DK171196B1 - Fremgangsmåde og apparatur til fremstilling af en underpart til en støbeform - Google Patents

Description

DK 171196 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en nedre formpart til en støbeform, og som omfatter, at der vertikalt forskydeligt i bundafsnittet af en nedre formkasse anbringes én med et antal lufthuller forsynet presseplade således, at de to dele tilsammen afgrænser et opadtil åbent sandkanuner, som i monteret tilstand lukkes c foroven af en nedadvendende model, hvorefter der via pressepladens lufthuller blæses trykluft gennem det i sandkammeret ifyldte sand for at komprimere og styrke dette.

10 Denne fremgangsmåde har været forbundet med problemer ved fremstilling af over- og underformparter, især når der til dette formål anvendes dobbeltsidede modelbrædder. Når der anvendes et højt tryk til at fluidisere og føre formsandet ind i recesser, som er udformet i modelbrættet 15 eller i dette sammen med formkassen, kommer formsandet ikke til at sidde tilstrækkeligt godt fast på modelbrættet. Når sandet modsat fluidiseres under et lavt tyk, komprimerer sandet ikke tilstrækkeligt i nærheden af modelbrættet, og formen opnår derfor ikke en tilstrække- 20 lig stor styrke. Det har derfor hidtil været anset for umuligt på tilfredsstillende måde at fremstille en kompliceret underformpart samtidigt med en overformpart ved hjælp af ovennævnte fremgangsmåde.

pc

Et forsøg på at afhjælpe disse ulemper er beskrevet i DE fremlæggelsesskrift nr. 2 403 199, hvor formsandet i et formkammer fluidiseres af en første luftstrøm med lavt tryk og dernæst af en anden luftstrøm med et højere tryk slynges op i det øvre rum, som er dannet af modellen og 30 selve formkassen, hvorved sandet imidlertid ikke er i stand til at trænge tilstrækkelig godt ind i og udfylde hulheder og fordybninger i modellen.

Det er formålet med opfindelsen at anvise en fremgangs-35 måde af den indledningsvis nævnte art, hvormed der bedre DK 171196 B1 2 end hidtil kendt kan fremstilles underformparter, som danner et fuldtstændigt aftryk af selv de fineste recesser i modellen, og som samtidigt er komprimeret til ønsket tæthed og styrke over hele formparten.

5

Dette opnås, idet fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at sandkammeret fyldes med ét til den ønskede formpart svarende, på forhånd fastlagt kvantum sand, at den nedadvendende model fastgøres ovenpå form-10 kassen, at der gennem pressepladens lufthuller indblæses en første luftstrøm med et tilstrækkeligt stort første tryk til at løfte sandet op med ringe hastighed til berøring med modellens overflade, at en anden luftstrøm dernæst blæses gennem lufthullerne med ét i forhold til det 15 første tryk så meget højere andet tryk, at sandet kompri-meres i nærheden af modellens overflade, at en tredie luftstrøm derefter blæses gennem lufthullerne med et tredie tryk, som er mindre end det andet tryk, men stort nok til at holde sandet svævende over pressepladen, 20 hvorefter denne samtidigt forskydes opefter med en sådan kraft, at det samlede sandkvantum færdigkomprimeres til ønsket tæthed overalt i formparten. Formparten kommer derved til at danne én til modellen nøjagtig komplementær form indtil selv de fineste detaljer, samtidigt med at 25 den opnår en tilstrækkelig stor tæthed og styrke til at holde til den efterfølgende støbeproces.

Opfindelsen angår også et apparatur til udøvelse af ovennævnte fremgangsmåde, og som omfatter en nedre formkasse 30 og én i dennes bundafsnit vertikalt forskydeligt anbragt presseplade, som er forsynet med et antal lufthuller og sammen med formkassen afgrænser et opadtil åbent sandkammer, samt en nedadvendende model, som i monteret tilstand lukker sandkammeret opadtil. Dette apparatur er ifølge 35 opfindelsen ejendommeligt ved, at pressepladens lufthuller via mindst én luftledning er forbundet med henholdsvis en første-, en anden- og tredie luftforsyning, som er DK 171196 B1 3 indrettet således, at de i rækkefølge kan tilføre pressepladens lufthuller en første luftstrøm med et tilstrækkeligt stort første tryk til med ringe hastighed at løfte sandet op til berøring med modellens overflade, en anden 5 luftstrøm med ét i forhold til det første tryk så meget højere andet tryk, at sandet komprimeres i nærheden af modellens overflade, en tredie luftstrøm med et tredie tryk, som er mindre end det andet tryk, men stort nok til at holde sandet svævende over pressepladen, hvorhos der 10 yderligere er indrettet et samtidigt med den tredie luftstrøm aktiverbart drivorgan, som herunder påvirker pressepladen med en så stor vertikalt virkende kraft, at pressepladen forskydes opefter og færdigkomprimerer det samlede sandkvantum til ønsket tæthed overalt i formpar-15 ten. Konstruktionen bliver herved særlig enkel og hensigtsmæssig.

