DE3813755A1 - Modelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modelleinrichtung mit einem Modellplattenträger, einer auf diesen aufgesetzten, mit einem Modell versehenen Modellplatte und einem die Modellplatte zu­ mindest zum Teil umfassenden Formkasten, wobei die Modellplatte und der Modellplattenträger mit Luftdurchlässen versehen sind.

Bei der Herstellung von Sandformen oder Formen aus körnigen oder granulatartigen Gebilden wird in den Formkasten der Sand oder das Formmaterial eingefüllt. Der Formsand bzw. das Formma­ terial werden durch Durchleiten von Druckluft oder druckbeauf­ schlagten Gasen vorverdichtet. Dabei durchströmt die Druckluft oder das Gas den Formsand oder das Formmaterial in Richtung auf das Modell und gelangt durch Luftdurchlässe, welche im Bereich des Modells bzw. der Modellplatte und dem Modellplattenträger angeordnet sind, aus dem Formkasten heraus. Dabei beeinflussen die Strömungsgeschwindigkeit und die Strömungsrichtung der Druckluft in entscheidendem Maße die Verdichtung oder Vorver­ dichtung des Formsandes und damit die Qualität des Gußproduk­ tes.

Bei den herkömmlichen Gießformen erweist es sich als nachtei­ lig, daß die im Bereich der Modellplatte und des Modellplatten­ trägers angeordneten Luftdurchlässe durch aufwendige Vorversu­ che jeweils den einzelnen Modellen angepaßt werden müssen, wo­ bei eine Anpassung nicht nur an die Form des Modells, sondern auch an das Volumen des Formsandes erfolgen muß, um einen aus­ reichenden Luftdurchtritt zu ermöglichen und um den Formsand ausreichend vorzuverdichten. Dabei kann es sich insbesondere als nachteilig erweisen, daß wegen der zugrundeliegenden Strö­ mungsverhältnisse Luftdurchlässe an Stellen des Modells ange­ ordnet werden müssen, an welche sie nicht erwünscht sind und beispielsweise zu einer Störung der Oberfläche des Gußstücks führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Modelleinrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfa­ chem Aufbau und betriebssicherer Handhabbarkeit eine ausrei­ chende Luftdurchströmung des Formsandes ermöglicht und bei vielfältigen Formen von Gußstücken verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Mo­ dellplattenträger mit einem rahmenartigen, die Modellplatte um­ gebenden, an den durch den Formkasten eingeschlossenen Raum an­ grenzenden Randbereich versehen ist und daß in dem Randbereich mehrere Luftdurchtrittsöffnungen ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Modelleinrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da die Luftdurchtrittsöffnungen in dem rahmenartigen Randbereich des Modellplattenträgers aus­ gebildet sind, ist unabhängig von der Form und Ausgestaltung der Modellplatte bzw. des Modells eine ausreichende Durchströ­ mung mit Sand sichergestellt. Es ist damit nicht nötig, an dem Modell selbst eine größere Anzahl von Luftdurchlässen vorzuse­ hen, welche die Ausbildung einer ungestörten Oberfläche des Gußstückes beeinträchtigen könnten. Weiterhin ist die Durch­ strömung des Formsandes unabhängig von der jeweiligen Gestalt des Modells sichergestellt, so daß bei der erfindungsgemäßen Modelleinrichtung eine Vielzahl von verschiedenartigen Modellen verwendet werden kann, ohne daß eine Anpassung der Modellein­ richtung, insbesondere des Modellplattenträgers erforderlich wäre. Dies erweist sich insbesondere bei automatisierten Form- und/oder Gießverfahren als besonders vorteilhaft, da es möglich ist, die erfindungsgemäße Modelleinrichtung, insbesondere den Modellplattenträger, stets in gleicher Ausführungsform zu ver­ wenden und ihm jeweils verschiedene Modelle bzw. Modellplatten zuzuordnen, beispielsweise für die Ausgestaltung einer oberen oder unteren Modellhälfte.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Modellplattenträgers besteht darin, daß die Luftdurchtrittsöffnungen in ihrer Dimen­ sionierung und Ausgestaltung im Hinblick auf die Durchströ­ mungsverhältnisse und die Korngröße des Formsandes optimiert werden können, ohne daß dabei Aspekte bezüglich der Oberflä­ chengüte des Gußstückes berücksichtigt werden müssen, so wie dies bei Luftdurchlässen der Fall ist, welche direkt am Modell ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme können auch die Reini­ gungsvorgänge der Gießform erheblich vereinfacht werden, da die Luftdurchtrittsöffnungen, die am Randbereich des Modellplatten­ trägers vorgesehen sind, einfacher von anhaftenden Formsandpar­ tikeln oder anderen Verunreinigungen gereinigt werden können, als Luftdurchlässe im Bereich des Modells, bei deren Reinigung besondere Sorgfalt erforderlich ist, um Beschädigungen des Mo­ dells zu vermeiden.

