DE2842912C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Sandgießformen o.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Sandgießformen oder dgl., bei denen zunächst eine zum Ausformen einer Gießform ausreichende Menge an Formmasse in eine

Speicherkammei eingebracht ur.u der Drack in einem das Modell enthaltenden Füllraum eines Formkastens unter den Atmosphärendruck herabgesetzt wird, worauf die Formmasse aus der Speicherkammer in den Füllraum über dem Modell unter gleichzeitiger Verdientung eingebracht wird.

Eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung ist aus der DE-AS 26 53 788 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist ein die Speicherkammer bildender Sandbehälfpr vorgesehen, an dessen unterem Ende ein ι ο rostartiger Schiebeverschluß vorgesehen ist, der die Speicherkammer gegenüber dem darunter liegenden, außen durch den Formkasten begrenzten und das Modell enthaltenden Füllraum abgrenzt. Ein die Modellplatte tragender Rahmen des Pressentisches der is Vorrichtung weist eine Reihe von Luftauslaßöffnungen auf, die in eine Unterdruckkammer unterhalb der Modellplatte münden. Außerdem kann der Formkasten oben und unten durch hohle Füilrahmen ergänzt sein, die ebenfalls an die Vakuumkammer angeschlossen sind und in dem Füllraum mündende Luftauslaßöffnungen aufweisen. Bevor der Verschluß geöffnet wird, wird auf diese Weise der Druck in dem das Model' enthaltenden Füllraum unter den Atmosphärendruck herabgesetzt Auf der in der Speicherkammer befindlichen Sandmasse lastet der Außenatmosphärendruck, so daß bei öffnen des Verschlusses die Sandmasse aufgrund der Druckdifferenz in den Füllraum eingeschossen wird.

In ähnlicher Weise arbeiten auch andere bekannte Vorrichtungen, bei denen der Druck im Füllraum vor dem Einlassen der Sandmasse herabgesetzt werden kann. Bei einer bekannten Vorrichtung ist ein zweiteiliger Kernkasten vorgesehen, der über eine Füllöffnung im Bereich seiner Trennebene an eine Speicherkammer für die Sandmasse angeschlossen ist. Im Anschlußbereich ist ein die Verbindung trennendes Schieberventil vorgesehen. An die eine Kernkastenhälfte schließt sich eine Unterdruckkammer an, die in Abhängigkeit von der Stellung des Schieberventils zur Wirkung gebracht werden kann (vergl. DE-OS 27 49 127). Als Verschluß zwischen Speicherkammer un'i Füllraum können auch selbsttätig schließende Sandauslaßdüsen dienen. Auch kann eine, mechanische Verdichtung im Vakuum mit Hilfe eines oder mehrerer Preßstempel vorgesehen sein (vgl. DE-OS 25 54 414).

Es ist auch bekannt die Speicherkammer zur Außenatmosphäre hin abzudichten, bevor die Sandmasse in den Füllraum eingeschossen wird, der seinerseits mit einer Vakuumquelle in Verbindung steht (vergl. DE-OS 27 27 297). Bei einer Betriebsweise dieser bekannten Vorrichtung wird die in der Speicherkammer befindliche Sandmasse, die ein Bindemittel enthält, durch Hindurchsaugen von Luft verdichtet und zum Zusammenbacken gebracht. Dadurch kann die ganze Vorrichtung so gewendet werden, daß die Speicherkammer mit ihrem offenen Ende nach unten weist. Anschließend wird die kohäsive Sandmasse mit Hilfe eines Druckluftimpulses aus der Speicherkammer in den Füllraum geschossen- Bei einer anderen Betriebsweise der Vorrichtung wird die Sandmasse aus einer Speicherkammer in eine zweite Speicherkammer nach oben gedrückt. Damit die Sandmasse in der oben liegenden Speicherkammer verbleibt, wird wiederum Luft durch den porösen Boden der ersten Speicherkammer und durch die Sandmasse gesaugt, so daß die Sandmasse wiederum einen kohäsiven Zustand erhält. Danach wird die erste Speicherkammer entfernt und statt dessen der Fo/.flkasten mit dem Modell in den freigewordenen Raum eingefahren, worauf die Sandmasse in den Füllraum eingeschossen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen sowie eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, mit deren Hilfe ohne eigentlichen Schießvorgang und ohne mechanische Preßstempelverdichtung eine relativ hohe homogene Verdichtung der Füllmasse über dem Modell erreicht und eine fehlerfreie Ausformung der Formoberfläche bei blasenfreier Herstellung der Sandform ermöglicht wird. Durch Vermeidung des Einschießens sollen die bisher üblichen hohen Verschleißerscheinungen an den Dichtflächen und den Absaugkanälen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Weiterbildung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß nach hermetischer Abdichtung der Druck auch in der Speicherkammer unter den Atmosphärendruck herabgesetzt wird, wonach unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes in der Speicherkammer und in dem Füllraum des Formkastens die Formmasse unter Ausnutzung der Schwerkraft aus der Speicherkammer in den Füllranm überführt wird.

