleitend, den besonders unterversorgten Bereichen oder schwierig zugängigen Bereichen im Formrahmen zugeführt. Damit wird auch erreicht, daß sich keine geschlossene Verdichtungsfront aufbauen kann, die dann stellenweise offenbleibt. Auch wird der Aufbau der gefährlichen Sandbrücken über tiefliegenden Formballenbereichen in oder neben Modellen weitgehend verhindert. Gleichzeitig wird erreicht, daß die Brückenbildung von Anfang an vermieden oder bereits entstandene Brücken wieder zerstört werden und dadurch die gleichmäßige Versorgung der tiefliegenden Formballenbereiche mit Sand und Druck und damit die Vergleichmäßigung der Festigkeitsverteilung im gesamten Formballen erreicht wird.
  • Nach der zweiten Art wird das expandierende Gas in solcher Konzentration in partielle oder ausgewählte Bereiche des Formsandes eingebracht oder zur Wirkung gebracht, daß explosionsartig Löcher geschaffen werden und somit das Druckgas den Sand fördert und zufolge des dabei ausgeübten Druckes auch vorverdichtet. Nach der Erfindung sind somit bei der zweiten Art im Formsand an Stellen, in denen die übliche Verdichtung durch den von oben und außen einwirkenden Verdichtungsgeber erschwert ist, kleine "Vorverdichter" vorhanden.
  • . Es sind jedoch auch Modifikationen zwischen beiden Arten verminderter Packungsdichte möglich. So wird eine in den Formsand eingeleitete Druckluft a bhängig von deren Stärke, Art der Einbringung und Einwirkungszeit abgrenzbare Lockerbereiche schaffen. Auch durch ein brennbares oder verbranntes Gas lassen sich begrenzbare Lockerbereiche schaffen. Sofern dieses in starker örtlicher Konzentration in den Formsand eingeleitet und sofort gezündet wird, dann werden im Formsand explosionsartig stark ausgeprägte Löcher als zweite Art vermindeter Packungsdichte erhalten und somit der Sand durch das Druckgas im Sand transportiert und verdichtet.
  • Sofern jedoch das verbrennbare Gemisch, beispielsweise Benzin, so in den Formsand eingebracht wird, daß es sich zunächst in gewisser Weise verteilt und erst dann gezündet wird, dann erfolgt eine nur schwache Verbrennung mit dem Ergebnis, daß die Sandkörnchen voneinander abheben und der Formstoff somit in einen verbessert fließfähigen Zustand gelangt.
  • Die Art und Menge des brennbaren oder verbrannten Gemisches, der Ort der Einbringung und der Wirkung, insbesondere auch der zeitlichen Wirkung, läßt somit vorherbestimmbare Bereiche des Lockerungszustandes und somit entsprechender Fließfähigkiet des Formsandes schaffen.
  • Zusätzlich zu diesen Maßnahmen kann dem expandieren Gas innerhalb des Formsandes eine die Fließfähigkeit des Formsandes bestimmende Richtung gegeben werden. So wird in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung als besonders vorteilhafte Maßnahme vorgeschlagen, daß dem expandierenden Gas innerhalb des Formsandes eine Einströmrichtung gegeben wird, die eine dem Schwierigkeitsgrad der Modellbelegung oder Modellausführung entsprechende Bewegungsrichtung des Formsandes begünstigt.
  • Es ist ein entscheidendes Merkmal der Erfindung, daß die Lockerbereiche nur kurzzeitig bestehend und im Verlaufe, jedenfalls bis zum Ende des Verdichtungsvorganges wieder beseitigt sind. Andernfalls würden im Innern des Formballens wiederum Verdichtungsungleichmäßigkeiten verbleiben.
