DE3506752A1 - Verfahren und vorrichtung zum fuellen eines formkastens o.dgl. gefaesses mit formstoff - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum fuellen eines formkastens o.dgl. gefaesses mit formstoffInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Füllen eines Formkastens od. dgl. Gefässes
mit Formstoff zur Herstellung einer Abgußform, eines Kerns od. dgl. für Gießprozesse, wobei der Formstoff
durch eine rohrartige Zuführeinrichtung wenigstens einem im Formkasten vorhandenen Hohlraum zuleitbar
ist.
Zum Füllen eines Formkastens mit Formstoff werden sog. Schießköpfe eingesetzt, aus denen eine fluidisierte
Sandmischung schlagartig in den Formkasten einge-
Zuführeinrichtung (16) in Förderrichtung (x) ein 65 bracht wird. Zur Vergleichmäßigung der Kerndichte
Absperrventil (21*) vorgeschaltet ist. 13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche
5 bis 12 mit wenigstens einem zwischen und Kernfestigkeit wurde vorgeschlagen, die rohrartige
Zuführeinrichtung — beispielsweise durch Umwuchtmotoren — in schnelle Oszillation zu versetzen und so
die Sandmischung zu fluidisieren. Hierzu befinden sich zwischen der schwingenden Zuführeinrichtung und dem
stehenden Formkasten elastische Förderleitungen, welche an eine Schießplatte angeschlossen sind. Der Strom
der Sandmischung wird als am Ende der Zuführeinrichtung in mehrere schlaucliartige Vorräume auseinandergeführt
— und so in Teilströme getrennt —, mit allen sich bei solchen Verzweigungen ergebenden Nachteilen.
Einen völlig anderen Weg geht der Erfinder, der sich angesichts dieses Standes der Technik das Ziel gesetzt
hat, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen sowohl bei der
Kernfertigung als auch bei der Herstellung von Abgußformen einwandfreie Ergebnisse erzielt werden bei einfacher
Handhabung der Vorrichtung. Insbesondere soll eine Vergleichmäßigung des Formstoffes gewährleistet
sein, ebenso eine zuverlässige Nachführung des Formstoffs.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß dem Formstoff im Bereich der rohrartigen Zuführeinrichtung quer zu
dessen Förderrichtung ein Strömungsmedium, bevorzugt vorgespannte Blasluft, zugeführt wird, wonach —
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung — in den fließenden Formstoff zumindest im Bereich einer von
der ersten Zone unabhängigen zweiten Zone erneut vorgespanntes Strömungsmedium eingeleitet wird.
Dank der — erfindungsgemäß über einen Ringkanal
— in den Innenraum der Zuführeinrichtung radial eingeleiteten Druckluft wird eine besonders günstige Fluidisierung
des Formstoffes bzw. Formsandes erzielt; das Fördergut wird schlagartig in Richtung auf den Formkasten
hin in Bewegung gebrachtln Sekundenbruchteilen nach dieser Luftzugabe setzt — ebenfalls zeitlich regelbar
— in einem unteren Bereich eine zusätzliche Zuführung vorgespannter Luft ein, wodurch ein möglicher
Druckabfall in der Zuführeinrichtung kompensiert und eine exakte Befüllung des Formkastens mit Formstoff
erst möglich wird.
Erfindungsgemäß wird die beim Fluidisierungsvorgang entstehende Abluft nach oben hin abgeleitet.
Im wesentlichen Unterschied zu einem als "Intervallschießen" bekannten Füllvorgang wird nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren der Formstoff während seines Fließens mit vorgespannter Luft vermischt; die Luft
wird nicht auf einen sich in der Zuführeinrichtung bildenden Spiegel abgesunkenen Formstoffes aufgedrückt.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Formstoff vor dem Eintritt in
den Formkasten bzw. dessen Hohlraum zumindest unter seitlichen Druck gesetzt, wodurch auf den Formkasten
gegebenenfalls im Formstoff entstandene Luftkanäle zerstört werden.
