DE3133431A1

DE3133431A1 - Verfahren zur herstellung einer giessform

Info

Publication number: DE3133431A1
Application number: DE19813133431
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Komori; Kazuharu Matui; Shigehiro Toyokawa Toyoda; Nagato Toyohashi Uzaki
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1981-08-24
Publication date: 1982-07-01
Also published as: FR2499433A1; FR2499433B1; GB2088261A; GB2088261B; CH654763A5

Description

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PATE NTANWALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197ί) · Dl PL.-ING.W. EITLE . DR. RER. NAT. K.HOFFMANN . DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 0529619 [PATHEJ

35433

Sintokogio Ltd./ Nagoya / Japan.

Verfahren zur Herstellung einer Gießform

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Form gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Verfahren zur Herstellung einer Form aus einem Formsand mit einem gasaushärtbaren Binder ist als das sogenannte Kaltformverfahren oder das SO--Verfahren bekannt, bei dem ein , einen gasaushärtbaren Binder enthaltender Formsand in einem Formkasten eingeben wird, und dann ein Gas zum Aushärten des Binders durch den Formsand in dem Formkasten strömt, sodaß der Formsand aushärtet.

Im allgemeinen wird das Füllen des Formkastens mit Formsand bei dem Kaltkasten oder SO₂ ^-Verfahren mittels des"sogenannten BlasVerfahrens unter Verwendung von Druckluft durchgeführt. Ebenfalls wird das Aufbringen des Aushärtgases mittels direktem Einblasen von Druckluft oder komprimiertem CO^ in den Formsand durchgeführt.

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In einer Formmaschine, die mit Druckluft arbeitet, ist es wesentlich, eine Spannvorrichtung vorzusehen, um den Formkasten fest zu verspannen, da sonst der Formkasten sich aufgrund des inneren Drucks öffnet^ und der Formsand und das Aushärtgas während des Einblasens des Formsands oder während des Aufbringens ι des Auishärtgaso:? austritt. 7.u;iäl:zl ich muß der Formkasten aus einem Material hergestellt werden, der dem Innendruck standhält. D. h., die Formmaschine muß eine entsprechende Größe und aufwendige Konsruktion aufweisen, wodurch wiederum ihre Handhabung schwierig wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden ein Verfahren zur Herstellung einer Form zu schaffen, bei dem die Spannvorrichtungen für den Formkasten entfallen können .

Diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise ein Verfahren zur Herstellung einer Form geschaffen, bei dem weiter der Formkasten eine verminderte Festigkeit aufweisen kann.

Weiter ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise möglich , den Hohlraum des Formkastens sehr gleichförmig mit Formsand zu füllen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise ein Aufbringen von Aushärtgas, wobei jedes Austreten des Gases in dia Umgebung verhindert wird.

Schließlich wird mit der Erfindung in vorteilhafter

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Weise ein Verfahren zur Herstellung einer Form geschaffen, das bei niedrigen Kosten wirtschaftlich durchgeführt werden kann, und welches ein Umweltverschmutzung verhindert.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Vor

richtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 darge

stellten Vorrichtung, bei der das Aushärtgas den Formsand durch

strömt; - ■

Fig. 3 und 4 Schnittansichten anderer Ausführungsformen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 20

Eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung* des Verfahrens wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Saugkasten 1 mit einer darin ausgebildeten Vakuumkammer 2, die an ihrer"oberen Seite durch mehrere Entlüftungsöffnungen 3 mit der oberen Seite des Saugkastens 1 verbunden ist. Ein Formkasten 6 ist auf dem Saugkasten 1 angeordnet und besteht aus einer linken Formkastenhälfte 4 und einer rechten Formkastenhälfte 5. Die linke Formkastenhälfte 4 ist an ihrem unteren Ende mit einer Aussparung 4a versehen, die mit einer Entlüftungsöffnung 4b in der Innenseite der linken Formkastenhälfte 4 in Verbindung steht. Ähnlieh weist die rechte Formkastenhälfte 5 an ihrem