For at få sandet til at lægge sig tæt ind mod modellens overflade i selv de dybeste recesser i denne kan modellen 20 endvidere ifølge opfindelsen være forsynet med udluftningshuller, som især kan være koncentreret i modellens recesser.

Ved en særlig hensigtsmæssig udførelsesform for apparatu-25 ret ifølge opfindelsen, kan dette omfatte én under formkassen anbragt opstillingsramme til fastgørelse af formkassen og til vertikalt forskydeligt at optage pressepladen, og denne kan være udformet som en lukket kasse, der omslutter ét med luftledningen forbundet hulrum, 30 hvorved lufthullerne er indrettet i kassens opadvendende væg.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor, idet der beskrives en foretrukken udførelsesform under henvisning til 35 tegningen, hvor DK 171196 B1 4 fig. 1 viser apparaturet ifølge opfindelsen i monteret tilstand med sandfyldt kammer, fig. 2 samme, men med sandet løftet op af en luftstrøm, 5 og fig. 3 samme, men hvor pressepladen yderligere er ført op til færdigkomprimering af sandet.

10 Som vist har en opstillingsramme 1, som kan forskydes vertikalt ved hjælp af cylindre 2, en nedre åbning, hvori en presseplade 5 kan forskydes ved hjælp af en vertikalt forskydelig stempelstang 4. En pakning 5a tjener til at sikre en lufttæt pasning mellem pressepladen 5's periferi 15 og opstillingsrammen 1. Pressepladen 5 er udformet som en lukket kasse, der omslutter et hulrum 6. Til passage for gas gennem pressepladen 5 er der i dennes øvre væg indrettet et antal huller 7 og i dens nedre væg et hul 8.

Dette hul 8 er via en fleksibel ledning 9 og en hoved-20 ledning 12 forbundet med en trykluftkilde. Hovedledningen 12 omfatter en aflukningsventil 10 og en strømreguleringsventil 11. En omløbsledning 13, som selv har en aflukningsventil 10a og en strømreguleringsventil 11a, er ført uden om ventilerne 10, 11. En yderligere omløbsled-25 ning 14, der tilsvarende har en aflukningsventil 10b og en strømreguleringsventil 11b, er igen ført uden om den første omløbsledning 13. Det nævnte rørarrangement er fortrinsvis af den art, der er vist i fig. 1. 1 2 3 4 5 6

Over opstillingsrammen 1 er der anbragt to rulletranspor 2 tører 15 med en så stor indbyrdes afstand, at rammen kan 3 passere mellem disse. Ved hjælp af disse transportører 15 4 kan en nedre formkasse 16 føres til og fra en position 5 over opstillingsrammen 1. På formkassen 16 er der anbragt 6 et dobbeltsidet modelbræt, der kan trækkes op af formkassen 16, som vist i figurerne. Modellen 17 eller denne i forbindelse med formkassen 16 kan have en hvilken som DK 171196 B1 5 helst kompliceret form, der i det viste tilfælde omfatter recesser 18 og 19, der er af den art, som vanskeligt lader sig fylde fuldt ud med formsand. Den viste model består af en nedre model og en øvre model, som er adskilt 5 af et kammer 20, som kommunikerer med ydersiden via snævre passager 21. Disse snævre passager 21 er placeret i modellens recesser, idet passagernes tæthed er størst i de af modellens dele, som har de dybeste recesser. I hver passage er der anbragt ikke viste udluftningspropper.

10 Når apparaturet er i drift, stilles strømreguleringsventilen 11 således, at den tilfører komprimeret luft eller gas gennem pressepladen 5 med en sådan hastighed, at formsandet 23 løftes langsomt. Dernæst stilles regule-15 ringsventilen 11a således, at den komprimerede luft tilføres med en tilstrækkelig stor hastighed til, at der som følge af den modstand, som tryktabene i sandet og passagerne 21 yder, opbygges et højt tryk i formsandet 23. Dernæst stilles reguleringsventilen 11b således, at der 20 tilføres luft med en sådan hastighed, at formsandet 23 forhindres i at falde ned.

Ovenpå modelbrættet 17 kan der monteres en øvre formkasse, en øvre opstillingsramme, og en øvre presseplade. Af 25 hensyn til tydeligheden er disse dele imidlertid udeladt af tegningen og beskrivelsen af denne. Apparaturets funktion vil derfor i det følgende blive beskrevet under forudsætning af, at der kun fremstilles en nedre sand-formpart.