  • Die erfindungsgemäße Lösung, während der Verdichtung durch den Verdichtungsgeber durch ein Gas in dem sich verdichtenden Formsand ausgewählte Zonen verminderter Packungsdichte zu - schaffen, ist bei den verschiedenen Arten der bekannten Verdichtungsgeber möglich. Sofern der Verdichtungsgeber aus einer Luftdruck-Impulseinrichtung besteht, dann ist es in den meisten Fällen vorteilhaft, als expandierendes Gas zur Schaffung der lockeren Bereiche im Formsand Druckluft zu wählen und diese, wenn möglich, von der Druckluft des Verdichtungsgebers abzuleiten. Sofern somit der Verdichtungsgeber ein Gas ist oder mit einem solchen betrieben wird, dann soll vorteilhaft auch das in den Formsand einzuleitende Gas zur Schaffung der Lockerzonen artgleich sein. Es kann somit, sofern der Verdichtungsgeber aus einer Verbrennungskraft-Impulseinrichtung besteht, auch zur Schaffung der lockeren Bereiche im Formsand eine Verbrennungskraft-Impulseinrichtung vorhanden sein.
  • Es können die lmpulseinrichtungen zur Schaffung der Lockerbereiche im Formsand von den Impulseinrichtungen zur Verdichtung des Formsandes abgeleitet sein. Dies hat den Vorteil, daß die Zeitpunke ihrer Wirkung genau einander abgestimmt werden können, weil, wie vielfach vorerwähnt, die lockeren Bereiche im Formsand nur in dem Zeitraum der Verdichtungsarbeit geschaffen und am Ende der Verdichtungsarbeit nicht mehr vorhanden sind.
  • Sofern als Verdichtungsgeber eine Preß-und / oder Rüttelvorrichtung angewendet wird, dann ist es in vielen Fällen vorteilhaft, als expandierendes Gas Druckluft zu verwenden, weit die Druckluft in der Regel auch zum Antrieb der Preß-und / oder Rüttelvorrichtung dient und, da das Pressen und Rütteln sich über einen Zeitraum von einigen Sekunden erstreckt, durch Anwendung von Druckluft die Lockerbereiche im Formsand während der Verdichtung über den entsprechend hier längeren Zeitraum der Verdichtung erhalten werden.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 einen vertikalen Schnitt einer Formeinrichtung,
    • Figur 2 einen vertikalen Schnitt durch eine abgewandelte Formeinrichtung,
    • Figur 3 einen vertikalen Schnitt durch eine weiterhin abgewandelte Formeinrichtung,
    • Figur 4 einen Teilausschnittt des Formrahmens mit Luftdruckkammer,
    • Figur 5 die Seitenansicht eines Druckluft-Verteilers im Formsand,
    • Figur 6 einen vertikalen Schnitt durch eine abgewandelte Formeinrichtung,
    • Figur 7 einen horizontalen Schnitt durch einen Füllrahmen mit Explosionskammern,
    • Figur 8 einen vertikalen Schnitt durch eine abgewandelte Formeinrichtung,
    • Figur 9 einen horizontalen Schnitt durch einen Formrahmen und Druckgasleitung,
    • Figur 10 einen vertikalen Schnitt durch eine abgewandelte Formeinrichtung.
  • Die in Figur 1 beispielhaft beschriebene Druckluft-Impulsformmaschine besteht aus der Modellplatte 1 mit einem oder mehreren Modellen 2, dem Formrahmen 3, dem aufsitzenden Füllrahmen 4, in der erfindungsgemäßen Ausführung als Doppelrahmen mit einer ringsumlaufenden Innenwand 5. Innenwand 5 ist mit Längsschlitzen 6 versehen, kann aber in anderer Ausführung auch mit einer Vielzahl von Bohrungen perforiert ausgeführt sein. Der Formraum wird. .durch den Druckkammerboden 7 abgeschlossen. Ein großflächiger Durchlaß 8 für das impulsauslösende Medium ist in Ruhestellung mit einem großflächigen Ventil 9, das in diesem Beispiel als einfaches Tellerventil angenommen ist, durch eine pneumatisch oder hydraulisch _wirkende Anpreßvorrichtung 10 luftdicht verschlossen. Die Druckkammer 11 ist durch das Gehäuse 12, in das die Druckluftzuleitung 13 mündet, gebildet. Der Druckluftstrom 14 entstammt der Druckluftversorgung der Gießerei oder einer besonderen Kompressorenstation.
