DE3235099A1

DE3235099A1 - Giessapparat zum herstellen von gasgehaerteten sandformen

Info

Publication number: DE3235099A1
Application number: DE19823235099
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Toyohawa Komori; Kazuharu Matui; Shigehiro Toyokawa Toyoda; Nagato Toyohashi Uzaki
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1982-09-22
Publication date: 1983-04-14
Also published as: GB2107230B; FR2513551B1; GB2107230A; JPH0129614B2; US4566521A; CH662522A5; JPS5855149A; FR2513551A1

Description

SINTOKOGIO LTD.
NAGOYA / JAPAN

Gießapparat zum Herstellen von gasgehärteten

Sandformen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat für das Herstellen von Gießformen und insbesondere auf einen Apparat zum Herstellen von gasgehärteten Sandformen, bei dem Formsand, welcher sich in einem Fülltrichter befindet, in einen Formkasten 5 gebracht wird. Der Sand wird dadurch gehärtet, daß ein härtendes Gas aufgrund eines Vakuumdruckes durch den Sand und den . Formkasten geleitet wird.

Bisher hat man Gießformen oder andere Formen dadurch hergestellt, daß man einen gashärtenden Sand verwendet hat, der

in einen Formkasten eingefüllt wurde, und zwar unter Verwendung von Druckluft. Druckgase wurden ebenso als härtendes Gas verwendet, die in den Sand und den Formkasten eingeleitet wurden, so daß dieses Gas den Sand durchdrang. 15

Konsequenterweise war eine hohe Luftdichtigkeit an den aneinanderliegenden Flächen zwischen Formkasten und Modellplatte notwendig, so daß ein starres Klemmen der vorgenannten Teile notwendig war.
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Dies erfordert ebenso das Herstellen des Apparates und des Formkastens mit hoher Festigkeit und erheblicher Größe, was die Gießformen und auch die Herstellung der Sandformen teuer gestaltete.
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Wenn das härtende Gas giftig ist, mußte auf eine sehr große Sorgfalt dahingehend geachtet werden, daß eine Leckage von derartigem giftigen Gas aus der Vorrichtung verhindert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vermieden, indem eine Saugkraft unter Aufbringung eines Vakuums verwendet wird, um das härtende Gas in den Formsand einzuführen und um in einem vorherigen Verfahrensschritt den Formsand in den Formkasten einzubringen, in dem dann der Formsand mit dem härtenden Gas gehärtet wird.

Der erfindungsgemäße Apparat erfordert keine besondere starre Verklemmung des Formkastens mit der Modellplatte. Weiterhin können eine Modellplatte und ein Formkasten mit vergleichsweise geringer Festigkeit verwendet werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gelangt das härtende Gas zufriedenstellenderweise in den Formsand, ohne daß irgendeine Leckage von härtendem Gas in die umgebende Atmosphäre zu befürchten ist. Schließlich können die gasgehärteten Sandformen wirtschaftlich mit geringen Kosten hergestellt werden, ohne daß eine Verunreinigung und Vergiftung der Umgebung durch Leckage des härtenden Gases auftritt.

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

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht eines Gießapparates und

Fig. 2 eine Seitenansicht mit der Darstellung einer Kiemmvorrichtung der Erfindung im einzelnen.

Die Bezugszeichen 1, 2 und 3 bezeichnen drei Paare von Stützsäulen, von denen jedes Paar aufrecht steht und auf dem Fundament von links nach rechts in der Zeichnung ausgerichtet und in notwendigen Abständen voneinander beabstandet sind.

Ein Rollenförderer 5 umfaßt eine Vielzahl von geflanschten Rollen 4. Der Förderer 1st parallel zu den Säulen 1, 2 und 3 angeordnet, und zwar in dessen unteren Bereichen.