Boden eine Aussparung 5a auf, die mit einer in der Seitenfläche ausgebildeten Entlüftungsöffnung 5b in Verbindung steht. Wenn die linke und rechte Formkastenhälfte 4 zusammengebaut sind, bilden sie einen Hohlraum 6a . Eine Folie 7 mit einer Sandzuführöffnung 7a wird auf dem Formkasten 6 so £mgeordnet, daß die SaAdzuführöffnungen 7a im wesentlichen mit einer Sandzuführöffnung 6b des Formkastens 6 ausgerichtet ist. Die Entlüftungsöffnungen 3, 4b und 5b sind mit Verschlußstopfen 8 versehen, sodaß ausschließlich Luft durch diese Entlüftungsöffnungen fließen kann. Eine an dem Formkasten 6 befestigte Verbindungsleitung 9 steht mit der Sandzuführöffnung 6b in Verbindung und ist mit einem Vorratsbehälter 11 über einen Schieber 10 verbunden. Eine Saugleitung 12 ist mit dem einen Ende der Vakuumkammer 2 und mit ihrem anderen Ende mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden. Der Formsand 13 enthält einen gasaushärtbaren Binder.

Die so aufgebaute Vorrichtung.(siehe Fig. 1) umfaßt eine Folie 7, die den Formkasten 6 abdeckt und vorher auf der' Oberseite des Saugkastens 1 angeordnet wurde, wobei die Sandzuführöffnung 7a der Folie 7 mit der Sandzuführöffnung 6b des Formkastens 6 ausgerichtet ist, die Verbindungsleitung 9, die mit dem Vorratsbehälter 11 über dem Schieber 10 in Verbindung steht, auf der Oberseite des Formkastens 6 angeordnet ist, sodaß sie mit der Sandzuführöffnung 6b in Verbindung steht, woraufhin dann der Hohlraum 6a des Formkastens mittels der Saugleitung 12, der Vakuumkammer 2 und den Entlüftungsöffnungen 3 evakuiert wird, wenn die mit der Saugleitung 12 verbundene Vakuumpumpe betätigt wird, wobei die Folie an der Außenfläche des Formkastens 6 aufgrund des Unterdrucks anhaftet,und dadurch der Formsand 13 aus dem Vorratsbehälter 11 in den

Hohlraum 6 a über die Verbindungsleitung 9 eingebracht wird, wenn der Absperrschieber 10 geöffnet wird.

Daraufhin wird dann die Vakuumpumpe angehalten und nachdem Schließen des Absperrschiebers 10 werden der Vorratsbehälter 11 und die Folie 7 von dem Formkasten >6 entfernt- Der Saugkasten 1 und der Formkasten 6 sind mit Paßstiften und Paßöffnungen versehen. Nach dem Anordnen einer Platte 14 auf dem oberen mittleren Teil des den Hohlraum 6a füllenden Sandes 13 wird ein Abdeckteil 17 mit einer Aussparung 15 an seiner unterexi Flüche und einer mittleren Gaszuführöffnung 16 auf der Oberseite des Formkastens 6 so angeordnet , daß es den Formsand 13 abdeckt, wie man aus Fig. 2 sieht.

Darauffolgend wird die Folie 7 zur Abdeckung des Formkastens 6 und das Abdeckteil 17 so angeordnet, daß die Gaszuführöffnung 7b im wesentlichen mit der Gaszuführöffnung 16 des Abdeckteils 7 ausgerichtet ist. Eine umgekehrt U-förmige Kappe 21, die mit einem Aushärtgasbehälter 20 über ein Absperrventil 18 und eine Leitung 19 verbunden ist, wird auf der Folie 7 so angeordnet, daß sie die Gas zufüh-röf fnung 7b bedeckt.

Darauffolgend wird das Absperrventil 18 geöffnet und die Vakuumpumpe in Betrieb genommen, sodaß das Innere des Formkastens über die Saugleitung -12 und die Vakuumkammer 2 evakuiert wird, sodaß das Aushärtgas in den Aushärtgasbehälter 20 über die Leitung 19, das Absperrventil 18, die Kappe 21 und die Gaszuführöffnung 16 in die Aussparung 15 gesaugt wird. Das Gas wird dann mittels dem Teil bzw. der Platte 14 verteilt und mittels einer nicht dargestellten Geruchsneutralisierung durch den Formsand 13 in den Formkasten 6 und dann durch die Entlüftungsöffnungen 3 durch die Vakuumkammer 2 und die Saugleitung 12 abgeführt. Das Aus-

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härtgas fließt auf diese Weise eine bestimmte Zeitdauer durch den Formsand 13 in den Formkasten 6, um den Formsand auszuhärten. Darauf wird das Absperrventil 18 geschlossen und die Kappe 21 von der Oberseite der Abdeckung 17 genommen. Darauffolgend wird die Vakuumpumpe erneut gestartet , um das Restgas ' in den Sand 13 durch die Entlüftungsöffnungen 13, die Vakuumkammer 2 und die Saugleitung 12 zu entfernen.