  • In der Druckkammer 11 sind vor Auslösen des Verdichtungsvorganges zum Beispiel 3 bis 5 bar Druck gespeichert. Das Tellerventil 9 wird durch Auslösen der Anpreßvorrichtung 10 hochgerissen. Die Druckluft schläft in wenigen Millisekunden auf den Formrücken 15. Der lose geschüttete Formsand 16 wird zunächst im Bereich 17 des Formrückens durch den Luftschlag zusammengeschoben und dort bereits erheblich verdichtet. Diese Verdichtungsfront 17 wird durch den ständig fortwirkenden Verdichtungsdruck 18 verstärkt, bis sie im Augenblick des Aufschlagens auf Modell 2 und Modellplatte 1 durch Rückstau des Formstoffes zur Endverdichtung führt. Aus diesem Ver dichtungsablauf ist der besondere Nachteil der Formsandverdichtung auf Impulsformmaschinen zu erkennen, indem nämlich die durch den Luftschlag bereits erheblich vorverdichtete Verdichtungsfront 17 beim Auftreffen auf das Modell 2 wieder aufgebrochen werden muß, damit die kritischen Ausformbereiche 19 überhaupt mit Sand und dem erforderlichen Druck zu seiner Verdichtung versorgt werden können. Das Aufbrechen vernichtet wertvolle Verdichtungsenergie und führt zudem zum Aufbau von absperrenden Sandbrücken 20, die das Ausformen der Ballenbereiche 19 zusätzlich erschweren. So kommt es, daß an der verdichteten Sandform direkt über dem Modell 2 beispielsweise 30 N/cm2 Druckfestigkeit gemessen werden, in den unterversorgten Bereichen 19 hingegen nur 5 N/cm2. Diese krassen Dichte-und Festigkeitsunterschiede sind der Qualität des späteren Gußstückes äußerst abträglich.
  • Während der Verdichtung wird Druckluft oder ein anderes expandierendes Gas gezielt in solche Bereiche des verdichteten Formsandes eingeleitet und im Inneren des Formballens dort Lockerbereiche aufgebaut und aufrechterhalten, wo sie in besonderem Maße zur Verbesserung der Formsandbeweglichkeit während der Verdichtung beitragen können. In diesen locker gehaltenen Bereichen wird während der Verdichtung das Verkleben der Formsandteilchen verhindert. Der Sand wird wie auf einem Luftkissen gleitend den besonders unterversorgten Bereichen 19 zugeführt. Damit wird auch erreicht, daß sich keine geschlossene Verdichtungsfront 17 aufbauen kann, die dann offen bleibt und damit auch den Aufbau der gefährlichen Sandbrücken 20 weitgehend verhindert.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 dringt die komprimierte Luft sofort nach Öffnen des Ventils 9 -durch Pfeile 21 angedeutet -in den Zwischenraum des doppelwandigen Füllrahmens 4 und 5 ein und über die Schlitze 6 ringsumlaufend seitlich in den Formsand. Nahe der gesamten Innenwand des Füllrahmens 5 wird der Sand während des überwiegenden Teils der Verdichtung locker gehalten, wobei die Wandreibung nahezu ausgeschaltet bleibt. Entlang dieses Lockerbereiches gleitet der Sand -wie durch Pfeile 22 angedeutet -verstärkt in die kritischen Randbereiche 19, wo es zu erheblich verbesserten Festigkeiten kommt.
  • Der Formrücken bewegt sich als Folge der Verdichtung aus der Position 15 in die Position 23. Der Sand gerät somit am Ende des Verdichtungsweges aus dem Wirkbereich der Einblasschlitze heraus und kann damit durch den anhaltend wirkenden Verdichtungsdruck 18 letztendlich dichtgedrückt werden. Im Formballen eventuell verbliebene Lockerbereiche werden beseitigt. Es ergibt sich, daß die Vorrichtungen zur Auflockerung zu Verdichtungsbeginn oder während der Verdichtung in den Sand hineinragen, gegen Ende der Verdichtung jedoch 'freigelegt oder auf andere Weise wirkungslos gemacht sind.