Ein Paar von Rahmen 25 verlaufen zwischen den Paaren von Säulen 1 und 2 an ihrem jeweiligen oberen Ende. Ein Paar von vertikal ausgerichteten Zylindern 6 befinden sich im Abstand zueinander, wobei jeder von diesen an einem Paar von Rahmen 25 mittels Halteteilen 7, 7 angebracht ist...

Zwischen den gegenüberliegenden oberen Enden der beiden Kolbenstangen der Zylinder 6, 6 ist ein Füllkörper 9 (Fülltrichter) angeordnet, welcher über ein Paar von Lenkerteilen 10,10 mit dem oberen Ende der Kolbenstangen verbunden ist.

Der Füllkörper ist mit einer horizontal verlaufenden Grundplatte 8¹ versehen, welche mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 8, 8 versehen ist. Die Durchgangslöcher dienen dem Abgeben von Gießsand und haben einen Oberflächenbereich, welcher groß genug ist, das obere Ende eines Formkastens 18 zu schließen, welcher später noch im einzelnen beschrieben wird.

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Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Modellplatte mit einer oberen Wand, einer peripheren Seitenwand, einer Bodenwand, einer hohlen Kammer 12 im unteren Bereich, einem Flansch 11a, welcher am untersten Ende horizontal nach außen verläuft, und mit einer oberen Platte, die eine Vielzahl von Lüftungslöchern 13 mit nicht dargestellten Lüftungsstopfen aufweist, durch die die hohle Kammer 12 mit dem Inneren des Formkastens in Verbindung steht.

Die Modellplatte T1 liegt auf den geflanschten Rollen 4, des Rollenförderers 5 auf, so daß die Modellplatte bewegbar ist, während sie drehbar von den geflanschten Rollen 4, 4 getragen wird.

Die hohle Kammer 12 der Modellplatte 11 ist mit einem flexiblen Schlauch, wie einem Gummischlauch über ein Saugloch 26 mit einer Vakuumquelle für das Evakuieren verbunden.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Klemmeinrichtung zum festen Anbringen der Modellplatte 11 auf dem Förderer 5 mit den geflanschten Rollen in der Mittellage zwischen zwei Säulen 2 und 3.

Die Klemmeinrichtung 14, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem Paar von pneumatischen Federn 15, 15 zum Anheben oder Absenken der Musterplatte 11, wenn eine Betätigung durch Druckluft erfolgt. Weiterhin weist die Klemmeinrichtung 14 ein Paar von Anschlägen 16, 16 auf, welche die Flansche 11a, 11a zwischen sich und den pneumatischen Federn 15, 15 einklemmen, welche oberhalb des Fundamentes durch eine Stützsäule 17 angeordnet sind, welche Stützsäule auf dem Fundament befestigt ist.

Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Formkasten, welcher auf der Modellplatte 11 aufliegt.

Zwischen den gegenüberliegenden oberen Enden der Stützsäulen 2 und 3 befindet sich außerdem ein Rollenförderer 19 mit geflanschten Rollen 20, 20. Der Förderer verläuft von der Vorderseite zur Rückseite der Zeichenebene der Fig.1,

Ein Laufwagen 21 wird von den geflanschten Rollen 20 getragen, um eine freie Traversierbewegung zu erlauben. Im Mittelabschnitt des Wagens befindet sich ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 22, welcher durch den Wagen verläuft, um eine vertikale hin- und hergehende Betätigung zu bewirken.
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Am unteren Ende der Kolbenstange des Zylinders 22 ist ein Abdeckteil 23 zum Schließen der oberen öffnung des Formkastens 18 angebracht, vorzugsweise gleitend geführt durch eine geeignete Anzahl von Führungssäulen. 20

Der Innenraum des Abdeckteiles 23 ist über ein Verbindungsloch 24 mit einer Versorgungsguelle (nicht dargestellt) für härtendes Gas verbunden.

Das Abdeckteil 23 ist ebenso mit geeigneten Mitteln zum Klemmen und Anheben des Formkastens und einer Einrichtung zum Abstreifen der gehärteten Form versehen.

