DE19755755A1 - Method and device for compacting molding sand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Formsand, wobei auf eine mit Entlüftungsausnehmungen versehene Modellplatte ein Formmodell und ein dieses mit Abstand seitlich umgebender Formkasten aufgesetzt, Formsand in den Formkasten eingefüllt und druckdicht auf den Formkasten eine mit einem Druckgasanschluß verbundene Druckgasöffnungen und Preßstempel aufweisende, dem Formkasten angepaßte Preßvorrichtung unmittelbar oder mittelbar aufgesetzt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for compressing Molding sand, being on one with ventilation recesses provided model plate and a shape model with this Distance between molding box on the side, molding sand filled in the molding box and pressure-tight on the Molding box connected to a compressed gas connection Compressed gas openings and press ram, the Mold box adapted pressing device immediately or is put on indirectly. The invention further relates to a device for performing such a method.

Aus EP 0 263 977 B1 ist sowohl ein derartiges Verfahren als auch eine Vorrichtung zu dessen Durchführung bekannt. Dabei wird zum Verdichten von in einen Formkasten eingefülltem Formsand, der ein auf eine Modellplatte aufgesetztes Formmodell umgibt, auf den Formkasten eine an diesen angepaßte Preßvorrichtung mit Preßstempeln und Druckgasöffnungen aufgesetzt. Daraufhin wird dem Formsand zuerst über die Druckgasöffnungen in einer gleichmäßigen Strömung Druckgas zugeführt, wobei das Gas gleichzeitig durch alle Öffnungen der Preßvorrichtung in den Formsand einströmt, und dann der Formsand mit Hilfe der Preßstempel mechanisch gepreßt. Auf diese Weise wird eine gleichförmige Verdichtung des Formsandvolumens über den gesamten Formkasten erreicht. Insbesondere bei einer Formgestaltung für Modelle, die eine erhebliche Höhendifferenz aufweisen, kann die gleichförmige Verdichtung an hohen und an niedrigen Modellabschnitten bei einem dem Verdichten nachfolgenden Aussenken des Modells zu einem Abreißen des Formballens führen.EP 0 263 977 B1 describes both such a method and also a device for its implementation is known. Here is used to compress filled in a molding box Molding sand, the one placed on a model plate Form model surrounds one on the molding box adapted press device with ram and Pressurized gas openings placed. Then the molding sand first over the compressed gas openings in a uniform Flow pressure gas supplied, the gas being simultaneously  through all openings of the pressing device in the molding sand flows in, and then the molding sand with the help of the press ram mechanically pressed. This way it becomes a uniform one Compression of the molding sand volume over the entire Mold box reached. Especially when designing a shape for models that have a significant height difference, can the uniform compression at high and at low model sections when compacting subsequent lowering of the model to tear off the Lead form bales.

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von Formsand vorzuschlagen, mit welchen in voneinander verschiedenen Bereichen eines Formsandvolumens eine unterschiedliche Verdichtung erreicht und die für eine Verdichtung des Formsands aufzuwendende Energie minimiert werden kann.To remedy this, it is the task of present invention, a method and an apparatus to propose molding sand with which in different areas of a molding sand volume a different compression and that for a Compacting the molding sand minimizes the energy to be used can be.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß einzelne oder Gruppen von über im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Formkastens verteilt angeordneten Druckgasöffnungen von dem Druckgasanschluß separat mit Druckgas beaufschlagt werden und daß das aus den Druckgasöffnungen ausströmende Druckgas den Formsand in den den beaufschlagten Öffnungen gegenüberliegenden Bereichen verdichtet.This task is initiated in a procedure mentioned type in that individual or groups of over essentially the entire cross-sectional area of the Mold box distributed compressed gas openings from the Pressurized gas connection to be pressurized separately and that the compressed gas flowing out of the compressed gas openings the molding sand in the pressurized openings opposite areas compressed.

Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren kann damit durch eine Einleitung des Druckgases an vorbestimmten, definierten Stellen des Formsands mit gewünschter Intensität das gesamte Formsandvolumen in unterschiedlichen Bereichen variabel verdichtet werden. Auf diese Weise ist vorteilhaft auch bei komplizierten Formmodellen eine örtlich optimale Verdichtung zu erreichen. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend kann die Härte der zu erzeugenden Form in unterschiedlichen Bereichen in weiten Grenzen frei gewählt werden. Ein sauberes Trennen des Formmodells von dem Formsand ist somit sichergestellt und Ballenabrisse werden zuverlässig verhindert.In contrast to the known method, this can be done by an introduction of the compressed gas at predetermined, defined positions of the molding sand with the desired Intensity of the entire molding sand volume in different Areas can be compressed variably. That way advantageous even with complicated shape models to achieve optimal local compression. The respective Depending on requirements, the hardness of the generating form in different areas in wide Limits can be chosen freely. A clean separation of the  Mold model of the molding sand is thus ensured and Bale breaks are reliably prevented.

