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Modellplattentrager und Verfahren zum Herstellen
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von Sandkernen und kastenloser Sand formen aus Coldbox oder CO2-Sanden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von
Sandformen und Kernen, wie sie in der Eisen-, Stahl- und Metallgießerei verwendet
wird.
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Zur Herstellung von Sandkernen, welche in die Gießformen eingelegt
werden, wurden in den letzten Jahrzehnten Kernschießmaschinen entwickelt. Diese
Maschinen sind heute so weit mechanisiert und technisch vervollkommnet, daß man
damit nicht nur Kerne, sondern auch Formen herzustellen vermag. Voraussetzung dazu
ist allerdings auch die Weiterentwicklung der Sandbindemittel, welche zu den bekannten
Herstellungsverfahren wie Croning, Hotbox, CO2 und Coldbox geführt haben.
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In der Formerei gibt es die herkömmlichen Rüttel-PreS-Wendesowie Abhebeformmaschinen,
wie auch kastenlose Formautomaten bis hin zur sogenannten "Disamatik", bei welcher
Stapelguß mit vertikaler Teilung geformt und gegossen wird.
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Wir unterscheiden also das normale Formen mit Unter- und Oberkasten,
sowie das Stapelformen, wobei mit einem einzigen Formteil Unter- und Oberteil gleichzeitig
geformt und übereinandergesetzt (gestapelt) wird, hierbei sind mehrere Formen zu
einem Paket vereinigt, welches mit nur einem Einguß gegossen wird.
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Beim herkömmlichen Formen mit Ober- und Unterkasten wird der Transport
der Formkasten als wesentlicher Nachteil empfunden.
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Er stellt einen beachtlichen Unkostenfaktor dar.
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Durch Einsparung von Arbeitszeit, Formsand und fl. Eisen liegt beim
Stapelguß der Vorteil klar auf der Hand. Dieses Verfahren ist jedoch nur bei flachen
Gußteilen verwendbar, weil der Schwierigkeitsgrad mit der Modellhöhe zunimmt und
kernreicher Guß schlecht oder überhaupt nicht herstellbar ist. Die Nutzanwendung
dieser Maschinen bleibt also auf einfachere Gußteile bei größeren Serien beschränkt,
da auch das Wechseln der Modellplatten großen Aufwand verursacht.
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Vorteile bietet der kastenlose Formautomat, hier wird auch auf den
Üblichen Formkasten verzichtet. (Einsparung der Handhabung der Formkästen, wie Ausleeren,
Transport usw.) Es können bis zu einer gewissen Grenze höhere Modelle eingeformt
werden, auch das Kerneinlegen jeder Art bereitet keine Schwierigkeiten. Nachteilig
wirkt sich jedoch der hohe Sandverbrauch und die sehr begrenzte Ausnutzung der gegebenen
Formfläche aus, weil am Rand des Formballens breite Wände stehen bleiben messen,
damit die kastenlose Form dem Druck des flüssigen Eisens standhält.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem mit Kernschießmaschinen Pormhälften
oder Formenteile für Stapelguß hergestellt werden.
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Als Formsteif verwendet man Kernsande mit den gängigen Kernbindern,
die durch Begasen in der Form sofort aushärten. Auf diese Weise können in äußerst
kurzer Taktzeit Stapelgußformen bei sehr hohem Ausnutzungsgrad der Formfläche hergestellt
werden.
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Man erreicht eine wesentliche Einsparung an flüssigem Eisen, da nur
ein Einguß bei bis zu 10 Formen benötigt wird.
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Der Sandverbrauch und der Verbrauch an Sandbindemitteln wird gegenüber
den herkömmlichen Verfahren stark reduziert, da die ausgehärteten Formen auch mit
dünner Wandstärke dem Gießdruck des Eisens standhalten. Aus diesem Grund kann auch
auf Formkästen verzichtet werden.
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Das hier verwendete Verfahren hat jedoch ebenfalls Nachteile, weil
bei komplizierten Modellen wegen ungenügender Formfüllung und bei kleinen Serien
wegen langwieriger Arbeiten beim Auswechseln der Modellplatten die Anwendung beschränkt
ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt eine Vorrichtung zugrunde, die die
obenerwähnten Vorteile ausnutzt und die Nachteile vermeidet.
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Durch den Einbau unseres Modellplattenträgers ist eine Maschine in
ihrem Anwendungsbereich schier unbegrenzt und es eröffnet sich die Möglichkeit,
die geschossene Form bzw. Kern durch Nachpressen vor dem Aushärten zusätzlich zu
verdichten.
