DE2609274A1

DE2609274A1 - Verfahren zur pneumatischen sandverdichtung bei der herstellung von sandformen oder -kernen

Info

Publication number: DE2609274A1
Application number: DE19762609274
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl Ing Buehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-08

Description

Verfahren zur pneumatischen Sandverdichtung bei der
Herstellung von Sandformen oder -kernen Zusatz zu Patent .......... (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 26 o8 124,3) Im Hauptpatent ........ (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 26 08 124.3) ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruchs 1 unter Schutz gestellt.
Das Verfahren nach dem Hauptpatent bezieht sich allgemein auf die Verdichtung des in den Form- oder Kernkasten eingebrachten Sandes durch Anlegen einer Druckdifferenz, unabhängig von der Art der Einfüllung des Sandes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Hauptpatent, bei welchem als die Sandverdichtung bewirkende Druckdifferenz der Druckunterschied Atmosphäre/ Unterdruck angewendet wird, im Hinblick auf seine Anwendung in Verbindung mit dem Einfüllen des Sandes in den Form-bzw. Kernkasten durch Einschießen besonders zweckmäßig weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird in Verbesserung und weiterer Ausbildung des im Hauptpatent unter Schutz gestellten Verfahrens gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des vorstehenden Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Das Einschießen des Sandes mit Unterdruck ist aus der DT-AS 1 097 621 an sich bekannt. Es hat sich bei diesem Unterdruck-Einschießen jedoch gezeigt, daß es entgegen der in der DT-AS 1 097 621 vertretenen Ansicht in der Praxis nicht möglich ist, bei dem dort beschriebenen Schießvorgang im wesentlichen nur Sand in den Kasten einzuschießen, sondern daß mit dem Sand auch erhebliche Mengen Zuluft in den Kasten einströmen. Die notwendigen Zuluftmengen müssen umso größer sein, je "fetter" der Sand ist. Die vor dem Schuß im Sandvolumen enthaltene atmosphärische Luft allein genügt dabei bei weitem nicht, sondern es strömen noch erhebliche Luftmengen von außen zu, die bei dem bekannten Einschießverfahren nur von oberhalb des Sandvolumens in dieses einströmen können und dabei besonders bei Sand mit hoher innerer Bindekraft Kraterbildungen verursachen. Bei dem bekannten Verfahren findet nach dem Einschießen keine wesentliche Sandverdichtung durch Druckdifferenzwirkung statt und erscheint auch gar nicht möglich, da die beim Unterdruck-Einschießen in den Form- bzw. Kernkasten mit einströmende, erhebliche Zuluftmenge natürlich zur Folge hat, daß der zum Einschießen zur Verfügung gestellte Unterdruck sehr schnell erschöpft wird. Dadurch ist nach dem Einschießen die zum Sandverdichten erforderliche, über eine bestimmte Mindestzeitdauer einigermaßen konstante Druckdifferenz nicht mehr vorhanden. Eine solche Verdichtung ist bei dem bekannten Einschießverfahren offensichtlich auch nicht beabsichtigt, da dort nur vom Einfüllen des Sandes gesprochen wird und da in den Einfüllöffnungen elastische geschlitzte Düsenmundstücke angeordnet sind. Die praktische Erfahrung zeigt aber, daß beim Verdichten durch genügend großen und genügend lang wirkenden Differenzdruck nach dem Füllvorgang der restliche Sand in der Sandkammer und den Füllöffnungen sich ebenfalls verdichtet und verhärtet. Aus diesem Grund würden sich die genannten Düsenmundstücke beim Verdichten durch Differenzdruck verstopfen.
Die Erfindung bringt demgegenüber und über das im Hauptpatent unter Schutz gestellte Verfahren hinaus den technischen Fortschritt, daß durch den erfindungsgemäßen großen Unterdruckvorrat nicht nur eine gute Sandverdichtung durch Druckdifferenz erzielt wird, sondern daß auch ein schnellerer und wirtschaftlicherer Gesamt-Verfahrensablauf erzielt wird.
Die Unteransprüche 2 bis 7 haben Einzelheiten und mögliche Varianten der Bereitstellung des zum Druckdifferenz-Sandverdichten benötigten großen Unterdruckvorrates zum Gegenstand, während die Ansprüche 8 bis 15 vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen.
Die Maßnahme nach Anspruch 8 verhindert eine Unterdruckrückwirkung aus dem Kasten in die Sandkammer, die ein Verdichten der unteren Sandschichten in der Sandkammer und somit des Sandes in den Einfüllöffnungen zur Folge haben könnte.
Durch die im Anspruch 9 angegebene Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich die vorteilhafte Wirkung, daß beim jeweils folgenden Einschießen die Sandeinfüllöffnungen rasch freigeblasen und so möglicherweise entstandene Sandpfropfen beseitigt werden.
Die in den Ansprüchen 10 bis 12 genannten Maßnahmen verhindern eine Kraterbildung in der Sandkammer beim Einschießen.
Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 14 und 15 ermöglichen bei dem im Anspruch 13 erwähnten Nachverdichten der Sandfüllung im Kasten durch mechanische Druckanwendung bei hohen oder stark zerklüfteten Modellen einen vorteilhaften Druckausgleich zwischen stärkeren und schwächeren Sandanhäufungen über dem Modell, indem der Sand teilweise beim Pressen in die Füllöffnungen zurückweichen kann. Die im Anspruch 15 genannte Konizität der Füllöffnungen hat zur Folge, daß der in diese Filllöffnungen zurückgewichene Sand bei Trennen der Sandform von der Preßplatte an der Form verbleibt.
In den anliegenden Zeichnungen sind einige bevorzugte Einzelheiten der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, und Fig. 3 eine weiter abgewandelte Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung.
In allen Zeichnungsfiguren ist der Form- bzw. Kernkasten mit 1, die Modellplatte mit 2, das Modell mit 3, die Sandfüllung mit 4, die Sandkammer mit 5, das in der Sandkammer befindliche Sandvolumen mit 6 und die Preßplatte mit 7 bezeichnet.
Die zum Anlegen des Einschieß-Unterdruckes sowie des zur Herstellung der Druckdifferenz zur Sandverdichtung dienenden Unterdruckes erforderlichen Einrichtungen sind der Einfachheit halber lediglich durch Saugöffnungen 2a der Modellplatte 2 angedeutet.
Gemäß Fig. 1 weist die Sandkammer 5 im Bereich des in ihr enthaltenen Sandvolumens 6 seitliche Lufteintrittsöffnungen 5a auf, durch welche beim Unterdruck-Einschießen von außen atmosphärische Luft einströmen kann. zer auf diese Weise besser mit Luft durchsetzte, strömungsfähigere Sand strömt deshalb beim Einschießen schneller und gleichmäßiger in den Kasten 1 ein und es werden Kraterbildungen im Sandvolumen verhindert, die sonst durch nur von oben zuströmende Transportzuluft verursacht werden können.
Nach dem Einschießen des Sandes können die Sandeinfüllöffnungen 7a mittels eines schematisch angedeuteten Schiebers 8 versperrt werden, damit beim Druckdifferenz-Sandverdichten keine Unterdruckrückwirkungen in die Sandkammer auftreten, welche die unteren Sandschichten in der Sandkammer mitverdichten und dadurch ein Verstopfen der Einfüllöffnungen herbeiführen können.
Fig. 2 zeigt eine leicht abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, gemäß welcher zusätzlich zu den seitlichen Lufteintrittsöffnungen 5a der Sandkammer 5 durch das Sandkammerinnere hindurch verlaufende Luftkanäle 9 mit Luftaustrittsöffnungen 9a vorgesehen sind, Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung weist die Sandkammer 5 eine Querschnittsverengung 5b auf. Die Sandkammerwände sind wiederum mit Lufteintrittsöffnungen 5a versehen, von denen die im unteren divergierenden Sandkammerwandabschnitt 5c angeordneten Lufteintrittsöffnungen 5al hauptsächlich dem Freiblasen der Einfüllöffnungen 7a beim jeweils folgenden Einschießen dienen, wie durch Pfeile angedeutet ist.
Die Preßplatte 7 der in Fig. 3 dargestellten Anordnung weist überdurchschnittlich große, sich zum Kastenhohlraum hin stark konisch erweiternde Einfüllöffnungen 7a auf, die beim mechanischen Nachverdichten der Sandform 4 durch mechanisches Pressen einen Druckausgleich zwischen verschieden hohen Sandanhäufungen über dem Modell 3 bzw. der Modellplatte 2 ermöglicht, indem Sand aus Zonen hohen Druckes in die Füllöffnungen zurückweichen kann.