Durch einen Verzicht auf eine hohe Verdichtung in Bereichen des Formsands, in denen diese nicht erforderlich ist, kann außerdem die für die Verdichtung aufzuwendende Energie gegenüber bekannten Verfahren erheblich gesenkt werden.By foregoing high compaction in areas of the molding sand in which this is not required also the energy to be used for compression be significantly reduced compared to known methods.

Ein besonders homogener Verdichtungsverlauf wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erreicht, wenn nacheinander einzelne oder Gruppen der Druckgasöffnungen mit Druckgas beaufschlagt werden. Dadurch kann der Druckanstieg im Formsandvolumen sehr differenziert eingestellt werden.A particularly homogeneous compression course is according to achieved an advantageous development of the invention, if successively single or groups of Pressurized gas openings are pressurized. Thereby the pressure increase in the molding sand volume can be very differentiated can be set.

Die Ansteuerung der Druckgasöffnungen gestaltet sich vorteilhaft besonders einfach, wenn die Druckgasöffnungen durch eine Betätigung von Ventilkolben von in dem Öffnungsbereich oder in einer Zuleitung der Druckgasöffnungen angeordneten Öffnungsventilen mit Druckgas beaufschlagt werden. Eine hohe Variabilität und Freizügigkeit gewährleistet das erfindungsgemäße Verfahren, wenn vorzugsweise einzelne oder Gruppen der Druckgasöffnungen mit Druckgas unterschiedlichen Drucks und/oder unterschiedlichen Volumenstroms beaufschlagt werden.The control of the compressed gas openings is designed advantageous particularly simple if the compressed gas openings by actuating valve pistons from in the Opening area or in a supply line to the Compressed gas openings arranged opening valves with Pressurized gas are applied. A high variability and The method according to the invention ensures freedom of movement, if preferably individual or groups of Pressurized gas openings with pressurized gas of different pressures and / or different volume flow become.

Man könnte sich vorstellen, daß eine Form allein durch die Beaufschlagung der Druckgasöffnungen mit Druckgas und die dadurch erfolgende Verdichtung des Formsands hergestellt wird. Es ist jedoch von besonderem Vorteil und kann die Verdichtung erhöhen, wenn außerdem die Preßstempel betätigt werden und den Formsand verdichten. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Betätigung der Preßstempel gleichzeitig mit und/oder nach der Beaufschlagung der Druckgasöffnungen mit Druckgas erfolgt. Auf diese Weise ist sowohl ein feinfühliges und gezieltes Vorverdichten des Formsands mit Druckgas als auch ein Nachverdichten mit Hilfe der Preßstempel, die einen hohen Druck erzeugend z. B. hydraulisch angetrieben sein können, ermöglicht.One could imagine that a form can only be created by Actuation of the compressed gas openings with compressed gas and the thereby compressing the molding sand becomes. However, it is particularly beneficial and can Increase compression if the ram is also pressed and compact the molding sand. It is advantageous when pressing the ram simultaneously with and / or after the application of Pressurized gas openings with pressurized gas. That way both a sensitive and targeted pre-compression of the Formsands with compressed gas as well as a recompression  Help the ram which creates a high pressure e.g. B. can be hydraulically driven.

In einem einfachen Verfahren sind die Preßstempel identisch ausgeführt und werden gleichartig angesteuert, so daß sie einen gleichmäßigen Druck auf das Formsandvolumen ausüben. Zur Unterstützung der durch die differenzierte Druckgasbeaufschlagung hervorgerufenen unterschiedlichen Verdichtung in verschiedenen Bereichen des Formsandvolumens ist es jedoch von besonderem Vorteil, wenn einzelne oder Gruppen der Preßstempel einen unterschiedlichen Preßdruck erzeugen.In a simple process, the press rams are identical executed and are controlled in the same way, so that they exert even pressure on the molding sand volume. To support the differentiated by Pressurized gas caused different Compaction in different areas of the molding sand volume it is of particular advantage, however, if individual or Groups of press rams have a different pressure produce.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Druckgasöffnungen über im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Formkastens verteilt angeordnet sind und daß der Druckgasaustritt zumindest einiger der Druckgasöffnungen separat steuerbar ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist eine individuelle Verdichtung in verschiedenen Bereichen des in dem Formkasten angeordneten Formsandvolumens vorteilhaft ermöglicht.In a device for performing the method of type mentioned above becomes the above task solved in that the compressed gas openings via in essentially the entire cross-sectional area of the molding box are distributed and that the compressed gas outlet at least some of the compressed gas openings can be controlled separately is. With such a device is an individual Densification in different areas of the Mold box arranged molding sand volume advantageous enables.

