DE2544880A1

DE2544880A1 - Verfahren zum herstellen von gussformen und ein flexibles modell zur verwendung bei demselben

Info

Publication number: DE2544880A1
Application number: DE19752544880
Authority: DE
Inventors: Mitushi Mio
Original assignee: Awaji Sangyo KK
Current assignee: Awaji Sangyo KK
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1976-04-15
Also published as: FR2287290B1; US4027717A; JPS5141632A; GB1524975A; JPS5345165B2; FR2287290A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gußformen, insbesondere von Gußformen zum Gießen von hohlförmigen, metallischen Gußgegenständen. Ferner befaßt sich die Erfindung mit einem flexiblen bzw. vielseitig verwendbaren Modell, das für das Verfahren bestimmt ist.

Auf dem Gebiet der Gußtechnik wurden in letzter Zeit mehrere Verfahren zum Herstellen von Gußformen vorgeschlagen, z.B. ein Verfahren zum Herstellen einer Gußform aus geschäumten Polystyrolreihen, die sich beim Gießen auflösen, und zwar dadurch,

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daß das geschäumte Polystyrol durch Verbrennung verschwindet. Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Gußform besteht beispielsweise darin, daß ein Modell mit einem dünnen Kunststoffilm an seinen Oberflächen beschichtet wird und an einem Formbrett befestigt wird,. Ein mit Formsand aufgefüllter Kasten wird ebenfalls an seiner Rückseite mit einem Kunststoffilm überzogen, und anschließend wird der Druck sowohl im Modell als auch im Kasten mit Hilfe einer Vakuumpumpe reduziert. Das Verfahren zum Herstellen einer Gußform aus geschäumten Polystyrolreihen, die sich auflösen, weist einen Vorteil im Vergleich zu den bekannten Formherstellungsverfahren auf, der darin zu sehen ist, daß beispielsweise kein Arbeitsaufwand zum Herausziehen eines Modelles erforderlich ist. Nachteile liegen bei diesem Verfahren jedoch darin, daß einerseits große Gasmengen aufgrund der Verbrennung des Polystyrols entstehen, wenn schmelzflüssiges Metall in eine solche Gußform eingegossen wird, und daß dieses Verfahren selbst sehr teuer ist, da nämlich die Form jedes Mal wieder neu erstellt werden muß. Um diese Nachteile zu überwinden, sind Gegenmaßnahmen erforderlich. Das Verfahren zum Herstellen einer Gußform, bei der der Druck in dem Modell und dem Kasten mit Hilfe einer Vakuumpumpe reduziert wird, weist im Vergleich zu bekannten Gußformen, zu deren Herstellung Bindemittel benötigt werden, Vorteile auf, jedoch ist dieses Vorgehen mit Nachteilen verbunden insofern, daß, wenn hohlförmige, metallische Gußgegenstände hergestellt werden sollen, Vorgänge durchgeführt werden müssen, wie z.B. das Zerlegen und nochmalige Zusammensetzen des Kastens und des Formbretts, ferner sind sowohl eine hohe Genauigkeit als auch eine entsprechende Sorgfalt erforderlich, und die Schwierigkeit, Arbeitszeit und Arbeitskraft einzusparen, ist bei dieser Vorgehensweise ungelöst.

Die Erfindung zielt darauf ab, die oben aufgeführten Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden und schlägt hierfür ein Verfahren zum Herstellen einer Gußform sowie ein Modell mit einem völlig neuartigem Aufbau vor, so daß Arbeitskraft und -zeit zur

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Herstellung einer Gußform eingespart werden können und eine Gußform hergestellt werden kann, die gleichzeitig vorzügliche Eigenschaften aufweist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht eine einfache und leichte Durcführung zum Herstellen einer Gußform, "bei der beispielsweise Vorgänge, wie Zerlegen und nochmaliges Zusammensetzen einer Sandform entfallen.

Vorzugsweise soll das Verfahren gemäß der Erfindung so ausgelegt sein, daß eine Gußform mit Hilfe eines flexiblen bzw. vielseitig verwendbaren Modells, das luftdicht aufgebaut ist, erstellt werden kann, wobei hierzu kein Zerlegen und Zusammensetzen einer Sandform erforderlich sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf das Hauptteil der Form gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Unteransicht des in Fig. 1 gezeigten Hauptteils;

Fig. 3 ist ein Formoberteil, das getrennt von einer Originalform dargestellt ist;

Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht des Hauptteils;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Hauptteil einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform einer Gußform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ist ein Oberteil, das getrennt von einer Haupt- bzw. Originalform dargestellt ist;

Fig. 7 ist eiiB Längsschnittansicht des in Fig. 5 gezeigten Hauptteils; und

Fig. 8 eine Teilausschnittsansicht aus Fig. 5 in vergrößertem Maßstab.

