DE2933869A1

DE2933869A1 - Verfahren und vorrichtung zum giessen einer unterkastenform

Info

Publication number: DE2933869A1
Application number: DE19792933869
Authority: DE
Inventors: Masaharu Hasizume; Yasutaro Kawamura; Kazuharu Matui; Nagato Uzaki
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1980-11-13
Also published as: IT7950120A0; ZA794559B; GB2048142A; AU5004579A; AU514819B2; SE438802B; GB2048142B; CA1127823A; CH644537A5; IT1162654B; DK360679A; BR7905523A; FR2455937A1; JPS55147462A; SE7907154L; PH18462A; FR2455937B1; DK171196B1; DE2933869C2

Description

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Sintokogio Ltd., Nagoya/Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen einer

ünterkastenform

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Form, insbesondere einer Unterkastenform, wobei die Ünterkastenform dadurch hergestellt wird, daß Druckluft durch den Formsand in den Raum gefüllt wird, welcher vom Oberkasten und dem Kern gebildet wird, um den Formsand zu verdichten und zu verfestigen, und zwar insbesondere den Sand in unmittelbarer Nähe des Kerns, wonach der Formsand im ganzen zusammengedrückt wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung einer Ober- und Unterform durch das zuvor genannte Verfahren treten dann Probleme auf, wenn ein Formplattenkern verwendet wird. Das heißt, wenn der Formsand sich unter hohem Druck in Richtung auf den Kern bewegt, in dem selbst oder zwischen dem und dem Formkasten tiefe

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Ausnehmungen vorhanden sind, wird der Formsand nicht ausreichend an die Oberfläche des Kerns herangebracht, während bei Bewegen des Sandes mit geringem Druck der Teil des Formsandes , welcher sich in der Nähe des Kernes befindet, nicht genügend hoch verdichtet wird, so daß die hergestellte Form nicht die ausreichende Härte hat.

Daher ist es unmöglich, eine komplizierte Unterform gleichzeitig mit einer Oberform entsprechend dem vorgenannten Verfahren herzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Formsand in einen Raum zwischen einem Oberkasten und einer Druckplatte eingefüllt wird, welche verschiebbar im Oberkasten angeordnet ist und mit einer Einrichtung zum Einblasen von Druckluft in Richtung nach oben versehen ist, daß auf der Oberseite des den Formsand enthaltenden Oberkastens ein Kern mit einer Vielzahl von Luftaustrittsbohrungen angeordnet ist, daß von der in der Druckplatte ausgebildeten Blaseinrichtung zuerst Druckluft so zugeführt wird, daß der Formsand sich in Richtung auf den Kern bewegt, daß von der Blaseinrichtung dann in einem weiteren Verfahrensschritt Druckluft mit einer Strömungsmenge oder einem Druck zugeführt wird, welcher größer ist als der der zugeführten Druckluft, so daß die Dichte des Formsandes in der Nähe des Kerns zunimmt und daß die Druckplatte nach oben bewegt wird, um den Formsand insgesamt zusammenzudrücken.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

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Fig. 1 bis 3 Schnittansichten der Formherstellungsschritte eines Verfahrens gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Unterkasten—Kipprahmen, welcher durch Zylinder 2 in vertikaler Richtung bewegt werden kann. In der unteren öffnung des Unterkasten-Kipprahmens 1 ist eine Druck- oder Quetschplatte 5 vorgesehen, die an einer nach oben bewegbaren Kolbenstange 4 befestigt ist. Eine luftdichte Dichtung 5a ist entlang der Umfangswand der Druckplatte 5 eingesetzt, so daß letztere luftdicht in den Unterkasten-Kipprahmen 1 eingesetzt ist. Die Druckplatte 5 hat obere und untere Wände, die eine Kammer 6 bilden. In der oberen Wand befinden sich Luftströmungsöffnungen 7, durch welche die Kammer 6 mit der Außenseite in Verbindung steht. Die untere Wand der Druckplatte 5 ist mit einer Bohrung 8 versehen, durch welche Druckluft eingeführt werden kann. An die Bohrung 8 ist eine flexible Druckluftleitung 9 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung steht, und zwar über ein Hauptleitungssystem 12 einschließlich einem Abstellventil 10 und ein Strömungsregulierungsventil 11.