Es ist - insbesondere bei einer Herstellung von Formen sich nicht wesentlich unterscheidender Formmodelle - vorstellbar, nur in kritischen Bereichen angeordnete Druckgasöffnungen individuell ansteuerbar zu gestalten. Vorzugsweise ist jedoch die Einsatzbandbreite der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöhend der Druckgasaustritt aller Druckgasöffnungen separat steuerbar, so daß auch in Randbereichen und für jedes beliebige Formmodell eine optimale Formsandverdichtung erreicht werden kann.It is - especially when making molds yourself not significantly different shape models - conceivable, only arranged in critical areas To design compressed gas openings individually controllable. However, the range of use is preferably device according to the invention increasing the pressure gas outlet all compressed gas openings can be controlled separately, so that also in Border areas and one for any shape model optimal molding sand compaction can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Herstellungskosten der Vorrichtung verringernd und ihren Aufbau vereinfachend zumindest die separat ansteuerbaren Druckgasöffnungen in ihrem Öffnungsbereich oder in einer Zuleitung jeweils ein Öffnungsventil zur Steuerung des Druckgasaustritts auf. Die Vorrichtung ist besonders flexibel einsetzbar, wenn vorzugsweise jede Druckgasöffnung in ihrem Öffnungsbereich oder in der Zuleitung ein Öffnungsventil aufweist.According to an advantageous development of the invention have reducing the manufacturing cost of the device and simplifying their structure, at least separately controllable compressed gas openings in their opening area  or an opening valve for each in a feed line Control of the pressure gas outlet on. The device is particularly flexible to use, if preferably each Compressed gas opening in its opening area or in the Supply line has an opening valve.

Von besonderem Vorteil für die Gestaltung und die Betriebssicherheit der Ventile ist es, wenn die Öffnungsventile jeweils einen steuerbaren Ventilkolben aufweisen.Of particular advantage for the design and the Operational reliability of the valves is when the Opening valves each have a controllable valve piston exhibit.

Weisen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Ventilkolben in einem Übergangsbereich zwischen einer Kolbenseitenwandung und einem der Ventilauslaßseite zugewandten Kolbenboden jeweils eine abgeschrägte Ringfläche auf, so lassen sich die Ventile besonders einfach durch eine Beaufschlagung des Innenraums der Ventilkolben mit einem Gas geringeren Drucks als demjenigen, der von dem Druckgasanschluß (in besonders einfacher Weise kann das ein um die Öffnungsventile oder Teile davon herum angeordneter Druckgasraum sein) zur Verfügung gestellt wird, bedienen. Das auf die abgeschrägte Ringfläche an der Kolbenaußenseite einwirkende Druckgas gewährleistet in diesem Fall ein einfaches und schnelles Öffnen des jeweiligen Ventils. Somit führt die abgeschrägte Ringfläche des Außenrandes des Ventilkolbenbodens beim Beaufschlagen mit Druckgas bei gleichzeitiger Entlüftung des Ventilkolbeninnenraums zu einem Öffnen des Ventils.According to an advantageous development of the Invention the valve piston in a transition area between a piston side wall and one of the Piston plate facing the valve outlet side each one beveled ring surface, so the valves particularly easy by loading the interior the valve piston with a gas lower pressure than the one who is from the compressed gas connection (in particular the way around the opening valves or Parts of it arranged around the compressed gas space) for Is provided, operate. That on the beveled Compressed gas acting on the ring surface on the outside of the piston in this case ensures a simple and quick Open the respective valve. Thus, the beveled leads Ring surface of the outer edge of the valve piston head at Actuation with compressed gas with simultaneous ventilation the interior of the valve piston to open the valve.