Der Formapparat der zuvor beschriebenen Art funktioniert folgendermaßen.

Zunächst wird der Füllkörper bzw. Füllbehälter 9 durch einen Abwärtshub der Kolbenstange der Zylinder 6, 6 abgesenkt, so daß die Bodenplatte die obere öffnung des Formkastens 18, 35

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- 9 welcher auf der Modellplatte 11 abgesetzt 1st, zu schließen.

Durch Betätigung der Vakuumsaugvorrichtung (nicht dargestellt) werden die hohle Kanuner 12 der Modellplatte 11 und das Innere des Formkastens 18 auf einen reduzierten Druck gebracht. So wird der im Füllkörper 9 befindliche gashärtende Sand durch die Sandabgabelöcher 8, 8 in den Formkasten 18 abgegeben und füllt diesen infolge eines Druckunterschiedes zwischen dem atmosphärischen Druck, welcher auf die Oberfläche der Sandschicht wirkt und dem reduzierten Druck unter der Grundplatte aus.

Nachdem dieser Füllvorgang für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt worden ist, wird der Vakuumfüllvorgang beendet und der Füllkörper 9 durch Aufwärtsbewegen der Kolbenstange der Zylinder 6, 6 angehoben«

Der nun mit Formsand gefüllte Formkasten 18 wird zusammen mit der Modellplatte in eine Lage unmittelbar oberhalb der Klemmvorrichtung 14 gebracht, die an der rechten Seite des Füllkörpers 9 angebracht ist, wo das Abdeckteil 23 auf die obere Öffnung des Formkastens abgesetzt wird, um den Formkasten abzudecken. Dies erfolgt durch die Abwärtsbewegung der Kolbenstange des Zylinders 22.

Daraufhin wird das Innere des Formkastens 18 einem reduzierten Druck unterworfen, welcher durch eine nicht dargestellte Vakuumquelle erzeugt wird. Dadurch erfolgt das Einführen eines härtenden Gases zur Oberfläche des gashärtenden Sandes S, was durch einen nachfolgenden Verfahrensschritt durchgeführt wird.

Das so eingeführte härtende Gas wird weiter eingesaugt und kann in den Sand eindringen und diesen durchdringen und wird nach außen durch die Lüftungslöcher 13, 13 und die hohle Kammer 12 abgegeben, während der in den Formkasten eingefüll-

- 10 te Formsand gehärtet wird.

Dieser Härtungsvorgang wird für eine vorbestimmte Zeitperiode fortgesetzt. Dann wird die Vakuumsaugeinrichtung vom Formkasten getrennt.

Daraufhin wird Druckluft in die pneumatischen Federn 15, 15 der Klemmvorrichtung eingeführt, um die Modellplatte 11 und den Formkasten 18, welchermit dem gehärteten Sand gefüllt ist, anzuheben, während die Modellplatte 11 durch die Klemmvorrichtung 14 festgeklemmt ist.

Nach dem Kuppeln mit einer Hebevorrichtung (nicht dargestellt) wird" der Formkasten 18, in dem sich bereits der gehärtete Formsand befindet, zusammen mit der Abdeckung nach oben gehoben, und zwar aufgrund der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange des Zylinders 22. Als Resultat dessen wird der Formkasten 18 von der Modellplatte 11 gelöst.

Nach dem Abnehmen der Modellplatte wird der den Laufwagen tragende Formkasten 18 mit dem darin befindlichen gehärteten Sand in eine Lage überführt, in der die geformte und gehärtete Sandform aus dem Formkasten 18 durch eine nicht dargestellte Ausstoßvorrichtung ausgestoßen wird.

Entsprechend dem nächsten Verfahrensschritt wird der Laufwagen 21 zurückgezogen, um das Abdeckteil 23 und den Formkasten 18, der nun leer ist, in eine Lage unmittelbar über der Modellplatte 11 zu überführen. Dann wird der leere Formkasten auf die Modellplatte 11 erneut abgesetzt.