In vorteilhafter Weise sind die Luftdurchtrittsöffnungen an dem gesamten Randbereich des Modellplattenträgers vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung kann eine gleichmäßige Durchströmung des Formsandes erzielt werden, wobei insbesondere die ein relativ großes Sandvolumen aufweisenden Randbereiche in ausreichender Weise verdichtet werden. Weiterhin erlaubt diese Ausgestal­ tungsform eine größtmögliche Unabhängigkeit der Form des Mo­ dellplattenträgers von der jeweiligen Form des Modells.

Eine besonders günstige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Mo­ delleinrichtung ist dadurch gegeben, daß der Modellplattenträ­ ger kastenartig ausgebildet ist, an einer Seite eine Ausnehmung zum Einsetzen der Modellplatte aufweist und mit zumindest einer den Innenraum zur Umgebung hin verbindenden Austrittsöffnung versehen ist. Durch die kastenartige Ausgestaltung ist es mög­ lich, sowohl positive als auch negative Modelle abzuformen, d. h. Modelle, welche in den Innenraum des Formkastens vorstehen, sowie Modelle, welche in den Innenraum des kastenartigen Mo­ dellplattenträgers hineinragen. Weiterhin ist durch die kasten­ artige Ausgestaltung und durch die Verbindung des Kasteninnen­ raums mit der Übergebung über die Austrittsöffnung sicherge­ stellt, daß die durch die Luftdurchtrittsöffnungen durchströ­ mende Luft ohne Behinderung an die Umgebung abgegeben wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß der Randbereich und die Durchtrittsöffnungen durch die kastenartige Ausgestaltung vor Beschädigungen geschützt sind.

In vorteilhafter Weise weist die Austrittsöffnung einen Quer­ schnitt auf, der zumindest größer ist als der Gesamtquerschnitt der Luftdurchtrittsöffnungen des Randbereichs des Modellplat­ tenträgers. Die durch den Formsand und die Luftdurchtrittsöff­ nungen durchtretende Druckluft kann somit zur Umgebung hin ab­ geleitet werden, ohne daß ein Druckaufbau im Bereich des ka­ stenartigen Modellplattenträgers erfolgt, welcher eine gleich­ mäßige Durchströmung stören könnte. Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn mehrere Austrittsöffnungen vorgese­ hen sind.