Die Strömung des aus den Druckgasöffnungen ausströmenden Druckgases ist besonders ausgeglichen und gleichmäßig, wenn die der Ventilauslaßseite zugewandte Bodenfläche der Ventilkolben zu einem symmetrisch zur Kolbenmitte angeordneten Bereich hin konkav und vom Kolbenboden weg gewölbt ist.The flow of the flowing out of the compressed gas openings Compressed gas is particularly balanced and even when the bottom surface of the valve outlet side facing the Valve piston to one symmetrical to the middle of the piston arranged area concave and away from the piston crown is arched.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Preßstempel unabhängig voneinander betätigbar und können so in einer Weise eingesetzt werden, daß sie die vorbestimmte und zielgerichtete Verdichtung des Formsandvolumens verstärken.According to another advantageous development of the Invention, the ram are independent of each other  operable and can be used in such a way that the predetermined and targeted compression of the Increase molding sand volume.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:The invention permits numerous embodiments. A of which is shown below with reference to the accompanying drawing described. In this shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verdichten von Formsand in einer geschnittenen Seitenansicht, Fig. 1 shows an inventive device for compacting molding sand in a sectioned side view,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 entlang Linie II-II in Fig. 3, FIG. 2 shows a sectional side view of the device from FIG. 1 along line II-II in FIG. 3,

Fig. 3 eine Schnittansicht von oben entlang Linie III-III der Vorrichtung aus Fig. 2 und Fig. 3 is a sectional view from above along line III-III of the device of Fig. 2 and

Fig. 4 einen Ventilkolben aus Fig. 1 in vergrößerter Ansicht. Fig. 4 shows a valve piston from Fig. 1 in an enlarged view.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Verdichten von Formsand in einer geschnittenen Seitenansicht (entlang Linie I-I in Fig. 3) dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Modellplatte 3 mit einem darauf aufgesetzten Formmodell 4 auf, das von in einem ebenfalls auf die Modellplatte 3 aufgesetzten Formkasten 6 angeordneten Formsand 5 umgeben wird. In ihren Randbereichen ist die Modellplatte 4 mit Entlüftungsausnehmungen 2 versehen.In Fig. 1, a device for compacting molding sand is shown in a sectional side view (along line II in Fig. 3). The device has a model plate 3 with a mold model 4 placed thereon, which is surrounded by molding sand 5 arranged in a mold box 6 likewise placed on the model plate 3 . The model plate 4 is provided with ventilation recesses 2 in its edge regions.

Eine Kammer 22 mit einer Preßvorrichtung 1 ruht auf einem Füllrahmen 21, der auf dem Formkasten 6 angeordnet ist. Zusätzlich zum Formkasten 6 kann auch der Füllrahmen 21 mit Formsand 5 versehen sein. Die Kammer 22 ist druckdicht auf den Füllrahmen 21 aufgesetzt, der ebenfalls druckdicht mit dem Formkasten 6 und der Modellplatte 3 verbunden ist. A chamber 22 with a pressing device 1 rests on a filling frame 21 which is arranged on the molding box 6 . In addition to the molding box 6 , the filling frame 21 can also be provided with molding sand 5 . The chamber 22 is placed pressure-tight on the filling frame 21 , which is also pressure-tightly connected to the molding box 6 and the model plate 3 .

Die Kammer 22 ist an ihrem der Preßvorrichtung 1 und dem Formkasten 6 abgewandten Ende mit einem mit Druckgas, z. B. Druckluft, angefüllten Druckgasraum 18 verbunden. Der Druckgasraum 18 ist unmittelbar an die Preßvorrichtung 1 angeschlossen, in welcher eine Mehrzahl von
Druckgaszuleitungen 9 mit Druckgasöffnungen 7 und Preßeinheiten 23 (siehe Fig. 2) mit Preßstempeln 8 und Preßkolben 19 angeordnet ist. Die Druckgaszuleitungen 9 werden direkt aus dem Druckgasraum 18 gespeist, wobei im Bereich des Bodens des Druckgasraums 18 angeordnete Öffnungsventile 10 mit Ventilkolben 11, die über Steuerleitungen 17 von Ansteuereinheiten 16 pneumatisch betätigt werden, den Druckgasaustritt aus den Öffnungen 7 steuern. Die Ventilkolben 11 sind dabei unabhängig voneinander betätigbar.The chamber 22 is at its end facing away from the pressing device 1 and the molding box 6 with a pressure gas, for. B. compressed air, connected compressed gas chamber 18 . The compressed gas chamber 18 is connected directly to the pressing device 1 , in which a plurality of
Pressurized gas supply lines 9 with pressurized gas openings 7 and press units 23 (see FIG. 2) with press punches 8 and plunger 19 is arranged. The compressed gas feed lines 9 are fed directly from the compressed gas chamber 18, wherein arranged in the region of the base of the pressurized gas chamber 18 opening valves 10 with valve spool 11, which are actuated pneumatically via control lines 17 from control units 16 control the pressure of gas exit from the orifices. 7 The valve pistons 11 can be actuated independently of one another.