Nach dem Lösen der Klemm- und Klebevorrichtung mit dem Formkasten 18 und dem Abdeckteil 23 wird das Abdeckteil 23 durch die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange des Zylinders 22 angehoben.

Daraufhin wird die Druckluft in den pneumatischen Federn 15, 15 abgelassen, um die Modellplatte 11, die den Formkasten 18 trägt, zu entklemmen, damit ein Absetzen auf die geflanschten Rollen 4, 4 möglich ist und der Formkasten mit der Modellplatte unmittelbar zurück in die Lage unterhalb des Füllkörpers 9 zurückgebracht werden kann, um einen neuen Betriebszyklus durchführen zu können.

Entsprechend der zuvor erläuterten Ausführungsform wird das Ausstoßen des Formsandes in einem Ausstoßschritt durchgeführt. Auf diesen Schritt kann jedoch verzichtet werden. Alternativ kann der GießVorgang so erfolgen, daß andere leere Formkästen einer nach dem anderen auf der Modellplatte 11 abgelegt wird, wenn das Gashärten des Formsandes im vorhergehenden Verfahrensschritt vollständig durchgeführt worden ist.

Das Klemmen der Musterplatte beim Schritt des Entfernens vom Formkasten ist nicht notwendigerweise auf eine pneumatische Feder beschränkt. Es können auch andere geeignete Mittel verwendet werden, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Zylinder.

Obwohl der Füllkörper 9 bei der zuvor erläuterten Ausführungsform, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, nach oben und nach unten beweglich ist, können alternativ Hebemittel für die Aufwärtsbewegung der Modellplatte und des Formkastens unterhalb eines fest angeordneten Füllkörpers angeordnet sein.
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Wenn der Gießapparat der vorliegenden Erfindung entsprechend der vorstehenden Beschreibung konstruiert ist und funktioniert, kann das Einfüllen des Formsandes in einen Formkasten nur durch Aufbringung eines reduzierten Druckes auf die unterhalb des Formkastens befindliche Modellplatte erfolgen.

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Der zuvor beschriebene Gießapparat ist im ganzen von leichter Konstruktion und geringer Größe, wenn dieser mit herkömmlichen Apparaten mit einem Blaskopf verglichen wird, gemäß dem Formsand mit Druckluft eingeblasen wird.

Mehr noch dringt das härtende Gas in den in den Formkasten eingefüllten Sand durch Vakuumsaugen ein und durchdringt diesen Sand, so daß keine Gefahr einer Gasleckage wie bei herkömmlichen Blasapparaten auftritt. Zugleich kann die vorliegende Gießvorrichtung, bei der härtendes Gas durch Vakuumsaugen in den Formkasten eingeführt wird, von leichter Konstruktion und kleiner Größe im Vergleich zu herkömmlichen Gießvorrichtungen sein, bei denen das härtende Gas dadurch in den Formkasten fließt, daß ein positiver Druck verwendet wird.

Leerseite

Claims

SINTOKOGIO LTD. * 1 * NAGOYA / JAPAN Gießapparat zum Herstellen von gasgehärteten Sandformen Patentansprüche

1. Gießapparat zum Herstellen von gasgehärteten Sandformen, dadurch gekennzeichnet , daß eine Modellplatte (11) eine obere Wand aufweist, auf die ein Modell abgesetzt ist und die eine Vielzahl von Lüftungslöchern 5 aufweist, daß die Modellplatte weiterhin eine Bodenwand und eine ümfangsseitenwand aufweist, wobei zumindest ein Durchgangsloch in der Bodenwand oder der Seitenwand ausgebildet ist, welche an eine geeignete Vakuumquelle anschließbar ist, daß weiter in der Modellplatte durch die obere Wand, die Seitenwand und die Bodenwand eine hohle Kammer (12) ausgebildet ist, daß ein hohler Formkasten (18) oben und unten offen ist und sich oberhalb der Modellplatte befindet, indem sie abnehmbar auf der oberen Wand der Modellplatte liegt, daß oberhalb des Formkastens Π8) eine Einfülleinrichtung (19) reziprokierend und vertikal beweglich relativ zum Formkasten (18) angeordnet ist, welche Einrichtung nach oben hin zur Atmosphäre offen ist und eine Boden-

