DE1508684B1 - Innenruettler und Verwendung eines solchen zur Herstellung von Giessformen fuer den Metallguss - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Innenrüttlers zum Verteilen und Verdichten von bindemittelhaltigen, körnigen, nichtplastischen Formmassen für Gießformen und Kerne. Bei der Herstellung von Gießformen kommt es bekanntlich darauf an, daß der Formstoff die von dem Modell und dem Formkasten bzw. die vom Kernkasten begrenzten Hohlräume (negative Form) voll ausfüllt und daß besonders an der Oberfläche der Form ein dichtes Gefüge des Formsandes oder sonstigen Formstoffes entsteht, damit beim Gießen nicht flüssiges Metall in den Formstoff eindringen kann, die Form also nicht »metallisiert« wird. Zur Erzielung eines solchen Gefüges wird der Formstoff bekanntlich gerüttelt oder gestampft, und zwar unter Verwendung von am Formkasten außen angebrachten Rüttlern oder mit Hilfe von Rüttelstampfern.

Die Außenrüttler bewirken jedoch keine gute Verteilung des Formstoffes; gänzlich ungeeignet sind sie sogar dann, wenn Formen mit stark unter- bzw. hinterschnittenen Konturen vorliegen. Mit den Rüttelstampfern hingegen wird eine gute Verdichtung nur dann erreicht, wenn der Formstoff schichtweise eingebracht und gestampft wird. Die festgestampfte Oberfläche einer Schicht läßt jedoch keine so gute Verbindung mit der darüber aufgeschütteten Schicht zu, es bilden sich gewissermaßen Fugen, welche die Festigkeit der Form beeinträchtigen. Außerdem besteht bei Rüttelstampfern die Gefahr der unmittelbaren Verletzung der formenden Flächen des Modells bzw. des Kernkastens, und Außenrüttler sind wegen der hohen Wechselbeanspruchung der Form- und Kernkasten nur bei Metallkonstruktionen angebracht. Bekannt ist ferner ein als Handgerät ausgebildeter Formsandstampfer für Gießereien, der die äußere Form der früher in Formereien gebräuchlichen Handkeulen aufweist und mit einem elektromagnetischen Schwinger ausgerüstet ist. Obwohl dieser Stampfer in einer Ausführung auch Schwingungen quer zu seiner Längsachse ausführt, so ist seine Handhabung keinesfalls mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung vergleichbar.

Jenes bekannte Gerät arbeitet nämlich nicht als Innenrüttler bzw. Innenvibrator, der bekanntlich über seine ganze Mantelfläche, d. h. also in allen Richtungen normal zu seiner Längsachse, Schwingungsenergie auf das ihn umgebende Medium überträgt. Das bekannte Gerät arbeitet vielmehr als Klopf- oder Stampfgerät, das mehr oder weniger tief in den Formsand eingedrückt wird, wobei die jeweilige Schräglage seiner Achse die Richtung der Klopfstöße bestimmt. Daß diese Arbeitsweise nur bei bildsamen, also nichtfließfähigen Formstoffen möglich ist, dürfte auf der Hand liegen.

Aus diesen Gründen war man besonders bei der Herstellung von Formen mit starken Hinterschneidungen und komplizierten Konturen gezwungen, die Form bzw. den Kern mehrteilig auszubilden, wobei in den verschiedenen Negativformteilen der Formstoff von Hand eingebracht und mit einer einfachen Arbeitskelle verteilt und gestampft wurde. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeitraubend.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Innenrüttlers zum Verteilen und Verdichten von bindemittelhaltigen, körnigen, nichtplastischen Formmassen für Gießformen und Kerne wird der Kraft- und Zeitaufwand bei der Herstellung der zuvor beschriebenen Formen und Formteile (z. B. Kerne)

wesentlich vermindert und die Güte des Gefüges der Form ohne Gefahr der Verletzung des Modells verbessert.

Die Verwendung von Innenrüttlern zum Verdichten und Verteilen solcher Formmassen wird auch nicht durch die bekannte Verwendung solcher Geräte für die Betonverdichtung nahegelegt, und zwar aus folgenden Gründen:

1. Beton besteht bekanntlich aus einer Mischung von Zement, Wasser und Kies mit recht unterschiedlicher Körnung. Durch die Rüttlung soll die Ruhereibung zwischen den Körnern überwunden und die Betonmasse in Bewegung gesetzt werden, damit die zwischen den großen Körnern

entstandenen Hohlräume mit kleineren Körnern ausgefüllt werden.

Bei Formsanden sind diese technologischen Voraussetzungen nicht gegeben. Es gibt zwar

_ao Formsande unterschiedlicher Korngrößen, für die Herstellung einer Form bzw. eines Kernes wird jedoch eine einheitliche Korngröße gewählt. Diese Tatsache hatte immer wieder zu Diskussionen darüber geführt, ob mit der Er-

_a5 findung — besonders bei feinkörnigen Sanden —

eine Verdichtung möglich ist. Durch praktische Vorführungen konnte dieses Vorurteil überwunden werden.