Zur Verdeutlichung des Aufbaus der Öffnungsventile 10 ist in Fig. 4 eine Einzelheit Z aus Fig. 1 in vergrößerter Ansicht dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der Ventilkolben 11 topfförmig ausgebildet ist und eine Seitenwandung 12 sowie einen Boden 15 aufweist. Den Übergang von der Seitenwandung 12 zu dem Boden 15 bildet eine abgeschrägte Ringfläche 13. Die der Ventilauslaßseite zugewandte Bodenfläche 14 ist zu einem symmetrisch zur Kolbenmitte angeordneten Bereich 25 hin konkav und vom Boden 15 weg gewölbt.In order to clarify the structure of the opening valves 10 , a detail Z from FIG. 1 is shown in an enlarged view in FIG. 4. It can be seen that the valve piston 11 is cup-shaped and has a side wall 12 and a bottom 15 . The transition from the side wall 12 to the base 15 is formed by a beveled ring surface 13 . The bottom surface 14 facing the valve outlet side is concave toward a region 25 arranged symmetrically to the center of the piston and curved away from the bottom 15 .

Aus Fig. 3, die eine geschnittene Ansicht von oben entlang Linie III-III in Fig. 2 der Vorrichtung zum Verdichten von Formsand zeigt, ist die Anordnung und Verteilung der Druckgasöffnungen 7 und Preßeinheiten 23 über die Querschnittsfläche des Formkastens 6 zu entnehmen. In einer quadratischen Anordnung sind sechsunddreißig Preßeinheiten 23 über die gesamte Querschnittsfläche der Kammer 22 und damit auch des Formkastens 6 verteilt. Zwischen den Preßeinheiten 23 und ebenfalls über die gesamte Querschnittsfläche des Formkastens 6 verteilt angeordnet sind vierundzwanzig Druckgasöffnungen 7.From FIG. 3, which shows a sectional view from above along line III-III in FIG. 2 of the device for compacting molding sand, the arrangement and distribution of the compressed gas openings 7 and pressing units 23 over the cross-sectional area of the molding box 6 can be seen. In a square arrangement, thirty-six press units 23 are distributed over the entire cross-sectional area of the chamber 22 and thus also of the molding box 6 . Twenty-four compressed gas openings 7 are arranged between the pressing units 23 and also distributed over the entire cross-sectional area of the molding box 6 .

Fig. 2 zeigt in einem Schnitt entlang Linie II-II der Fig. 3 den Aufbau der Preßeinheiten 23. Dabei ist in zylindrischen Ausnehmungen 24 der Kammer 22 jeweils ein Preßkolben 19 angeordnet, der an seinem dem Formkasten 6 zugewandten Ende mit einem Preßstempel 8 versehen ist. Eine Betätigung der Preßstempel 8 erfolgt mittels Drucköl oder einer anderen Hydraulikflüssigkeit, das/die über jeweils einen Druckölanschluß 20 zugeführt wird. Die Druckölanschlüsse 20 werden von einem hier nicht weiter dargestellten Hydrauliksystem gespeist. FIG. 2 shows the structure of the pressing units 23 in a section along line II-II of FIG. 3. In this case, a plunger 19 is arranged in cylindrical recesses 24 of the chamber 22 , which is provided with a press ram 8 at its end facing the molding box 6 . The press rams 8 are actuated by means of pressure oil or another hydraulic fluid which is supplied via a pressure oil connection 20 in each case. The pressure oil connections 20 are fed by a hydraulic system (not shown further here).