Die Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf eine erste bevorzugte Aus-/führungsform gemäß der Erfindung und die Fig. 5 bis 8 auf eine

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zweite bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Verfahren zum Herstellen einer Gußform dadurch aus, daß ein flexibles Modell erstellt wird, das aus mehreren, plattenförmigen Teilen aus einem starren Material und einem flexiblen bzw. nachgiebigen Tuch aufgebaut ist, das ein Fluid unter Druck in das flexible Modell zur Bildung der gewünschten Gestalt eingeleitet wird, und daß das Modell, das in seinem Volumen abgenommen hat, aus einer Sandform herausgezogen wird, indem das Fluid von dem flexiblen Modell abgelassen wird, nachdem sich die Sandform ausgehärtet hat.

Vorzugsweise zeichnet sich das Verfahren zum Herstellen einer Gußform dadurch aus, daß ein flexibles Modell erstellt wird, das einen luftdichten Aufbau aufweist, daß mehrere Plattenstücke aus einem starren Material an einem flexiblen Tuch angeordnet werden, so daß ein Fluid eingeleitet werden kann oder in dem Modell ein Unterdruck erzeugt werden kann, und daß das Fluid aus dem Modell abgelassen oder ein Atmosphärendruck im Modell wiederum auftreten kann, während dem sich eine Kernform innerhalb des flexiblen Modells bildet, wobei diese Kernform durch die oben aufgeführten Plattenstücke aufgebaut und an einer unteren Formhälfte befestigt ist.

Insbesondere wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen einer Gußform ein flexibles bzw. nachgiebiges Modell dadurch erstellt, daß mehrere Plattenstücke aus starrem Mate.-riai entsprechend den Erfordernissen einer gewünschten Auslegung eines Originalmodells an einem flexiblen Tuch angeordnet sind, die ein Außenteil des flexiblen Modells bilden,-wobei die dünnen Platten haftend mit dem flexiblen Tuch an mehreren Stellen zwischen den Plattenstücken verbunden sind, daß die oben aufgeführten, starren Plattenstücke, die der Auslegung des Originalmusters entsprechen, getrennt voneinander einen Formkern bilden, der innerhalb des oben aufgeführten Außenteils des flexiblen Modells angeordnet und mit dem Außenteil des flexiblen

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Modells durch das flexible Tuch verbunden ist, mit welchem der Kern haftend verbunden ist, so daß das Modell einen einstückigen, luftdichten Aufbau aufweist, daß daraufhin das flexible Modell mit einem Fluid aufgefüllt oder unter Druck gesetzt wird, wobei die erforderliche Gestalt des Modells eingenommen wird, daß daraufhin das Fluid aus dem flexiblen Modell, nachdem sich die Sandform ausgehärtet hat, abgelassen wird, und daß anschliessend das flexible Modell aus der Sandform herausgezogen wird.

Wie oben aufgeführt, ist das Formmodell gemäß der Erfindung luftdicht aufgebaut, was durch die Anordnung von Plattenstücken aus starrem Material an einem flexiblen Tuch ermöglicht wird. Die erforderliche Gestalt des Modells kann demnach dann eingenommen werden, wenn ein Fluid in das Modell eingelassen wird, oder wenn dieses unter Druck gesetzt wird, während dem das Modell mit einer Fluidquelle verbunden ist. Da weiterhin das Modell gemäß der Erfindung flexibel aufgebaut ist, d.h., daß das Modell selbst nachgiebig ist, kann dasselbe aus der Sandform herausgezogen werden, ohne daß die Sandform zerlegt und wieder zusammengefügt werden muß.

Das Verfahren gemäß der Erfindung weist somit den Vorteil auf, daß eine Gußform auf sehr einfache und leichte Art und Weise hergestellt werden kann.

