CH653579A5

CH653579A5 - Verfahren zum verdichten von koernigen formstoffen, insbesondere giessereiformstoffen, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH653579A5
Application number: CH4740/81A
Authority: CH
Inventors: Hans Tanner
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1986-01-15
Also published as: DE3226171C2; US4505316A; DE3226171A1; JPS5825842A; DK323882A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Giessereiformstoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 6.

Zur Herstellung von Sandformen für Giessereizwecke sind eine Reihe von Verfahren bekannt, darunter auch solche, bei denen mittels eines aus einer exothermen Reaktion eines Gasgemisches erzeugten Druckstosses eine Verdichtung des Formstoffes erzielt wird (US-PS 3 170 202). Bei anderen Verfahren wird durch die Entspannung eines hochgespannten Druckgases ein Druckstoss ausgelöst, der zur Verdichtung eines Formstoffes verwendet wird (DE-PS

I 097 622).

Trifft nun der Druckstoss auf die lose geschüttete Formmasse, so wird diese Masse beschleunigt und durch nachfolgendes Abbremsen auf der Modellplatte verdichtet.

Bezüglich der Formrückseite entspricht jedoch die Formhärte vielfach nicht den in der Praxis an eine Giessform gestellten Anforderungen. Sollen z.B. an der Formrückseite Giesstümpel oder Eingusstrichter durch Fräsen oder dergleichen eingeformt werden, so bedarf die Formhärte dieser Seite einer potentiellen Vergrösserung ohne dabei den charakteristischen Formhärte verlauf wesentlich zu beeinflussen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit denen auf einfache Weise die Formhärte der Rückseite einer Giessform, d.h. der dem Druckstoss ausgesetzten Formseite, angehoben werden kann, ohne dabei den vertikalen Formhärteverlauf wesentlich zu beeinflussen.

Erfindungsgemäss geschieht das mittels eines Verfahrens nach der Lehre des Anspruches 1 und mittels einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Lehre des Anspruches 6.

Weitere Ausführungsformen dieser Lehre sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von, in der Zeichnung dargestellten Beispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung einer Vorrichtung mit Sprüheinrichtung, und

Fig. 2 eine Vorrichtung als Ausführungsvariante mit Andrückmitteln.

Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Formeinrichtung als geschlossenes System, wobei durch die Einwirkung eines aus einer exothermen Reaktion eines Brennstoffluftgemisches ausgelösten Druckstosses auf die Oberfläche 2 einer lose über eine Modelleinrichtung geschütteten Formstoffmasse 1 eine Verdichtung der Formstoffmasse 1 bewirkt wird.

Diese Formeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Hubzylinder 3 mit Hubkolben 4, auf dem eine Platte 5 angeordnet ist. Auf dieser Platte 5 liegt eine aus einer Modellplatte 6 mit Modell 7 gebildete Modelleinrichtung 6,7 auf. Über diese Modelleinrichtung 6,7 ist ein von Laufrollen 8 zugebrachter Formkasten 9 gesetzt, der in vorgegebener Lage die Modelleinrichtung 6,7 umschliesst. Mit gleicher Symmetrieachse wie der Hubzylinder 3 und die Modelleinrichtung 6,7, ist über dem Formkasten 9 ein von Rollen 10 geführter Füllrahmen 11 vorgesehen. Über dem Füllrahmen

II wird im Taktablauf wechselweise ein Dosierbehälter 12 oder eine Druckkammer 13 gebracht und daselbst mittels des Hubkolbens 4 mit dem Füllrahmen 11, mit dem Formkasten 9 und der Modellplatte 6 zu einer Einheit verbunden und bildet so ein geschlossenes System.

Der Dosierbehälter 12 für die Formstoffmasse 1 ist hierbei mit einem Bodenverschluss 14 in der Form von schwenkbaren Klappen 15 ausgerüstet. Über dem Dosierbehälter 12 ist in bekannter Weise ein Dosierförderband 16 angebracht, mittels welchem im Formtakt eine vorbestimmte Menge Formstoff 1 dem Dosierbehälter 12 zugeführt wird.

Als Druckkammer 13 ist im dargestellten Beispiel eine sogenannte Brennkammer 13a gewählt die haubenförmig ausgebildet ist und ein von einem Motor angetriebenes Gebläse 17 mit Leitrohr 18 aufweist. In den Raum 19 der

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Brennkammer 13a führt eine Leitung 20 mittels welcher Brennstoff in die Kammer geleitet wird. Mittels einer Zündeinrichtung 21 wird der durch das Gebläse 17 in der Brennkammer 13a im geschlossenen System mit Luft vermischte Brennstoff zur exothermen Reaktion gebracht und dadurch ein Druckstoss ausgelöst.

In den Brennkammerraum 19 führt eine Sprühmittelleitung 22, die mindestens eine Düse 23 aufweist, deren Sprühkegel 24 gegen die Formstoffoberfläche 2 gerichtet ist. Je nach Grösse der Formstoffoberfläche 2 können mehrere Düsen 23 vorgesehen sein, die mit veränderbarem Sprühkegel 24 ausgebildet sein können. Die Düsen 23 sind so angeordnet, dass die von den einzelnen Leitlinien umschlossenen Flächen der einzelnen Sprühkegel 24, die Formstoffoberfläche 2 überdecken.

Als Sprühmedium werden sowohl flüssige wie auch staubförmige Mittel verwendet. Bei Verwendung von flüssigen Mitteln z.B. Wasser, ist vorgesehen, den Sprühstrahl tröpfchenförmig bzw. nebeiförmig auf die Formstoffoberfläche 2 zu bringen, wobei die Tröpfchengrösse und/oder die Sprühintensität variiert werden kann.