30

En nedre formkasse 16 føres ved hjælp af transportøren 15 til en position umiddelbart over opstillingsrammen 1. Dernæst placeres pressepladen 5 i opstillingsrammen 1, hvorefter cylindrene 2, 3 aktiveres således, at såvel op-35 stillingsrammen som pressepladen føres opefter. Denne opadgående bevægelse fortsættes fortrinsvis indtil, formkassen 16 lige netop er fri af rul let ranspor tørerne 15.

DK 171196 B1 6

Dernæst tilføres det af rammen 1, pressepladen 5 og formkassen 16 afgrænsede kammer det nødvendige kvantum formsand 23 fra f.eks. en tragt (ikke vist), hvorefter model-brættet 17 lægges oven på den nedre formkasse 16. Dernæst 5 aktiveres cylindrene 2, 2 og 3 igennem for at presse formkassen 16 op mod modellen 17's underside, som vist i fig. 1. I det viste tilfælde har modelbrættet 17 en model på såvel oversiden som undersiden, således at der samtidigt med underparten kan fremstilles en overpart.

10

Ventilen 10 holdes åben i tilstrækkelig lang tid til, at der via ledningen 9, tilførselshullet 8, kammeret 6 og luftudstrømningshullerne 7 kan strømme trykluft ind i formsandet 23. Denne trykluftsstrøm løfter formsandet 23 15 opefter med lav hastighed. Dette medfører, at formsandet 23 let strømmer ind i enhver reces, såsom recessen 18, der i bunden er forsynet med luftudstrømningshuller 21. Luften blæses dernæst ud via disse luftudstrømningshuller 21 og kammeret 20. Denne metode sikrer, at formsandet 20 støder kraftigt mod alle fremspring på modelbrættet 17 og derved tvinges ind i de modsvarende recesser uden at blive fast. Dette medfører, at formsandets tæthed i recesserne kan forøges.

25 Dernæst lukkes ventilen 10, og ventilen 10a åbnes i et forudbestemt tidsrum. Derved strømmer der trykluft ad samme vej som før, men nu med henblik på at danne et højt tryk under formsandet 23. Dette forøger sandets tæthed i nærheden af modelbrættet 17's overflade, og gør sandet 30 fast. Dette operationstrin er vist i fig. 2.

Næste operationstrin er vist i fig. 3, hvor ventilen 10a er blevet lukket, ventilen 10b åbnet, og stempelstangen 4 skudt ud for at føre pressepladen 5 op mod formsandet 35 23's bund. Fortrinsvis forskydes pressepladen 5 nu yder ligere for at komprimere formsandet i sin helhed. Formsandet forhindres i dette operationstrin i at falde ned DK 171196 B1 7 ved at åbne for aflukningsventilen 10b, og denne tilstand bibeholdes, indtil pressepladen 5's virkning er påbegyndt. Den anden omløbsledning 14 med tilhørende ventiler kan udelades, hvis der ikke er risiko for, at formsandet 5 falder ned, når det først er løftet op.

Denne mekaniske sammenpresning af det samlede sandkvantum ved hjælp af pressepladen 5 udføres primært for at komprimere den del af sandet, som ikke er blevet komprimeret 10 alene ved hjælp af trykluftens virkning. Den mekaniske sammenpresning har dog nogen indvirkning på de af trykluften højkomprimerede dele.

Den nedre formpart er nu færdig, hvorefter cylindrene 2, 15 3 reverseres for at sænke opstillingsrammen 1 og presse pladen 5. Dernæst kan den nedre formpart 16 fjernes fra modelbrættet 17 og sænkes ned på rulletransportøren 15.

Fjernelsen af formkassen kan finde sted, idet der via 20 passagerne 21 blæses trykluft ind over formsandet 23's overside. Til dette formål er passagerne 21 forbundet med omløbsledningen 14 ved hjælp af en yderligere rørledning 14a, samt en trevejshane 10c. Opstillingsrammen 1 og pressepladen 5 kan adskilles fra formkassen 16 efter at 25 være sænket et lille stykke.

Den nedre formkasse og sandformen i denne kan dernæst uden at blive vendt overføres til en anden position, hvor den kan samles med en øvre formpart, således at der 30 dannes en færdig form. Den øvre formpart kan som nævnt ovenfor være formet på modelbrættet 17, idet den nærmere beskrivelse af denne proces dog er udeladt. Efter at den nedre formkasse med sandformen er blevet fjernet fra det øvrige apparatur, kan der tilføres en ny, tom formkasse, 35 og denne proces kan gentages så mange gange, som ønsket.

