DE3634767A1 - Vorrichtung zur verdichtung von formsand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von in einem Formkasten eingefüllten Formsand, der auf einer mit Entlüftungsbohrungen versehenen Modellplatte aufgesetzt ist, mit einer in einer einseitig offenen und dem Formkasten angepaßten Kammer verschiebbar angeordneten Flächenpreß­ vorrichtung, die höhenverschiebbar in der Kammer angeordnet ist, welche druckdicht auf den Formkasten bzw. auf einen auf dem Formkasten aufgesetzten Füllrahmen aufsetzbar und mit einem Druckgasanschluß versehen ist, über den Druckgas über in der Flächenpreßvorrichtung angeordneten Öffnungen auf den Formsand aufbringbar ist.

Aus der DE-AS 12 97 818 ist es bekannt, das Verdichten des Formsandes durch mechanische Druckkräfte vorzunehmen, die über eine Preßplatte auf den Formsand ausgeübt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine gleichförmige Verdichtung des Formsandes allein mit einer derartigen mechanischen Vorrich­ tung nicht erhalten werden kann.

Aus der DE-AS 26 08 740 ist des weiteren bekannt, den Form­ sand in Kombination durch Druckluft und eine Preßplatte zu verdichten, wobei in der Modellplatte Entlüftungsbohrungen angeordnet sind, über die die Druckluft aus dem Formkasten wieder austreten kann. Die Druckluft wird über in der Preß­ platte angeordnete Öffnungen in den Formsand eingeblasen. Der Nachteil hierbei besteht darin, daß durch die lokale Einleitung der Druckluft es zu einer ungleichförmigen Ver­ dichtung des Sandes sowie zu Mulden in der Nähe der Öffnun­ gen für die Druckluft kommen kann.

Aus der DE-AS 28 44 464 ist des weiteren ein Verfahren bekannt, bei dem gleichfalls eine mechanische wie auch eine Druckgasverdichtung erfolgt, wobei zunächst mit impulsartig aufgebrachter Druckluft eine Vorverdichtung des Formsandes erfolgt, wobei gleichfalls Entlüftungsbohrungen in der Form­ platte vorgesehen sind und anschließend eine Nachverdichtung mittels einer mechanischen flächenhaften Preßvorrichtung.

Die DE-AS 29 30 874 beschreibt eine Vorrichtung, bei der gleichfalls eine Vorverdichtung mittels Druckluft und eine Nachverdichtung mittels einer flächenhaften Preßplatte er­ folgt, wobei die Besonderheit hierin besteht, daß die Druckluft einmal unmittelbar auf die gesamte Oberfläche des Formsandes einwirken kann und bei der Nachverdichtung durch die mechanische Preßplatte auf die Oberfläche dieser Preß­ platte wirkt, so daß hier zusätzliche Antriebskräfte für den Preßvorgang eingespart werden können.

Allen bekannten Vorrichtungen für die Verdichtung des Form­ sandes ist es jedoch gemein, daß zwar durch das impulsartige Aufbringen der Druckluft eine gute Vorverdichtung erhalten wird, daß jedoch die mechanische Nachverdichtung durch die flächenhafte Preßplatte nur unvollkommen ist, da die Druckeinleitung in den Formsand über die Fläche nicht gleichmäßig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Vorrichtung für die Verdichtung des Formsandes so auszubilden, daß zum einen eine optimale Vorverdichtung durch Druckgas wie auch eine optimale Nachverdichtung durch mechanisches Pressen des Sandes erhalten wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung somit aus einer mechanischen Preßvorrichtung, die zwar den in den Formkasten befindlichen Formsand über die gesamte Fläche des Formka­ stens zusammenpreßt, die jedoch nicht aus einer flächenhaf­ ten Preßplatte, sondern aus einer Vielzahl von Einzelstem­ peln besteht, die jeweils einen eigenen Antrieb aufweisen. Die Preßstempel sind vorteilhaft an doppelt wirkenden Hy­ draulikzylindern angeschlossen, die alle den gleichen Quer­ schnitt aufweisen, so daß durch sämtliche Preßzylinder der gleiche Druck auf den Formsand ausgeübt wird. Durch die relative Verschiebbarkeit der einzelnen Stempel gegeneinan­ der kann der Formsand über die Fläche der Gießform gleich­ mäßig verfestigt werden, ohne daß durch Inhomogenitäten im Formsand ein unterschiedlicher Verdichtungsgrad erhalten wird, wie dies bei den bekannten flächenhaften Preßvorrich­ tungen der Fall ist. Des weiteren sind zwischen den einzel­ nen benachbarten Stempeln Öffnungen belassen worden, durch die die Druckluft zur Vorverfestigung des Formsandes durchtreten kann, so daß, da hier eine Vielzahl von Stempeln und somit auch eine Vielzahl von Öffnungen vorhanden ist, eine gleichmäßige Beaufschlagung der Oberfläche des Formsan­ des mit der Druckluft oder dem Druckgas erhalten wird. Dies trägt zu einer gleichmäßigen Verdichtung des Formsandes über die Fläche bei, wobei durch den relativ großen Öffnungsquer­ schnitt für das Druckgas, der über die Fläche des Formka­ stens verteilt angeordnet ist, örtliche Muldenbildung ver­ mieden wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit Zeichnung und Be­ schreibung hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an­ hand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß aus­ gebildeten Vorrichtung im Schnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1.

Die Vorrichtung zur Verdichtung ist in den Fig. 1 und 2 mit 1 bezeichnet. Die Vorrichtung besteht aus einer Kammer 2, in der über die Fläche verteilt eine Vielzahl von Kolbenzylin­ dereinheiten 3 angeordnet sind, wie dies auch aus Fig. 2 hervorgeht, in der die Kolbenzylindereinheiten durch Kreuze angedeutet sind. Alle Kolbenzylindereinheiten 3 werden über gemeinsame Anschlüsse 4, 5 mit Druckoel versorgt bzw. ent­ lastet. Alle Kolbenzylindereinheiten haben den gleichen Querschnitt. An den Enden der Kolben 17 jeder Kolbenzy­ lindereinheit ist ein Stempel 6 angeordnet, wobei die innen­ liegenden Stempel die gleiche Fläche 7 aufweisen, die Rand­ stempel aber zur Erreichung eines höheren spezifischen Druckes mit kleineren Flächen ausgeführt werden können. Zwischen verschiedenen Stempeln 6 sind Öffnungen 8 belassen, die für den Durchtritt von Druckluft dienen, die über Rohr­ leitungen 9 zugeführt wird, die mit einem relativ großen Querschnitt ausgebildet sind. Alle Rohrleitungen 9 sind, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, an ein Ventil 10 angeschlos­ sen, über das die Druckluft geschaltet wird.

Die Vorrichtung 1 ist vorteilhaft höhenverschiebbar angeord­ net, so daß diese auf den Füllrahmen 11 aufsetzbar ist, der auf einem Formkasten 12 ruht. Formkasten 12 und Füllrahmen 11 sind mit Formsand 13 befüllt.

Das Modell 14 ist auf einer Modellplatte 15 angeordnet, die mit mehreren Entlüftungsbohrungen 16 versehen ist.

Die Verdichtung des Formsandes erfolgt in zwei Phasen. Zunächst wird die Vorrichtung 1 auf den Füllrahmen 11 aufge­ setzt, der auf dem Formkasten 12 ruht. Es wird hier eine druckdichte Verbindung hergestellt. Im Anschluß hieran wird das Ventil 10 geöffnet und Druckluft über die Rohrleitungen 9 und die zwischen den Stempeln 6 ausgebildeten Öffnungen 8 auf den Formsand aufgebracht. Durch die große Anzahl der Öffnungen, die über die Fläche verteilt liegen, wird die Oberfläche gleichmäßig mit Druckluft beaufschlagt, so daß hier eine gleichmäßige Vorverfestigung erhalten wird. Die Druckluft entweicht durch die Entlüftungsbohrungen 16 in der Formplatte 15 aus dem Formkasten 12. Nach dieser Vorverdich­ tung werden über den Druckölanschluß 4 die Kolbenzylinder­ einheiten 3 mit Druckoel beaufschlagt, so daß die Stempel 6 gegen den Formsand gepreßt werden, und zwar mit jeweils gleichem Druck, wobei, da sämtliche Stempel mit der gleichen Oberfläche ausgebildet sind, dieser Druck gleichmäßig in den Formsand weitergeleitet wird. Der Formsand wird somit an jeder Stelle über die Fläche des Formkastens gleichmäßig im gewünschten Umfang verdichtet. Die Verdichtung ist wesent­ lich besser und auch gleichmäßiger als sie mit einer durchgehenden flächenhaften Preßplatte erhalten werden kann.

Des weiteren ist auch die Vorverdichtung durch das Druckgas wesentlich gleichmäßiger und wirkungsvoller, da das Druckgas durch die Öffnungen zwischen den Stempeln im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche des Formsandes auftrifft. Dies ist beim Stand der Technik nicht oder nur in geringem Umfang gegeben. Des weiteren hat es sich als vorteilhaft herausge­ stellt, die Öffnungen 8 möglichst so groß auszubilden, daß eine gleichmäßige, jedoch relativ kleine Strömungsgeschwin­ digkeit der Luft bzw. des Druckgases erhalten wird.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Verdichten von in einem Formkasten ein­ gefüllten Formsand, der auf einer mit Entlüftungsbohrungen versehenen Modellplatte aufgesetzt ist, mit einer in einer einseitig offenen und dem Formkasten angepaßten Kammer verschiebbar angeordneten Flächenpreßvorrichtung, die höhen­ verschiebbar in der Kammer angeordnet ist, welche druckdicht auf den Formkasten bzw. auf einen auf dem Formkasten aufge­ setzten Füllrahmen aufsetzbar und mit einem Druckgasanschluß versehen ist, über den Druckgas über in der Flächenpreßvor­ richtung angeordneten Öffnungen auf den Formsand aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung (1) aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter und unabhängig zu verschiebender Preßstempel (6) besteht und daß zwischen den benachbarten Preßstempeln (6) Öffnungen (8) für den Durchtritt von Druckgas ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Stempel (6) an einer Kolbenstange eines dop­ pelt wirkenden Hydraulikzylinders befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stempelflächen (7) größer als die sie tragenden Kolbenstangen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) zwischen den benach­ barten Stempeln (6) so groß bemessen sind, daß eine gleich­ mäßige Luftströmung über die Fläche des Formkastens (12) erhalten wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der Hydraulikzylinder (3) alle die gleiche Fläche aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die im Bereich des Randes liegenden Stem­ pel (6) eine größere Fläche als die übrigen Stempel (6) aufweisen.