  • Für den Erfolg der Vorrichtungen ist eine genaue Abstimmung der Große und Ausdehnung der Lockerbereiche auf die Gegebenheiten der Gußproduktion notwendig. Die Ausdehnung der ringsumlaufenden Lockerzone 24 wird u. a. durch die Viskositäts des Druckgases, den Druck und die Schlitzbreite bestimmt. Die Schlitzbreite kann nach dem Schwierigkeitsgrad der Modell belegung 2 und der Höhe des Formkastens 3 bestimmt oder verändert werden. Die Schlitzbreiten sollen zum Beispiel für den Durchtritt der heißen Brenngase der Verbrennungskraft-Impulsformmaschine sehr viel enger ausgebildet sein als für die kalte Luft einer Druckluft-Impulsformmaschine. Unangemessen breite Schlitze könnten das Gas zu weit in den Formballen hineinpressen und die gesamte Form zerstören.
  • Um die Ausbreitung der Lockerzonen, insbesondere in kleineren Sandformen, sicher begrenzen zu können, haben sich besondere Umlenkvorrichtungen für den eindringenden Gasstrom als wirkungsvoll erwiesen. Bei kleineren Sandformen sollte das Lockerungsmedium weniger in die Formballenmitte gerichtet sein, als vielmehr auf eng begrenztem Raum entlang der Füllrahmenwand als Druckluftschleier geführt werden. Eine derartige Anordnung zur Strömungslenkung ist in Figur 2 dargestellt.
  • Der Füllrahmen 4 ist auch in diesem Beispiel doppelwandig ausgeführt. Die Innenwand 25 besteht aus einem ringsumlaufenden, dichten Bauteil und weist an ihrem unteren Rand einen ringsumlaufenden Spalt 26 auf. Das zwischen den Wänden 4 und 25 einströmende Gas 15 wird durch eine ebenfalls ringsumlaufende Umlenkleiste 27, die mit den Teilen 4 und 25 starr verbunden ist, in einer verhältnismäßig schmalen Zone -wie durch Pfeile 28 gezeigt -an der Wand 25 eng anliegend nach oben gerichtet geführt. Der Wirkbereich dieser Anordnung kann durch die Spaltbreite zwischen Wand 25 und Umlenkleiste 27 recht genau eingestellt werden. Auch bei dieser Anordnung ist sicherzustellen, daß der Formrücken 23 nach der Verdichtung möglichst nahe oder auch unterhalb der Oberkante der Umlenkleiste 27 zu liegen kommt.
  • Versuche haben gezeigt, daß kalte Druckgase, wie Druckluft, gelegentlich nicht schnell genug über die Oberkante der Innenwand 25 in den Zwischenraum zum Füllrahmen 4 einfließen können und die Auflockerungswirkung nicht früh genug beginnt. Dann haben innerhalb des Formballens bereits die nachteiligen Vorverdichtungen eingesetzt, was sich in einer verminderten Ausförmgüte der kritischen Formbereiche 19 äußert. Diesem Nachteil kann in einigem Ausmaß durch Vergrößerung des Einlaßspaltes zwischen Oberkante der Innenwand 5 oder 25 und dem Druckkammerboden oder auch durch eine Schrägstellung der Innenwand 25 begegnet werden, so daß das durch die Ventilöffnung 8 einströmende Gas einen leichteren Zutritt 21 hinter die Innenwand 25 findet.
  • Insbesondere bietet das erfindungsgemäße Verfahren weitere Möglichkeiten die sich für eine recht genaue zeitliche Steuerung der Auflockerungsvorgänge eignet. Eine entsprechende erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Figur 3 dargestellt.
