DD237486A5 - Vorrichtung zum impulsartigen ausformen von formmassen zum herstellen von sandgiessformen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum impulsartigen Ausformen von Formmassen zum Herstellen von Sandgiessformen. Ziel ist es, den technisch-oekonomischen Aufwand zu senken, die Herstellungszeiten zu verkuerzen und zusaetzliche, mechanisch bewegbare Teile fuer die Nachverdichtung einzusparen. Aufgabe ist es, die Vorrichtung so weiterzubilden, dass bei der impulsartigen Ausformung der Formmassen eine mechanische Nachverdichtung entbehrlich wird und die beweglichen Teile der Vorrichtung mit der Formmasse nach Moeglichkeit in Kontakt gelangen sollen. Als Loesung wird vorgeschlagen, dass der durch Druckmittel in die Schliessstellung bewegbare bewegliche Schliessteil der Ventileinrichtung in der Schliessstellung mechanisch festlegbar ist und die Hauptmasse des beweglichen Schliessteils aus seiner Schliessstellung in Oeffnungsrichtung auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigbar ist, bevor der Schliessteil die Ventiloeffnungen (40) der Ventileinrichtung freilegt. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum impulsartigen Ausformen von Formmassen zum Herstellen von Sandgießformen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Neben den mechanischen Verdichtungs- und Ausformvorrichtungen sind zahlreiche andersartige Vorrichtungen zum Herstellen von Sandgießformen bekannt. Die mechanischen Rüttelvorrichtungen sind zwar einfach und zuverlässig, jedoch mit erheblicher Lärmbelästigung verbunden. Es sind daher andere Verfahren entwickelt worden, die vornehmlich mit Überdruck oder Unterdruck arbeiten, wobei diese Verfahren auch mit mechanischen Verdichtungsverfahren kombiniert werden können, um'durch eine mechanische Nachverdichtung die erforderliche Enddichte der Formmasse im Formkasten und über dem Modellzu erzielen. Mit' Unterdruck arbeitende Verfahren können lediglich dazu dienen, ü'm vor der mechanischen Verdichtung die in der Sandmasse oder Formmasse enthaltende Luft zu entfernen oder auch dadurch, um die in einer Zwischenkammer enthaltende Formmasse nach Art des Schießverfahrens in den Sandkasten und über das Modell zu schleudern oder zu schießen. Das Einschießen der Formmasse kann auch durch Gas- oder Luftüberdruck erfolgen, wobei der Überdruck durch eine Explosion oder durch plötzliche oder impulsartige Freigabe der Verbindung zwischen der Formkammer und einer unter ständigem hohen Druck stehenden Gas- oder

Luftkammer erzeugt werden kann. Hierbei ist es erforderlich, daß der plötzlich in die Formkammer eintretende Druck möglichst gleichmäßig über die ganze Flächenausdehnung dieser Kammer wirksam wird, da andernfalls unkontrollierbare Verschiebungen oder Verwerfungen in der Formmasse auftreten können. Es hat sich weiter gezeigt, daß es außerordentlich problematisch ist, die Einwirkung des hohen Gas- oder Luftdruckes auf die Sandmasse wirklich schlagartig hervorzurufen, um so bei begrenztem Druck eine möglichst hohe Beschleunigung der Luftmoleküle und damit einen möglichst hohen Impuls der Luftmoleküle auf die Sandkörner zu erzielen. In den meisten Fällen sind mechanische Nachverformungen erforderlich. Auch wenn die impulsartige Druckfreigabe zum Einschießen des Sandes in den Formkasten benutzt wird, ergibt sich die Notwendigkeit, die eingeschossene Sandmasse nachträglich nachzuverdichten. Die nachträgliche Verdichtung ist aufwendig und zeitraubend und erfordert zusätzliche, mechanisch bewegliche Teile, welche der hohen Verschleißwirkung der Formmassen ausgesetzt sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es> den technisch-ökonomischen Aufwand zu senken, die Herstellungszeiten für die Sandgießformen zu verkürzen und zusätzliche, mechanisch bewegbare Teile für die Nächverdiehtung einzusparen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum impulsartigen Ausformen von Formmassen zum Herstellen von Sandgießformen, bei dem die Formmasse schlagartig der Einwirkung von einem Druckgas, wie Druckluft ausgesetzt wird, mit einer Ventileinrichtung mit Betätigungsvorrichtung, welche eine die Formmasse enthaltende Kammer und efne Druckgaskammer trennt und welche einen wesentlichen Teil der Flächenausdehnung der die Formmasse enthaltenden Kammer einnimmt, so weiterzubilden, daß bei der impulsartigen Ausformung der Formmassen eine mechanische Nachverdichtung entbehrlich wird und die beweglichen Teile der Vorrichtung mit der Formmasse nach Möglichkeit in Kontakt gelangen sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der durch Druckmittel in die Schließstellung bewegbare bewegliche Schließteil der Ventileinrichtung in der Schließstellung mechanisch festlegbar ist und die Hauptmasse des beweglichen Schließteils aus seiner Schließstellung in Öffnungsrichtung auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigbar ist, bevor der Schließteil die Ventilöffnung der Ventileinrichtung freilegt.