Für die Plattenstücke aus starrem Material können bei der vorliegenden Erfindung mehrere Stoffe in Betracht kommen, beispielsweise Holz, Metall, Kunststoffe und insbesondere faserverstärkte Kunststoffe (FRP). Falls eine Stahlplatte Verwendung finden soll, muß diese so dünn ausgelegt sein, daß sie ungefähr eine Dicke von ungefähr 1 mm aufweist, während hei einer Holzplatte die Dicke ungefähr 10 bis 50 mm, vorzugsweise μngefähr 25 mm betragen kann. Für das flexible Tuchmaterial sind vorzugsweise folgende Stofftypen vorgesehen: mit Kautschuk überzogenes Leinen, textiles Kunststoffmaterial, Faservliese und Vliese, die mit Kunststoff-oder Kautschukarten getränkt sind. Diese Stoffe

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sind vorzugsweise flexibel bzw. nachgiebig, jedoch nicht dehnbar, da, wenn sie nämlich dehnbar wären, die endgültige Gestalt des flexiblen Modells gemäß der Erfindung nicht eingenommen werden könnte. Als Fluid beim Verfahren gemäß der Erfindung können gasförmige, flüssige Stoffe oder Stoffe auf Pulverbasis in Betracht kommen. Falls der Innenraum des Modells mit einem gas- oder pulverförmigen Stoff aufgefüllt wird, ist eine geringe Luftströmung zulässig, während, wenn der Innenraum des Modells mit einem flüssigen Stoff aufgefüllt wird, selbstverständlicherweise ein vollkommen abgedichteter Aufbau erforderlich ist.

Im folgenden wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher eingegangen. Die Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf die Herstellung einer Gußform für einen zylindrischen Hohlkörper. Einige dünne Plattenstücke 1 aus starrem Material, wie z.B. aus Metallblechen, bilden ein Außenteil des Modells, und eine innen liegende dünne Platte 3, die zur Bildung der Kernform 2 dient,werden einer Preßverformung unterworfen oder sind bei der Bandstahlherstellung in zylindrischer Gestalt ausgelegt und stimmen formgenau mit der Auslegung des Originalmodells überein. Die außen liegenden dünnen Plattenstücke 1 sind an einem flexiblen Tuch 4 beispielsweise an einem kautschukgetränkten Leinenstoff angeordnet, wobei sich ein flexibles Modell 5 mit einem luftdichten Aufbau zusammen mit der innen liegenden dünnen Platte 3 bildet. In Fig. 4 ist ein Aufbau gezeigt, bei dem die außen liegenden dünnen Plattenstücke 1 in zwei Teilstücke unterteilt sind, zwischen denen sich Zwischenräume 6,6 bilden. Dies ist eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung. Zum Herausziehen des flexiblen Modells aus der Sandform, nachdem sich die Sandform ausgehärtet hat, ist es von Vorteil, die dünnen Plattenstücke mit Abständen dazwischen anzuordnen. Zudem sind die oberen und unteren Endflächen des flexiblen Modells 5 mit dem flexiblen Tuch 4-1 und 4-2 bedeckt, die weiterhin haftend mit der Kernform entsprechend verbunden sind, so daß der Aufbau insgesamt dicht ist. An dem flexiblen Modell wird daraufhin eine

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offnung 7 zum Einspeisen des Fluids in das Modell angebracht oder über diese Öffnung 7 kann das Modell unter Druck gesetzt werden. Die Öffnung 7 ist beispielsweise mit einer Fluidquelle über ein Leitungsrohr, welches nicht dargestellt ist, verbunden. Weiterhin weist das flexible Modell 5 eine Öffnung 8 zum Auslassen des Gases, der Flüssigkeit oder des Pulvers, wenn erforderlich, auf.