8 DK 171196 B1

Selv om det foretrækkes, at pressepladen 5 presser sandet op i en formkasse, der kan fjernes, fra en opstillingsramme, kan der dog også hovedsageligt for at undgå brug af denne anvendes en formkasse, som består af et enkelt 5 stykke. Såfremt, der anvendes dette arrangement, vil det normalt være nødvendigt at fjerne den færdige sandform fra formkassen 16.

Ovenfor er beskrevet en foretrukken udførelsesform for 10 fremgangsmåden og apparaturet ifølge opfindelsen, men denne udførelsesform kan dog modificeres på mange måder.

Det er således uden betydning, om det er strømningshastigheden eller trykket af den trykluft, som blæses gennem pressepladen 5, der reguleres. Det er desuden heller ikke 15 nødvendigt at lukke ventilen 10 samtidigt med ventilen 10a, som beskrevet ovenfor.

Fremgangsmåden og apparaturet ifølge opfindelsen er især nyttig til fremstilling af en nedre formpart under anven-20 delse af et dobbeltsidet modelbrædt. Den nedre formpart kan fremstilles og samles med en øvre formpart uden at blive vendt, og dette kan reducere eller eliminere beska-deligelser under håndteringen.

25 30 35

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en nedre formpart 5 til en støbeform, og som omfatter, at der vertikalt forskydeligt i bundafsnittet af en nedre formkasse (16) anbringes én med et antal lufthuller (7) forsynet presseplade (5) således, at de to dele tilsammen afgrænser et opadtil åbent sandkammer, som i monteret tilstand lukkes 10 foroven af en nedadvendende model (17), hvorefter der via pressepladens (5) lufthuller (7) blæses trykluft gennem det i sandkammeret i fyld te sand for at komprimere og styrke dette, kendetegnet ved, at sandkammeret fyldes med ét til den ønskede formpart svarende, på 15 forhånd fastlagt kvantum sand, at den nedadvendende model (17) fastgøres oven på formkassen (16), at der gennem pressepladens (5) lufthuller (7) indblæses en første luftstrøm med et tilstrækkeligt stort første tryk til med ringe hastighed at løfte sandet op til berøring med 20 modellens overflade, at en anden luftstrøm dernæst blæses gennem lufthullerne med ét i forhold til det første tryk så meget højere andet tryk, at sandet komprimeres i nærheden af modellens overflade, at en tredie luftstrøm derefter blæses gennem lufthullerne med et tredie tryk, 25 som er mindre end det andet tryk, men stort nok til at holdt sandet svævende over pressepladen, hvorefter denne samtidigt forskydes opefter med en sådan kraft, at det samlede sandkvantum færdigkomprimeres til ønsket tæthed overalt i formparten. 30

2. Apparatur til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, og som omfatter en nedre formkasse (16) og én i dennes bundafsnit vertikalt forskydeligt anbragt presseplade (5), som er forsynet med et antal lufthuller (7) og sam- 35 men med formkassen (16) afgrænser et opadtil åbent sandkammer, samt en nedadvendende model (17), som i monteret tilstand lukker sandkammeret opadtil, kendeteg DK 171196 B1 10 net ved, at pressepladens (5) lufthuller (7) via mindst én luftledning (9) er forbundet med henholdsvis en første-, anden- og tredie luftforsyning (10, 11; 10a, 11a; 10b, 11b), som er indrettet således, at de i række-5 følge kan tilføre pressepladens (5) lufthuller (7) en første luftstrøm med et tilstrækkeligt stort første tryk til med ringe hastighed at løfte sandet op til berøring med modellens overflade, en anden luftstrøm med ét i forhold til det første tryk så meget højere andet tryk, at 10 sandet komprimeres i nærheden af modellens overflade, en tredie luftstrøm med et tredie tryk, som er mindre end det andet tryk, men stort nok til at holde sandet svævende over pressepladen, hvorhos der yderligere er indrettet et samtidigt med den tredie luftstrøm aktiverbart drivor-15 gan, som herunder påvirker pressepladen med en så stor vertikalt virkende kraft, at pressepladen forskydes opefter og færdigkomprimerer det samlede sandkvantum til ønsket tæthed overalt i formparten.

3. Apparaturer ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den nedadvendende model (17) er forsynet med udluftningshuller (21), som især er koncentreret i modellens recesser. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

4. Apparaturer ifølge krav 2 eller 3, kendeteg 2 net ved, at det omfatter en under formkassen (16) 3 anbragt opstillingsramme (1) til fastgørelse af 4 formkassen og til vertikalt forskydeligt at optage 5 pressepladen (5). 6 7

5. Apparaturer ifølge krav 2, 3 eller 4, k ende- 8 tegnet ved, at pressepladen (5) er udformet som en 9 lukket kasse, der omslutter et med luftledningen (9) for 10 bundet hulrum, og at lufthullerne (7) er indrettet i kas- sens opadvendende væg.