  • Die Vorrichtung nach Figur 3 arbeitet mit getrennten Druckluftzuführungen für den Verdichtungsdruck 18 und dem Auflockerungsdruck 29. Das zur örtlich begrenzten Auflockerung der Forminnenbereiche benötigte Druckgas wird über das Schnellventil 30 der Ringleitung 31 zugeführt. Diese Anordnung zeichnet sich durch eine hohe Anpassungsfähigkeit an wechselnde Betriebsbedingungen aus. So kann der Auflockerungsdruck bereits kurz vor Beginn der Impulsverdichtung aufgebracht werden. Die Auflockerungsluft kann zum Beispiel dem Druckkessel entnommen werden, so daß beide Luftdrücke identisch sind. Während der Verdichtung steigt der Verdichtungsdruck 18 biz zur Höhe des Lockerungsdruckes in der Ringleitung 31 an, so daß die Druckdifferenze im Verlaufe der Verdichtung ständig kleiner und schießlich Null wird. Damit kann die Lockerungswirkung gegen Verdichtungsende aufgehoben werden, was sich in bestimmten Einsatzfällen als vorteilhaft herausstellt.
  • Das Beispiel einer Druckluft-Impulsverdichtung nach Figur 3 ist für eine ringsumlaufende doppelte Düsenreihe und zusätzliche Bläser ausgelegt, die sich bei großen Sandformen bewähren. Zusätzliche Bläser sind insbesondere dann von Vorteil, wenn mit mehreren und recht hohen Modellen wie in Figur 3 dargestellt, gearbeitet werden soll. Auch tiefe Taschen in Modellen, die in Zentralbereichen der Modellplatte 1 angeordnet sind, können mittels zusätzlich wirkender Bläser besser ausgeformt werden.
  • Der Bläser 32 ist in der hier vorgeschlagenen Ausbildung mit einer Umlenkvorrichtung 33 versehen, die einen zylindrischen Wirkbereich 34 nach oben gerichtet bedingt. Es können jedoch auch weitere Ausführungsformen gewählt werden mit anderen Wirkgeometrien und Wirkstärken. Die jeweilig optimale Ausführung ist den Betriebserfordernissen anzupassen. Der Bläser 32 kann, wie in dem Ausführungsbeispiel Figur 3 vorgeschlagen, mit der Ringleitung 31 verbunden oder auch eine separate Druckluftversorgung mit eigener Steuerung aufweisen. Insbesondere können durch die Verwendung mehrerer Schnellventile die Wirkzeiten der verschiedenen Lockerungsvorrichtungen sehr kurz und auch gestaffelt arbeitend vorgesehen werden.
  • Figur 3 läßt erkennen, daß die Hauptbewegungsrichtungen 22 des Formsandes während der Verdichtung durch Art und Lage der verschiedenen Lockerungsvorrichtungen beeinflußt und damit eine durchgreifend verbesserte Verdichtungsgleichmäßigkeit erreicht werden kann.
  • Die nach Figur 1 bis 3 vorgeschlagenen Vorrichtungen befinden sich im Bereich des Füllrahmens und sind mit diesem verbunden. Diese Bauart hat sich für viele Anwendungsfälle als ausreichend erwiesen, weil erkannt wurde, daß die Verdichtungsschwierigkeiten bereits zu Verdichtungsbeginn und somit insbesondere im Bereich des Füllrahmens vorprogrammiert werden. Es kann sich jedoch auch im Einzelfall und insbesondere bei Einsatz hoher Sandformen als zweckmäßig erweisen, den Wirkbereich der Lockerungsvorrichtungen bis in das Oberteil des Formrahmens 3 zu erweitern.
  • Figur 4 zeigt, daß die Ringleitung 31, die Luftdruck führt, in Kanäle 35, 35a mündet, die schräg nach oben gerichtet sind.
  • Figur 5 zeigt einen Druckluftverteiler, bestehend aus einem Zylinder, in den die Leitung 32 einmündet und der an seiner zylindrischen Wandung mit zahlreichen Durchbrechungen 36, 36a und so weiter versehen ist.
  • Die hier beschriebenen Lockerungseinrichtungen wurden am Beispiel einer Luftdruck-Impulsformmaschine erläutert. Es liegt jedoch im Sinne der Erfindung, derartige Vorrichtungen auch auf anderen Maschinen, wie z. B. RütteI-oder Schieß-Preß-Formmaschinen einzusetzen. Kräftige Druckluftstöße in das Innere einer preßverdichteten Sandform während des Verdichtungsvorganges haben eine erhebliche Vergleichmäßigung der Formeigenschaften gezeigt. Eine solche Preßformmaschine ist in Figur 6 dargestellt. Sie hat eine Preßplatte 37, die durch eine Kolbenstange 38 auf den im Füllrahmen und in Formrähmen befindlichen Formsand in angegebener Pfeilrichtung 39 gepreßt wird und somit die Verdichtung auf mechanischem Wege erreicht.
