Verfahren zur Herstellung von Nassguss-Formteilen im Grossformat (Formfläche ungefähr 1-3m2) zum kastenlosen Giessen

Abstract

 Bei den Formverfahren und der Einrichtung zur Herstellung von großformatigen Fromballen zum kastenlosen Gießen wird in einem ersten Schritt das Modell (1) mit einer Lage Naßsand (5) umgeben, die über eine Elastikfolie (10) in der kombinierten Preßstation verdichtet wird. Im zweiten Schritt wird der Hinterfüllsand (6) eingebracht, der überstehende Sand wird abgefräst und der Ballen wird in der Preßstation (11) endverdichtet, wodurch eine gleichmäßige Gießform entsteht. Der Formballen des Oberkastens (4) ist gegen Herausfallen gesichert und wird beim Zulegen automatisch entsichert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Naßguß-Formteilen im Großformat zum kastenlosen Gießen.

[0002] Kastenlose Gießformen sind allgemein bekannt und haben den Vorteil, daß teure Formkästen, die Wartung benötigen und einem steten Verschleiß unterworfen sind, entfallen. Bei großen Kästen kommt hinzu, daß der Wärmeeinfluß zu Verformungen führt, wodurch die Genauigkeit der Gußstücke leidet.

[0003] Bei allen bisher bekannten Verfahren der Verdichtung des Naßgußsandes ist eine allseitige Gleichmäßigkeit nicht gewährleistet. Insbesonders trifft dies bei stark unterschiedlichen Modellhöhen an den Vertikalwänden zu. Als Folge davon sind Gußfehler durch Treiben und Ungenauigkeiten der Konturen möglich.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei der der Sand so eingebracht ist, daß Lufteinschlüsse im Sand nicht möglich sind und auf einfache Weise eine gleichmäßige Verdichtung desselben erreicht wird.

[0005] Die Aufgabe wird durch die erfinderischen Merkmale der Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 3 gelöst.

[0006] Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist, daß die elastische Folie einer Preßplatte entspricht, die in unendlich viele Preßpunkte aufgeteilt ist, die die allseitig etwa gleich starke Sandschicht in idealster Weise zu Verdichten imstande ist.

[0007] Als weiterer Vorteil muß die niedere Belastung der Umwelt gesehen werden. Erschütterungen sind durch das Fehlen von dynamischen Belastungen nicht gegeben. Damit ist eine Aufstellung auch auf Decken mit entsprechender statischer Belastbarkeit möglich. Die Lärmbelastung beim Einbringen des Sandes ist in der Stufe I unbedeutend und in Stufe II weit unter den zulässigen Grenzwerten.

[0008] Vorteilhaft ist auch die Einsparung von Kohlenstaub oder einem ähnlichen Zusatz im Hinterfüllsand, das sich in einer höheren Gasdurchlässigkeit günstig auswirkt.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 - oben - Station B/1

[0010] Der Schleuderkopf 7 in der Zufuhrleitung für Naßgußsand 5 arbeitet im Prinzip ähnlich einem Sandslinger in 2 Drehzahl-Bereichen. Dadurch wird ermöglicht, daß bei extrem ungünstigen Modellpartien bereits in Stufe I eine Vorverdichtung durch Umschalten auf Stufe II kurzzeitig erreicht werden kann.

[0011] Der Naßgußsand 5 wird auf dem Modell 1 in einer gleichstarken Schicht aufgebracht und von einer Elastikfolie 10 überdeckt. Diese ist zunächst durch Vakuum 8 an der Unterseite des Preßhauptes 11 angesaugt und wird nach dem Aufsetzen auf den Formkasten 4 mittels Druckluft 9 mittels Pulsator 12 auf die Sandoberfläche gedrückt. Hierbei ist das Preßhaupt 11 mittels Hydraulikzylinder 13 arretiert. Danach wird das Preßhaupt 11 kurzzeitig über Schienen 14 entfernt und die Hinterfüllung 6 aufgetragen.

Fig. 1 - unten - Station D/1

[0012] Modell 1, Modellplatte 2 und Plattenträger 3 bilden eine Einheit, die zwischen den Stationen B/1 und D/1 pendelt. Um beim Verdichten über die Folie 10 die Luft schnell aus dem Formkasten 4 abzuführen, sind Luftdüsen 4' in verschiedenen Höhen angebracht. Auch in der Modellplatte 2 sind Luftdüsen 2' zum Abheben des Kastens 4 angeordnet, über die Druckluft 17 zwischen Modell und Ballen gedrückt wird. Das endgültige Ausheben aus dem Modell übernimmt die Rollenbahn 18.

[0013] Fig. 2 zeigt die Anordnung der Leiste 15 mit dem Schiebebolzen 16, der beim Zulegen über den Bolzen 16a automatisch zurückgezogen und den Kasten zum Abziehen freigibt.

[0014] Fig. 3 und 4 zeigen das Beschwergewicht, das eine gleichmäßige Belastung des Ballens gewährleistet. Eine einwandfreie Abdichtung der Trennfuge zwischen Ober- und Unterkasten ist gegeben, wenn jedes Kastenpaar gemeinsam gefertigt ist.