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Mit unserem Modellplattenträger können Formen in jeder beliebigen
Größe, Länge, Breite und Höhe, die nur durch die Maße der Maschine begrenzt sind,
hergestellt werden.
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Vor dem Einschießen urd Preisen des Coldboxsandes kann der Modellplattentrugel
je nach Modellhöhe stufenlos eingestellt werden, wodurch sich der Fornistoffaerblauch
auf ein Mindestmaß beschränken läßt.
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Durch kurze Kodellwechselzeit können auch kleine Stückzahlen noch
rentabel gefertigt werden, denn es wird nur die jeweilige Modelplatte ausgewecheelt.
Mode]lplattenträger und Eingußsystem bleiben in der Maschine Es können hohe, flache
und kernreiche Formen aller Art gemacht werden.
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Das Nachs,reswen des eingeschossenen Coldboz- oder CO -Sandes wird
in unserem Wodellplattenträger zum ersten Mal angewendet und bringt bedeuterlde
Vorteile mit sich: 1. Die Maschine kann mit wesentlich niedrigerem Schießdruck arbeiten,
es werden weniger Düsen zum Abführen der Schießluft benötigt, die Schonung der odelleinrichtungen
wird erhöht.
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2. Es können einfactie Delignitholz- oder MetalAformplatten auf ein
einheitJiches Maß gebracht, verwendet und schnell ausgewechselt werden.
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3. Durch das Pressen des eingeschossenen Coldbox- oder C02-Sandes
werde die Formballen besser verdichtet, was bedeutend sauberere und auch sehr maßhaltige
Abgase zur Folge hat. Die bei höheren und verwickelten Formen oft vorhandenen Windschattenstellen,
die durch das Einschießen erst entstehen und allein nicht beseitigt werden können
und außerdem zu unsauberen und vererzten Stellen an der Gußoberfläche führen, sind
durch das Pressen ganz beseitigt.
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Das Formen auf Kernschießmaschinen wird dadurch verbessert und aktuell.
Den Bindemittelherstellern sind neue Absatzmöglichkeiten eröffnet, das Gußangebot
an den Großverbraucher wird in Qualität verbessert und im Preis verbilligt.
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4. Die Sandformen können unbegrenzt gelagert werden und zum Transportieren,
Lagern, Beschweren, Gießen und Abkühlen wird keine Standbahn benötigt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der beigefllgten Funktionsbeschreibung
und anhand der Zeichnungen.
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Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung, Fig. 2 stellt den Grundriß
dar.
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In einem Modellplattenträger 1 befinden sich 2 Modellplatten 2 und
3, die mittels der Druckluftzylinder 4 und 5 in Position unter dem Schießkopf der
Rernschießmaschine gebracht werden.
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Der Kolben im Zylinder 5 hat eine Verlängerung 6, die über das Zylinderende
hinausragt. Bei geöffneter Stellung des Modellplattenträgers ragt diese Verlängerung
6 in eine Öffnung der Kulisse 7. Bei geschlossener Stellung wird vom Sperrzylinder
8 eine Sperre 9 vor diese Offnung gebracht.
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Der Kolben im Zylinder 5 wird gegen die Sperre 9 zurückgefahren und
bleibt bei dieser auf Anschlag stehen.
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Zum Füllen des Hohlraumes zwischen den Modellplatten 2 und 3 wird
die ganze Vorrichtung mit dem Tisch 10 in der üblichen Weise angehoben und gegen
den Schießkopf der Maschine gedrückt. Nach dem Füllen wird der Tisch wieder abgesenkt,
die Begasungeplatte eingeführt und der Tisch erneut angehoben.
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Zylinder 5 preßt nun den in der Formvorrichtung vorhandenen Sand zusätzlich
senkrecht zur Füllrichtung zusammen. Zur gleichen Zeit wird der Formstoff begast.
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Nun wird der Tisch abgesenkt, die Sperre 9 fährt zurück, die beiden
Zylinder 4 und 5 öffnen den Modellplattenträger.
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Die vier Bolzen müssen die ausgehärtete Kernform für den Kernauestoßer
11 festhalten. Die Kornform wird von der Ausstoßvorrichtung 11 ausgestoßen.
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Der Modellplattentechsel In den Aussparungen im Modellplattenträger
werden die Modellplatten eingelegt und mit zwei Keilen befestigt.