[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Formkasten für das Vakuumformverfahren mit mindestens
einem durch den Formkasten laufenden Saugrohr und in dem Formkasten und seiner Versteifungskonstruktion
integrierten Unterdruckleitungen, wobei das Saugrohr und die Unterdruckleitungen zum
Formkasteninneren hin Absaugflächen aufweisen.
[0002] Im Vakuumformverfahren wird die Gießform durch Absaugen der im Formsand enthaltenen
Luft verfestigt. Dabei wird die Oberfläche der Gießform durch eine Folie bedeckt und
damit luftdicht verschlossen. Um den Luftdurchsatz beim Absaugen zu erhöhen, werden
innerhalb des Formkastens Saugrohre angeordnet, die in der fertigen Gießform im Formsand
eingebettet sind. Diese Saugrohre und der Formkasten selbst weisen zum Formsand hin
Absaugflächen auf. Es ist wesentlich, daß diese Absaugflächen in Form von Siebflächen
kleinere Öffnungen aufweisen müssen, als sie die minimale Korngröße des Formsandes
vorgibt. Die Absaugflächen werden im rauhen Betrieb des Gießvorganges durch hohe Temperaturen
und starke mechanische Belastungen beansprucht. Sie werden deshalb meist mit besonderen
Stützkonstruktionen ausgestattet. Durch diese Stützkonstruktionen soll vermieden werden,
daß die Absaugflächen, die oft durch feine Drahtsiebe gebildet sind, verletzt werden
und dadurch der Formsand abgesaugt wird. Das hätte nämlich zur Folge, daß das Gießmaterial
in den Formkasten eindringen würde.
[0003] Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, mit denen Unterdruckleitungen in den Formkästen
für das Vakuumformverfahren abgesichert werden können. Im DE-GM 8 029 438 ist ein
Formkasten für das Vakuumformverfahren beschrieben, in dem ein gelochtes Rohr mit
einem feinmaschigen Drahtgewebe überzogen ist. Das Drahtgewebe wird wiederum zu einem
großen Teil durch gelochte Metallstreifen abgedeckt, die außen über dem Drahtgewebe
auf dem gelochten Rohr befestigt sind. Die Löcher in den Metallstreifen korrespondieren
mit den Löchern in dem Rohr. Das für die Siebfläche verwendete feine Drahtgewebe weist
den entscheidenden Nachteil auf, daß der feine Draht beim Webvorgang sehr stark beansprucht
wird. Durch den rauhen Gießbetrieb altert das Drahtmaterial sehr schnell und neigt
dazu an Biegestellen zu brechen. Dadurch entstehen Löcher in dem Drahtgewebe, die
größer sind als die minimale Korngröße. Das bedeutet, daß Formsand abgesaugt wird.
Die starken Alterungserscheinungen an dem Drahtgewebe können auch nicht durch den
zusätzlichen Schutz des Drahtgewebes mit Metallstreifen verhindert werden, allenfalls
kann zu einem geringen Teil die mechanische Belastung vom Drahtgewebe ferngehalten
werden.
[0004] In der DE-PS 3 123 363 wird eine Vorrichtung für die Herstellung von Gießformen beschrieben.
Auch hier sind Unterdruckleitungen im Inneren des Formkastens angeordnet. Die Unterdruckleitungen
sind zur Vermeidung von Schäden am Formkasten mit einem gemeinsamen Unterdrucksämmelkanal
an mindestens einer Wand des Formkastens verbunden. Zwischen den Unterdrucksammelkanal
und die Unterdruckleitungen wird eine Siebeinrichtung zwischengeschaltet, die aus
zwei parallel liegenden Sieben besteht, wobei das eine Sieb den Unterdrucksammelkanal
und das zweite die Unterdruckleitungen verschließt. Zwischen den Sieben wird Formsand
eingefüllt, wenn die Gießform hergestellt wird. Damit soll vermieden werden, daß bei
Schäden an den Saugrohren bzw. an den Unterdruckleitungen Gießmaterial in den Formkasten
eindringt. Die Erfindung geht auch hier von einer verletzbaren Siebfläche der Unterdruckleitungen
aus, wie sie etwa durch feines Drahtgewebe darstellbar ist. Auch hier wird also die
Alterungsanfälligkeit des bekannten Drahtgewebes als großer Nachteil auftreten. Der
Aufwand, der betrieben wird, um zu vermeiden, daß eventuell mögliche Schäden auftreten,
ist sehr hoch. Obwohl der Formvorgang durch die Variabilität der Anbringung der Unterdruckleitung
erleichtert werden kann, wird doch der Formkasten verkompliziert. Außerdem wird der
Luftwiderstand durch die zusätzliche Sandschicht stark erhöht, so daß die Absaugung
durch die Unterdruckleitungen und damit ein durchgängiges, stabiles Vakuum nicht sichergestellt
werden kann.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bauform der Saugrohre einfacher
und billiger zu gestalten und dabei ihre Alterungsbeständigkeit gegenüber thermischer
Beanspruchung und die mechanische Widerstandsfähigkeit zu verbessern, wobei der Aufbau
des Vakuums im Formkasten keinesfalls behindert werden darf.