Hierdurch wird ausgeschlossen, daß mit dem Obergang der Formmasse aus dem Speicherraum in den Füllraum Luft mitgerissen wird und in den Füüraum ein Gemisch aus Luft und Formmasse gelangt Dadurch wird eine wesentlich gleichförmigere und genauere Ausformung und Verdichtung gerade in den der Modelloberfläche nahen Bereichen der Sandform erreicht Weiterhin wird ausgeschlossen, daß noch während des Füllvorganges der Druck im Füllraum wieder ansteigt, etwa auf Atmosphärendruck. Selbst bei kompliziertem Modell und engen Durchgängen im Füllraum wird dabei weiterhin verhindert, daß sich bereichsweise im Füllraum beim Füllen ein Gegendruck aufbauen kann. Allein unter Ausnutzung der Schwerkraft wird bei dem neuen Verfahren während des Füllvorganges somit eine wesentlich dichtere Sandpakkung über dem Modell erreicht, als dies mit den bekannten Verfahren möglich ist Die wesentlich dichtere und über den ganzen Füllraum gleichmäßigere Packung der Sandmasse oder Formmasse gewährleistet auch eine wesentlich genauere Ausformung auch feinerer und tieferer Konturen des ModeMs.

Da sowohl die Formmasse als auch der Füllraum und der Speicherraum vor Beginn des Füllvorganges evakuiert sind, kann während des Füllvorganges — trotz Aufrechterhaltung des Unterdruckes — die Verbindung zwischen Speicherraum und Füllraum einerseits und Unterdruckquelle vorübergehend unterbrochen werden, ohne daß sich der Unterdruck in diesen Räumen während des Füllvorganges ändert. Dadurch wird eine andauernde Absaugung mit der damit verbundenen hohen Korrosion oder Erosion der Dichtungen und Leitungen vermieden.

Bei Formmassen mit aushärtenden oder härtbaren Bindern, insb. Kunststoffbindern, reicht häufig die auf diese Weise erzielte Verdichtung völlig aus, so daß eine zusätzliche Verdichtungsmaßnahme in diesen Fällen entbehrlich ist

Eine zusätzliche Verdichtung kann man auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die wesentlich unter dem Atmosphärendruck liegenden Drücke in der Speicherkammer und dem Füllraum des Formkastens vor und während des Überführens der Formmasse auf vorbestimmte unterschiedliche Werte gebracht und gehalten werden, wobei der Druck im Füllraum auf den niedrigeren Wert eingestellt wird. Trotz Unterdruck

' kann so eine Druckdifferenz zur weiteren Verdichtung der Formmasse ausgenutzt werden.

Man kann aber auch den Almosphärendruck zur Beschleunigung der Sandmasse während des Füllvorganges in vorteilhafter Weise dadurch ausnützen, daß man unter Aufrechterhaltung der hermetischen Abdichtung von Speicherkammer und Füllraum des Formkastens gegenüber der Außenatmosphäre die Formmasse bei ihrer Überführung in den Füllraum durch Beaufschlagung mit einem Atmosphärendruck entsprechenden Druck zusätzlich beschleunigt.

Statt dessen kann es auch vorteilhaft sein, daß man nach Überführung der Formmasse in den Füllraum des Formkastens die Formmasse zusätzlich unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes über dem Modell durch Beaufschlagung mittels Preßstempels weiter verdichtet.

Um die Vorteile der sehr genauen scharfen Ausformung der Konturen auch beim Entformen nicht zu beeinträchtigen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen. daß nach dem Füllen und Verdichten und ggf. nach weiterer Behandlung der verdichteten Formmasse das Modell und die Gießform unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes zunächst voneinander getrennt werden, bevor der Unterdruck aufgehoben wird.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung hinsichtlich einer zum Ausführen des Verfahrens geeigneten Vorrichtung wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 6 diese Vorrichtung dahingehend weitergebildet, daß der Zwischenspeicher als Druckschleuse ausgebildet ist und auf seiner Füllseite einen luftdicht abschließenden Verschluß aufweist, und daß sowohl eine den in üblicher Weise ausgebildeten Formkasten aufnehmende Verdichtungskammer als auch der Zwischenspeicher über eine Verbindungseinrichtung mit der Einrichtung zum Erzeugen eines gegenüber dem Atmosphärendruck wesentlich erniedrigten Druckes sowohl bei geschlossenem als auch bei offenem Verschluß zwischen Füllraum und Zwischenspeicherverbindbarist.