Für die optimale Umsetzung des Druckes in der Druckluft- oder Druckgaskammer in Strömungsgeschwindigkeit ist die Zeit entscheidend, mit der die für die Durchströmung der Druckgase vorgesehenen Ventilöffnungsquerschnitte aus dem Schließzustand vollständig freigegeben werden können. Entscheidenden negativen Einfluß hierauf haben die die Beschleunigung des beweglichen Ventilteils aus seiner Schließstellung heraus beeinflussenden Kräfte. Hierbei geht es einerseits um die Ruhereibung und Haftungsreibung und die Massenbeschleunigung und andererseits um den'Abbau der Kräfte oder Drücke, mit denen das Schließteil in seine Schließstellung bewegt und dort gehalten wird.

Durch diese erfindungsgemäßen Veränderungen der Vorrichtung wird es ermöglicht, die das rasche Freilegen der Durchströmquerschnitte behindernden Einflüsse bei jedem Öffnungsvorgang bis zu dem Augenblick aufzuheben oder zu kompensieren, in dem der bewegliche Schließteiloder seine Schließglieder beginnen den Durchströmquerschnitt der Ventiieinrichtung freizulegen. Es werden dadurch bei relativ geringem Aufwand optimale Öffnungsverhältnisse erhalten, welche eine optimale Umsetzung des Druckes in Strömungsgeschwindigkeit in kürzester Zeit ermöglichen.

Wenn als Ventileinrichtung ein Lochschieber verwendet wird, so läßt sich die Erfindung dadurch verwirklichen, daß der auf der die Krümmungsquerschnitte enthaltende Schieberlochplatte verschiebliche Schieber zweiteilig ausgebildet wird, wobei der eigentliche Lochschieber mit möglichst geringer Masse und auf einem relativ dünnen flächigen und flexiblen Material ausgebildet wird, wobei der Lochschieber mit einem Schiebermasseteil über eine Leerwegverbindung verbunden wird. Der Schiebermasseteil ist direkt mit der Schieberbetätigungseinrichtung verbunden. Der flexible Lochschiebe'r wird in der Schließstellung durch den Druck in der Druckkammer mechanisch angepaßt, so daß er durch Reibung in der Schließstellung festgelegt ist. Zum Öffnen wird der Schiebermasseteil durch die Betätigungseinrichtung beschleunigt und reißt dann, wenn er die maximale Geschwindigkeit erreicht hat, den Lochschieber von geringer Masse praktisch schlagartig aus der Schließstellung in die Offenstellung. Bevorzugt wird jedoch die Erfindung mit einem beweglichen Schließsteil verwirklicht, der ständig unter dem Druck in der Druckkammr steht, welcher Druck versucht, das Schließteil mit hoher Kraft und Beschleunigung in die Offenstellung zu bewegen, wobei der Schließteil in seiner Schließstellung durch eine Verriegelungseinrichtung mechanisch verriegelt ist. Der Schließteil weist ein oder mehrere Schließglieder auf, die teieskopartig in hohlzylindrische Ventilsitze mit einer .Ventilüberdeckung eingreifen, die ausreicht, um bei Entriegelung des Schließteils diesen mit den Ventilgliedern zu beschleunigen, bevor die Ventilglieder die Durchstromöffnung der hohlzylindrischen Ventilsitze freigeben.

Durch die mechanische Verriegelung wird es möglich, die Kraft, die notwendig ist, um das bewegliche Schließteil gegen den Druck in der Druckkammer in die Schließstellung zu bewegen, nach Erreichen der Schließstellung von dem Schließteil fortzunehmen, so daß dieser Druck bzw. der Abbau dieses Druckes während des Öffnungsvorganges die Beschleunigung des Schließteils nicht beeinflussen kann. Wird eine Druckbetätigungseinrichtung zum Bewegen des Schließteils in die Schließstellung verwendet, ist es hierbei sogar möglich, die zur Schließung der Ventileinrichtung durch Druck beaufschlagte Seite nach Verriegelung des Schließteils in einer Schließstellung mit einer Unterdruckquelle zu verbinden, um so jede Behinderung der Beschleunigung des Schließteiis in Öffnungsrichtung zu unterbinden.