[0006] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Absaugfläche des Saugrohrs und der Unterdruckleitungen
aus parallel angeordneten und feine, in Saugrichtung sich erweiternde Spalte bildenden
Pröfildrähten gebildet sind.
[0007] Als Saugrohre können direkt sogenannte Spaltrohre verwendet werden. Diese Spaltrohre
bestehen aus etwa dreiecksförmigem Profildraht, dessen Ecken gerundet sind. Der Profildraht
ist vergleichbar einer Schraubenfeder schraubenlinienförmig zu einem Rohr aufgewickelt.
Die Windungen sind dabei mit mehreren an der Innenseite des Rohres liegenden Stäben
verschweißt. Diese halten den Profildraht in der erforderlichen Spaltbreite auseinander.
Durch die gerundeten Ecken des Profildrahtes entsteht ein Spaltquerschnitt in Form
einer Düse, die sich zum Inneren des Spaltrohres hin erweitert. Die Öffnungen der
Unterdruckleitungen in der Versteifungskonstruktion des Formkastens und im Formkasten
selbst können mit ebenen, sogenannten Spaltfiltern abgedeckt werden. Hier sind mehrere
der genannten Profildrähte parallel zueinander im Abstand der gewünschten Spaltbreite
mit senkrecht zu den Profildrähten stehenden Stäben verschweißt.
[0008] An dieser Ausführung der Saugrohre ist sehr vorteilhaft, das Siebteil und Tragkonstruktion
integriert sind. Die Spaltrohre bilden in sich eine sehr stabile Einheit, die sowohl
gegenüber mechanischem Druck als auch gegenüber Temperatureinflüssen wenig anfällig
sind. Die beim Drahtgewebe gefürchteten Alterungserscheinungen können bei dem massiven
Profildraht nicht so stark auftreten. Zu dem ist der Profildraht gegenüber mechanischem
Druck sehr viel widerstandsfähiger. Der Profildraht ist an jeder Kreuzungsstelle mit
den tragenden Stäben verschweißt. Ein entscheidender Vorteil kommt auch dadurch zustande,
daß die Spalte zwischen den einzelnen Windungen den Querschnitt einer Düse haben.
Durch diese Querschnittsform wird der Luftdurchsatz beim Absaugen der Luft aus dem
Formsand verbessert. So kann die notwendige Saugleistung zum Absaugen der Luft aus
dem Formsand verringert werden und das Vakuum wird doch überall in der Gießform sicher
aufrecht erhalten. Die Alterungsbeständigkeit und die mechanische Stabilität der Spaltrohre
lassen wesentlich größere Standzeiten zu. Damit werden Kosteneinsparungen in erheblichem
Maß möglich. So werden weniger Saugrohre, weniger Arbeitszeit zu deren Austausch und
Reparatur und schließlich ein geringerer Energieaufwand zum Betrieb der Luftabsaugung
gebracht.
[0009] Die Erfindung ist anhand von Zeichnungen im Folgenden beschrieben.
[0010] Die Zeichnungen enthalten im Einzelnen in
Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines Formkastens, und in
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Wand eines Saugrohres mit angelagertem Formsand.
