PROCESS FOR PRODUCING A REFRACTORY FOUNDRY MOULD

Abstract: 1. A method of preparing a refractory casting mould, in which fluid quartz sand, quartz material or a similar refractory mineral substance, the granules of which are encased by an organic substance or an unorganic substance, is shaped around a pattern and compacted on the surface thereof so as to form a shell by subjecting the pattern and the sand or, if applicable, a core box and the sand to different air pressures, and in which the shell is backed by a conventional moulding material, for example by a green-mould casting sand, and thereafter the pattern removed from the casting mould, characterized in that the encasing of the quartz sand (6) or the like is a thermosetting substance, that while the shell is formed the pattern (1) is heated to the appropriate setting temperature, and in that after the shell has been formed the encased quartz sand (6) or the like which has not set to form the shell (7) is removed from the rear of the shell (7).

Description: Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten GieRereifonn Gier > 0reIfcrm Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Giessereiform, wobei zum An formen des Sandes an das Modell und/ oder zur Sandverdichtung eine Luftdruckdifferenz zwischen Modell und Sand bzw. ggfs. Kernkasten angewendet wird. Bei einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DE-OS 26 09 274) wird zur Herstellung von Sandformen oder Sandkernen das gesamte in Form- bzw. Kernkasten eingebrachte Sandvolumen durch Einwirkung einer zwischen mindestens zwei verschiedenen Stellen des Form- bzw. Kernkastenhohlraumes wirksamen Luftdruckdifferenz verdichtet. Bei komplizierten Formteilen mit feinen Konturen reicht dieses Verfahren nicht aus,um den hohen Anforderungen auf Formtreue gerecht zu werden. Ausserdem ist für den unter Umständen mit einem Kunstharzbinder durchsetzten Formsand ein relativ langer Zeitraum für die Aushärtung der Giessereiformen erforderlich, während der ein thermischer Verzug der Formhälften unvermeidbar ist. Diese Aushärtung des Formsandes geschieht häufig durch Erwärmung der Giessereiform, die zur Bildung von toxischen bzw. atoxischen Gasen mit erheblicher Geruchsbelästigung und Gesundheitsbelastung für das in Giessereien und Formereien tätige Personal führen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darein, ein Verfahren zu schaffen, bei zum die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden und somit die Möglichkeit einer optimalen Masshaltigkeit und Formtreue an Giessereiformen bei verbesserter Verdichtung des Formmaterials im Bereich des Modells zu schaffen. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführcen Merkmale gelöst. Danach wird durch die Einwirkung der Druckdifferenz an der Modelloberfläche ein rieselfähiger Quarzsand, Quarzgut oder ein ähnlicher feuerfester Stoff, dessen Körner von einem organischen oder anorganischen Stoff umhüllt sind, verdichtet, so dass eine möglichst hohe Gleichmässigkeit der Formhärte und damit möglichst ein Festigkeitsausgleichsmoment des späteren Abgusses der flüssigen Metallschnize garantiert ist. Während des weiteren Verfahrensablaufs wird der überschüssige Quarzsand von der Rückseite der verdichtenden Schale entfernt und die Schale zur Schaffung einer Giessereiform mit grosser Festigkeit mit üblichem Formmaterial hinterfüllt. Die Entfernung des überschüssigen Quarzsandes kann in beliebiger Weise erfolgen. In vorteilhafter Weise geschieht dies durch Kippen des Form- bzw. Kernkasts um 180 Winkel. Auch die Verfestigung der Hinter füllung kann In beliebiger Weise erfolgen, da die Schale sich am Modell abstützt. In günstiger Weise erfolgt die Verdichtung ebenfalls durch eine Luftdruckdifferenz, da dadurch alle dem Sand entströmenden Gase und Dämpfe abgesaugt werden können. Entsprechend weiteren Merkmalen des erfindungsgemässen Verfahrens wird vorgeschlagen, die Verdichtung sowohl des Formmaterials für die Schale als auch des Hinterfüllmaterials in entsprechenden Verfahrensschritten durch Einwirkung eines Unterdrucks im Bereich des Modells und Überdruck im Bereich des Sandes zu erzielen. Ist dabei, wie weiterhin vorgeschlagen, die Oberfläche des Modells beim Einschalen auf eine entsprechende Aushärtetemperatur erwärmt, so tritt durch möglichst kurzzeitige Erzeugung der Druckdifferenz eine hochverfestigte Formgebung der Schale ein, bei der auch feine Konturen des Modells mit grösster Masssicherheit übernommen werden. Auch beim anschliessenden Hinterfüllen der geschaffenen Schale kann ein Unterdruck im Bereich des Modells beibehalten werden, der zu einer Verdichtung des möglicherweise benutzten Nassguflformsandes bei unter Umständen zusätzlicher mechanischer Verdichtung führt. Die Schale wird bei der Hinterfüllung auch deshalb in ihrer Form beeinflusst, weil'sie weiterhin am Modell anliegt. Ein weiterer wesentlicher Fortschritt der Erfindung besteht darin, dass während des gesamten Verfahrens bis zur Trennung der Giessereiform von dem Modell aus dem Formgut Luft abgesaugt wird, wobei gleichzeitig die sich bei dem Härtevorgang bildenden toxischen oder atoxischen Gase abgesaugt werden und dadurch vom Arbeitsplatz ferngehalten werden können. Eine Belästigung und Gefährdung des arbeitenden Personals wird folglich verhindert. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 das Modell zu Beginn des Verfahrens, Fig. 2 die Befüllung und anschliessende Verdichtung des rieselfähigen Quarzsandes oder der gleichen am Modell, Fig. 3 das Entfernen nicht zur-Schale ausge härtenden Quarzsandes und dergleichen von der Rückseite der Schale, Fig. 4 die Hinterfüllung der Schale mit üblichem Fcrmmaterial und anschliessende Verdichtung der Hinterfüllung und Fig. 5 die Entfernung des Modells aus der Giesserei form. In den Fig. 1 bis 5 ist mit 1 ein Giessereimodell bezeichnet, das vorzugsweise im Übergangsbereich vom Modell zur ebenen Platte mit Saugöffnungen 2 versehen ist, welche in der vereinfaten Darstellung nur angedeutet sind. Ausserdem ist das Modell 1 auf einer beheizten Platte 3 angeordnet, an deren Rückseite sich ein mit den Saugöfinungen 2 in Verbindung stehender Raum 4 befindet. In Fig. 2 ist auf die Vorrichtung ein Formkasten 5 aufgesetzt, welcher mit einem rieselfähigen Quarzsand, Quarzgut oder ähnlichem feuerfestem, mineralischem Stoff 6 gefüllt wird. Vor bzw. während des Befüllens des das Modell 1 umgebenden Formkastens 5 wird die Platte 3 erwärmt. Gleichzeitig wird eine Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Modells 1 und dem rieselfähigen Quarzsand 6 dadurch erzeugt, dass im Raum 4 ein Unterdruck geschaffen wird, während an der Oberfläche des Quarzsandes atmosphärischer Druck herrscht. Der Unterdruck im Raum 4 kann jedoch auch durch einen Überdruck an der Oberfläche des Quarzsandes 6 verstärkt werden. Die Folge ist, dass sich an der Oberfläche des Modells 1 eine harte und plastische Schale 7 bildet, von der der übserschüssige Quarzsand 6 unter Beibehaltung einer Druckdifferenz durch Kippen der gesamten Vorrichtung um etwa 1800 entfernt wird. Diese harte Schale 7 wird, wie weiterhin in Fig. 4 dargestellt, durch ein übliches Formmaterial 8, beispielsweise Nass gussformsand, hinterfüllt, wobei diese Hinterfüllung 8 wiederum durch Einwirkung eines Differenzdruckes zwischen der Oberfläche des Modells 1 und der Hinterfüllung 8 verdichtet wird. Diese Druckdifferenzverdichtung der Hinterfüllung lässt sich auch durch eine nicht dargestellte mechanische Verdichtung ergänzen. Im weiteren Verfahrensschritt gemäss Fig. 5 wird im Raum 4 ein Überdruck geschaafen, der zur Trennung der Schale 7 gemeinsam mit der Hinterfüllung 8 vom Modell 1 führt.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer feuerfesten Giessereiform, wobei zum Anformen des Sandes an das Modell und/oder zur Sandverdichtung eine Luftdruckdifferenz zwischen Modell und Sand bzw. ggfs. Kernkasten angewendet wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) durch Einwirkung der Druckdifferenz wird ein rieselfähiger Quarzsand, Quarzgut oder ein ähnlicher feuerfester, mineralischer Stoff (6), dessen Körner von einem organischen oder anorganischen Stoff umhüllt sind, an der Modelloberfläche zu einer Schale (7) verdichtet, b) der nicht zur Schale (7) ausgehärtete Quarz sand (6) und dergleichen wird von der Rück seite der Schale (7) entfernt, c) die Schale (7) wird mit üblichem Formmaterial (8), beispielsweise einem Nassgussformsand, hinterfüllt und verdichtet, d) anschliessend wird das Modell (1) aus der Giessereiform entfernt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung der Hinterfüllung (8), z. B. des Nassgussformsandes, ebenfalls durch Einwirkung einer Luftdruckdifferenz erfolgt. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 > dadurch gekennzeichnet, dass die Anfarmung und/ oder Verdichtung der aus Quarzsand (6) und dergleichen bestehenden Schale (7) und die Anformung und Vertqichtung der Hinterfüllung (8) an der Schale (7) durch Einwirkung von Unterdruck im Bereich des Modells (1) und Überdruck im Bereich des Sandes (6 bzw. 8) erfolgt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da < 3 die Hinterfüllung (8) mechanisch und durch Einwirkung einer Druckluftdifferenz zwischen Sand (8) und Modell (1) verdichtet wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung des Quarzsandes (6) und dergleichen aus einem warmaushärtendem Material, z. B. Kunstharz, besteht und dass das Modell (1) beim Einschalen auf die entgrechende Aushärttemperatur erwärmt ist. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des nicht zur Schale (7) verfestigten umhüllten Quarzsandes (6) oder dergleichen durch Kippen des Modells (1) bzw. ggfs. des Form- (5) bzw. Kernkastens um etwa 180C erfolgt, wobei der Unterdruck im Bereich des Modells (1) aufrecht erhalten bleibt. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Modells (1) von der Schale (7) durch Erzeugung eines berdrucks zwischen Modell (1) und Schale (7) erfolgt. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des Modells (1) abgesaugte, den Unterdruck erzug ende Luft von toxischen oder atoxischen Gasen oder dergleichen befreit wird.

Inventors: JAEGER, H., PROF. DIPL.-ING., MENNENGA, ULRICH, DR. DIPL.-CHEM., SCHONENBORN, CHRISTIAN, Schönenborn, Christian
Applicants: HUTTENES-ALBERTUS CHEMISCHE WERKE GMBH, KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: B22C15
IPC codes: B22C9, B22C15, B22C13