In der dargestellten Ausführungsform werden der Formkasten 6 und die Abdeckung 17 mit einer Folie 7 umgeben, um irgendein Austreten von Luft zu verhindern. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Anordnung der Folie nicht wesentlich ist und die Aushärtung der Form auch ohne eine derartige Folie stattfinden kann. Es ist ebenfalls möglich, die Folie 7 direkt auf den Formkasten 6 anzuordnen und die Kappe 21 auf dem Formkasten zu befestigen, wodurch das Abdeckteil 17 und die Platte 14 entfallen können.

Das Verfahren zur Zuführung der Formsandes, wie in Fig. 1 dargestellt, kann durch das in Fig. 3 dargestellte Verfahren ersetzt werden."Nach der Druckverminderung in einem Tank 33 mittels Schließen des Absperrventils 31 wird eine Vakuumpumpe 32 gestartet, woraufhin dann das Absperrventil 31 zu evakuieren des Hohlraums des Formkastens 6 durch die Saugleitung 12, die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungsöffnungen 3 geöffnet wird. Darauf wird der Formsand 13 von dem Vorratsbehälter 11 zur Ausfüllung jedes kleinen Raums und jeder Ecke des Hohlraums 6a zugeführt.

Es ist ebenfalls möglich, das Sandfüllverfahren von Fig. 4 statt des Verfahrens von Fig. 1 zu verwenden. In Fig. 4 wird der Tank 33 mittels des Vakuumpumpe

nach Schließen des Absperrventils 31 und 31a evakuiert. Dann wird das Absperrventil 31, 31a geöffnet und so der Hohlraum 6a von der oberen Seite von einer Kammer 36 und die Entlüftungsöffnungen 35 und von der unteren Seite durch die Vakuumkammer 2 und die Entlüftungsöffnungen 3 evakuiert, woraufhin der Formsand von dem Vorratsbehälter 11 durch die Sandzuführöffnung 36 zugeführt wird. In diesem Fall kann der Formkasten 6 auch dann mit Formsand gleichmäßig gefüllt werden, wenn die Form so ist, daß das Füllen mit Formsand in den oberen und unteren Abschnitten schwierig wäre, da der Hohlraum 6a von den oberen und unteren Seiten evakuiert wird.

Aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist ersichtlich, daß eine unerwünschte Ausgabe von Formsand und Aushärtgas gewöhnlich vermieden wird, wobei ebenfalls Spannvorrichtungen für den Formkasten 6 entfallen können, da das Einbringen des Formsands und das Aufbringen des Aushärtgases mittels der Saugwirkung erreicht werden. Aus dem gleichen Grund ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung von weniger kostspieligen Holzkästen.

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Leerseite

Claims

β # β β HOFFMANN · läiTliE A'PA-RTNKR- 31334 PATHNTANWAt-TE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . Dl PL.-ING. W. EITLE · DR. RE R. NAT. K.HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 ■ D-8000 MÖNCHEN 81- . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE) 35433 Sintokogio Ltd., Nagoya / Japan Verfahren zur Herstellung einer Gießform PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer

Gießform aus einem, einen gasaushärtbaren Binder enthaltenden Formsand, der aus einem Vorratsbehälter durch eine Sandzuführöffnung eines Formkastens in einen Hohlraum des Formkastens eingeführt wird, woraufhin das Aushärtgas durch den Formsand fließt und ihn zum Aushärten durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Schließen der Sandzuführöffnung (7a, 6b) Luft aus dem Hohlraum (6a) des Formkastens (1) zum Evakuieren bis auf einen negativen Druck absaugt,

- man die Sandzuführöf fnung (7a, 6b) zum Zuführen von Formsand (13) aus dem Vorratsbehälter (11) zum Hohlraum (6a) zum Füllen des Hohlraums (6a) öffnet,

- man einen Aushärtgasbehälter (20) mit dem Hohlraum (6a) verbindet,

- man den Druck in dem Hohlraum (6a) bis zu einem negativen Druck vermindert, und

- man das Aushärtgas von dem Aushärtgasbehälter (20) absaugt, wobei es durch den Formsand fließt und ihn zum Aushärten durchdringt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß

- man vor dem Absaugen der Luft aus dem Hohlraum (6a) des Formkastens (1) zum Evakuieren des Hohlraums (6a) bis zu einem negativen Druck eine flexible Folie (7)mit einer Sandzuführöffnung (7a) um den Formkasten (1) so legt, daß der Formkasten bedeckt ist und die Sandzuführöffnung (7a) der Folie mit der Sandzuführöffnung (6b) des Formkastens ausgerichtet ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Form-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- man nach dem Füllen des Hohlraums (6a) mit Formsand (13) ein Abdeckteil (14) mit Gaszuführöffnungen auf die Sandzuführöffnung (6a) legt, - man die Gaszuführöffnung mit einem Aushärtgasbehälter (20) verbindet, man den Druck in dem mit Formsand (13) gefüllten Hohlraum (6a) bis zu einem negativen Druck vermindert, und

- man das Aushärtgas von dem Aushärtgasbehälter (20) ansaugt und es durch den Formsand fließen läßt, wobei es dem Formsand zum Aushärten durchdringt.

4. Verfahren zur Herstellung einer Form nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

T - man nach, dem Anordnen des Abdeckteils (14) mit den Gaszuführöffnungen auf der Sandzuführöffnung (6b) eine Folie mit einer Gaszuführoffnung auf dem Formkasten anordnet, um letzteren zu bedecken, wobei die Sandzuführöffnung (6a) des Formkastens im wesentlichen mit der Gaszuführöffnung ausgerichtet ι ist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Form aus einem, einen gasanshärtbaren Binder enthaltenden Formsand , der aus einem Vorratsbehälter durch eine Sandzuführöffnung eines Formkastens in einen Hohlraum des Formkastens eingeführt wird, woraufhin das Aushärtgas durch den Formsand fließt und ihn zum Aushärten durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß

- man den Hohlraum (6a) mit einem Tank (33) mittels eines Absperrventils (31) verbindet, man das Absperrventil (31) schließt und den Tank (33) bis zu einem negativen Druck evakuiert, man das Absperrventil (31) öffnet, um den Formsand (13) aus dem Vorratsbehälter (11) in den Hohlraum des Formkastens einzuführen,.

- man einen Aushärtgasbehälter mit dem Hohlraum verbindet,

- man das Absperrventil (31) schließt"und den Tank

(33) zu einem negativen Druck evakuiert, und

- man das Absperrventil (31) zur Einführung des Aushärtgases von dem Aushärtgasbehälter in den Hohlraum (6a) öffnet, um das Aushärtgas durch den Formsand strömen zu lassen und ihm zum Aushärten zu durchdringen.

6. Verfahren zur Herstellung einer Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- man nach dem Füllen des Hohlraums (6a) mit Formsand ein Abdeckteil (14) mit Gaszuführöffnungen auf der Formsandzufuhröffnung (7a) anordnet,

- man die Gaszuführöffnung mit dem Aushärtgasbehälter (20) verbindet, man das Absperrventil (31) schließt, man den Tank (33) nach dem Schließen des Absperr- ' ventils (31) evakuiert, und

- man das Absperrventil (31) öffnet, um Aushärtgas von dem Aushärtgasbehälter (20) in den Hohlraum (6a) und durch den Formsand (13) strömen zu lassen, damit es den Formsand zum Aushärten durchdringt.

7. Verfahren zur Herstellung einer

Form .nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Evakuieren des Hohlraums (6a) von der oberen und unteren Seite des Hohlraums durchgeführt wird, um eine gleichförmige Beladung mit Formsand im oberen und unteren Teil des Hohlraums (6a) zu erreichen.

8. Verfahren zur Herstellung einer

Form nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (33) mit den oberen und unteren Abschnitten des Hohlraums (6a) verbunden ist, wodurch die oberen und unteren Abschnitte des · Hohlraums (6a) gleichförmig mit Formsand (13) gefüllt werden.

9. Verfahren zur Herstellung einer

Form nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten an seinem oberen Abschnitt mit einer oberen, mit dem Tank (33) über ein erstes Absperrventil in Verbindung stehender Vakuumkammer und an seinem unteren Abschnitt mit einer mit dem Tank über ein zweites Absperrventil in Verbindung stehenden Vakuumkammer verbunden ist, daß die obere Vakuumkammer (34) eine mit dem oberen Abschnitt des Hohlraums (6a) verbundene

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Entlüftungsöffnung (35) aufweist, während die untere Vakuumkammer (2) eine mit dom unteren Abschnitt des Hohlraums (6a) verbundene Entlüftungsöffnung (3) aufweist, wodurch das im Hohlraum (6a) erzeugte Vakuum von der oberen und unteren Seite des Hohlraums (6a) erzeugt wird. '