Eine untere Formhälfte 9 ist dicht mit einer Hauptform 10 mit Hilfe einer Formteilhälftenverspannung 11 verspannt. Ein Einguß 12 für die Hauptform 10 ist mit dem Unterteil des flexiblen Modells 5 über einen Verbindungskanal 13 verbunden. Ein Formoberteil 14 enthält ein bekanntes Eingußbecken 15 und einen Steiger bzw. Saugmassel 16. In der Fig. 3 ist ein Zustand gezeigt, in dem das Formoberteil 14 von der Hauptform 10 getrennt worden ist. In diesem dort dargestellten Zustand kann leicht ein Fluid in das flexible Modell unter Druck eingeleitet werden, indem beispielsweise ein Innendruck von 0,02 bis 4 atm entsprechend dem Aufbau des flexiblen Modells herrscht. Zum Regeln der Aushärtgeschwindigkeit eines selbst aushärtenden Sandes wird vorzugsweise das Fluid, das unter Druck eingeleitet wird, mit einer Temperatur von ungefähr 30 bis 70⁰C eingeleitet. Um zu verhindern, daß die obere Endfläche des flexiblen Tuches 4-2 infolge des herrschenden Innendruckes anschwillt, wird das flexible Tuch vorzugsweise durch eine Andrückplatte 17 niedergehalten. Erforderlichenfalls kann die Andrückplatte 17 mit einer Verstärkungsrippe 19 versehen sein, welche durch die Einspanneinrichtung 18 angedrückt wird. Wenn ein selbstaushärtender Sand 20 der Sandform viskos wird, wird das flexible Modell 5 aus der Sandform herausgezogen. Hierzu wird zuerst der Innendruck des flexiblen Modells 5 über die Öffnung 7 reduziert, während die außen liegenden, dünnen Plattenstücke 1 infolge" der Zentripetalbewegung von der Sandform freikommen und sich zwischen diesen beiden ein Spalt bildet. Wie mehrere durchgeführte Versuche bestätigen, kann das flexible Modell 5 leicht

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im geschrumpften Zustand infolge des Konizitätsverhältnisses der inneren Flächenseite einfach herausgezogen werden, ohne daß die untere Formhälfte 9 von der Hauptform 10 durch Lösen der Einspanneinrichtung getrennt zu werden braucht. Die Zerlegung einer Sandform, wie sie eingangs aufgeführt ist, bedeutet in diesem praktischen Fall die Trennung der unteren Formhälfte 9 von der Hauptform 10, indem die Einspanneinrichtung 11 gelöst wird. Ein Hauptvorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in dem zu sehen, daß die Zerlegung der Sandform eingespart werden kann, wodurch die Herstellung von Gußformen wesentlich rationeller möglich ist.

Vorzugsweise ist das flexible Modell 5 luftdicht, wie oben aufgeführt, aufgebaut, jedoch stellt dies eine bevorzugte Maßnahm? dan. Beispielsweise ist ein Aufbau des flexiblen Modells möglich, bei dem beispielsweise ein Kautschukrohr eingelassen ist, über die die Erzeugung und Aufhebung des Innendruckes möglich ist.

Sollte die Sandform feuerbeständig sein, kann die Oberfläche der Sandform mit einer Formschlichte behandelt werden. Die Formschlichte wird hierzu in den Raum der Sandform eingegossen, d.h., der Raum, der für den zu bildenden Gußkörper nach dem Herausziehen des flexiblen Modells 5 aus der Sandform freibleibt. Wenn dieser Raum mit Formschlichte aufgefüllt ist, wird die überflüssige Formschlichte durch Wenden der Sandform mit Hilfe einea Stützzapfen 21 an der Hauptform ausgelassen, so daß die Formschlichte eine erforderliche Dicke aufweist. Die Formschlichte für die Feuerbeständigkeit braucht nicht getrocknet zu werden, und es reicht aus, daß diese angezündet wird, wenn sie kein Wasser enthält und selbsthärtend ist.

Erforderlichenfalls kann ein Formschlichtbrei zuvor an dem flexiblen Modell vor der Ausbildung der Sandform aufgebracht undsomit auf die Sandform selbst übertragen werden. Wenn sich die Formschlichteschicht verfestigt hat, wird das Formoberteil, das

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gleichzeitig oder getrennt erstellt worden ist, befestigt und mit der Hauptform 10 verspannt. Auf diese Weise kann man erfindungsgemäß eine Gußform zum Vergießen von schmelzflüssigen Metallen erhalten.