Die Preßvorrichtung 1 ist vorteilhaft höhenverschiebbar angeordnet, so daß sie auf den Füllrahmen 21 aufsetzbar bzw. nach dem Verdichtungsvorgang von dem Füllrahmen 21 wieder entfernbar ist. Vor dem Beginn des Preßvorgangs wird zunächst eine druckdichte Verbindung zwischen Preßvorrichtung 1, Füllrahmen 21, Formkasten 6 und Modellplatte 3 durch Aufsetzen der Preßvorrichtung 1 auf den Füllrahmen 21 geschaffen. Im Anschluß daran werden die Ventilkolben 11 der Ventile 10 dadurch geöffnet, daß mit Hilfe der Ansteuereinheiten 16 und der Steuerleitungen 17 in einem Kolbeninnenraum 26 (Fig. 4) ein Druck erzeugt wird, der geringer ist als der in dem Druckgasraum 18 vorherrschende Druck. Auf die abgeschrägte Ringfläche 13 des Ventilkolbens 11 einwirkendes Druckgas bewirkt dabei ein schnelles Öffnen der Ventile 10. Da jedes Ventil 10 über eine Steuerleitung 17 mit einer Ansteuereinheit 16 verbunden ist, werden - wenn die Ansteuereinheiten 16 unabhängig voneinander betätigbar sind - nur die Druckgasöffnungen 7 mit Druckgas beaufschlagt, die den Formsand 5 in vorbestimmten Bereichen verdichten. Es ist z. B. denkbar, daß mit Hilfe einer Programmsteuerung Position, Zeitpunkt, Dauer und Abfolge der Druckbeaufschlagung der Druckgasöffnungen 7 vorbestimmt und so der Verdichtungsablauf festgelegt wird. Damit ist eine zielgerichtete Verdichtung ermöglicht. Auch ist es denkbar, die Ventile 10 mit unterschiedlichen Öffnungshüben auszustatten. Wenn dann z. B. das Öffnen der Ventile bei den Ventilen mit dem geringsten Öffnungshub beginnt und fortlaufend Ventile mit größerem Öffnungshub zugeschaltet werden, ergibt sich eine Druckanstiegskurve, die anfangs flach und dann mit zunehmender Steigung verläuft. Werden hingegen nacheinander Ventile mit gleichem Öffnungshub geöffnet, verläuft die Kurve linear ansteigend. Für eine hohe Verdichtung ist es günstig, wenn die Druckgaszuleitungen 9 und die Druckgasöffnungen 7 so ausgelegt sind, daß bei einem gleichzeitigen Öffnen aller Öffnungsventile 10 ein Druckanstieg in Form eines Luftschlages im Formraum erreicht werden kann.The pressing device 1 is advantageously arranged such that it can be displaced in height, so that it can be placed on the filling frame 21 or removed from the filling frame 21 after the compression process. Before the start of the pressing process, a pressure-tight connection between the pressing device 1 , filling frame 21 , molding box 6 and model plate 3 is first created by placing the pressing device 1 on the filling frame 21 . Subsequently, the valve pistons 11 of the valves 10 are opened in that a pressure which is lower than the pressure prevailing in the compressed gas space 18 is generated in a piston interior 26 ( FIG. 4) with the aid of the control units 16 and the control lines 17 . Compressed gas acting on the beveled annular surface 13 of the valve piston 11 causes the valves 10 to open quickly. Since each valve 10 is connected to a control unit 16 via a control line 17 , only the compressed gas openings 7, which compress the molding sand 5 in predetermined areas, are acted on when the control units 16 can be actuated independently of one another. It is Z. B. conceivable that with the help of a program control position, time, duration and sequence of pressurization of the compressed gas openings 7 predetermined and so the compression process is determined. This enables targeted compression. It is also conceivable to equip the valves 10 with different opening strokes. Then if z. B. The opening of the valves for the valves with the smallest opening stroke begins and valves with a larger opening stroke are switched on continuously, results in a pressure rise curve that is initially flat and then increases with increasing gradient. If, on the other hand, valves with the same opening stroke are opened in succession, the curve increases linearly. For a high compression, it is advantageous if the compressed gas feed lines 9 and the compressed gas openings 7 are designed such that a pressure increase in the form of an air blow in the molding space can be achieved when all opening valves 10 are opened at the same time.

Das aus den Öffnungen 7 austretende Druckgas verdichtet den Formsand 5 und entweicht über die Entlüftungsausnehmungen 2 der Modellplatte 3 aus der Vorrichtung.The compressed gas emerging from the openings 7 compresses the molding sand 5 and escapes from the device via the ventilation recesses 2 of the model plate 3 .

Nach dem Entweichen des Druckgases kann ein weiteres Verdichten des Formsands 5 mit Hilfe der Preßeinheiten 23 erfolgen, wobei die Preßstempel 8 durch eine Beaufschlagung der Preßkolben 19 mit Hilfe von durch Anschlüsse 20 zugeleitetes Drucköl den Formsand 5 zusammenpressen. Werden dabei die Druckgasöffnungen 7 weiterhin mit Druckgas beaufschlagt, so erweist es sich als günstig, daß die Preßstempel 8 jeweils eine große rückwärtige Ringfläche besitzen, die von dem aus den Öffnungen 7 ausströmenden Druckgas zusätzlich die Preßwirkung verstärkend beaufschlagt wird.After the escape of the pressurized gas, a further compaction of the molding sand 5 can be effected with the aid of the pressing units 23, wherein the ram 8 compress by a loading of the plunger 19 by means of supplied initiated by terminals 20 pressure oil the molding sand. 5 If the pressurized gas openings 7 continue to be pressurized with gas, it proves to be advantageous that the press rams 8 each have a large rear annular surface, which is additionally acted upon by the pressurized gas flowing out of the openings 7 to reinforce the pressing effect.