2. Betonformen haben auch üblicherweise keine starken Hinterschneidungen wie Formen für Metallguß. Wenn aber solche Hinterschneidungen, wie z. B. bei Auflagern an Säulen, vorhanden sind, dann werden diese nicht von der Seite, sondern stets von oben gefüllt.

3. Die beim Betonieren verwendeten Innenrüttler, auch in der Form der sogenannten Rüttelspieße, haben nicht die erforderliche Biegesteifheit gegen am Rüttler angreifende Querkräfte. Mit den bekannten Rüttelgeräten kann man also den Formsand nicht wie mit einer Kelle verteilen.

4. Schließlich ist auch zu bedenken, daß die monolithische Betonbauweise schon seit über 60 Jahren bekannt ist, daß auch die hierbei verwendeten Innenrüttler schon seit einigen Jahrzehnten bekannt sind, daß dadurch aber kein Gießereifachmann zur Anwendung solcher Innenrüttler in der Formerei angeregt wurde. Dieser Tatsache dürfte vor allem im Hinblick auf die mit der Erfindung erzielte Lohnkostenersparnis bis zu 70% besondere Bedeutung für die Beurteilung der Erfindungshöhe beizumessen sein.

Als Innenrüttler eignet sich dabei am besten ein solcher, der in an sich bekannter Weise als Rüttelflasche ausgebildet ist und der zur zusätzlichen Verwendung als Arbeitskelle an einem Stiel elastisch befestigt ist, wobei der Stiel und das elastische Befestigungsglied gegen Durchbiegung quer zur Stielachse versteift sind. Überraschenderweise hat sich im Betrieb gezeigt, daß diese Rüttelflaschen auch beim Verdichten von Formsanden mit sehr hohem Gehalt an Quarzsand, der hier im Durchschnitt überhaupt wesentlich größer ist als bei Betonmassen, keinen auffallenden Verschleiß aufweisen. Verschleiß tritt vielmehr fast nur am untersten Ende der Rüttelflasche auf, weswegen dieser Teil vorteilhaft auswechselbar angebracht ist.

Im folgenden wird ein Beispiel eines Innenrüttlers gemäß vorliegender Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 einen Innenrüttler in der Seitenansicht, teilweise geschnitten, mit pneumatischem Antrieb,

F i g. 2 einen Querschnitt längs Linie II-II der Fig. 1.

Die Rüttelflasche 1, die im vorliegenden Fall pneumatisch arbeitet, die aber ebensogut auch mechanisch hydraulisch oder elektrisch betrieben werden kann, ist am unteren Ende mit einer abschraubbaren Kappe la aus verschleißfestem Werkstoff versehen und mit einer Hülse 2 gefaßt. Diese ist über die Gummimuffe 3 geschoben, in welche der als Rohr ausgebildete Stiel 4 eingesetzt ist. Am oberen Ende des Stiels ist der Drehgriff 5 befestigt, durch dessen Betätigung der Rüttler ein- und ausgeschaltet, d. h. die Zufuhr von Druckluft über einen an die Kupplung 6 angeschlossenen Schlauch geöffnet oder unterbrochen wird. Die Druckluft gelangt durch das Innenrohr 7 in den Rüttler und strömt durch den Ringkanal 8 zwischen Rohr 7 und Stiel 4 über die Austrittsöffnungen 9 ins Freie. Zur besseren Handhabung ist am oberen Ende des Stiels ein schlauchartiger, ebenfalls aus schwingungsdämpfenden Material bestehender Handgriff 10, verstärkt durch die Blechhülse 11, übergeschoben. Besonders bei tiefen Formen kann an dem Stiel 4 zugleich eine Leuchte 12 angebracht werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Innenrüttlers zum Verteilen und Verdichten von bindemittelhaltigen, körnigen, nichtplastischen Formmassen für Gießformen und Kerne.

2. Innenrüttler zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in an sich bekannter Weise als Rüttelflasche ausgebildet ist und daß er zur zusätzlichen Verwendung als Arbeitskelle an einem Stiel elastisch befestigt ist, wobei der Stiel und das elastische Befestigungsglied gegen Durchbiegung quer zur Stielachse versteift sind.

3. Innenrüttler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur elastischen Verbindung des als Rohr ausgebildeten Stiels (4) mit der Rüttelflasche (1), an deren oberen Ende eine Büchse (2) vorgesehen ist, in die eine Gummimuffe (3) eingelassen ist, deren mittige Bohrung das Stielende aufnimmt.

4. Innenrüttler nach Anspruch 2 oder 3 mit einer auswechselbaren Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (la) aus einem besonders verschließfesten, beispielsweise einem metallkeramischen Werkstoff besteht.

5. Innenrüttler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Stiel (4) eine Leuchte (12) angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen