CH654501A5 - Process for mould production - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen einer Form, wobei man Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder in einen von einer Modellplatte und einem Formkasten begrenzten Raum füllt, man nach dem Zusammenpressen des Formsandes ein Aushärtgas dem Formsand zum Aushärten desselben zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Einfüllen des Formsandes (8) in den Raum die Oberseite des Formsandes (8) mit einer Folie (9) gasdicht abdeckt, man den Raum mit einer Vakuumquelle in Verbindung bringt, um den Raum zu evakuieren und dabei den Formsand mittels der Folie (9) zusammenzupressen, man nach dem Entfernen der Folie (9) einen Deckel (10) mit einer Gaszuführöffnung (12) auf die Oberseite des Formkastens (6) aufbringt, man den Raum durch die Gaszuführöffnung (12) mit einer Quelle (15) für Aushärtgas in Verbindung bringt, und man den Druck in dem Raum vermindert und Aushärtgas zwangsweise von der Quelle (15) in den Raum zum Durchdringen des zusammengedrückten Formsandes (8) und zum Aushärten desselben einführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Formsand (8) in dem von der Modellplatte (1) und dem Formkasten (6) gebildeten Raum in im wesentlichen gleicher Dicke längs der Oberfläche der Modellplatte (1) einbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Formsand (8) angeordnete Folie (9) nach dem Zusammenpressen des Formsandes (8) eine ausreichende Grösse zur Abdeckung der Oberfläche des Formsandes (8), der Aussenfläche des Formkastens (6) und der Aussenfläche der Modellplatte (1) bis hinunter zu einem Teil der Modellplatte (1) in der Nähe ihrer Verbindung mit dem Formkasten (6) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Aufbringen des Deckels (10 mit der Gaszuführöffnung (12) auf den Formkasten (6) eine Folie (19) mit einer der Gaszuführöffnung (12) des Deckels (10) entsprechenden Gaszuführöffnung (20) so auflegt, dass die Folie (19) die Aussenfläche des Deckels (19), die Aussenfläche des Formkastens (6) und die Aussenfläche der Modellplatte (1) bis in die Nähe ihrer Verbindung mit dem Formkasten (6) gasdicht abdeckt, wobei die Quelle (15) für Aushärtgas mit dem Raum in dem Formkasten (6) durch die Gaszuführ öffnung (20) in der Folie (19) und dem Deckel (10) in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Form gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, das zur Durchführung des sogenannten Coldbox -Verfahrens oder des SO2 -Verfahrens geeignet ist, wobei Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder einem Raum zugeführt wird, der durch eine Modellplatte und einen Formkasten begrenzt wird und wobei nach dem Zusammenpressen des Formsandes ein Aushärtgas zum Durchdringen des Formsandes und zum Aushärten desselben zur Ausbildung der Form zugeführt wird.

Allgemein erfordert die Ausbildung einer Form mittels des Coldbox -Verfahrens oder des SO2 -Verfahrens verschiedene Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Presseinrichtung zum Zusammenpressen des Formsandes, eine Gasgebläseeinrichtung zum Einblasen des Aushärtgases in den Formsand, eine Spanneinrichtung zum Verspannen der Formplatte und des Formkastens, um ein Entweichen des Aushärtgases zu verhindern, usw. Die Grössen dieser Einrichtungen werden umso grösser, je grösser die zu bildende Form wird. Die grössere Form erfordert weiter grössere von dem Gasdruck zu erzeugende Kräfte, die wiederum eine Konstruktion erfordern. die diesen Drücken bzw. diesen grösseren Kräften standhält.

Ab einer bestimmten Grösse der Form wird es schwierig, den Formsand mechanisch zusammenzudrücken, wobei eine beträchtliche Zeit für ein zufriedenstellendes Zusammendrücken erforderlich wird. In einigen Fällen ist es notwendig, den Sand mit einem Werkzeug von Hand zusammenzupressen.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass das Zusammenpressen des Sandes und das Durchdringen des Sandes mittels eines Aushärtgases auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird sichergestellt, dass eine ausreichende Menge Aushärtgas mit dem Sand in Berührung kommt, wobei ein Entweichen des Aushärtgases nach draussen verhindert wird.

Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, eine Form auf wirtschaftliche Weise bei geringen Kosten und ohne Umweltverschmutzung herzustellen, und dabei den Sandverbrauch minimal zu halten.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1 beim Zuführen von Aushärtgas zum Formsand; Fig. 3 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 4 eine Schnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Gerätes beim Zuführen des Aushärtgases zum Formsand; Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammendrücken des Formsandes; und Fig. 6 eine Schnittansicht des in Fig. 5 gezeigten Gerätes beim Zuführen von Aushärtgas zum Formsand.

Eine Modellplatte 1 umfasst einen Saugkasten 4 und ein auf der Oberseite des Saugkastens 4 angebrachtes Modell 5.

Der Saugkasten 4 weist eine darin ausgebildete Vakuumkammer 2 und mehrere Entlüftungsöffnungen 3 in der oberen Wand auf, die mit der Vakuumkammer 2 in Verbindung stehen. Ein Formkasten 6 ist auf der Modellplatte 1 angeordnet. Der Formkasten 6 wird mittels Passstiften, die nicht dargestellt sind, festgelegt.

Jede Entlüftungsöffnung 3 weist einen darin angeordneten Stopfen 7 auf, der ein Hindurchfallen des Sandes durch die Offnung verhindert.

Der von der Modellplatte 1 und dem Formkasten 6 begrenzte Raum wird mit Formsand 8 gefüllt. Auf den Formsand 8 wird eine flexible Folie 9 aus Kunststoff oder Gummi in gasdichter Weise angeordnet. Ein Deckel 10 mit einer an seiner Unterseite angeordneten Aussparung 11 und einer mittleren Gaszuführöffnung 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Deckel 10 wird so auf den Formkasten 6 gelegt, dass infolge der Aussparung 11 zwischen der Unterseite des Deckels 10

und der Oberfläche des Formsandes 8 ein schmaler Spalt entsteht.

Auf dem Deckel wird zur Abdeckung der Gaszuführöffnung 12 eine Kappe 13 mit einer umgekehrten U-Form und einer Gaszuführöffnung 16 angeordnet. Der Raum innerhalb der Kappe 13 steht mit einer Quelle 15 für Aushärtgas durch eine flexible Leitung 14 und ein Absperrventil 17 in Verbindung (siehe Fig. 2). An dem einen Ende der Vakuumkammer 12 ist eine Saugleitung 18 und am anderen Ende der Saugleitung über eine Desodorierungseinrichtung eine Vakuumpumpe angeschlossen. Die Vakuumpumpe und die Desodorierungseinrichtung sind nicht dargestellt.

Beim Herstellen der Form wird der Formkasten 6 auf die Modellplatte 1 gesetzt und der den gasaushärtbaren Binder enthaltende Formsand in den von der Modellplatte 1 und dem Formkasten begrenzten Raum gefüllt. Dann wird die Oberfläche des Formkastens 6 mit der Folie 9 gasdicht abgedeckt und die Vakuumpumpe eingeschaltet, so dass der Raum innerhalb des Formkastens 6 durch die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungsöffnungen 3 evakuiert wird, so dass der Formsand 8 in dem Formkasten 6 mittels der Folie 9 so zusammengedrückt wird, dass er gleichmässig verdichtet wird. Dieser Schritt ist in Fig. 1 dargestellt.

Darauf wird die Folie 9 entfernt und der Formsand 8 im oberen Teil des Kastens 6 abgekratzt und entfernt, wodurch die Oberfläche des Formsandes eingeebnet wird. Dann wird der Deckel 10 auf dem Formkasten 6 angeordnet und die Kappe 13, deren Öffnung 16 durch die Leitung 14 mit der Quelle 15 für Aushärtgas verbunden ist, auf dem Deckel 10 zur Abdeckung der Gaszuführöffnung 12 angeordnet.

Zuerst wird die nichtdargestellte Vakuumpumpe angestellt und dann das Absperrventil 17 geöffnet, so dass das in der Quelle 15 erzeugte und gelagerte Gas in den Formkasten durch die Leitung 14, die Öffnung 16 der Kappe 13, der Gaszuführöffnung 12, der Aussparung 11 usw. eingeführt und eingesaugt wird. Das Aushärtgas wird dann durch den Formsand 8 gesaugt und gelangt weiter durch die Stopfen 7, die Entlüftungsöffnungen 3, die Vakuumkammer 2 zur Saugleitung 18. Das Gas wird dann mittels der nichtdargestellten Vakuumpumpe durch die ebenfalls nichtdargestellte Desodorierungseinrichtung gesaugt.