Die Fig. 5 bis 8 beziehen sich auf eine weitere, bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Hierbei ist die Erstellung einer Gußform in rechteckiger Gestalt mit rechteckförmigem Querschnitt vorgesehen. Gleiche oder ähnliche Teile sind bei diesen Figuren mit denselben Bezugszeichen, wie bei den Fig. 1 bis 4 versehen. Ein flexibles Modell 5 wird dadurch erstellt, daß außen liegende, dünne Plattenstücke 1 und eine innen liegende, dünne Platte 3 angeordnet sind, die eine Kernform 2 bezüglich des entsprechenden flexiblen Tuches 4,4 bilden, die der erforderlichen Auslegung des Originalmodells entspricht. Die Kernform weist bei dieser Ausführungsform einen umgekehrten Gradienten auf. Um das Herausziehen des flexiblen Modells zu erleichtern, ist die Kernform an ihren Endabschnitten mit gebogenen Abschnitten 26-1 und 26-2 versehen, die zuvor umgebogen worden sind. Eine Einspannklammer 27, die entsprechend den gebogenen Abschnitten 26-1, 26-2 ausgebildet ist, wird über die gebogenen Abschnitte in Vertikalrichtung gleitend gelegt. Die Einspannklammer 27 ist entlang ihrer gesamten Länge luftdicht ausgelegt, und hierfür ist bei dieser Ausführungsform ein als Schutz wirkendes, flexibles Tuch 28 angeordnet, so daß der gesamte Aufbau luftdicht abgeschlossen ist, und daß gleichzeitig genau die Gestalt der Auslegung des Originalmodells reproduziert wird·

Um die Eckenteile des flexiblen Musters 5 auszubilden, können wie bekannt - dünne Plattenstücke vorgesehen sein, die entsprechend ausgelegt sind, um Vorkehrungen zur Reproduktion der Auslegung des Originalmodells zu treffen. Erforderlichenfalls kann das flexible Modell mit Verstärkungsrippen 22,23 versehen sein.

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Ein Teilstück 24 zeigt beispielsweise die Gestalt eines Abgusses. Mit Hilfe des flexiblen Modells 5 gemäß der Erfindung, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann somit die erforderliche Gestalt, die mit der Auslegung des Originalmodells übereinstimmt, vollständig exakt einnehmen, und diese Gestalt wird beispielsweise beim Einleiten von Luft unter Druck in das Innere des flexiblen Modells über eine Öffnung 7 erreicht, während der luftdichte Aufbau des flexiblen Modells durch das als Schutz wirkende, flexible Tuch 28 gehalten wird. Wenn sich die Sandform ausgehärtet hat, wird die Einspannklammer 27 abgenommen, wobei sich hierbei das als Schutz wirkende flexible Tuch 28 dehnt, und die gebogenen Abschnitte 26-1 und 26-2 aus der Sandform entnommen werden können. Anschließend kann das flexible Modell auf einfache Art und Weise herausgezogen werden; obwohl der Gradient der Kernform 2 umgekehrt ist, braucht hierbei die Sandform nicht zerlegt zu werden, wie dies bei dem vorausgehenden Beispiel zur Erstellung einer Gußform für ein zylindrisches Teil der Fall war, da nämlich der Außenteil des flexiblen Modells, der aus dünnen Plattenstücken und einem flexiblen Tuch besteht, von der Sandform sich löst und nach innen bewegt, wenn der Innendruck in dem flexiblen Modell abnimmt. Wenn die dünnen Plattenstücke lang und breit sind, besteht die Gefahr, daß diese sich bei der Zunahme des Innendruckes in dem flexiblen Modell verbiegen oder verformen. Um diese Gefahr zu überwinden, sind die dünnen Plattenstücke 1 mit Längsrippen 23 und einer Querrippe 22 aus starrem Material versehen, so daß diese die genaue Gestalt der Auslegung des Originalmodells einnehmen. Falls ein Vorsprung 25 an dem flexiblen Modell -"-orgesehen sein soll, an dem beispielsweise die Gußnummer, der Herstellername oder sonstige Zeichnungen eingeprägt werden sollen, ist vorzugsweise die Zentripedalbewegung der dünnen Plattenstücke und des flexiblen Tuches zum Zeitpunkt des Herausziehens des flexiblen Musters zu vergrößern.

Als Sand zur Erstellung der Sandform wird bekanntlich gießbarer sand oder ein Sand entsprechender Zusammensetzung gewählt, der

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mit Hilfe einer Schütteleinrichtung bzw. eines Vibrators mit relativ geringer Energieaufnahme und geringem Ausschlag eingefüllt, da dann nämlich das flexible Modell und die Rippen gewichtsmäßig leicht ausgelegt sein können.