Auf diese Weise hat man es in der Hand, sowohl den als Druckschleuse wirkenden Zwischenspeicher als auch den Füllraum bzw. die den Formkasten aufnehmende Verdichtungskammer einzeln und gemeinsam, d. h. bei geschlossenem wie bei offenem Verschluß zwischen Füllraum und Zwischenspeicher, einem Unterdruck auszusetzen, wobei diese Unterdrücke unterschiedlich sein können.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn nur die den Formkasten aufnehmende VerdichtungskamiTui mit der Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdruckes verbindbar ist, während der zwischen der Verdichtungskammer und der Speicherkammer des Zwischenspeichers angeordnete betätigbare Verschluß zwar für die Formmasse undurchlässig, für die Luft aber durchlässig ausgebildet ist. Hierdurch läßt sich der Unterdruck in dem Zwischenspeicher über die den Formkasten aufnehmende Verdichtungskammer erzeugen. Da der Verschluß, der als Lamellen- oder Jalousieverschluß ausgebildet sein kann, eine Strömungsdrossel darstellt, ergibt sich eine bestimmte Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen, wobei der höhere Druck in der Speicherkammer vorherrscht. Diese Druckdifferenz kann zur Beschleunigung der Formmasse während des Füllvorganges ausgenutzt werden.

Es können aber auch beide Räume direkt mit der Unterdruckquelle über eine Verbindungseinrichtung verbunden sein, die einen Bypaß zwischen der Einrichtung zum Erzeugen des Unterdruckes und dem Kopfraum der Speicherkammer des Zwischenspeichers aufweist, in dem eine einstellbare Drossel zur Veränderung des Durchtrittsquerschnittes vorgesehen ist. Auf diese Weise läßt sich ebenfalls ein unterschiedlicher Druckwert beim Evakuieren der verschiedenen Räume erzielen.

Für den Fall, daß die Füllmasse zusätzlich mechanisch verdichtet werden soll, kann ein Stempelpreßkopf und der Zwischenspeicher in einem gemeinsamen, als Unterdruckkammer ausgebildeten Gehäuseteil angeordnet sein, so daß diese wahlweise abwechselnd in Stellung über der Verdichtungskammer verbringbar sind. Auf diese Weise läßt sich ohne Unterbrechung des Vakuums nach Einfüllen des Sandes die mechanische Verdichtungseinrichtung auf einfache Weise zur Wirkungbringen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im senkrechten Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung.

F i g. 2 und 3 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 die Vorrichtung in von der Offenstellung oder Ruhestellung gemäß F i g. 1 abweichenden Arbeitsphasen.

Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. I. teilweise im Schnitt, mit Blick in Richtung der Zuführungsförderbahn für die Formkästen,

Fig.5 im größeren Maßstabe und im Ausschnitt die hermetische Abdichtung im Bereich unterhalb des Modells im Querschnitt,

Fig. 6 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 5 die Abdichtung im Bereich oberhalb des Modells und

Fig. 7 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 5 die Abdichtung im Bereich des Schiebers.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 weist einen Zubringungsförderer 2 für die Formmasse auf, der diese in einen Trichter 3 einfüllt. Dem Trichter 3 ist auf der Ausgangsseite 41 ein luftdicht abschließender Verschluß 43 in Form eines Schiebers zugeordnet, der durch eine Betätigungseinrichtung 45 zwischen der Offenstellung nach Fig. 1 in seine Schließstellung nach Fig. 2 entsprechend dem Doppelpfeil 44 verschoben werden kann. In der Schließstellung nach F i g. 2 wirkt der Verschluß 43 mit entsprechenden Dichtungen 115 (vergl. F i g. 7) zusammen.

Auf einem Fundament 4 ist ein Maschinenbett 5 für die Vorrichtung 1 befestigt, das über entsprechende Säulen 6 die gestellfesten Teile der Vorrichtung unterstützt. Zwischen den Säulen 6 führt eine horizontale Förderbahn 7 durch die Vorrichtung, welche entsprechend dem Doppelpfeil 8 leere Formkästen 9 in die durch den Kasten 10 angedeutete Aufnahmestellung innerhalb der Vorrichtung zuführt bzw. ausgeformte Formkästen 11 nach links in Fig. 1 abführt. Die Formkästen weisen an ihrer Unterseite übliche Zentrieröffnungen 12 für das Eintreten von Zentrierstiften 15 an dem das Modell 14 unterstützenden Modellträger 13 auf. Im dargestellten Beispiel wird das Modell 14 von den Zentrierstiften 15 auswechselbar unterstützt. Der Modellträger 13 ist ringförmig ausgebildet. Er kann im dargestellten Beispiel senkrecht zu der Zeichenebene der F i g. 1 aus der Vorrichtung ausgefahren werden (vergl, F i g. 4). Zu diesem Zweck liegt der Modellträger 13 lose auf nach innen ragenden Fingern 17 eines Tragrahmens 16 auf. Der Tragrahmen weist auf