Nachdem der Formsand eine bestimmte Zeit mit dem Aushärtgas in Verbindung gebracht wurde, wird die Kappe 13 entfernt, wobei die Vakuumpumpe weiter arbeitet, um das restliche Aushärtgas aus dem Formsand 8 herauszusaugen, woraufhin dann ein Spülen zum Abschluss des Verfahrens zum Herstellen der Form stattfindet.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Hauptarbeit, d. h. das Zusammendrücken desFormsandes und das Durchdringen desselben mittels des Aushärtgases allein aufgrund der Saugwirkung der Vakuumpumpe erreicht. Diese Tatsache bietet verschiedene Vorteile. Beispielsweise müssen die Modellplatte 1, der Formkasten 6, der Deckel 10 usw.

nicht aus einer druckbeständigen Konstruktion sein, noch ist es erforderlich, dass Vorkehrungen getroffen werden, um ein Entweichen des Aushärtgases zu verhindern.

Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der Formsand 8 so zugeführt wird, dass längs der Oberfläche der Modellplatte 1 eine im wesentlichen gleichförmige Formsanddicke entsteht (siehe Fig. 3), woraufhin dann nach dem gasdichten Aufbringen der Folie 9 auf den Formsand 8 das Zusammendrücken des Formsandes 8 in der gleichen Weise wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, durchgeführt wird, woraufhin dann das Aushärtgas den Formsand durchdringt (siehe Fig. 4), um eine schalenartige Form zu erhalten. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, den Verbrauch von Aushärtgas und Formsand zu vermindern.

Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Vorkehrung getroffen ist, um ein Eindringen von Umgebungsluft während des Zusammendrükkens und des Zuführens des Aushärtgases zu verhindern. In diesem Fall ist die Folie 9 so gross, dass sie alles, einschliesslich der Verbindung zwischen der Modellplatte 1 und dem Formkasten 6 überdeckt. Zusätzlich wird während der Zuführung des Aushärtgases eine weitere Folie 19 mit einer Öffnung 20 auf dem Deckel 10 angeordnet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, um ein Eindringen von Umgebungsluft in den Formsand zu verhindern.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen einer Form, wobei man Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder in einen von einer Modellplatte und einem Formkasten begrenzten Raum füllt, man nach dem Zusammenpressen des Formsandes ein Aushärtgas dem Formsand zum Aushärten desselben zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Einfüllen des Formsandes (8) in den Raum die Oberseite des Formsandes (8) mit einer Folie (9) gasdicht abdeckt, man den Raum mit einer Vakuumquelle in Verbindung bringt, um den Raum zu evakuieren und dabei den Formsand mittels der Folie (9) zusammenzupressen, man nach dem Entfernen der Folie (9) einen Deckel (10) mit einer Gaszuführöffnung (12) auf die Oberseite des Formkastens (6) aufbringt, man den Raum durch die Gaszuführöffnung (12) mit einer Quelle (15) für Aushärtgas in Verbindung bringt, und man den Druck in dem Raum vermindert und Aushärtgas zwangsweise von der Quelle (15) in den Raum zum Durchdringen des zusammengedrückten Formsandes (8) und zum Aushärten desselben einführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Formsand (8) in dem von der Modellplatte (1) und dem Formkasten (6) gebildeten Raum in im wesentlichen gleicher Dicke längs der Oberfläche der Modellplatte (1) einbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Formsand (8) angeordnete Folie (9) nach dem Zusammenpressen des Formsandes (8) eine ausreichende Grösse zur Abdeckung der Oberfläche des Formsandes (8), der Aussenfläche des Formkastens (6) und der Aussenfläche der Modellplatte (1) bis hinunter zu einem Teil der Modellplatte (1) in der Nähe ihrer Verbindung mit dem Formkasten (6) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Aufbringen des Deckels (10 mit der Gaszuführöffnung (12) auf den Formkasten (6) eine Folie (19) mit einer der Gaszuführöffnung (12) des Deckels (10) entsprechenden Gaszuführöffnung (20) so auflegt, dass die Folie (19) die Aussenfläche des Deckels (19), die Aussenfläche des Formkastens (6) und die Aussenfläche der Modellplatte (1) bis in die Nähe ihrer Verbindung mit dem Formkasten (6) gasdicht abdeckt, wobei die Quelle (15) für Aushärtgas mit dem Raum in dem Formkasten (6) durch die Gaszuführ öffnung (20) in der Folie (19) und dem Deckel (10) in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Form gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, das zur Durchführung des sogenannten Coldbox -Verfahrens oder des SO2 -Verfahrens geeignet ist, wobei Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder einem Raum zugeführt wird, der durch eine Modellplatte und einen Formkasten begrenzt wird und wobei nach dem Zusammenpressen des Formsandes ein Aushärtgas zum Durchdringen des Formsandes und zum Aushärten desselben zur Ausbildung der Form zugeführt wird.