Die Schließ- oder Ventilglieder können an einer gemeinsamen kolbenartigen Trageinrichtung angeordnet sein, die einseitig dem Druck in der Druckkammer ausgesetzt ist. Es ist aber auch möglich die einzelnen Schließglieder voneinander unabhängig in Form von Tauchkolben frei schwimmend zu lagern, wobei die eine Seite dieser Tauchkolben der Einwirkung einer Schließkraft bis zum Erreichen der Schließstellung und die andere Seite der Tauchkolben dem Druck in der Druckkammer ausgesetzt sind. In der Schließstellung werden die Kolben einzeln oder gemeinsam mechanisch verriegelt. .

Dem beweglichen Schließteil oder den einzelnen Schließgliedern können auch eine oder mehrere Federn zugeordnet sein, die den Schließteil oder die Schließglieder in der Schließstellung in Öffnungsrichtung elastisch vorspannen. Dies kann insbesondere bei einzelnen, unabhängig voneinander als Tauchkolben ausgebildeten Schließgliedern vorteilhaft sein, um so alle etwaigen

geringfügigen Einflußgrößen, welche die gleichzeitige Bewegung der voneinander unabhängigen Tauchkolben beeinflussen könnten, zu kompensieren und unschädlich zu machen.

Die höhlzylindrischen Ventilsitze sind zweckmäßigerweise venturirohrartig ausgebildet, um die rasche Umsetzung des Druckes in der Druckkammer in Strömungsgeschwindigkeit der einzelnen Gas- oder Luftmoleküle zu begünstigen. In diesem Falle durchgreifen die zylindrischen Schließglieder die engste Querschnittsstelle der düsenartigen Ventilsitze in einem ausreichenden Ausmaße, so daß sie den engsten Strömungsquerschnitt erst freigeben, nachdem die Schließglieder auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt worden sind.

Es ist dabei zweckmäßig den Schließteil oder die einzelnen Schließglieder möglichst leicht auszubilden, wobei die SchHeßglieder aus Hohlkörpern und einem Kunststoffmaterial bestehen können.

Die Verriegelung des Schließteils oder der Verschließglieder erfolgt zweckmäßigerweise durch eine mechanische Einrichtung, die impulsartig zur Freigabe des Schließteils oder der Schließglieder betätigt werden kann. Dabei kann die Verriegelungseinrichtung so ausgebildet sein, daß sie zugleich dazu benutzt werden kann, um den Schließteil oder die Schließglieder mechanisch gegen den Druck in der Druckkammer in die Schließstellung zu bewegen. Eine besonders einfache Vorrichtung hierfür ist eine Kniehebeleinrichtung, welche durch eine Betätigungseinrichtung bis zu einer Übertotpunktlage in der Schließstellung der Schließglieder bewegt werden kann und so zugleich die Schließglieder in der Schließlage mechanisch verriegelt. Hierbei ist lediglich eine impulsartige Beaufschlagung der Kniehebeleinrichtung erforderlich, um sie über die Übertotpunktlage hinaus in den Freigabebereich zu bewegen, um so die Öffnungswirkung des Druckes in der Druckkammer auf die Schließglieder freizusetzen. Die neue Vorrichtung kann mit besonderem Vorteil auch zum Einschießen der Formmasse in den Formkasten benutzt werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die Druckgas- oder Drucklufteinwirkung auf die zum Einschießen bereitgehältene Formmasse impulsartig gesteuert werden kann, und zwar mit einer der zuvor beschriebenen Einrichtung, wobei die Ruckhaltung der Formmasse gegenüber dem Formkasten nur durch eine Einrichtung in einer Zwischenkammer zu erfolgen braucht, welche nicht gasdicht oder luftdicht ist, sondern nur den Sand zurückhält. Dadurch wird es möglich, die Formmasse vor dem Einschießen mit einer Unterdruckquelle zu verbinden, um so die Zwischenkammer und die Formmasse zu entlüften und ggf. durch die Formmasse hindurch auch den darunterliegenden Formkasten· Durch entsprechende Steuerung der die Sandmasse in der Zwischenkammer zurückhaltenden Einrichtung und der mechanischen Verriegelungseinrichtung für das bewegliche Schließteil oder die beweglichen Schließglieder kann dafür Sorge getragen werden, daß die Formmasse in dem Augenblick freigegeben wird, in dem nach der Evakuierung der Formmasse und des Formkastens die Verriegelungseinrichtung das bewegliche Schiießteii freigibt und schlagartig die Druckluft oder das Druckgas aus der Druckkammer in die Zwischenkammer einströmen kann. Dies stellt eine vorteilhafte Kombination des Impulsformverfahrens mit dem Unterdruckformverfahren dar, so daß die Formmasse in einer Weise in den Formkasten eingeschossen werden kann, weiche eine mechanische Nachverdichtung überflüssig macht.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist die die Ventileinrichtung enthaltende Druckkammer gegenüber einer die Formmasse aufnehmenden Zwischenkammer relativ seitlich verfahrbar ausgebildet. Die Zwischenkammer weist eine die Formmasse normalerweise zurückhaltende Einrichtung auf, die gas- oder luftdurchlässig ist. Außerdem ist eine Verbindung zwischen der Zwischenkammer und dem darunterliegenden Formkasten vorgesehen.