  • Die Ringleitung 31 führt ein verbrennbares Gas, das über die Zuleitungen 40 in den Formstoff geleitet und innerhalb des Formstoffes gezündet wird. Es können entsprechende Rückschlagventile vorhanden sein.
  • Figur 7 zeigt die Lösung; daß über den Umfang des Füllrahmens 4 verteilt zylindrische Kammern 41, 41a, 41b usw. vorhanden sind, in die expandierbare Gemische eingebracht werden. Sie werden entweder innerhalb dieser zylindrischen Kammern gezündet oder durch die Kanäle 35, 35a in den Formsand geleitet und durch an der Innenwandung des Füllrahmens vorhandene Zündkerzen 42, 42a gezündet. Abhängig von der Art des verbrennbaren Gases, deren Zuführung, Konzentration und Zeitpunkt der Zündung kann der Lockerzustand des im nahen Bereich befindlichen Formsandes bestimmt werden. So können, wie in Figur 7 dargestellt, ausgeprägte Löcher 43, 43a erhalten werden.
  • Die Verdichtung mit einer Press-und/oder Rüttelvorrichtung hat in vielen Fällen den Vorteil, daß, weil der Verdichtungsvorgang einige Sekunden beträgt, auch der Lockerzustand während der Verdichtung ent sprechend einige Sekunden betragen kann und somit entsprechend einfach steuerbar ist.
  • Figur 8 zeigt die Lösung, daß der Füllrahmen 4 zumindest in seinem unteren Bereich doppelwandig ausgebildet ist. Nach Figur 8 hat er die Außenwandung 4' und die Innenwandung 4": In seinem unteren Bereich ist die Wandung 4" mit Kanälen 35 versehen, die nach unten gerichtet sind und entsprechend nach unten gerichtete Gas-Druckimpulse geben. Nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 8 ragt der untere Bereich des doppelwandigen Füllrahmens keilartig in den Formrahmen 3 hinein, so daß nach der Fertigstellung der Sandform und der Entfernung des Füllrahmens 4 an der Innenwand des Formrahmens im oberen Bereich ein. keilförmiger Spalt verbleibt. Dieser keilförmige Spalt ist ohne Nachteil für die Gießform. Er bringt sogar den Vorteil, daß während oder nach dem Gießen die entstandenen Gase leichter aus dem Formsand abziehen können.
  • In dem vertikalen Bereich der inneren Wandung 4" des Füllrahmens sind ebenfalls Durchlaßöffnungen 35a und 35b vorhanden, die das Pressen des Formsandes durch den Preßstempel 37 begünstigen, weil im Bereich dieser Auslaßöffnungen durch das expandierende Gas die Formsandpartikel eine geringe Packungsdichte erhalten und entsprechend sehr fließfähig sind.
  • Figur 8 zeigt weiterhin, daß in der Wandung des Formrahmens 3 Durchlaßöffnungen 44, 44a vorhanden sind, die nach unten weisen und somit nach unten gerichtete Gasdruckimpulse geben, die in den Spalt zwischen den Modellen 2 und Innenwandung des Formrahmens geführt sind. Diese Gasimpulse können so bemessen sein, daß sie die Gleitfähigkeit des Formsandes stark verbessern. Sie können aber auch so bemessen sein, daß diese Gasimpulse den Formsand transportieren und dabei zugleich eine Vorverdichtung geben. Danach wird zusätzlich zu dem Verdichtungsgeber 37, der von oben und außen auf den Formsand einwirkt, im nahen Bereich der Modelle an - schwierig erreichbaren Stellen ein zusätzlicher Transport des Formsandes und zugleich dessen Vorverdichtung erreicht. Auch hier sei bemerkt, daß diese Vorverdichtung in der Nähe des Modells beendet ist, bevor der gesamte, von dem Verdichtungsgeber ausgeübte Verdichtungsenddruck erreicht bzw. abgeschlossen ist. Die Durchlaßöffnungen 44 werden mit dem Druckgas versorgt durch hohle Leisten 45 und 45a, uhd über hohle Stempel 46 und 46a in den angegebenen Doppelpfeilrichtungen 47 und 47a im Akt der Formherstellung bewegt sind, damit während der Verdichtung durch den Verdichtungsgeber Gasimpulse die vorerwähnten Vorverdichtungen im nahen Bereich des Modells durchführen.