Für einen besonders schonenden und gleichmäßigen Verdichtungsprozeß ist es jedoch von besonderem Vorteil, wenn auf ein Verdichten mittels der Preßeinheiten 23 verzichtet wird und statt dessen eine Beaufschlagung möglichst vieler Druckgasöffnungen 7 mit Druckgas gewählt wird. For a particularly gentle and uniform compression process, however, it is particularly advantageous if compression by means of the pressing units 23 is dispensed with and instead the application of as many compressed gas openings 7 as possible is made with compressed gas.

BezugszeichenlisteReference list

11

Preßvorrichtung
Pressing device

22nd

Entlüftungsausnehmung
Venting recess

33rd

Modellplatte
Model plate

44th

Formmodell
Shape model

55

Formsand
Molding sand

66

Formkasten
Molded box

77

Druckgasöffnung
Compressed gas opening

88th

Preßstempel
Ram

99

Druckgaszuleitung
Pressurized gas supply

1010th

Öffnungsventil
Opening valve

1111

Ventilkolben
Valve piston

1212th

Kolbenseitenwandung
Piston side wall

1313

Ringfläche
Ring surface

1414

konkave Bodenfläche
concave bottom surface

1515

Kolbenboden
Piston crown

1616

Ansteuereinheit
Control unit

1717th

Steuerleitung
Control line

1818th

Druckgasraum
Pressurized gas space

1919th

Preßkolben
Ram

2020th

Druckölanschluß
Pressure oil connection

2121

Füllrahmen
Filling frame

2222

Kammer
chamber

2323

Preßeinheit
Press unit

2424th

zylindrische Ausnehmung
cylindrical recess

2525th

Bodenbereich
Floor area

2626

Kolbeninnenraum
Piston interior

Claims (15)