Die Ventileinrichtung trennt im geschlossenen Zustand die Druckkammer von einer druckfesten Aufnahmekammer, der eine druckfest verschließbare Öffnung zum Einfahren von mit der Formmasse gefüllter Formkästen von unterschiedlicher Ausdehnung und/oder Höhe zugeordnet ist und die unter einer Unterdruckquelle Verbindbar ist.

Ausführungsbeispiel , . ;

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ;im senkrechten Schnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2: in ähnlicher Darstellung eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3: ebenfalls im senkrechten Schnitt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4: eine Einzelheit im Ausschnitt in Abwandlung zu der Ausführung nach Fig. 3.

Fig. 5: in Seitenansicht, teilweise im senkrechten Schnitt, eine Betätigungs- und Verriegelungsvorrichtung für die Vorrichtungen

nach Fig. 1 und 2 und .

Fig. 6: in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Impuisdruck-Unterdruckausformen von Formmassen.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist eine Druckkammer 4 auf, die über einen Anschluß 5 mit einer Druckgas- oder Druckluftquelle in Verbindung steht. Die Unterseite 2 der Druckkammer 4 kann in Kontakt mit einem Formkasten 1 oder dgl. gebracht werden. In der die Unterseite 2 bildenden Platte sind mehrere in der Zeichenebene und senkrecht dazu verteilte hohlzylindrische Ventilsitze 6 angeordnet, welche in die Druckkammer 4 aufragen. In dem die Druckkammer 4 abschließenden Deckel 3 ist ein hohlzylindrischer Tragteil 9 eingesetzt, der mit seiner Unterseite fest mit einer Führungsplatte 8 für einen axialen Schließteil 7 verbunden ist, der mit seinem Kragen unter Zwischenschaltung einer Dichtung die Führungsplatte 8 übergreift. Der flächenmäßig ausgedehnte Schließteil 7 liegt so mit einer unteren Stirnseite im Einfluß des Druckes in der Druckkammer 4. Er trägt an seiner Unterseite in entsprechender Verteilung mehrere zylindrische Ventil- oder Schließglieder 12, welche teleskopartig in die hohlzylindrischen Ventilsitz 6 eingreifen, ggf. unter Zwischenschaltung von Umfangsdichtungen 13. Das Stirnende der Schließglieder 12 ist, wie dargestellt, als strömungsmäßig günstiger Kegel 14 ausgebildet. Der Schließteil 7 in Form einer Kolbenplatte ist in der angehobenen Stellung gezeigt, in der sie mit der Führungsplatte 8 einen Zwischenraum 10 bildet, der über das Rohr 11 mit Druckgas von z. B. 6 bar beaufschiagbar ist. Die Kolbenplatte 7 ist zusätzlich durch den Stift 21 in einer gestellfesten Führungsbuchse geführt, wobei außerdem eine Verriegelungsvorrichtung 22 schematisch angedeutet ist, welche die oder Schließteil 7 ausgebildete Kolbenplatte in der Schließstellung der Ventilglieder 12 an dem gestellfesten Teil mechanisch verriegelt, wobei die Verriegelung von außen impulsartig gelöst werden kann. Es können verschiedenartige Verriegelungseinrichtungen, wie pneumatisch, hydraulisch; elektrisch betätigte Einrichtungen oder mechanisch betätigbare Verriegelungseinrichtungen vorgesehen sein, welche kraftschlüssig oder formschlüssig die Kolbenplatte 7 in der abgesenkten Stellung verriegeln. Die Führungsplatte 8 weist eine Schnellentlüftungsöffnung 20b auf, die durch den Stirnteil 20 eines Vorsteuerkolbens 16 verschlossen und zur Schnellentlüftung entsprechend in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung geöffnet werden kann.