Das Hauptleitungssystem 12 ist mit einem ersten By-pass-Leitungssystem 13 verbunden, welches stromaufwärts des Strömungsregulierungsventils 11 zur Umgehung der Ventile 11 und 10 vom Hauptleitungssystem 12 abzweigt und dann stromabwärts des Abstellventils 10 wieder mit dem Hauptleitungssystem zusammenläuft. Das erste By-pass-Leitungssystem 13 ist mit einem ersten By-pass-Abstellventil 10a versehen und stromaufwärts des ersten By-pass-Abstellventils 10a mit einem ersten By-pass-Strömungsregulierungsventil 11a. Das erste By-pass-Leitungssystem 13 ist wiederum mit einem By-pass-Leitungssystem 14 verbunden, welches stromaufwärts des Strömungsregulierungsventils 11a zur Umgehung der Ventile

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11a und 10a vom ersten By-pass-Leitungssystem abzweigt und stromabwärts des ersten By-pass-Abstellventils 10a wieder mit dem ersten By-pass-Leitungssystem 13 zusammenläuft. Das zweite By-pass-Leitungssystem 14 ist mit einem zweiten By-pass-Abstellventil 10b und mit einem zweiten By-pass-Strömungsregulierungsventil 11b versehen, welches stromaufwärts des zweiten By-pass-Abstellventils 10b liegt.

Oberhalb des Unterkasten-Kipprahmens 1 sind Hohlrollenförderer 15 angeordnet, welche im Abstand voneinander liegen, so daß der Unterkasten-Kipprahmen 1 zwischen diesen nach oben bewegt werden kann. Auf dieifohlrollenförderer 15 ist ein Oberkasten 16 auflegbar, welcher in Richtung auf oder von der Oberfläche des Unterkastens weg bewegbar ist.

Auf dem Oberkasten 16 ist ein Formplattenkern 17 angeordnet, welcher in Richtung auf und von dem Oberkasten 16 auf der dem Unterkasten 1 gegenüberliegenden Seite bewegt wird (die gegenüberliegende Seite ist bei der Darstellung in den Zeichnungen die obere Seite). Der Kern 17 ist mit einer Ausnehmung 19 versehen, die in dem Kern selbst ausgebildet ist. Der Kern 17 ist weiterhin mit Ausnehmungen 18 versehen, die zwischen dem Kern 17 und dem Oberkasten 16 liegen. Diese öffnungen sind schwierig mit Formsand zu füllen. Der Kern 17 besteht aus einem oberen und unteren Kernabschnitt, zwischen dem eine Kammer 20 ausgebildet ist, die mit der Außenseite in Verbindung steht. Der Kern 17 ist weiterhin im unteren Kernabschnitt mit engen Kanälen 21 versehen, die mit der Kammer 20 in Verbindung stehen. Die Kanäle 21 sind in einer größeren Anzahl in den Bodenflächen der Ausnehmungen 18, 19 angeordnet als in den anderen Bereichen derselben. In den Kanälen 21 sind nicht dargestellte Entlüfterstutzen eingesetzt.

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Das Strömungsregulierungsventil 11 ist so eingestellt, daß Druckluft in einer solchen Menge zugeführt wird, die ausreicht, den Formsand 23 durch die von der Druckplatte 5 kommenden Druckluft mit geringer Geschwindigkeit nach oben zu fördern. Das Regulierungsventil 11a ist so eingestellt, daß Druckluft in einer solch großen Menge zugeführt wird, die ausreicht, im Formsand 23 einen Hochdruck zu erzeugen infolge des Druckverlustes im Formsand 23 und den Kanälen 21. Das Strömungsregulierungsventil 11b ist so eingestellt, daß Druckluft in einer solchen Menge zugeführt wird, die ausreicht, zu verhindern, daß der angehobene Formsand 23 herunterfällt.

In den beiliegenden Zeichnungen sind ein weiterer Ober- und Unterkasten und eine weitere Druckplatte der Einfachheit halber weggelassen, welche normalerweise oberhalb der Oberseite des Kerns 17 angeordnet sind.