Schienen 19 abstützbare Laufrollen 18 auf. Die Schienen sind auf Konsolen 20 an den Säulen 6 abgestützt. Die Verschiebung des Tragrahmens 16 in Richtung des Doppelpfeiles 91 in F i g. 4 erfolgt mit einer Verschiebeeinrichtung, von der lediglich ein Stangenabschnitt 90 gezeigt ist. Das Ein- und Ausfahren des Modellträgers 13 kann zur Erleichterung des Auswechselns des Modells 14 oder dazu dienen, daß, wie dies in Fig.4 gt-/.eigt ist, die Vorrichtung abwechse'nd zum Ausformen von Oberkästen und Unterkästen eingesetzt wird. In Fig.4 sind die unterschiedlichen Modellträger mit 13a und 136 und die unterschiedlichen Modelle mit 14a, 146 bezeichnet.

Der Modellträger 13 weist auf seiner Unterseite Zentrierausnehmungen 21 für das Eindringen von Zentrierstangen 22 auf, die in senkrechter Richtung entsprechend dem Doppelpfeil 19 mit Hilfe von Druckmittelzylindern 23 verschoben werden können. Dabei ist die Anordnung zweckmäßigerweise so getroffen, daß die Zentrierstangen 22 elastisch vorge- m spannt sind und bei Überschreiten eines vorbestimmten Widerstandes nachgiebig in die Druckmittelzylinder 23 zurückgedrängt werden können. Es ist jedoch auch eine positive Steuerung der Bewegung der Zentrierstangen 22 möglich. Die Druckmittelzylinder 23 sind gemeinsam an einem Tisch 24 befestigt, der einen entsprechend dem Doppelpfeil 30 mittels der Kolbenstange 25 eines Druckmittelzylinders 26 auf und ab bewegbaren Boden Verschluß 27 trägt. Der Bodenverschluß 27 ist so ausgebildet, daß er in das untere offene Ende des Modellträgers 13 unter umfänglicher hermetischer Abdichtung mittels einer Schiebedichtung 32 teleskopartig einschiebbar ist. An seiner oberen Stirnseite weist der Bodenverschluß 27 Mitnehmerzapfen 28 auf, die in entsprechende Ausnehmungen an der Unterseite des Modells 14 eintreten können.

Der Modellträger 13 ist im Bereich seines oberen Randes gemäß F i g. 6 so ausgebildet, daß er bei Mitnahme durch die nach oben fahrenden Zentrierstangen 22 den in der Betriebsstellung befindlichen Formkasten 10 mit radialem Spiel teleskopartig übergreifi und mit seinem oberen Rand elastisch an eine Ringdichtung angedrückt wird, die an der Unterseite eines Gehäuseteils 82 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuseteil 82 eine nach unten offene Ringnut 111 eingearbeitet, in die ein Dichtungsring 112 eingelegt ist.

Der gestellfest ausgebildete Gehäuseteil 82 trägt den Fülltrichter 3 und den Verschluß 43. Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Dichtung 53 eine zentrale Ausnehmung in dem Gehäuseteil 82 umgibt. Die die Ausnehmung umgebende Begrenzungswand weist eine Innenschulter 110 (Fig. 6) auf, auf der sich über radiale Arme 52 ein Füllrahmen 50 abstützt, der aus der Stellung nach Fig. 1 entsprechend dem Doppelpfeil 51 durch den Formkasten 10 angehoben werden kann. In der Stellung nach F i g. 1 des Füilrahmens 50 liegt dessen obere Ringfläche in Höhe der Mündungsebene 48 eines Zwischenspeichers 40. Der Zwischenspeicher 40 ist entsprechend dem Doppelpfeil 56 in dem Gehäuseteil 82 in horizontaler Richtung mittels der Kolbenstange des Druckmittelzylinders 57 verschiebbar, der außen an dem Gehäuseteil 82 befestigt ist. Das untere Ende des Zwischenspeichers 40 ist schneidenartig ausgebildet. Im Abstand oberhalb dieses unteren Endes ist in dem Zwischenspeicher 40 ein betätigbarer Verschluß 46 angeordnet, der als Lamellen- oder Jalousieverschluß ausgebildet sein kann. Der Verschluß ist dabei zweckmäßigerweise so angeordnet und ausgebildet, daß er in der Schließstellung für die Formmasse 47 in dem Zwischenspeicher 40 undurchdringlich, für Luft aber durchlässig ist. Oberhalb des Verschlusses 46 ist eine Speicherkammer 81 begrenzt, die zu dem Fülltrichter 3 hin durch den Verschluß 43 abgedichtet werden kann. Zwischen dem oberen Rand des horizontal verschiebbaren Zwischenspeichers 40 und der Deckenwand des Gehäuseteils 82 kann eine Schiebedichtung 116(Fi g. 7) vorgesehen sein.