Allgemein erfordert die Ausbildung einer Form mittels des Coldbox -Verfahrens oder des SO2 -Verfahrens verschiedene Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Presseinrichtung zum Zusammenpressen des Formsandes, eine Gasgebläseeinrichtung zum Einblasen des Aushärtgases in den Formsand, eine Spanneinrichtung zum Verspannen der Formplatte und des Formkastens, um ein Entweichen des Aushärtgases zu verhindern, usw. Die Grössen dieser Einrichtungen werden umso grösser, je grösser die zu bildende Form wird. Die grössere Form erfordert weiter grössere von dem Gasdruck zu erzeugende Kräfte, die wiederum eine Konstruktion erfordern. die diesen Drücken bzw. diesen grösseren Kräften standhält.

Ab einer bestimmten Grösse der Form wird es schwierig, den Formsand mechanisch zusammenzudrücken, wobei eine beträchtliche Zeit für ein zufriedenstellendes Zusammendrücken erforderlich wird. In einigen Fällen ist es notwendig, den Sand mit einem Werkzeug von Hand zusammenzupressen.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass das Zusammenpressen des Sandes und das Durchdringen des Sandes mittels eines Aushärtgases auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird sichergestellt, dass eine ausreichende Menge Aushärtgas mit dem Sand in Berührung kommt, wobei ein Entweichen des Aushärtgases nach draussen verhindert wird.

Bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, eine Form auf wirtschaftliche Weise bei geringen Kosten und ohne Umweltverschmutzung herzustellen, und dabei den Sandverbrauch minimal zu halten.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1 beim Zuführen von Aushärtgas zum Formsand; Fig. 3 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammenpressen des Formsandes; Fig. 4 eine Schnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Gerätes beim Zuführen des Aushärtgases zum Formsand; Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Gerätes zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen einer Form beim Zusammendrücken des Formsandes; und Fig. 6 eine Schnittansicht des in Fig. 5 gezeigten Gerätes beim Zuführen von Aushärtgas zum Formsand.

Eine Modellplatte 1 umfasst einen Saugkasten 4 und ein auf der Oberseite des Saugkastens 4 angebrachtes Modell

5.

Der Saugkasten 4 weist eine darin ausgebildete Vakuumkammer 2 und mehrere Entlüftungsöffnungen 3 in der oberen Wand auf, die mit der Vakuumkammer 2 in Verbindung stehen. Ein Formkasten 6 ist auf der Modellplatte 1 angeordnet. Der Formkasten 6 wird mittels Passstiften, die nicht dargestellt sind, festgelegt.

Jede Entlüftungsöffnung 3 weist einen darin angeordneten Stopfen 7 auf, der ein Hindurchfallen des Sandes durch die Offnung verhindert.

Der von der Modellplatte 1 und dem Formkasten 6 begrenzte Raum wird mit Formsand 8 gefüllt. Auf den Formsand 8 wird eine flexible Folie 9 aus Kunststoff oder Gummi in gasdichter Weise angeordnet. Ein Deckel 10 mit einer an seiner Unterseite angeordneten Aussparung 11 und einer mittleren Gaszuführöffnung 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Deckel 10 wird so auf den Formkasten 6 gelegt, dass infolge der Aussparung 11 zwischen der Unterseite des Deckels 10

**WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.