1. Verfahren zum Verdichten von Formsand, wobei auf eine mit Entlüftungsausnehmungen versehene Modellplatte ein Formmodell und ein dieses mit Abstand seitlich umgebender Formkasten aufgesetzt, Formsand in den Formkasten eingefüllt und druckdicht auf den Formkasten eine mit einem Druckgasanschluß verbundene Druckgasöffnungen und Preßstempel aufweisende, dem Formkasten angepaßte Preßvorrichtung unmittelbar oder mittelbar aufgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder Gruppen von über im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Formkastens (6) verteilt angeordneten Druckgasöffnungen (7) von dem Druckgasanschluß (Druckgasraum 18) separat mit Druckgas beaufschlagt werden und daß das aus den Druckgasöffnungen (7) ausströmende Druckgas den Formsand (5) in den den beaufschlagten Öffnungen (7) gegenüberliegenden Bereichen verdichtet. 1. A method for compacting molding sand, a molding model being placed on a model plate provided with ventilation recesses and a molding box surrounding it with a distance to the side, molding sand being poured into the molding box and a pressure gas openings connected to a compressed gas connection and press ram having the molding box matched to the molding box Pressing device is placed directly or indirectly, characterized in that individual or groups of pressurized gas openings ( 7 ) distributed over substantially the entire cross-sectional area of the molding box ( 6 ) are acted upon separately by pressurized gas from the pressurized gas connection (pressurized gas chamber 18 ), and that from the pressurized gas openings ( 7 ) outflowing compressed gas compresses the molding sand ( 5 ) in the areas opposite the pressurized openings ( 7 ). 2. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander einzelne oder Gruppen der Druckgasöffnungen (7) mit Druckgas beaufschlagt werden.2. A method for compacting molding sand according to claim 1, characterized in that individual or groups of the compressed gas openings ( 7 ) are acted upon by compressed gas. 3. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasöffnungen (7) durch eine Betätigung von Ventilkolben (11) von in dem Öffnungsbereich oder in einer Zuleitung (9) der Druckgasöffnungen (7) angeordneten Öffnungsventilen (10) mit Druckgas beaufschlagt werden.3. A method for compacting molding sand according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed gas openings ( 7 ) by actuating valve pistons ( 11 ) in the opening area or in a feed line ( 9 ) of the compressed gas openings ( 7 ) arranged opening valves ( 10 ) are pressurized with compressed gas. 4. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder Gruppen der Druckgasöffnungen (7) mit Druckgas unterschiedlichen Drucks und/oder unterschiedlichen Volumenstroms beaufschlagt werden.4. A method for compacting molding sand according to one of the preceding claims, characterized in that individual or groups of the compressed gas openings ( 7 ) with pressurized gas of different pressure and / or different volume flow are acted upon. 5. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel (8) betätigt werden und den Formsand (5) verdichten.5. A method for compacting molding sand according to claim 1, characterized in that the press rams ( 8 ) are actuated and compress the molding sand ( 5 ). 6. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Preßstempel (8) gleichzeitig mit und/oder nach der Beaufschlagung der Druckgasöffnungen (7) mit Druckgas erfolgt.6. A method for compacting molding sand according to claim 5, characterized in that the actuation of the press ram ( 8 ) takes place simultaneously with and / or after the pressurized gas openings ( 7 ) have been pressurized with compressed gas. 7. Verfahren zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne oder Gruppen der Preßstempel (8) einen unterschiedlichen Preßdruck erzeugen.7. A method for compacting molding sand according to claim 5 or 6, characterized in that individual or groups of the press rams ( 8 ) generate a different pressing pressure. 8. Vorrichtung zum Verdichten von in einem auf eine mit Entlüftungsausnehmungen versehene Modellplatte aufgesetzten Formkasten angeordneten Formsand mit einer in einer dem Formkasten angepaßten Kammer angeordneten Preßvorrichtung, wobei die Kammer druckdicht unmittelbar oder mittelbar auf den Formkasten aufsetzbar und mit einem Druckgasanschluß versehen ist und wobei die Preßvorrichtung über die Querschnittsfläche des Formkastens verteilt angeordnete Preßstempel und mit dem Druckgasanschluß verbundene Druckgasöffnungen aufweist, mittels welcher Preßstempel und Druckgasöffnungen jeweils Verdichtungsdruck auf den Formsand aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasöffnungen (7) über im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Formkastens (6) verteilt angeordnet sind und daß der Druckgasaustritt zumindest einiger der Druckgasöffnungen (7) separat steuerbar ist.8. Apparatus for compacting molding sand arranged in a mold box placed on a model plate provided with ventilation recesses, with a pressing device arranged in a chamber adapted to the molding box, the chamber being directly or indirectly pressure-tightly attachable to the molding box and provided with a pressurized gas connection, and wherein the pressing device Comprised over the cross-sectional area of the molding box, press rams and pressurized gas openings connected to the compressed gas connection, by means of which press ram and pressurized gas openings can each apply compression pressure to the molding sand, characterized in that the pressurized gas openings ( 7 ) distribute over essentially the entire cross-sectional area of the molding box ( 6 ) are arranged and that the pressure gas outlet of at least some of the pressure gas openings ( 7 ) can be controlled separately. 9. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasaustritt aller Druckgasöffnungen (7) separat steuerbar ist.9. A device for compacting molding sand according to claim 8, characterized in that the compressed gas outlet of all compressed gas openings ( 7 ) can be controlled separately. 10. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die separat ansteuerbaren Druckgasöffnungen (7) in ihrem Öffnungsbereich oder in einer Zuleitung (9) jeweils ein Öffnungsventil (10) zur Steuerung des Druckgasaustritts aufweisen.10. Device for compacting molding sand according to claim 8 or 9, characterized in that at least the separately controllable compressed gas openings ( 7 ) in their opening area or in a feed line ( 9 ) each have an opening valve ( 10 ) for controlling the compressed gas outlet. 11. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckgasöffnung (7) in ihrem Öffnungsbereich oder in der Zuleitung (9) ein Öffnungsventil aufweist11. Apparatus for compacting molding sand according to claim 10, characterized in that each compressed gas opening ( 7 ) has an opening valve in its opening area or in the feed line ( 9 ) 12. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsventile (10) jeweils einen steuerbaren Ventilkolben (11) aufweisen.12. Device for compacting molding sand according to claim 10 or 11, characterized in that the opening valves ( 10 ) each have a controllable valve piston ( 11 ). 13. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben (10) in einem Übergangsbereich zwischen einer Kolbenseitenwandung (12) und einem der Ventilauslaßseite zugewandten Kolbenboden (15) jeweils eine abgeschrägte Ringfläche (13) aufweisen.13. A device for compacting molding sand according to claim 12, characterized in that the valve pistons ( 10 ) each have a beveled annular surface ( 13 ) in a transition region between a piston side wall ( 12 ) and a piston head ( 15 ) facing the valve outlet side. 14. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ventilauslaßseite zugewandte Bodenfläche (14) der Ventilkolben zu einem symmetrisch zur Kolbenmitte angeordneten Bereich (25) hin konkav und vom Kolbenboden (15) weg gewölbt ist.14. A device for compacting molding sand according to claim 12 or 13, characterized in that the bottom surface ( 14 ) of the valve piston facing the valve outlet side is concave toward a region ( 25 ) arranged symmetrically to the center of the piston and is curved away from the piston head ( 15 ). 15. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel (8) unabhängig voneinander betätigbar sind.15. Device for compacting molding sand according to one of claims 8 to 14, characterized in that the press rams ( 8 ) can be actuated independently of one another.