Bei einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art wird der Oberkasten 16 auf den Unterkasten 1 bewegt, in welchem sich die Druckplatte 5 befindet. Zylinder 2, 2, 3 werden dann betätigt, um den Unterkasten 1 und die Druckplatte 5 nach oben zu bewegen und den Oberkasten 16 von den Rollenförderern 15 um einen geringen Betrag abzuheben und dann anzuhalten. Eine vorbestimmte Menge an Formsand 23 wird danach von einem Einfülltrichter (nicht dargestellt) in einen Raum eingefüllt, welcher vom Unterkasten 1, von der Druckplatte 5 und dem Oberkasten 16 gebildet wird. Daraufhin wird ein Kern 17 auf die Oberseite des Oberkastens 16 gelegt. Die Zylinder 2, 2, 3 werden dann betätigt, um den Oberkasten 16 gegen die Unterseite des Kerns 17 zu drücken, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Das Ventil 10 wird für eine vorbestimmte Zeitperiode geöffnet, so daß Druckluft von der Druckluftquelle über die Leitung 9,

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die Bohrung 8, die Kammer 6 und die Luftströmungsöffnungen 7 zum Formsand 23 strömen kann. Die durch den zuvor genannten Vorgang eingeleitete Druckluftströmung dient der Nachobenbewegung des Formsandes 23 mit niedriger Geschwindigkeit. Der Formsand strömt dabei in eine Ausnehmung 18 mit vielen schmalen Kanälen in der Bodenfläche, so daß die Ausnehmungen 18 und 19 mit dem Formsand 23 gefüllt werden. Die Druckluft gelangt über die Kanäle 21 und die Kammer 20 nach außen.

Entsprechend stößt der Formsand 23 heftig gegenüber Vorsprünge des Kerns 17, und wird in die Ausnehmungen 18, 19 gedrückt, ohne allerdings so verfestigt zu werden, daß die Dichte des Formsandes 23 in den Ausnehmungen 18, 19 in ausreichendem Maße erhöht wird.

Wenn das Ventil 10 dann geschlossen und das Ventil 10a für eine vorbestimmte Zeitperiode geöffnet wird, strömt Druckluft auf dieselbe, zuvor genannte Weise. Die Druckluft strömt in einer derart großen Kapazität, daß unter dem Formsand 23 ein hoher Druck erzeugt wird. Dadurch wird die Dichte des Formsandes, welcher eng an der Oberfläche des Kerns 17 liegt, erheblich erhöht, wodurch der Sand verfestigt wird. (Fig. 2). Wenn das Ventil 10a geschlossen und das zweite By-pass-Abstellventil 10b geöffnet ist, ist die Kolbenstange 4 des Zylinders 3 ausgefahren und dadurch die Druckplatte 5 so nach oben bewegt, daß der Formsand 23 als Ganzes zusammengedrückt wird (Fig. 3). Das Herabfallen des Formsandes 23 wird durch öffnen des zweiten By-pass-Abstellventils 10b verhindert. Dieser Zustand dauert fort bis der Zusammendrückvorgang der Druckplatte 5 begonnen wird. Wenn der Formsand nicht herabfallen kann, so kann das zweite By-pass-Leitungssystem 14 mit dem zweiten By-pass-Abstellventil 10b und dem zweiten By-pass-Strömungsregulierungsventil 11b weggelassen werden.

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Der Zweck des Zusammendrückvorganges entsprechend der vorbeschriebenen Art und Weise besteht darin, den Formsand zu verfestigen und zu verdichten, welcher nicht ausreichend und weniger verdichtet ist, als der Formsand, welcher mittels der Druckluft auf die Oberfläche des Kerns 17 gedrückt wurde. Dieser Zusammendrückvorgang wirkt ein wenig auf den Formsand, welcher bereits durch die Druckluft hochverdichtet wurde.

Wenn die Zylinder 2, 2, 3 zurückbewegt werden, um den Unterkasten und die Druckplatte 5 abzusenken, wird der Oberkasten 16 vom Kern 17 wegbewegt und kehrt zu den Rollenförderern 15 zurück. Zu dieser Zeit wurde ein Unterkastenformteil im Oberkasten 16 geformt.

Das Lösen der Unterkastenform aus dem Oberkasten kann leicht dadurch erfolgen, daß durch die Kanäle 21 Druckluft auf den Formsand 23 gerichtet wird. Für diesen Zweck wird ein anderes Leitungssystem 14a mit einem Dreiwegeventil 10c verwendet, wobei das Dreiwegeventil 10c zwischen den Kanälen 21 und dem zweiten By-pass-System 14 angeordnet ist. Der Unterkasten-Kipprahmen Ί und die Druckplatte 5 werden von dem Oberkasten 16 entfernt, wenn sie um einen geringen Betrag nach unten bewegt wurden.