Um die durch den Formsand geleitete Druckluft den Luftdurchläs­ sen der Modellplatte bzw. den Luftdurchtrittsöffnungen des Mo­ dellplattenträgers zuzuführen, ist in einer weiteren vorteil­ haften Ausbildung der Erfindung der Übergangsbereich zwischen dem Formkasten und dem Modellplattenträger zur Umgebung hin ab­ gedichtet, wobei die Abdichtung beispielsweise mittels einer in eine umlaufende Randnut des Modellplattenträgers eingesetzten Dichtung erfolgt. Ein Austreten bzw. eine Leckage von Druckluft durch den Übergangsbereich zwischen dem Formkasten und dem Mo­ dellplattenträger wird somit unterbunden.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Modelleinrichtung kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn an der Modellplatte nur wenige mit dem Modellplattenträger in Verbindung stehende Luft­ durchlässe ausgebildet sind, welche vorteilhafterweise nur im Bereich kritischer Stellen des Modells angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung erfolgt die eigentliche Verdichtung oder Vorverdichtung des Formsandes durch eine Strömung der Druckluft durch die Luftdurchtrittsöffnungen des Modellplattenträgers, so daß die Oberfläche des Modells nur in sehr geringfügiger Weise beeinflußt wird. Zusätzliche Luftdurchlässe sind im Bereich des Modells oder der Modellplatte nur an besonders kritischen Stel­ len, beispielsweise an Stegen oder säulenartigen Querschnitts­ bereichen der Form erforderlich. Durch diese Maßnahme läßt sich die Oberflächengüte des Gußstücks erheblich verbessern, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten für die Modellplatte oder das Modell gesenkt werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Ausführungsbei­ spiels des erfindungsgemäßen Modellplattenträgers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Mo­ dellplattenträger,

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt durch den erfindungs­ gemäßen Modellplattenträger mit aufgesetztem Formka­ sten sowie mit einer eingesetzten Modellplatte und

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, wobei eine andere Mo­ dellplatte eingesetzt ist.

In Fig. 4 ist im Schnitt eine Seitenansicht eines erfindungsge­ mäßen Modellplattenträgers 1 dargestellt. Dieser ist kastenar­ tig ausgebildet und weist einen Boden sowie Seitenwandungen auf. Am oberen Bereich ist eine Ausnehmung 11 vorgesehen, wel­ che in ihrer Dimensionierung an Modellplatten 9 angepaßt ist. Die Ausnehmung 11 weist einen unteren Auflageflansch 11′ auf, auf welchen die jeweilige Modellplatte 9 auflegbar ist (siehe Fig. 3 und 4). Die Ausnehmung 11 wird von einem Randbereich 10 umgeben, welcher rahmenartig ausgebildet ist und mit mehreren Luftdurchtrittsöffnungen 2 versehen ist. In die Luftdurch­ trittsöffnungen 2 ist jeweils ein Sieb 12 eingesetzt, welches den Formsand zurückhalten soll. Im unteren Bereich jedes Mo­ dellplattenträgers 1 sind mehrere Austrittsöffnungen 6 vorgese­ hen, durch welche die durch die Luftdurchtrittsöffnungen strö­ mende Druckluft zur Umgebung hin entweichen kann.

In üblicher Weise sind an den Seiten des Modellplattenträgers Zentrierflansche 13 ausgebildet, durch welche Zentrierbolzen 14 (Fig. 3) hindurchführbar sind, um einen Formkasten 5 aufzuset­ zen.

Der Randbereich 10 des Modellplattenträgers 1 ist weiterhin mit einer in einer umlaufenden Randnut angeordneten Dichtung 3 ver­ sehen, welche beispielsweise in Form einer Gummidichtung ausge­ bildet sein kann. Die Dichtung 3 umschließt die Luftdurch­ trittsöffnungen 2.

In der in Fig. 2 gezeigten Draufsicht des Modellplattenträgers 1 ist zu erkennen, daß die Luftdurchtrittsöffnungen 2 in großer Anzahl und in regelmäßigen Abständen an dem Randbereich 10 vor­ gesehen sind.