Vorstehend wurde das Verfahren zur Herstellung einer Gußform gemäß der Erfindung erläutert. Wird insbesondere das flexible Modell gemäß der Erfindung verwendet, kann dieses häufig wieder verwendet werden, und seine Lebensdauer ist entsprechend hoch, da das Modell nicht von der Sandform gelöst zu werden braucht und die Reibung zwischen dem Modell und der Sandform sehr gering ist. Da ferner das flexible Modell gemäß der Erfindung gewichtsmäßig leicht ausgelegt ist und ein relativ geringes Volumen im Vergleich zu bekannten Modellen einnimmt, kann es nach Gebrauch unter Beanspruchung geringen Platzbedarfs aufbewahrt werden.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung können die Betriebszeit und die Herstellungszeit einer Form beträchtlich verkürzt werden, da die Zerlegung und das nochmalige Zusammenbauen der Sandform entfallen, so daß ebenfalls die Vorgänge zur Ausrichtung *der Form sowie die Überwachung der Dicke der Gußteile entfallen können. Hierbei treten häufig Unfälle auf, daß schmelzflüssiges Metall an den gegeneinander verspannten Flächen ausfließen kann. Ferner sind die Verspannung der Verbindungsstellen und das Abdichten der Verbindungsstellen nach der Verspannung nicht erforderlich. Bezüglich der Güte der Erzeugnisse können somit Fehler infolge einer Verschiebung der Form, des Gußquellens und ahn-, lichem vermieden werden. Der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist somit sehr bedeutend.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Eine Gußform mit zylindrischer Gestalt, wie in den Fig. 1 bis gezeigt (der Außendurchmesser beträgt andern Oberabschnitt

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200 mm und am Unterabschnitt 220 mm, der Innendurchmesser am Oberabschnitt 100 mm und am Unterabschnitt 120 mm und die Höhe 500 mm) wurde wie folgt erstellt:

Stahlplattenstücke von 1 mm Dicke wurden einer Blechbearbeitung für Stahlbleche unterzogen und bildeten die äußeren, dünnen Plattenstücke und eine innere, dünne Platte eines Modells, das eine zylindrische Gestalt aufweist. Der gesamte Umfang des zylindrisch ausgelegten Modells wurde mit einem mit Kautschuk beschichteten Leinen von 1/2 mm Dicke ausgekleidet, mit dem die äußeren dünnen Plattenstücke haftend verbunden sind, die jedoch in zwei Teilstücke mit Abständen von 24 mm zwischen einander angeordnet sind. Das zylindrische Modell wurde ferner an den oberen und unteren Enden mit dem mit Kautschuk beschichteten Leinen bedeckt, so daß sich ein luftdichter Aufbau ergab. Weiterhin wurde eine Öffnung 7 angebracht, über die ein faltenbalgartiger Schlauch aus Kunststoff eingeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein flexibles Modell erstellt.

Das flexible Modell wurde mit Wasser über die Öffnung 7 aufgefüllt, das mit Hilfe eines Stahls von 10 mm Dicke niedergedrückt wurde. Die Dicke entspricht der Querschnittsabmessung des oberen Endes des flexiblen Modells, um zu verhindern, daß das obere Ende anschwillt, und um sicherzustellen, daß das flexible Modell genau die entsprechende Gestalt der Auslegung des Originalmuster's einnimmt. Während der Bildung des flexiblen Modells traten keine Verformungen auf.

Auch bei der Verwendung von Luft oder getrocknetem Sand als weitere Medium wurde die Gestalt der Auslegung des Originalmodells mit Hilfe eines angelegten Innendrucks ebenfalls sichergestellt.

Das flexible Modell, das genau die Gestalt der Auslegung des Originalmodells einnimmt, wurde auf einer unteren Formhälfte, die zuvor aus selbstaushärtendem Sand erstellt worden ist, ab-

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gesetzt, indem Furanharz mit 2% und 0,7% Phosphorige Säure beigemischt sind. Ein Stahlkasten mit einem Innendurchmesser von 400 mm, einer Höhe von 500 mm und einer Dicke von 10 mm wurde um das flexible Modell angebracht, und die entsprechenden Mittelpunkte der Einzelteile wurden zueinander ausgerichtet und anschließend gegeneinander verspannt. Ein selbstaushärtender Sand derselben Zusammensetzung, wie jener der unteren Formhälfte wurde sowohl außerhalb als auch innerhalb des flexiblen Modells eingegossen, und gleichzeitig erfolgte eine leichte Vibration. Nachdem sich die Sandform 40 Minuten lang bei Raumtemperatur von 28°C genügend ausgehärtet hatte, konnte diese mit dem Finger leicht eingedrückt werden, das eingefüllte Material wurde durch die Öffnung 7 abgelassen, und der Innendruck im flexiblen Modell wurde auf -0,2 atm mit Hilfe einer Vakuumpumpe reduziert, wobei das flexible Muster leicht schrumpfte, so daß sich demzufolge ein Spalt zwischen dem flexiblen Modell und der Außenseite der Sandform bildete, mit dessen Hilfe das flexible Modell einfach nach oben herausgezogen werden konnte, ohne daß hierfür die Sandform zerlegt und nochmals zusammengestellt werden mußte, obwohl das flexible Modell eine umgekehrte Konizität von 20/1000 aufweist. Die Kernform wurde mit der unteren Formhälfte mit Hilfe einer Eiseneinlage verbunden, so daß die Gesamtform einteilig ist.