Aufgrund der beschriebenen Ausbildung ist der Zwischenspeicher 40 eine Druckschleuse, deren Funktion weiter unten erläutert wird. In dieser Druckschleuse befindet sich oberhalb der eingefüllten vorbestimmten Menge an Formmasse 47 ein freier Kopfraum 81.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist eine mechanische Vorrichtung zur Nachverdichtung vorgesehen. Im dargestellten Beispiel ist diese in Form eines mehrere Stempel umfassenden Stempelpreßkopfes 55 ausgebildet Diesei lsi ZüSäii'iiiicN iliii dem Zwischenspeicher 40 zu einer entsprechend dem Pfeil 56 in dem Gehäuseteil 82 verschiebbaren Einheit zusammengefaßt. In Fig. 1 befindet sich der Stempelpreßkopf 55 außerhalb der Fluchtungsstellung mit der lotrechten Achse 85 der Vorrichtung in seiner Ruhestellung. Fig.3 zeigt den Stempelpreßkopf 55 dagegen in seiner Betriebsstellung. Es ist ersichtlich, daß der Zwischenspeicher 40 und der Stempelpreßkopf 55 abwechselnd in Fluchtung mit der Achse 85 in die Betriebsstellung gebracht werden können.

Die Vorrichtung arbeitet mit Unterdruck.

Zu diesem Zweck ist die Basis 5 als großvolumiger Unterdruckbehälter ausgebildet, der an die Vorrichtung über die bei 6a hohl ausgebildeten Säulen 6 in Verbindung steht. Die hohlen Säulen münden am oberen Ende in das Innere des als Unterdruckkammer ausgebildeten Gehäuseteils 82. Wie aus F i g. 4 hervorgeht, ist der Gehäuseteil 82 im Inneren in drei Kammern unterteilt, nämlich einer zentralen Kammer 120 und zwei seitlichen Kammern 121 und 122. Die zentrale Kammer 120 ist von den anderen Kammern durch die beiden Längswände 123 und 124 und gemäß Fig. 1 an einem Stirnende zusätzlich durch eine Wand 125 getrennt. In der zentralen Kammer 120 sind der Zwischenspeicher 40 und der Stempeipreßkopf 55 verschieblich angeordnet. Die beiden seitlichen Kammern 121, 122 stehen über die hohen Säulen 6 mit der hohlen Basis 5 der Vorrichtung in Strömungsverbindung. Sie sind nach außen und zur zentralen Kammer

120 hermetisch abgedichtet. Durch die Querwand 125 (Fig. 1) ist eine Anschlußkammer 128 gebildet, über welche die Basis 5 und die beiden äußeren Kammern

121 und 122 mittels Anschlußstutzen 71 und entsprechend dem Pfeil 72 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle in ständiger Verbindung stehen.

Zur Erzeugung eines Unterdruckes auch in der zentralen Kammer 120 sind im dargestellten Beispiel an den Trennwänden 123 steuerbare Ventileinrichtungen 130, 131 vorgesehen. Diese weisen einen in der betreffenden Außenkammer mündenden Stutzen 132 und ein von außen steuerbares Ventil 133 auf, welches über einen Anschlußstutzen und eine entsprechende Öffnung in den Trennwänden 123,124 mit der zentralen Kammer 120 in Verbindung steht Da in der Stellung nach F i g. 1 zwischen dem Füllrahmen 50 und dem die Ringdichtung 53 tragenden Rand an der Unterseite des Gehäuseteils 82 eine freie ringförmige Strömungsverbindung zwischen der zentralen Kammer 120 und einer

darunter liegenden Verdichtungskammer 80 besteht, die bei angehobener Stellung der Teile der Vorrichtung gemäß F i g. 3 nach außen abgedichtet ist, entsteht beim öffnen der Ventile 133 nicht nur in der zentralen Kammer 120, sondern auch in der darunter liegenden Verdichtungskammer schlagartig ein Unterdruck, der dem Unterdruck in den außenliegenden Kammern 121 und 122 entspricht. Da der Verschluß 46 für Luft durchlässig ist, greift der Unterdruck in der Verdichtungskammer 80 auch durch den sich in der Schließstellung nach F i g. 1 befindlichen Verschluß 46 in das Innere des Zwischenspeichers 40, der zuvor nach außen durch den Verschluß 43 abgedichtet worden ist.