Die Unterkastenform wird mit dem Oberkasten, welcher wieder zu den Rollenförderern 15 zurückgebracht wurde, in eine Formzusammensetzungsposition überführt, ohne daß die Oberseite nach unten zeigt. Die Unterkastenform wird dann mit einer Oberkastenform vereinigt, welche zur gleichen Zeit auf der anderen Hälfte des Kerns, d.h. auf der anderen Seite des Kerns 17 hergestellt wurde, um so eine vollständige Form zu erstellen.

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Nachdem ein eine Unterkastenform enthaltender Oberkasten wegbefördert wurde, wird ein leerer Oberkasten in die Vorrichtung eingeführt und der vorbeschriebene Vorgang wiederholt.

Bei der vorgenannten Ausführungsform wird der Oberkasten auf die Oberseite des Unterkasten-Kipprahmens 1 zu und von dieser weg bewegt, um eine Unterkastenform herzustellen. Jedoch kann der Unterkasten-Kipprahmen 1 so eliminiert werden, daß die Druckplatte 5 unmittelbar auf den Oberkasten 16 aufgesetzt ist. In diesem Falle wird die fertiggestellte Form aus dem Formoberkasten 16 entfernt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Strömungsmenge der durch die Druckplatte 5 zugeführten Druckluft reguliert. Dieselbe Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß der Druck der Druckluft reguliert wird.

Obwohl das Abstellventil 10 geschlossen ist, wenn das erste By-pass-Abstellventil 10a geöffnet wird, kann gleichzeitig das Abstellventil 10 geöffnet bleiben.

Somit besteht das zuvor beschriebene Verfahren im Prinzip darin, daß Druckluft in einer solchen Menge erzeugt wird, die ausreicht, den Formsand mit niedriger Geschwindigkeit von der Druckplatte nach oben zu bewegen, um so den Formsand in die tiefen Ausnehmungen des Kerns zu drücken. Nachfolgend strömt eine große Menge von Druckluft zum Formsand, um diesen auf eine hohe Dichte zu verdichten, und zwar insbesondere in dem Bereich, welcher in unmittelbarer Nähe des Kerns liegt. Danach erfolgt ein Zusammendrücken des Formsandes insgesamt, indem die Druckplatte auf den Formsand zubewegt wird. Trotz der tiefen Ausnehmungen im Kern und zwischen dem Kern und dem Oberkasten kann somit der Formsand vollständig die Ausnehmungen ausfüllen, und zwar bei Gewährleistung einer hohen Verdichtung des Formsandes. Das

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erfindungsgemäße Verfahren ist hoch wirksam insbesondere, wenn es zur Herstellung einer Unterkastenform in Verbindung mit einem Formplattenkern (match plate type pattern) verwendet wird. Zusätzlich kann eine hergestellte Unterkastenform mit dem anderen Formteil vereinigt werden, ohne daß die Oberseite nach unten gekippt werden muß. Dies dient
einer Verhinderung dessen, daß die Form während der Handhabung beschädigt wird.

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Claims

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Sintokogio Ltd., Nagoya/Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen einer

Unterkastenform

Verfahren zum Gießen einer ünterkastenform, dadurch gekennzeichnet , daß Formsand in einen Raum zwischen einem Oberkasten und einer Druckplatte eingefüllt wird, welche verschiebbar im Oberkasten angeordnet ist und mit einer Einrichtung zum Einblasen von Druckluft in Richtung nach oben versehen ist, daß auf der Oberseite des den Formsand enthaltenden Oberkastens ein Kern mit einer Vielzahl von Luftaustrittsbohrungen angeordnet ist, daß von der in der Druckplatte aus gebildeten Blaseinrichtung zuerst Druckluft so zugeführt wird, daß der Formsand sich in Richtung auf den Kern bewegt, daß von der Blaseinrichtung dann in einem weiteren Verfahrensschritt Druckluft mit einer Strömungsmenge oder einem Druck zugeführt wird, welcher größer ist als der der zugeführten Druckluft, so daß die Dichte des Formsandes in der Nähe des Kerns zunimmt und daß die Druckplatte nach