[0015] Fig. 5 zeigt eine Form- und Gießanlage als Beispiel, das die günstigen Transportwege der verschiedenen Einrichtungsteile darstellt.

[0016] Der Weg des Unterkastens führt auf der UT-Linie von Station B/1 -G/1 - G/3 - B/2 zurück nach B/1.

[0017] Der Oberkasten durchläuft die selben Stationen auf der OT-Linie. Die Transport-Palette wird bei E/1 aufgelegt und läuft über G/1 - G/2 -H/1... - K/2 - I/1 - I/2...K/3 - L bzw. M-Linie nach M/1 und zurück nach E/1.

[0018] Das Beschwergewicht wird bei K/2 aufgesetzt und läuft über I/1 in die Gießstrecke 1/2... Nach dem Ausfahren aus der Gießstrecke wird das Beschwergewicht bei K/3 abgehoben und nach K/2 übergesetzt.

[0019] Gießstrecke:

Gegossen wird in Gruppen von 5-8 Formen, je nach Wandstärke der Gußteile. Jede Form wird vor dem Gießen um 5 gekippt, um eine großflächige Anstrahlung des Oberballens während des Füllens zu vermeiden. Die gegossenen Formen bleiben in der Gießstrecke bis zum Erstarren der Außenhaut stehen. Erst dann wird die Kippstellung in die Waagrechte gebracht, beim Ausfahren auf Station K/4 das Beschwergewicht abgehoben und auf einen ankommenden Ballen auf Station K/3 umgesetzt. Damit beginnt ein neuer Zyklus.

Erklärender Text zu Fig. 5

[0020] 

A1 Mod-Pl-Träger Aus-/Einfahren

2 Mod-PI-Vorwärmen

3 Mod-PI-Montage

BI Sandeinfüllen St.l,2

2 F-Kasten OK-UK trennen

3 Halteleiste in OK eins.

Cl Frässtation

2 Sandbunker St.l,2

D1 Preßstation

2 Preßhaupt ausgefahren

3 Folienrolle

E1 Tr-Pal.einfahren wenden/UK einfahren wenden

2 OK wenden

F1 Kerne einlegen

2 Kasten reinigen

3 Bohrstation

G1 OK bez. UK drehen

2 OK zulegen OK UK abziehen

3 OK UK absetzen H-Leisten v.Hl

G4 OK wenden

Hl Halteleisten n.G3

1 ...Lagerpuffer

I1 Kontrolle, einwandfr. Sitz des Beschw.Gew.

2 ...Kippen um ~ 5° Gießen

K1 Transp.Pal.reinigen

2 Beschwergew.aufsetz.

3 Beschwergew.abziehen n.K2 transportieren

L1-L4 Lagerpuffer

M1 Drehen/Abschieben des Ballens

2-5 Lagerpuffer

N1 Transportband der Kühlstrecke

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Naßguß-Formteilen im Großformat zum kastenlosen Gießen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Füllstufe 1 der Naßgußsand (5) in einen Formkasten (4), der die Sandoberfläche auf der Modellplatte (2) begrenzt und über ein Schleuderrad (7), das zur Schonung der Modelleinrichtung mit verminderter Drehzahl umläuft, auf ein Modell (1) in einer Schicht allseitig aufgetragen, mit einem elastischen Material abgedeckt und verdichtet wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Verdichtung des Sandes in der Stufe I,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Preßhaupt (11), auf dessen Unterseite eine Elstikfolie (10) durch Vakuum (8) festgehalten wird, nach dem Unterfahren der Modelleinrichtung mit dem Plattenträger (3) auf den Formkasten aufgesetzt und durch Hydraulikzylinder (13) arretiert wird, daß danach über eine Zuführung (9) Druckluft auf die Elastikfolie (10) geführt und diese auf die Sandoberfläche gedrückt wird, daß in einem Pulsator (12) der Druck im Wechsel über einen schwingenden Kolben durch Öffnen und Schließen der Luftaustrittsöffnung entspannt und wieder aufgebaut wird, und daß die durch diesen Wechsel entstehenden Luftstöße auf die Folie (10),die auf die Sandschicht (5) übertragen werden, eine allseitig gleichmäßige Verdichtung des Naßgußsandes erzeugen.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Verdichtung des Sandes in der Füllstufe II,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Hinterfüllung (6) ein Sand ohne den Zusatzstoff "Kohlenstaub" über einen Schleuderkopf (7), mit voller Umdrehungszahl aufgetragen wird, daß danach die über den Kastenrand gefüllte Form auf dem Weg zu einer Preßstation auf gleiche Höhe abgefräst und durch das Preßhaupt (11) über Hydraulikzylinder (13) endverdichtet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Form-Oberkasten (4) mit durch Schiebebolzen (16) gehaltene Leisten (15) versehen ist, die den Sandballen gegen Herausfallen sichern.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Außenrahmen (19) ein Paket Beschwergewichte (20) lose eingelegt sind, die eine gleichmäßige Belastung des Formballens ergeben und daß unter dem Rahmen (19) ein Dichtungsrahmen (21) federnd aufgehängt ist, der die Trennfuge zwischen Ober- und Unterballen abdichtet.

Zeichnung