Anstelle der Unterdruckverbindung über den luftdurchlässigen Verschluß 46 kann der Zwischenspeicher 40 mit der Anschlußkammer 128 über eine Bypaß-Leitung 74 verbunden sein, die als flexibler Unterdruckschlauch ausgebildet ist und im Kopfraum 81 des Zwischenspeichers mündet. In dieser Bypaß-Leitung ist eine von außen einstellbare Drossel 75 zur Veränderung des Durchtrittsquerschnittes vorgesehen. Damit können der zeitliche Verlauf der Evakuierung und der Endwert des Unterdruckes im Kopfraum 81 des Zwischenspeichers 40 genau gesteuert werden.

Eine bevorzugte Ausführung der hermetischen Schiebedichtung 32 zwischen dem Bodenverschluß 27 und dem Modellträger 13 ist in F i g. 5 gezeigt. In einer nach unten offenen Ausnehmung 100 des Modellträgers 13 sind hintereinander und unter Zwischenschaltung eines Abstandsringes 102 eine Lippendichtung 101 und ein Ringdichtungselement 103 angeordnet und über Spannring 104 und Spannschrauben 105 zusammengespannt, so daß beide Dichtungen mit der entsprechend bearbeiteten Umfangsfläche 31 des Bodenverschlusses 27 unter Vorspannung zusammenwirken. Im Bereich des Verschlusses 43 erfolgt die hermetische Dichtung entsprechend F i g. 7 unter Mitwirkung des Druckes der Außenatmosphäre, der dann, wenn die zentrale Kammer 120 dem Vakuum ausgesetzt wird, schlagartig gegen den Dichtungsring 115 gepreßt wird.

Die Ringdichtung 116 zwischen dem oberen Ende des Zwischenspeichers 40 und der Deckenwand des Gehäuseteils 82 ist von Bedeutung vor allem in der Stellung der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, und zwar dann, wenn es wünschenswert ist, daß bei geschlossenem Verschluß 46 im Kopfraum 81 der Unterdruck nicht so stark ist, wie in der Verdichtungskammer 80 und den beiden äußeren Kammern 121 und 122 des Gehäuseteils 82. Die zwischen dem Kopfraum 81 und der Verdichtungskammer 80 herrschende Druckdifferenz wird zur Beschleunigung der Füllmasse 47 ausgenutzt, wenn der Verschluß 46 gemäß Fig.2 geöffnet wird, wobei wie die F i g. 2 zeigt, der Unterdruck sowohl in der Verdichtungskammer 80 als auch im Kopfraum 81 des Zwischenspeichers aufrechterhalten bleibt. Diese Druckdifferenz ist nicht mehr erforderlich, wenn der Zwischenspeicher 40 aus seiner Betriebsstellung nach F i g. 2 in die Ruhestellung nach F i g. 3 verschoben wird. In F i g. 3 liegt vielmehr im Wirkbereich des Stempelpreßkopfes 55 der volle Unterdruck der Vorrichtung vor.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist aus der vorhergehenden Beschreibung und den Darstellungen in den Figuren ohne weiteres ersichtlich. In F i g. 1 ist der ausgeformte Formkasten 11 aus der Vorrichtung auf die Führungsbahn 7 abgeschoben worden und ein leerer Formkasten 10 in die Aufnahmestellung gebracht. Eine bestimmte Menge zn Füllmasse 47 ist in den Zwischenspeicher 40 eingefüllt worden. Gemäß Fig.4 kann das zu dem Formkasten 10 gehörende Modell in die Fluchtungsstellung entlang der senkrechten Achse 85 der Vorrichtung eingefahren worden sein. In der zentralen Kammer 120, dem Zwischenspeicher und allen anderen Teilen herrscht Atmosphärendruck, während in den seitlichen Kammern 121, 122 des Gehäuseteils 82 der vorbestimmte Unterdruck herrscht. Bei Anheben des Bodenverschlusses 27 nehmen die Zentrierstangen 22 den Modellträger 13 mit, der teleskopartig über den Formkasten 10 greift. Auf dem Wege nach oben gelangen die Zentrierstifte 15 in die Zentrierausnehmungen 12 des Formkastens 10 und nehmen diesen schließlich nach oben mit. Am Ende der Aufwärtsbewegung wird der obere Rand des Modellträgers 13 gemäß Fig. 6 abdichtend gegen die Dichtung 112 des Gehäuseteils 82 gepreßt. Wegen der Nachgiebigkeit der Zentrierstangen 22 kann der Bodenverschluß 27 seine Bewegung nach oben fortsetzen. Er hebt