Der Kolben 16 ist in einem- Kolbengehäuse 15 geführt und einseitig durch Druckluft beaufschlagbar. Als Druckluftanschluß ist der Anschluß Π vorgesehen. Der Druck ist so bemessen, daß der gesamte bewegliche Schiießteil nach Schließen der Öffnung 2Öb gegen die Wirkung des Druckes in der Druckkammer 4 auf die freiliegende Stirnseite der Kolbenplatte 7 in die Schließstellung bewegt werden kann. Eine nicht dargestellte Ventileinrichtung vermag die wirksame Seite des Kolbens 16 und so auch die Rückseite des Schließteiis nach Verriegelung der Kolbenplatte 7 in der Schließstellung zur Atmosphäre hin zu entlüften oder mit einer Unterdruckquelle zu verbinden, um jeden Rückstau während der Öffnungsbewegung auszuschließen. Die Ventileinrichtung (nicht dargestellt) ist ah der. Öffnung 18 angeschlossen. Die Schließstellung der,Kolbenplatte 7 ist so bemessen, daß die kolbenartigen Ventilglieder 12 um eine vorbestimmte Strecke in die hohlzyiindrischen Ventilsitze 6 eingreifen, so daß die Freigabe der Durchströmquerschnitte erst erfolgt, nachdem während des Öffnungsvorganges die bewegliche Einheit aus Schließteil und Kolben auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt worden ist. Die Beschleunigung erfolgt durch den Druck in der Druckkammer 4 nach impülsartiger Freigabe der Verriegelungseinrichtung 22.

Zwischen dem Schließteil und der Führungsplatte 8 kann zusätzlich eine Federanordnung vorgesehen sein, welche bestrebt ist, die bewegliche Einheit aus der Schließstellung in die Offenstellung mit vorbestimmter Kraft zu bewegen. Dadurch läßt sich die Beschleunigung aus der Ruhestellung noch wesentlich verbessern und die Durchströmöffnung der Ventilsitze noch schlagartiger freilegen, so daß noch günstigere Umsetzung des Druckes in Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird.

Alle beweglichen Teile sind, soweit als möglich, hohl ausgebildet und aus einem Material, wie Kunststoff, von geringem Gewicht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Ventil- oder Schließglieder 12 gemeinsam an der Kolbenplatte 7 angeordnet. Bei der Ausführung nach Fig! 2 sind die einzelnen Schließglieder 37 voneinander unabhängig ausgebildet und in Form von Tauchkolben 42 einzeln in einem gestellfesten Führungsteil geführt. Die hohlzylindrischen Tauchkolben greifen mit ihren Schließgliedern 37 ggf. unter Verwendung von Umfangsabdichtungen 38 teleskopartig in die venturiartig ausgebildeten Ventilsitze 39 mit düsenartigem Einströmabschnitt 40 und düsenartigem Ausströmabschnitt 41 soweit ein, daß sie den engsten Düsenquerschnitt um ein vbrbestimmtes Ausmaß überragen, welches ausreicht, die Tauchkolben von Freigabe des engsten Querschnittes auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen. Auch hier erfolgt die Beschleunigung durch die Kombination der Einwirkung des Druckes in der Druckkammer 34.und dem Einfluß von Zugfedern 44, die den einzelnen Tauchkolben zugeordnet sind. Die Federn wirken in die durch einen Pfeil gekennzeichnete Richtung. * .

Auch hier ist eine mechanische Verriegelungseinrichtung für die Tauchkolben in der Schließstellung vorgesehen und eine Vorrichtung zum Lösen der Verriegelung, wobei beide nicht gezeigt sind. Die Tauchkolben werden in die Schließstellung durch Druckluft bewegt, die an der Öffnung 43 auf der Rückseite der Tauchkolben angeschlossen ist,, während ein Entlüftungsventil 36 nach der Verriegelung der Tauchkolben in der Schließstellung die Betätigungskammer entlüftet und/oder mit einer Unterdruckquelle verbindet.

Unter der Austrittsdüsenöffnung 41 der Ventilsitze kann noch ein zur Verteilung der Strömung über den Querschnitt des Formkastens 30 dienendes Fiächenglied 33 vorgesehen sein, das als Sieb oder in anderer Weise ausgebildet ist. Die «Strich-Punkt-Linien deuten die Oberfläche 31 der Formmasse in dem Formkasten 30 an. Über der Formmasse befindet sich der Kopfraum 32. Die Größe des Kopfraumes 32 sollte möglichst klein gewählt werden, so daß sich die beschleunigten Luftmoleküle möglichst ungehindert auf die Körper der Formmasse auswirken können.