Claims

Patentansprüche 1, Verfahren zur pneumatischen Sandverdichtung bei der Herstellung von Sandformen oder -kernen, wobei der Sand in den Form- bzw, Kernkasten eingebracht und in diesem der Einwirkung einer zwischen mindestens zwei werschiedenen Stellen des Form- bzw. Kernkastenhohlraums wirksamen, zeitlich gesteuerten Luftdruckdifferenz ausgesetzt wird und wobei als Luftdruckdifferenz der Druckunterschied Atmosphäre/Unterdruck angewendet wird, nach Hauptpatent (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 26 08 124.3), dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllen des Sandes in den Form- oder Kernkasten durch Einschießen mit schlagartig angelegtem hohem Unterdruck erfolgt und daß das anschließende Sandverdichten unter Verwendung eines Unterdruckes von je nach Sandquelität 0,3 ata bis 0,7 ata erfolgt, der während einer Zeitspanne von mindestens 0,3 s konstant gehalten wird oder um maximal 25% abfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Unterdruck zum anschließenden Sandverdichten durch einen entsprechend großen Unterdruckerzeuger zum Zeitpunkt des Bedarfs erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschießen und zum anschließenden Sandverdichten gesonderte Unterdruckerzeuger Anwendung finden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck zum anschließenden Sandverdichten durch einen entsprechend großen Unterdruckbehälter zur Verfügung gestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterdruckbehälter ein entsprechend groß dimensionierter, gleichzeitig den Unterdruck zum Einschießen liefernder Unterdruckbehälter verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Unterdruckes eine Kolben-Zylinder-Anordnung verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraft für die Kolben-Zylinder-Anordnung von der Antriebs- oder Preßeinheit der Formmaschine hergeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kastenhohlraum nach dem Einfüllen des Sandes von der Sandkammer abgetrennt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des Füllvorgangs Luft durch verhältnismäßig große Lufteintrittsöffnungen knapp oberhalb oder nahe an den Sanddurchtrittsöffnungen zwischen der Sandkammer und dem Kastenhohlraum zugeleitet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandvolumen in der Sandkammer auch von den Sandkammerwänden aus mit Luft beaufschlagt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandvolumen in der Sandkammer auch vom Sandkammerinneren aus mit Luft beaufschlagt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfüllen des Sandes eine eine Querschnittsverengung aufweisende Sandkammer verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandform bzw. der Sandkern anschließend mittels einer Preßplatte nachverdichtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte als die Sandkammer vom Kastenhohlraum trennende Wand benützt wird und die Sandeinfüllöffnungen in der Preßplatte überdurchschnittlich groß dimensioniert werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßplatte mit sich zum Kastenhohlraum hin stark konisch erweiternden Einfüllöffnungen verwendet wird.