Der Zwischenraum in der Sandform, der sich nach dem Herausziehen des flexiblen Modells gebildet hatte, wurde mit einem Graphitformschlichtebrei aufgefüllt, der aus 3h% Graphit, 60% Isopropylalkohol, 4% Furanharz und 2% Phosphoriger Säure bestand. Nach 10 Sekunden wurde der Brei abgelassen, in dem die Hauptform gewendet wurde, die mit dem Formunterteil verbunden ist, wobei das Wenden über die Stützzapfen erfolgte. Auf diese Weise wurde eine Formschlichteschicht von ungefähr 0,5 mm gebildet.

Nachdem sich der Formschlichtebelag ausgetrocknet und ausgehärtet hatte, wurde ein zuvor erstelltes Formoberteil auf die

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Sandform aufgesetzt, und auf diese Weise wurde die Gußform fertiggestellt. Beim Abgießen von Gußeisen bei 1300⁰C in die Gußform wurden nach dem Abkühlen fehlerfreie Gußstücke erhalten.

Die Formschlichte kann ebenfalls in Form von Aufsprühen oder Bestreichen aufgebracht werden. Um das Austrocknen des Alkoholgehalts der Formschlichte zu beschleunigen, kann diese auch entzündet werden.

Beispiel 2

Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines flexiblen Modells für einen rechteckförmigen, hohlen Gegenstand, der an seiner Außenseite ungefähr genau kegelförmig und an der Innenseite genau umgekehrt kegelförmig ausgebildet ist. Das flexible Modell bestand aus einem Außenteil und einer Kernform aus Stahlplatten von 2 mm Dicke, und anschließend wurde die Oberfläche der Außenseite an der Außenseite und die Oberfläche der Kernform an der Innenseite mit flexiblem Tuchmaterial ausgekleidet, das aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestand.

Da die Flächen sowohl der Längsseiten als auch der kurzen Seiten des Außenteils groß wurden, wurden vorzugsweise Vorkehrungen getroffen, daß diese sich infolge des Innendruckes nicht verformen, und hierzu wurden Längs- und Querrippen angebracht. Eine Verspannungseinrichtung für die gebotenen Abschnitte an den Verbindungsstellen, die an den kurzen Seiten einander gegenüberliegen oder an den diagonal angeordneten Kanten wurden vor die Kernform angebracht. Die Einspannverbindung wurde mit einem flexiblen Tuch bedeckt, das sich über die Gesamtlänge erstreckte, um eine Dichtwirkung für den Zeitpunkt sicherzustellen, wenn der Innendruck im Modell abnimmt.

Bei der Abnahme des Innendrucks im Modell konnte das flexible

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Modell einfach aus der Sandform herausgenommen werden, da sich dieses von der Sandform bereits gelöst hatte. Die Sandform hatte sich weder verformt noch gebogen, und eine genaue Sandform mit einer Toleranz von + 1 mm konnte erzielt werden. Ein Formoberteil, das zuvor in einem getrennten Arbeitsgang erstellt worden ist, wurde darauf gesetzt und mit dieser Sandform verspannt. Eine Gußform war somit fertiggestellt.

Die Abmessungen eines Gußstückes durch Abgießen von schmelzflüssigem Eisen bei 130O⁰C war entsprechend exakt, wie beim Beispiel 1.