In Fig. 3 ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Mo­ dellplattenträgers dargestellt, wobei der Formkasten 5 auf den Modellplattenträger 1 aufgesetzt, mittels der Zentrierbolzen 14 zentriert und mittels der Dichtung 3 abgedichtet ist. In die Ausnehmung 11 des Modellplattenträgers 1 ist die Modellplatte 9 eingesetzt, welche ein Modell 7 trägt. Um eine Durchbiegung der Modellplatte 9 zu verhindern, sind Stützen 15 vorgesehen, wel­ che im Innenraum des Modellplattenträgers 1 angeordnet sind. Zur gleichmäßigen Luftdurchleitung sind die Stützen 15 mit nur schematisch dargestellten Öffnungen versehen. Der in den Innen­ raum des Formkastens 5 einzufüllende Sand ist nicht abgebildet. Das Modell 7 weist einen Luftdurchlaß 8 auf, welcher ebenfalls mittels eines Siebes abgedeckt ist und an einer kritischen Stelle des Modells vorgesehen ist, um auch hier eine ausrei­ chende Verdichtung des Sandes zu gewährleisten.

Der Übergangsbereich 4 zwischen dem Formkasten 5 und dem Mo­ dellplattenträger 1 wird durch die bereits beschriebene Dich­ tung 3 zur Umgebung hin abgedichtet, um sicherzustellen, daß die mittels einer nicht dargestellten Lufthaube in den Formka­ sten 5 geleitete Druckluft ausschließlich durch die Luftdurch­ trittsöffnungen 2 bzw. den Luftdurchlaß 8 strömt.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Modells 7 dargestellt. Dieses dient zur Ausbildung eines Oberkastens, es ist jedoch auch möglich, ein Kernmodell zu erzeugen. In Fig. 4 wurde auf die Darstellung des Formkastens 5 der Einfachheit halber verzichtet. Das in Fig. 4 abgebildete Modell 7 ragt in den Innenraum des Modellplattenträgers 1 und ist bevorzugter­ weise an einigen Bereichen 15′, welche stützenartig ausgebildet sind, gegen den Boden des Modellplattenträgers 1 abgestützt. Auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Modell 7 sind Luftdurch­ lässe 8 vorgesehen, welche ausschließlich an kritischen Stellen des Modells angeordnet sind.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausgestaltung be­ schränkt, vielmehr ist es möglich, insbesondere den Modellplat­ tenträger in weitem Bereich zu variieren. So ist es beispiels­ weise möglich, mehrere Ausnehmungen 11 auszubilden, zwischen welchen weitere Randbereiche 10 angeordnet sind, um an dem Mo­ dellplattenträger 1 gleichzeitig mehrere kleine Modellplatten zu lagern.

Claims (9)

1. Modelleinrichtung mit einem Modellplattenträger, einer auf dieser aufgesetzten, mit einem Modell versehenen Modellplatte und einem die Modellplatte zumindest zum Teil umfassenden Form­ kasten, wobei die Modellplatte und der Modellplattenträger mit Luftdurchlässen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Modellplattenträger (1) mit einem rahmenartigen, die Modell­ platte (9) umgebenden, an den durch den Formkasten (5) einge­ schlossenen Raum angrenzenden Randbereich (10) versehen ist und daß in dem Randbereich (10) mehrere Luftdurchtrittsöffnungen (2) ausgebildet sind.

2. Modelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchtrittsöffnungen (2) an dem gesamten Randbe­ reich (10) vorgesehen sind.

3. Modelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Modellplattenträger (1) kastenar­ tig ausgebildet ist, an einer Seite eine Ausnehmung (11) zum Einsetzen der Modellplatte (9) aufweist und mit zumindest einer den Innenraum zur Umgebung hin verbindenden Austrittsöffnung (6) versehen ist.

4. Modelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (6) einen Querschnitt aufweist, der zumindest größer ist als der Gesamtquerschnitt der Luftdurch­ trittsöffnungen (2).

5. Modelleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere Austrittsöffnungen (6) vorge­ sehen sind.

6. Modelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (4) zwischen dem Form­ kasten (5).

7. Modelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung mittels einer in eine umlaufende Randnut des Modellplattenträgers eingesetzten Dichtung (3) erfolgt.

8. Modelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Modellplatte (9) nur wenige mit dem Modellplattenträger (1) in Verbindung stehende Luftdurchlässe (8) ausgebildet sind.

9. Modelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässe (8) nur im Bereich kritischer Stellen des Modells (7) angeordnet sind.