  • Die Figur 9 zeigt im linken unteren Bereich, daß eine abgewinkelte, ein Gas führende hohle Leiste 49 an den Ecken des Formsandes Anwendung findet, damit im Bereich der Ecken angeordnete Durchlaßöffnungen 48, 48a ein expandierendes Gas in den Formsand einleiten können, weil gerade in den Ecken des Formrahmens die Formsandbewegung bei bisherigen Verdichtungsarten sehr schwierig ist. Die abgewinkelte Hohlleiste 49 ist ebenfalls in angegebener Doppelpfeilrichtung 50 an den Formrahmen 3 anpreßbar und von diesem wegzuziehen.
  • Figur 10 zeigt die Lösung, daß der Füllrahmen ebenfalls hohlwandig ausgebildet ist und somit eine Druckkammer bildet und damit prinzipiell die in Figur 8 dargestellte Ausbildung hat. Die Innenwandung 4" erweitert sich in Richtung von oben nach unten stark konisch. Dadurch wird erreicht, daß bei der Verdichtung des Formsandes durch den dargestellten Impuls-Verdichtungsgeber bei der Verdichtung und somit Wanderung des Formsandes von dem Füllrahmen in den Formrahmen zusätzlich zu der Auflockerung durch Druckgaseinwirkung eine Auflockerung durch die Erweiterung des Formraums im Füllrahmen erfolgt. Die Kombination der Verminderung der Packungsdichte während des Verdichtens zur Formgebung durch den sich erweiternden Formraum und zugleich in den Formsand eingeleitetes Druckgas ist besonders vorteilhaft.

Claims (24)

1. Verfahren zum Verdichten von Gießereiformstoffen, wobei der Formstoff in eine Formeinrichtung aus Modelleinrichtung mit einem oder mehreren Modellen, Formrahmen und Füllrahmen geschüttet oder pneumatisch eingebracht wird und nachfolgend mittels einem Verdichtungsgeber, bestehend aus einer Druckluft-oder Verbrennungskraft-Impulseinrichtung oder einer Preß-und / oder Rüttelvorrichtung verdichtet und dabei der gesamte oder überwiegende, im Füllrahmen vorhandene Formsand in den Formrahmen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Verdichtung in örtliche Bereiche des sich verdichtenden Formstoffes ein expandierendes Gas eingebracht wird und dort Zonen verminderter Packungsdichte des Formstoffes geschaffen werden um im Verlaufe, jedenfalls im wesentlichen am Ende der Verdichtung die Bereiche verminderter Packungsdichte beseitigt werden und die Packungsdichte den übrigen Bereichen gegenüber angeglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das expandierende Gas im Formsand Zonen mit Lufteinschlüssen geschaffen werden, deren Stärke über die der benachbarten Bereiche hinausgehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das expandierende Gas im Formsand Zonen mit ausgeprägten Hohlräumen geschaffen werden und durch das Gas der Formsand transportiert und vorverdichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als expandierendes Gas in den Formsand Druckluft eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das als expandierendes Gas in den Formsand ein brennbares oder ein verbranntes Gemisch aus beispielsweise Erdgas-Luft-bzw. Sauerstoff-Azythylen-Luft-bzw. Sauerstoff oder Benzin-Luft-bzw. Sauerstoff eingeleitet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Gemisch in einem druckdichten Behälter oder mehreren druckdichten Behältem außerhalb des Füll-und / oder Formrahmens gezündet und das dadurch erhaltene Druckgas in den Formsand geleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das brennbare Gemisch in den Formstoff eingebracht und unmittelbar danach im Formstoff durch Zündung zur Verbrennung gebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß dem expandierenden Gas innerhalb des Formsandes eine vorherbestimmte Einströmrichtung gegeben wird, die eine dem Schwierigkeitsgrad der Modellbelegung oder Modellausführung entsprechende Bewegungsrichtung des Formsandes begünstigt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die durch das expandierende Gas im Formsand gebildeten Zonen mit verminderter Packungsdichte überwiegend in Zonen angebracht werden, die oberhalb der Zwischenräume zwischen dem Modell und den Formrahmen oder zwischen mehreren Modellen oder einer an einem Modell vorhandenen stark ausgeprägten Vertiefung liegen.