Bei der Verwendung eines staubförmigen d.h. feinkörnigen Stoffes als Sprühmedium, wird die Korngrösse wesentlich geringer als diejenige der eingefüllten Formstoffmasse gewählt. Das Aufbringen des staubförmigen Mediums auf die Formstoffoberfläche geschieht mittels Druckluft, kann jedoch auch mit rein mechanischen Mitteln z. B. durch Aufstreuen erfolgen.

Um nur Parzellen (Teilflächen) der Formstoffoberfläche 2 mit Sprühmittel zu bedecken, ist es möglich die Düsen 23 einzeln zu- oder abzuschalten. In diesem Fall ist jede Düse 23 mit einem Ventil 25 versehen.

In der Sprühmittelleitung 22 ist ein Ventil 26 eingebaut, das von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung über eine Steuerleitung 27 betätigbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung im Unterschied zur Ausführung nach Fig. 1. Zwischen einer Druckkammer 13 und einem Dosierbehälter 12 ist eine Andrückanordnung 28 eingesetzt. Diese Andrückanordnung 28 besteht aus einer heb-und senkbaren Andrückplatte 29, die beispielsweise über einen Seilzug 30 betätigbar ist. Der Seilzug 30 ist dazu bestimmt, die Andrückplatte 29 auf die Oberfläche 2 der in die

Formkombination eingefüllten Formstoffmasse 1 abzusetzen.

Das Gewicht dieser Platte 29 ist dabei so bemessen, dass schon durch deren Eigengewicht ein gewisses Andrücken erfolgt. Durch Variieren des Gewichtes der Platte kann der Oberflächengrad verändert werden. Anstelle der Platte 29 kann z. B. auch eine Druckwalze mit wählbarem Druck über die Formstoffoberfläche 2 geführt werden um damit eine Verminderung des Porenvolumens zu erzielen. Mit gleichem Effekt kann auch ein Andrückmittel in der Form z. B. eines Formstoffabstreifers verwendet sein, wobei eine präparierte Seite des Abstreifers während eines Arbeitsganges die Formstoffoberseite glattstreicht.

Die Druckkammer 13 ist in dieser Anordnung als Speicher 13b für hochgespannte Druckluft ausgebildet, wobei ein steuerbares Ventil 31 zur Entspannung der hochgespannten Druckluft eingesetzt ist. Durch eine schlagartige Entspannung der Druckluft wird ein Druckstoss ausgelöst der zur Verdichtung der Formstoffmasse verwendet wird.

Je nach Zweckmässigkeit kann die Ausführung nach Fig. 1 oder Fig. 2 oder eine Kombination von beiden eingesetzt werden.

Durch das Behandeln der Formstoffoberfläche werden die einzelnen Poren an der Oberfläche der Formstoffmasse um einen Teil ihres Volumens verringert d.h. die Abstände zwischen den einzelnen Partikeln des Formstoffes werden verkleinert. Damit wird die Oberfläche um ein bestimmtes Porenvolumen vermindert.

Durch die Verminderung des Porenvolumens entsteht eine zusammenhängende Fläche, die dem auf die Oberfläche der Formstoffmasse wirkenden Gasdruckstoss eine bessere Angriffsfläche bietet und so zu einer gesteigerten Formhärte führt. Dabei verbleibt stets ein genügendes Porenvolumen, damit die in der Formstoffmasse enthaltene Luft während des Verdichtens entweichen kann.

Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens zeigt, dass die Formhärte auf der Sandformrückseite wesentlich gesteigert werden kann und somit Anforderungen, die an eine Giessform gestellt werden, optimal erfüllt.

Durch eine Kombination von verschiedenen Sprühmedien, können zudem Formhärten erzielt werden, die auch ganz speziellen Anforderungen gerecht werden.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Giessereiformstoffen in einem geschlossenen Raum, durch die Einwirkung eines Druckstosses eines gasförmigen Mediums auf die Oberfläche einer lose über eine Modelleinrichtung geschütteten Formstoffmasse, die ein definiertes Porenvolumen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Auslösung des Druckstosses das Porenvolumen an der dem Gasdruck ausgesetzten Oberseite der geschütteten Formstoffmasse bezüglich der anschliessenden Formstoffmasse mindestens in Teilflächen vermindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der Formstoffmasse mit einem Sprühmedium angereichert wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sprühmedium Wasser verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfchengrösse variiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberseite der Formstoffmasse ein schüttfähiger Stoff gebracht wird, dessen Korngrösse geringer ist als diejenige der Grundstofformmasse.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer den zu verdichtenden körnigen Stoff aufnehmenden Modellplatte, mit einem daran anliegenden Form- und Füllrahmen und mit einer damit in Verbindung bringbaren Druckkammer, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verminderung des Porenvolumens entweder eine über die Oberseite (2) der eingefüllten Formstoffmasse (1) bringbare Anordnung zum Sprühen oder eine über die Oberseite (2) der eingefüllten Formstoffmasse (1) bringbare Anordnung zum Andrücken vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Sprühanordnung mit mindestens einer Düse (23) mit veränderbarem Sprühkegel ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ein regelbares Andrückmittel ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühanordnung Ventile (25) aufweist, mittels denen die Düsen einzeln zu- oder abschaltbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse(n) (23) als Zerstäuber sowohl für flüssige als auch für staubförmige Medien ausgebildet ist/sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Andrückmittel eine Platte (29) mit regelbarem Druck vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Andrückmittel ein über die Oberseite (2) der Formstoffmasse (1) oszillierend bewegbares Gewicht vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Andrückmittel ein über die Oberseite (2) der Formstoffmasse (1) bewegbares, mit dessen einen Seite die Formstoffmasse glattstreichendes mechanisches Mittel vorgesehen ist.