Fig. 3 zeigt eine abweichende Ausführung. Hier ist die Druckkammer 50 über die Öffnung 51 an eine Druckquelle angeschlossen. Die Druckkammer ist nach unten durch eine Schieberlochplatte 52 begrenzt. Auf der Oberseite der Schieberlochplatte 52 ist verschieblich ein flächiger Lochschieber 54 angeordnet. Dieser ist außerordentlich leicht ausgebildet aus einem flächigen, flexiblen Material, z. B-. Federstahl oder einem Polyurethankunststoff, wie „Vulkoian". In der Schließstellung wird der Lochschieber 54 durch den Druck in der Druckkammer 50 mechanisch gegen die Ventillochplatte 52 gepreßt und in der Schließstellung verriegelt. Zur Betätigung des Schiebers ist eine Betätigungseinrichtung 57 vorgesehen, die über die Kolbenstange 58 an einen Schiebermasseteil 55 angreift, der über Leerwegverbindungen 56 mit dem Lochschieber 54 verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch die Betätigungseinrichtung der Masseteii 55 bei Öffnen der Ventiieinrichtung auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt werden kann, wobei der Schieber 54 in der Schließstellung verriegelt bleibt, bis der Leerweg aufgebraucht ist, worauf der Schieber 54 schlagartig aus der Schließsteilung in die Offenstellung gerissen wird.

In Fig. 3 ist die Oberseite der Lochplatte 52 im Bereich der Durchströmöffnungen 53 flach ausgekehlt ausgebildet, so daß sich zur besseren Abdichtung die flexible Schieberplatte 54 in diese Auskehlungen einpressen kann. In Abwandlung dazu ist nach Fig. 4 um die Öffnungen 53a Jeweils ein erhabener Ringwulst 59 in der Ventilplatte 52a vorgesehen, wobei der flexible Schieber 54a gegen diese Rippen abdichtend gepreßt wird.

In Fig. 5 ist eine besonders einfache und zuverlässige mechanische Vorrichtung zur Verriegelung des beweglichen Schließteils vorgesehen. Dazu ist die Rückseite der Kolbenplatte 83, welche die Schließglieder 62 trägt, mittels einer Kniehebeleinrichtung in der auf der Druckkammer 61 angeordneten Führung auf und ab bewegbar. Die Kniehebeleinrichtung stützt sich in einem gestellfesten Rahmen ab. Im dargestellten Beispiel besteht die Kniehebeleinrichtung aus zwei Kniehebeln, die durch einen Verbindungslenker 65 jeweils mittig miteinander verbunden sind. Der Verbindungslenker 65 weist an seinen Enden jeweils Anschläge 68 und 71 auf. Auf diese wirken zwei entgegengesetzte wirksame Betätigungseinrichtungen. Die Anordnung ist in Fig. 5 in der angehobenen Stellung des Schließteils gezeigt. Aus dieser Stellung kann der Schließteil in die Schließstellung durch rechtzeitige Betätigung der Betätigungseinrichtung 66 gebracht werden, deren Stößel 67 auf den Anschlag 68 einwirkt, um die Kniehebel zu strecken und in eine Übertotstellung zu bringen. Diese wird durch die Lage des Stößels 70 der linksseitigen Betätigungseinrichtung 69 bestimmt und durch Anlage des Anschlages 71 an den Stößel 70. In dieser Stellung ist der Schließteil 63 in der Schließlage mechanisch verriegelt. Nach der Verriegelung wird der Stößel 67 rechtzeitig zurückgezogen. Zum Öffnen der Ventileinrichtung wird der Stößel 70 impulsartig ausgefahren, um die Kniehebeleinrichtung aus der Übertotpunktlage herauszustoßen und so den Schließteil im Öffnungssinne freizugeben.

Um die impulsartige Ausformung mit einer Unterdruckausformung verbinden zu können, kann eine der in den Fig. 1 bis 3 und 5 gezeigten Vorrichtungen in der in Fig. 6 gezeigten Kombination verwendet werden. Im Beispiel nach Fig. 6 ist die Druckkammer 82 mit der Ventileinrichtung bzw. dem Schließteil als Einheit über Lauf räder 89 in Richtung des Doppelpfeils verfahrbar. Femer sind die Betätigungseinrichtungen 87, 88 der mechanischen Verriegelungseinrichtung angedeutet, die z. B. nach Art der Verriegelungseinrichtung nach Fig. 5 ausgebildet sein kann. Außerdem ist für die Druckquelle ein Anschluß 86 vorgesehen. Es kann sich hierbei um einen flexiblen Anschluß handeln. Die Ventileinrichtung ist lediglich mit der Kolbenplatte 83, den zylindrischen Schließgliedern 84 und den hohlzylindrischen Ventilsitzen 85 angedeutet. Die Anordnung ist in der Offenstellung gezeigt. Unterhalb der Laufschienen ist eine gestellfeste Zwischenkammer 91 angeordnet, die in der in Fig. 6 gezeigten Stellung der Teile an der