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platte (8¹} aufweist, deren Oberflächenbereich groß genug ist, die obere Öffnung des Formkastens (18) zu schließen, und die mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern (8) zum Abgeben des Formsandes versehen ist, welcher darin einen gashärtenden Sand enthält, daß ein Abdeckteil (23) lösbar und abgedichtet auf der oberen Öffnung des Formkastens (18) sitzt und einen offenen Boden und eine geschlossene Oberseite aufweist, wobei in dem Abdeckteil eine Kammer zum Aufnehmen des härtenden Gases ausgebildet ist, zu der zumindest eine Öffnung führt, durch die diese Kammer mit der Erzeugungseinrichtung für das härtende Gas verbunden ist, und daß das härtende Gas durch Vakuum übertragen und in den Formkasten (18) gefüllt und danach der Sand dadurch gehärtet wird, daß das härtende Gas durch das Abdeckteil zugeführt wird und durch den Formkasten und den darin eingefüllten Sand dringt, während das Gas in die hohle Kammer der Modellplatte (11) strömt.

2. Gießapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß die Modellplatte (11) so angeordnet ist, daß sie reziprokierend und horizontal zwischen einer ersten Lage zum Einfüllen des Gießsandes und einer zweiten Lage zum Härten des eingefüllten Gießsandes bewegbar ist, und daß die Einfülleinrichtung in der ersten Lage angeordnet ist, und daß das Abdeckteil (23) sich in der zweiten Lage befindet, um dort auf die obere Öffnung des Formkastens aufgesetzt zu werden, wenn der Formkasten mit dem eingefüllten Formsand in die zweite Lage für das nachfolgende Gashärten überführt worden ist.

3. Gießapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das Abdeckteil eine Einrichtung zum Halten des Formkastens (18) so aufweist, daß der den gashärtenden Formsand enthaltende Formkasten von der Kupplung mit der Modellplatte (11) gelöst und in den oberen Teil der zweiten Lage

nach oben angehoben werden kann.

4. Gießapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net , daß das Abdeckteil (23) zwischen der genannten zweiten Lage und einer dritten Lage für das Ausstoßen bzw. Abstreifen der Form aus gehärtetem Formsand aus dem Formkasten hin- und herbewegbar ist.

5. Gießapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net , daß er eine Einrichtung (14) zum Klemmen der Modellplatte (11) in der zweiten Lage aufweist, um ein nach oben Bewegen der Modellplatte zu verhindern.

6. Gießapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich· net, daß die Modellplatte (11) einen Flansch (11a) oder Flansche aufweist, daß die Klemmeinrichtung (14) einen Anschlag (16) aufweist, welcher oberhalb des Flansches oder Flansche angeordnet ist und daß die Klemmeinrichtung zumindest eine pneumatische Feder (15) aufweist, die die Modellplatte (11) so nach oben drückt, daß die Oberseite der Flansche gegen den Anschlag gedrückt wird.

7. Gießapparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiterhin eine Fördereinrichtung (5) zum Hin- und Herbewegen der Modellplatte (11) zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage und einen weiteren Förderer (19) aufweist, welcher zwischen dem oberen Teil der zweiten Lage und der dritten Lage für das überführen des Abdeckteiles (23) durch eine Hin- und Herbewegung dazwischen versehen ist, wobei die beiden Förderer so verlaufen, daß die Überführungsrichtung des ersteren normal zum letzteren gerichtet ist.

8. Gießapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich· net, daß das Abdeckteil weiterhin eine Einrichtung zum Abstreifen bzw. Ausstoßen der aus gasgehärtetem Sand bestehenden Form aus dem Formkasten (18) umfaßt.