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ORIGINAL INSPECTED

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oben bewegt wird, um den Formsand insgesamt zusammenzudrücken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Formsand sich in einem Zwischenraum befindet, welcher vom Oberkasten gebildet wird, daß ein Unterkasten unterhalb des Oberkastens angeordnet ist und daß die Druckplatte im Unterkasten eingesetzt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in einem dritten Verfahrensschritt Druckluft in einer Menge oder mit einem Druck zugeführt wird, welcher geringer ist als die Strömungsmenge oder der Luftdruck der in der zweiten Phase zugeführten Druckluft.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Oberkasten, der Unterkasten und die Druckplatte derart zusammengesetzt werden, daß die Druckplatte in den Unterkasten eingesetzt wird, daß der Oberkasten von oben auf den Unterkasten aufgesetzt wird und daß der Unterkasten nach oben bewegt wird, um den Oberkasten darauf festzuhalten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Formsand in den Unterkasten eingesetzt wird, bevor der Oberkasten auf den Unterkasten aufgesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluft über im Kern befindliche Luftauslaßbohrungen nach unten eingeblasen wird, um den Kern von der fertiggestellten Unterkastenform zu entfernen.

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7. Vorrichtung zum Herstellen einer ünterkastenform und zur Durchführung des Verfahrens gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen vertikal bewegbaren Ober kasten (1), eine verschiebbar in den Formkasten (1) eingesetzte Druckplatte (5), einen mit einer Vielzahl von Luftauslaßbohrungen (21) versehenen Kern (17) , der auf den Oberkasten (16) aufsetzbar ist, durch eine Einrichtung zum Tragen des Kerns (17) über den Oberkasten, eine Einrichtung zum nach Obenbewegen des Oberkastens zum Aufsetzen desselben auf den Kern (17), eine in der Druckplatte (5) befindliche Einrichtung (7, 8, 9) zum Einblasen von Druckluft und eine Einrichtung zum wahlweisen Zuführen von Druckluft unterschiedlicher Strömungsmenge oder unterschiedlichen Drucks zur Blaseinrichtung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckplatte (5) im Inneren

,- eine Kammer (6) aufweist, daß die Blaseinrichtung in der Oberseite der Druckplatte (5) vorgesehen ist und aus einer Vielzahl von Luftaustrittsbohrungen (7) besteht, die mit der Kammer (6) in Verbindung stehen.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Leitungssysterne(12, 13, 14) eine Druckluftquelle mit der Blaseinrichtung verbindet, daß jedes Leitungssystem ein Abstellventil (10, 10a> 10b) und ein Strömungs- oder Druckregulierungsventil (11, 1ta, Hb) aufweist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 91 dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (5) mit einer luftdichten Dichtung (5a) versehen ist, die entlang der Umfangswand der Druckplatte verläuft und an der Innenwand des Oberkastens anliegt.

ο r, π ,
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14a, 1oc) vergesehen ist, um wahlweise die Luftfördereinrichtung mit einer Einrichtung zu verbinden, mittels der Druckluft durch im Kern befindliche Auslaßöffnungen zum Boden des Oberkastens

(16) leitbar ist, um so leichter die fertiggestellte Unterkastenform nach ihrer Fertigstellung zu entfernen.
12. Vorrichtung zum Herstellen einer Unterkastenform und zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen vertikal bewegbaren Unterkasten (1),eine verschiebbar darin eingesetzte Druckplatte (5), eine Einrichtung, mit der ein Oberkasten (16) in eine Stellung oberhalb des Unterkastens (1) bringbar ist, einen Kern (17) mit einer Vielzahl von Luftaustrittsbohrungen (21), welche in den Oberkasten (16) einsetzbar ist, eine Einrichtung zum überführen des Kerns (17) über den in Position gebrachten Oberkasten (16), eine Einrichtung zum Nachobenbewegen des Unterkastens (1) zusammen mit der Druckplatte (5), um so den Oberkasten auf den Unterkasten und den Kern

(17) auf den Oberkasten (16) ausgerichtet aufzusetzen, eine an der Druckplatte (5) vorgesehene Blaseinrichtung, mit der Druckluft zum Kern hin geblasen werden kann und durch eine Einrichtung zum wahlweisen Einleiten von Druckluft unterschiedlicher Menge bzw. unterschiedlichen Druckes in den Formkasten.

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