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Formeinrichtung, die aus einer Modellplatte und daran angebrachten Modellen, einem die Modelle umgebenden Formrahmen und einem oberhalb des Formrahmens angeordneten Füllrahmen und einer oberhalb des Füllrahmens angeordneten Verdichtungsgeber besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrahmen und / oder der Formrahmen mit Öffnungen zum Einleiten eines Druckgases in den Formsand versehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllrahmen ein Innenrahmen angeordnet ist, der den Formsand aufnimmt, die Außenfläche des Innenrahmens zur Innenfläche des Füllrahmens einen Abstand hat und dadurch ein Gaskanal gebildet ist, weiterhin die Wandung des Innenrahmens mit einer Öffnung oder mehreren Öffnungen versehen ist, die den Gasdruck in den im Füllrahmen befindlichen Formsand leitet bzw. leiten.-12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Innenrahmens mit siebartigen Druchbrechungen versehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrahmen an seiner Unterseite mit einer im wesentlichen umlaufenden Öffnungen und einer Leitfläche versehen ist, die das expandierende Gas in den Formsand in Richtung nach oben leitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einem Verdichtungsgeber, bestehend aus einer Druckiuft-oder Verbrennungskraft-Impulseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal zwischen dem Füllrahmen und dem Innenrahmen mit dem einen Gasdruck erzeugenden Verdichtungsgeber verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrahmen und / oder der Formrahmen außen von einer druckdichten, ein Gas führenden Kammer belegt sind, die vielfache, durch die Wandungen des Rüllrahmens und i oder Formrahmens führende Leitungen aufweist, die in den Formsand münden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gas führende Kammer durch eine mit dem Takt der Formherstellung gesteuerte Anpreßvorrichtung an die mit Durchlaßöffnung versehene Wandung des Füll-und oder Formrahmens anpreßbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die von den ein Gas führenden . Kammern ausgehenden Abzweigungen bzw. Durchlaßöffnungen in den Wandungen des Füllrahmens und / oder Formrahmens in mehreren Höhenlagen angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Füllrahmen und gegebenenfalls in den Formrahmen von oben eine Leitung oder mehrere Leitungen münden, die ein Gas führen und in ihrem unteren Bereich mit einer Auslaßöffung oder mehreren Auslaßöffnungen versehen ist bzw. sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Auslaßöffnung mit einer Umlenkeinrichtung versehen ist, die das Gas seitlich nach außen oder nach oben richtet.
20 Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung aus einem nach oben offenen Napf besteht, in die die Leitung mündet. -
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung aus einem Hohlzylinder besteht, in die die Leitung mündet und dessen zylindrische Wandung mit zahlreichen Auslaßöffnungen versehen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrahmen in seinem unteren Bereich und seiner Innenseite eine vorzugsweise umlaufende Gas-Druckkammer aufweist, die nach unten gerichtete Auslaßöffnungen aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Innenseite des Formrahmens angeordnete Druckkammer mit den nach unten gerichteten Auslaßöffnungen in den Formrahmen hineinragt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrahmen über seine Höhe hohlwandig ausgebildet ist und die inneren Wandungen, vorzugsweise über deren Höhe verteilt, in den Formsand mündende Durchlaßöffnungen für das Druckgas haben.
25. Vorrichtung nach Anspruch 10 und gegebenenfalls nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sich die inneren Wandungen des den Formsand aufnehmenden Füllrahmens in Richtung von oben nach unten konisch erweitern.
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