2U dabei das Moden i4 vom rvioueiiträger 13 ab, wubei der Formkasten 10 teleskopartig in die Bodenöffnung des Gehäuseteils 82 eingreift und dabei den Füllrahmen 50 mitnimmt, der sich teleskopartig über das untere Ende des Zwischenspeichers 40 schiebt (Fig.2). In dieser Stellung wird auch der Verschluß 43 geschlossen. Nunmehr sind der Zwischenspeicher 40 und die durch die angehobenen Teile der Vorrichtung gebildete Verdichtungskammer 80 zur Außenatmosphäre abgedichtet. Es wird nunmehr im Kopfraum 81 des Zwischenspeichers 40 und in der Verdichtungskammer 80 durch Betätigen der entsprechenden Ventile der jeweils gewünschte Unterdruck hergestellt. Der Verschluß 46 zwischen Zwischenspeicher 40 und Verdichtungskammer 80 ist noch geschlossen. Die Formmasse 47 befindet sich also noch gemäß F i g. 1 im Zwischenspeicher 40. Wird der Verschluß 46 kurz nach öffnen der Ventile gemäß Fig. 2 geöffnet, so kann der Unterdruck im Kopfraum 81 einen anderen Wert aufweisen als der Unterdruck in der Verdichtungskammer 80, da die Sandmasse 47 einen entsprechenden Strömungswiderstand darstellt. Dieser kann auch durch die Drossel 75 bestimmt werden. Die dadurch entstehende Druckdifferenz kann bei Öffnen des Verschlusses 46 den freien Fall der Sandmasse 47 in die Verdichtungskammer noch beschleunigen. Der Verschluß 46 wird schlagartig geöffnet. Da alle Teile, die mit der Sandmasse gefüllt werden sollen, frei von Lufteinschlüssen sind und auch die Sandmasse 47 keine oder keine nennenswerte Luftmengen mehr enthält.

erfolgt eine rasche gleichförmige und intensive Verdichtung der Formmasse über dem Modell 14. F i g. 2 zeigt die Vorrichtung nach dem Füllen des Füllraums des Formkastens 10.
Wenn die Füllmasse weiter mechanisch verdichtet werden soll wird die Kolbenstange 25 so weit abgesenkt, bis der Füllrahmen 50 das untere Ende des Zwischenspeichers 40 freigibt Darauf wird die Einheit aus Zwischenspeicher 40 und Stempelpreßkopf 55 in die Stellung nach F i g. 3 verschoben und die Kolbenstange 25 so weit angehoben, wie dies Fig.3 zeigt. Nunmehr kann die Nachverdichtung durch Inbetriebnahme des Stempelpreßkopfes 55 durchgeführt werden. Der Unterdruck bleibt während dieses gesamten Vorganges unverändert aufrecht erhalten. Aufgrund der Nachgiebigkeit der Zentrierstangen 22 kann anschließend die Kolbenstange 25 mit dem Formkasten 10 so weit abgesenkt werden, daß der Unterdrück weiterhin aufrecht erhalten werden kann. Dabei kann die

Anordnung so getroffen werden, daß in der angehobenen Stellung der Formkasten an dem Modellträger 13 verriegelt werden kann, so da3 noch unter Aufrechterhaltun^ des Vakuums die in dem Formkasten 10 ausgeformte Sandform von dem Modell 14 freikommt. Da die Entformung unter Vakuum erfolgt, läßt sie sich wesentlich leichter und ohne Gefahr einer Beschädigung der Sandform durchführen. Nach Schließen der Ventilverbindungen können dann der Zwischenspeicher und die Verdichtungskammer 80 zur Außenatmosphäre belüftet werden. Dies geschieht beispielsweise durch Aufhebung der Abdichtung an der Ringdichtung 53. Es kann aber auch eine gesonderte Belüftungseinrichtung

vorgesehen sein.

Der Verschluß 43 zum Trichter 3 hin kann auch so ausgebildet sein, daß der Verschluß in Form eines Balges oder einer Membran den Gehäuseteil 82 nach außen abdichtet, so daß über den Balg oder die Membran der Atmosphärendruck auf die Formmasse 47 in dem auf Unterdruck gebrachten Zwischenspeicher 40 einwirken kann, so daß die Formmasse 47 nach Art eines Schießvorganges unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes sowohl in der Verdichtungskammer 80 s!s auch im Zwischenspeicher 40 in den Formkasten eingefüllt werden kann.