Das flexible Modell gemäß der Erfindung wurde aufgrund von Reibung nicht beschädigt, so daß das flexible Modell anschließend sofort wieder verwendet werden konnte.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine Gußform dadurch hergestellt, daß ein flexibles Modell, bestehend aus starren Plattenstücken und einem flexiblen tuchförmigen Material erstellt wird, wobei die starren Plattenstücke haftend mit dem flexiblen, tuchförmigen Material mit entsprechenden Zwischenräumen zwischen den Plattenstücken verbunden sind, daß das flexible Modell luftdicht ausgelegt ist, daß ein Fluid in das flexible Modell eingeleitet wird oder das flexible Modell unter Druck gesetzt wird, um die erforderliche Gestalt einzunehmen, daß das Fluid aus dem flexiblen Modell nach der Aushärtung einer Sandform abgelassen bzw. der Druck aufgehoben wird, und daß dann das flexible Modell aus der Sandform herausgezogen wird.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Gußform, dadurch gekenn, zeichne t,daß ein flexibles Modell, bestehend aus mehreren Plattenstücken aus einem starren Material und einem flexiblen Tuchmaterial, gebildet wird, daß das flexible Modell luftdicht ausgelegt ist, daß ein Fluid in das flexible Modell eingeleitet wird oder das flexible Modell unter Druck gesetzt wird, wobei hierbei die erforderliche, endgültige Gestalt eingenommen wird, daß das Fluid aus dem flexiblen Modell nach der Aushärtung einer Sandform abgelassen bzw. der Druck aufgehoben wird, und daß schließlich das flexible Modell aus der Sandform entnommen wird, währenddem der Innendruck in dem flexiblen Modell ohne die Trennung der Sandform reduziert wird.

2. Verfahren zum Herstellen einer Gußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Modell mehrere Plattenstücke aus starrem Material entsprechend den Abmessungen der erforderlichen Gestalt der Auslegung des Originalmodells an dem flexiblen, tuchförmigen Material aufweist, daß die Plattenstücke,haftend an dem flexiblen, tuchförmigen Material, verbunden sind, wobei zwischen den Plattenstücken selbst Zwischenräume freibleiben, daß getrennt hiervon eine Kernform aus der oben aufgeführten Platte, entsprechend der Abmessung der Auslegung eines Originalmodells erstellt wird, daß die Kernform innerhalb des Außenteils des flexiblen Modells angeordnet und mit der unteren Formhälfte verbunden wird, während die oberen und unteren Oberflächen des flexiblen Modells mit einem flexiblen Tuch bedeckt sind, daß das flexible Modell haftend mit der Kernform verbunden ist, so daß sich ein ein-

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stückiger, luftdichter Aufbau bildet, daß daraufhin Fluid in das flexible Modell eingeleitet oder an dieses ein Unterdruck gelegt wird, so daß die gewünschte Gestalt des Modells eingenommen wird, daß das Fluid aus dem flexiblen Modell nach der Aushärtung der Sandform abgezogen wird,und daraufhin das flexible Modell aus der Sandform entnommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstücke aus starrem Material, vorzugsweise aus Holz, Metall, Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff bestehen.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das tuchförmige Material vorzugsweise aus mit Kautschuk imprägniertem Leinen, Kunststoffgewebe, Faservlies, Vlies, das mit Kunststoff getränkt ist oder Vlies, das mit Kautschuk getränkt ist, besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Fluid, das in das flexible Modell eingefüllt oder mit diesem unter Druck gesetzt wird, ein gasförmiges, flüssiges oder pulverförmiges Medium vorgesehen ist.

6. Flexibles Modell für die Herstellung einer Gußform, gekennzeichnet durch mehrere Plattenstücke aus starrem Material, die entsprechend den Abmessungen ausgelegt sind, und durch ein flexibles, tuchförmiges Material, an dem die Plattenstücke mit Zwischenräumen zwischen den Plattenstücken haftend verbunden sind, wobei das flexible Modell luftdicht aufgebaut ist, um ein Fluid in das Innere de β flexiblen Modells einzuspeisen oder dieses unter Druck zu setzen, wobei das flexible Modell die erforderliche Gestalt einnimmt, und wobei das flexible Modell ohne Zerlegung der Sandorm nach Ablassen des Fluids aus dem flexiblen Modell aus einer Sandform entnehmbar ist.

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7. Flexibles Modell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kernform aus einer Platte oder Plattenstücken aus starrem Material entsprechend der erforderlichen Gestalt in dem flexiblen Modell angeordnet ist bzw. sind, daß die Kernform mit der unteren Formhälfte verbunden ist, daß die oberen und unteren Oberflächen des flexiblen Modells mit einem flexiblen, tuchförmigen Material bedeckt sind, und daß das flexible Modell haftend an der Kernform zur Bildung eines luftdichten Aufbaus anliegt.

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