Unterseite der Druckkammer 82 abdichtend angreift. In der Zwischenkammer 91 ist schematisch bei einer Einrichtung 92 zum Zurückhalten einer vorbestimmten Menge an Formmasse in der Zwischenkammer angedeutet. Es kann sich hierbei um einen einfachen Jalousieverschluß oder auch um eine für die Formmasse normalerweise nicht durchlässige Lochplatte handeln. Bei einem Jalousieverschluß ist dessen Betätigungseinrichtung 93 angedeutet. Die Einrichtung 92 ist zwar für die Formmasse unter normalen Umständen undurchlässig, nicht aber für Luft oder Gas. Der Formkasten 81 ist mittels der Modelltragplatte 80 abdichtend an die Unterseite der Zwischenkammer 91 anpreßbar. Die Zwischenkammer 91 ist über den Anschluß 94 an eine Unterdruckquelle anschließbar. Es könnte auch die Druckkammer 82 gestellfest angeordnet und die Zwischenkammer 91, ggf. zusammen mit dem Formkasten 81, seitlich verschiebbar angeordnet sein. Die relative seitliche Verschiebbarkeit entsprechend dem Doppelpfeil dient dazu, die Zwischenkammer 91 mit der Formmasse füllen zu können.

Die in Fig. 6 gezeigte kombinierte Anordnung arbeitet so, daß nach Einfüllen der Formmasse in die Zwischenkammer 91 die Teile 81, 91,82 in die in Fig. 6 gezeigte, gegeneinander abdichtende Stellung gebracht werden. Die Ventileinrichtung befindet sich in der Schließstellung und ist mechanisch verriegelt. In der Druckkammer 82 herrscht der gewünschte Druck für eine impulsförmige Ausformung der Formmasse. Der Jalousieverschluß 92 oder dgl. ist geschlossen. Es wird nun die Verbindung über den Anschluß zur Unterdruckquelle freigegeben, so daß die Luft aus der Formmasse, der Zwischenkammer 91 und dem darunter befindlichen Formkasten 81 abgesaugt wird, und zwar letztere durch die Formmasse und den Verschluß 92 hindurch. Synchron mit der Auslösung der mechanischen Verriegelungseinrichtung für den beweglichen Schließteil wird der Jalousievefschluß 92 oder dgl. durch die Betätigungseinrichtung 93 geöffnet. Auf die so freigegebene Formmasse trifft schlagartig der Impulsdruck durch die schlagartig freigegebenen Durchströmquerschnitte der Ventilsitze 85, wobei die Formmasse mit hoher Geschwindigkeit in den Formkasten eingeschlossen wird und so eine Dichte durch die Impulsbeaufschlagung erhält, daß eine mechanische Nachformung oder Nachverfestigung nichfe'rforderlich ist. '

Es ist ferner möglich, die Unterseite 2 z. B. der Druckkammer 4 druckfest mit einer dem Formdruck von z. B. 6 bar standhaltenden Aufnahmekammer zu verbinden. Diese weist eine seitliche, druckfest verschließbare Öffnung auf, über die Formkästen von unterschiedlicher Ausdehnung und/oder Höhe in Stellung unter der Ventileinrichtung 6,12 eingefahren und nach der Ausformung ausgefahren werden können. Die Aufnahmekammer ist mit einer Unterdruckquelle verbunden. Bei dieser Ausführung werden die mit der Formmasse gefüllten Formkästen bei geschlossener Ventileinrichtung in die Aufnahmekammer gefahren und diese wird druckdicht und -fest geschlossen. Danach wird die Luft aus der Formmasse und der Aufnahmekammer entfernt und dann die Formmasse durch einen Gasdruckschlag durch Öffnen der Ventileinrichtung verdichtet. Nach Schließen der Ventileinrichtung kann die Aufnahmekammer geöffnet und der Formkasten ausgefahren werden.