Hierzu 5 Bl, u Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von SandgieBformen oder dgU bei dem zunächst eine zum Ausformen einer Gießform ausreichende Menge an Formmasse in eine Speicherkammer eingebracht und der Druck in einem das Modell enthaltenden Füllraum eines Formkastens unter den Atmosphärendruck herabgesetzt wird, worauf die Formmasse aus der Speicherkammer in den Füllraum über dem Modell unter gleichzeitiger Verdichtung eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach hermetischer Abdichtung der Druck auch in der Speicherkammer unter den Atmosphärendruck herabgesetzt wird, wonach unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes in der Speicherkammer und in dem Füllraum des Formkastens die Formmasse unter Ausnützung der Schwerkraft aus der Speicherkammer in den Füllraum überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da§ die wesentlich unter dem Atmosphärendruck liegenden Drücke in der Speicherkammer und dem Füllraum des Formkastens vor und während des Oberführens der Formmasse auf vorbestimmte unterschiedliche Druckwerte gebracht und gehalten werden, wobei der Druck im Füllraum auf den niedrigeren Wert eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter Aufrechterhaltung der hermetischen Abdichtung von Speicherkammer und Füllraum des Formkastens gegenüber der Außenatmosphäre die Formmasse bei ihrer Oberführung in den Füllraum durch Beaufschlagung mit einem dem Atmosphärendruck entsprechenden Druck zusätzlich beschleunigt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überführung der Formmasse in den Füllraum des Formkastens die Formmasse unter Aufrechterhaltung des Unterdruckes über dem Modell durch Beaufschlagung mittels Preßstempels, beispielsweise Vierstempelpreßkopf, weiterverdichtet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen und Verdichten und ggf. nach weiterer Behandlung der verdichteten Formmasse das Modell und die Gießform unter Aufrechterhaltung des Unierdruckes zunächst voneinander getrennt werden, bevor der Unterdruck aufgehoben wird. So

6. Vorrichtung zum Herstellen von Sandgießformen oder dgl. nach dem Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Zwischenspeicher zur Aufnahme einer zum Ausformen einer Gießform ausreichenden Menge an Formmasse, einem durch Modell, Modellträger und Formkasten begrenzten Füllraum, einer Einrichtung zum luftdichten Verschließen des Füllraumes, einer Einrichtung zum Erzeugen eines gegenüber dem Atmosphärendruck wesentlich erniedrigten Druckes im Füllraum und einem betätigbaren Verschluß zum Verbinden des Zwischenspei* chers mit dem Füllraum zum Einbringen der Formmasse in den Füllraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (40) als Druckschleuse ausgebildet ist und auf seiner Füllseite einen luftdicht abschließenden Verschluß (43) aufweist, und daß sowohl eine den in üblicher Weise ausgebildeten Formkasten (10) aufnehmende Verdichtungskammer (80) als auch der Zwischenspeicher (40) über eine Yerbindungseinrichtung mit der Einrichtung zum Erzeugen eines gegenüber dem Atmosphärendruck wesentlich erniedrigten Druckes sowohl bei geschlossenem als auch bei offenem Verschluß (46) zwischen Füllraum und Zwischenspeicher verbindbar ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdruckes mit der den Formkasten (10) aufnehmenden Verdichtungskammer (80) verbindbar ist und der zwischen der Verdichtungskammer (80) und der Speicherkammer (81) des Zwischenspeichers (40) angeordnete betätigbare Verschluß (46), insbesondere Lamellen- oder Jalousieverschluß, für die Formmasse (47) undurchlässig, für Luft aber durchlässig ausgebildet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung einen Bypaß (74) zwischen der Einrichtung zum Erzeugen des Unterdruckes und dem Kopfraum der Speicherkammer (81) des Zwischenspeichers (40) mit einer einstellbaren Drossel (75) zur Veränderung des Durchtrittsquerschnittes aufweist

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß ein Stempelpreßkopf (55) und der Zwischenspeicher (40) in einem gemeinsamen, als Unterdruckkammer ausgebildeten Gehäuseteil (82) angeordnet und wahlweise abwechselnd in Stellung über der Verdichtungskammer (80) verbringbar sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß ein ringförmiger Modellträger (13) zur Begrenzung der Verdichtungskammer (80) und zur Aufnahme des Modells (14) und des Formkastens (10) gegenüber der Führungsbahn (7) der Formkästen in abdichtenden Eingriff an eine Ringdichtung (53) an dem den Zwischenspeicher (40) aufnehmenden Gehäuseteil (82) anhebbar ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 1O₁ dadurch gekennzeichnet daß der ringförmige Modellträger zusammen mit dem Modell (14) im Wechsel mit einem gleichartig ausgebildeten und angeordneten Gehäuseabschnitt (13a, i3b) horizontal in und außer Fluchtung mit dem Zwischenspeicher (40) verfahrbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet daß in das untere offene Ende des Modellträgers (13) unter umfänglicher hermetischer Abdichtung mittels Schiebedichtung (32) ein heb- und senkbarer Bodenverschluß (27) teleskopartig einschiebbar ist, der zugleich gegen Druck elastisch nachgebende Zentrierstangen (22) zum Anheben des Modellträgers (13) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß am Gehäuseteil (82) ein Füllrahmen (50) gegenüber dem unteren Ende des Zwischenspeichers (40) teleskopartig verschiebbar geführt und gehalten ist.