[0011] Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung eines Formkastens 1, wie er im Vakuumformverfahren
Anwendung findet. Der Formkasten 1 ist mit einer Versteifungskonstruktion 2 zur Stabilisierung
versehen. Vom äußeren Rahmen des Formkastens 1 aus sind Saugrohre 3 in dem Formkastenhohlraum
angeordnet. Die Saugrohre 3 sind an den Rahmen des Formkastens 1 angeschlossen, zur
Formkastenmitte hin verschlossen und an ,-der Versteifungskonstruktion 2 gehaltert.
Der Formkasten 1 und die Versteifungskonstruktion 2 sind an ihren parallel zu den
Saugrohren 3 liegenden Flächen mit Absaugflächen 5 versehen. Diese Absaugflächen 5
sind mit Unterdruckleitungen 4 im Formkasten 1 und der Versteifungskonstruktion 2
verbunden. Die prinzipielle Ausbildung der Absaugflächen 5 in dem Formkasten 1 und
der Versteifungskonstruktion 2 sowie an den Saugrohren 3 ist in Fig. 2 dargestellt.
Es sind hier Saugöffnungen als Spalte 6 im Querschnitt erkennbar. Die Spalte 6 werden
durch im Querschnitt etwa dreieckige Profildrähte 7 gebildet. Die Profildrähte 7 sind
dazu auf eine Tragkonstruktion bildende Stäbe 8 aufgeschweißt. Im Formkasten 1 liegt
der Formsand 9 an der äußeren fast glatten Fläche der Saugrohre 3. Beim Evakuieren
der Gießform wird die Luft durch die sich erweiternden Spalte 6 in Richtung der Pfeile
10 aus dem Formsand 9 abgesaugt. Trotz der relativ kleinen Öffnungen der Spalte im
Vergleich zur gesamten Oberfläche der Saugrohre wird ein hoher Luftdurchsatz erzielt.
Das läßt sich zurückführen auf die Düsenwirkung des Spaltes 6. Durch die Verschweißung
der Profildrähte 7 mit den Stäben 8 an jeder Stelle der Windungen eines Spaltrohres
und auch an jeder Stelle der Oberlagerung beim Spaltsieb wird eine optimale Stabilität
dieses Spaltfilters erreicht. Damit werden sowohl der mechanische Druck aus der Absaugung
als auch die thermische Belastung beim Einlaufen des Gießmateriales bestmöglich aufgefangen.
Gleichzeitig wird aber ein hoher Luftdurchsatz bei verringerter Saugleistung gewährleistet.
[0012] Die Unterdruckleitungen 4 werden über einen Stutzen 11 mit einer Saugluftquelle verbunden,
die infolge des günstigen Verhaltens der Saugrohre 3 kleiner dimensioniert werden
kann. Dadurch können Energiekosten gespart und der anfallende Geräuschpegel vermindert
werden.
1.) Formkasten für das Vakuumformverfahren mit mindestens einem durch den Formkasten
laufenden Saugrohr und in den Formkasten und seine Versteifungskonstruktion integrierten
Unterdruckleitungen, wobei das Saugrohr und die Unterdruckleitungen zum Formkasteninneren
hin Absaugflächen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Saugrohre (3) und der Unterdruckleitungen
(4) aus parallel angeordneten und feine, in Saugrichtung (10) sich erweiternde Spalte
(6) bildenden Profildrähten (7) gebildet sind.
2.) Formkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (3) zylindrisch
ausgebildet und in an sich bekannter Weise aus einem etwa dreiecksförmigen Profildraht
(7) besteht, der zu einem Spaltrohr schraubenlinienförmig auf einer Tragkonstruktion
aufgewickelt ist, die aus senkrecht zu dem Profildraht (7) stehenden und in größeren
Abständen angeordneten Stäben (8) besteht.
3.) Formkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckleitungen
(4) zum Formkasteninneren hin durch ebene Absaugflächen (5) abgedeckt sind, die als
Spaltsieb in an sich bekannter Weise aus parallel liegenden und auf einer Tragkonstruktion
befestigten, etwa dreiecksförmigen Profildrähten (7) besteht, wobei die Tragkonstruktion
aus mehren in größerem Abstand angeordneten, senkrecht zu den Profildrähten (7) stehenden
Stäben (8) besteht.