Claims (12)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Vorrichtung zum impulsartigen Ausformen von Formmassen zum Herstellen von Sandgießformen, bei dem die Formmasse schlagartig der Einwirkung von einem Druckgas, wie Druckluft ausgesetzt wird, mit einer Veritileinrichtung mit Betätigungsvorrichtung, welche eine die Formmasse enthaltende Kammer und eine Druckgaskammer trennt und welche einen wesentlichen Teil der Flächenausdehnung der die Formmasse enthaltenden Kammer einnimmt, gekennzeichnet dadurch, daß der durch Druckmittel in die Schließstellung bewegbare bewegliche Schließteil (7; 12; 16) der Ventileinrichtung in der Schließstellung mechanisch festlegbar ist und die Hauptmasse des beweglichen Schließteils aus seiner Schließstellung in Öffnungsrichtung auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit beschleunigbar ist, bevor der Schließteil die Ventilöffnung (40) der Ventileinrichtung freilegt.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das bewegliche Schließteii aus einem flexiblen flächigen Lochschieber (54; 54a) und einem Schiebermasseteil (55) besteht, der Lochschieber in der Schließstellung durch den Druck in der Druckkammer (50) auf der Schieberlochplatte (52; 52a) mechanisch festgelegt ist und zwischen dem mit einer Betätigungseinrichtung (57; 58) verbundenen Schiebermasseteil (55) und dem Lochschieber (54; 54a) eine Leerwegverbindung vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der bewegliche Schließteil (7) ständig unter dem in Öffnungsrichtung wirkenden Druck in der Druckkammer (4) steht und durch eine Druckmittelbetätigungseinrichtung (16) in Schließstellung bewegbar und durch eine Verriegelungseinrichtung (21; 22; 65) in Schließstellung mechanisch verriegelbar ist und als Schließglieder in zylindrische Ventilsitze (6) mit einer eine Beschleunigung des Schließteils (7) vor Freilegung der Ventilöffnung ausreichenden Überdeckung eingreifende Tauchkolben (12) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß alle Schließglieder (12) an einem mit einer Steuerfläche dem Druck in der Druckkammer (4) ausgesetzten Schließteil (7) angeordnet sind, die mittels Vorsteuerkolben (16) in die Schließstellung absenkbar und verriegelbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß alle Schließglieder (37) unabhängig voneinander als frei schwimmend geführte Tauchkolben (42) ausgebildet sind, die auf einer Stirnseite einem Schließdruck und auf der anderen Stirnseite dem Druck in der Druckkammer (34) aussetzbar und in der Schließstellung mechanisch verriegelbar sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Punkte 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das bewegliche Schließglied (7) oder die einzelnen Schließgiieder (37) von einer oder mehreren in Öffnungsrichtung wirksamen Vorspannfedern (44) beaufschlagt sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Punkte 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Ventilsitze (39) venturirohrartig ausgebildet sind und die zylindrischen Ventilglieder (37) in der Schließstellung die engste Querschnittsstelle der Ventilsitze um ein vorbestimmtes

   > Ausmaß überragen.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Punkte 3 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die mechanische Verriegelungseinrichtung formschlüssig wirksam und durch eine imputeartig wirkende Betätigungseinrichtung lösbar ist.
9. 9. Vorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Schließeinrichtung (62; 63) eine Kniehebelbetätigungseinrichtung aufweist, die in der Schließstellung eine Übertotpunktstellung einnimmt und aus dieser durch einen impulsartig betätigbaren Stößel (70) oder dgl. bewegbar ist. . '
10. 10. Vorrichtung nach einem der Punkte 3 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Schließdruckseite des beweglichen Schließteils nach dessen mechanischer Festlegung mit einer Unterdruckqueile verbindbar ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die die Ventileinrichtung'(83; 84; 85) enthaltende Druckkammer (82) gegenüber einer die Formmasse aufnehmenden Zwischenkammer (91) relativ seitlich verfahrbar (89) ausgebildet ist, die Zwischenkammer (91) eine die Formmasse normalerweise zurückhaltende Einrichtung (92) aufweist, die gasoderNluftdurchlässig ist, und daß eine Verbindung (94) zwischen der Zwischenkammer (91) und einer Unterdruckquelle zur Absaugung der Luft aus der Formmasse und der Zwischenkammer (91) und dem darunterliegenden Formkasten (81) vorgesehen ist. ,. '.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Ventileinrichtung (6; 12) im geschlossenen Zustand die Druckkammer (4) von einer druckfesten Aufnahmekammer trennt, der eine druckfest verschließbare Öffnung zum Einfahren von mit der Formmasse gefüllter Formkästen von unterschiedlicher Ausdehnung und/oder Höhe zugeordnet ist und die unter einer Unterdruckquelle verbindbar ist.