Bevorzugt wird neuer Formstoff aus der Zuführeinrichtung von der Seite her einer vor dem Formkasten
entstandenen Formstoffanhäufung zugeführt, wodurch gewährleistet ist, daß vor dem Formkasten ständig neuer
Formstoff zum Einschießen bereitsteht.
Im Rahmen der Erfindung liegt eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, deren Zuführeinrichtung zumindest
zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Bereiche mit seitlichen Zuführöffnungen für
das Strömungsmedium aufweist; diese Bereiche sind strömungstechnisch voneinander getrennt, so daß die
Luft in die zweite Zone mit zeitlichem Abstand zur ersten Zone eingeführt werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Bereich seitlicher Luftzuführung von einem die Seitenwand
der Zuführeinrichtung umfangenden Ringraum gebildet, der über Durchbrüche mit dem Innenraum
der Zuführeinrichtung verbunden ist. Als günstig hat es sich erwiesen, die Luft in den Ringraum über
tangentiale Lufteinlaßrohre einzuleiten, um eine gleichmäßige Verteilung am Umfang der Zuführeinrichtung
zu gewährleisten. Zudem sind die, jene Durchbrüche mit einer siebartigen Fläche abgedeckte, die bevorzugt Teil
eines die Rohrwandung innenseitig auskleidenden Mantels mit Schlitzen ist
Nach oben hin wird die Zuführeinrichtung von einem Absperrventil verschlossen, oberhalb dessen ein Formstoffülltrichter
od. dgl. vorgesehen ist
Durch die erwähnten Schläuche an üblichen Zuführeinrichtungen ist es bekannt, zwischen ihr und dem Formkasten bzw. einer diesem vorgeschalteten Formplatte Räume zur Aufnahme von Formsand vorzusehen. Beim Erfindungsgegenstand sind keine einzelnen Stränge vorhanden, sondern ein ungeteilter Vorraum, der sich bevorzugt zum Formkasten bzw. einer diesem vorgeordneter Formplatte hin erweitert.
Durch die erwähnten Schläuche an üblichen Zuführeinrichtungen ist es bekannt, zwischen ihr und dem Formkasten bzw. einer diesem vorgeschalteten Formplatte Räume zur Aufnahme von Formsand vorzusehen. Beim Erfindungsgegenstand sind keine einzelnen Stränge vorhanden, sondern ein ungeteilter Vorraum, der sich bevorzugt zum Formkasten bzw. einer diesem vorgeordneter Formplatte hin erweitert.
So liegt im Rahmen der Erfindung ein zwischen Zuführeinrichtung und Formkasten angeordneter Einsatzteil
aus einem oberen Kragring, einem daran festliegenden, sich zu einem Randflansch hin erweiternden Haubenkonus,
der mittels seines Randflansches an der — mit Formplattendüsen ausgestatteten — Formplatte
festgelegt ist. Diese ist also dann erfindungsgemäß Teil der feststehenden Zuführeinrichtung, unter welche der
einzelne Formkasten durch einen Längsförderer gefahren werden kann.
Als günstig hat es sich erwiesen, jenen Vorraum mit volumenveränderlichen Einsatzkörpern zu versehen,
insbesondere mit aufblasbaren Balgelementen, die seitlieh von den Seitenwänden des Vorraums in diesen hineinragen
und auf den im Vorraum zeitweilig ruhenden Formstoff radial Druck ausüben. Entsprechende Balgelemente
können auch in Strömungsrichtung verlaufen und sind ebenfalls von außen her mit Luft zu beaufschlagen.
Dank dieser Balgelemente sind in der Formstoffanhäufung oberhalb der Formplatte entstehende Luftkanäle
leicht zu zerstören. Außerdem kann in den von den seitlich angebrachten Balgelementen erzeugten Hohlraum
von oben her Formstoff nachrieseln, der dann beim Aufblasen der seitlichen Balgelemente von diesen
zur Vorrichtungsachse hin und damit in den Bereich der in der Formfüllplatte vorgesehenen Formplattendüsen
gedrückt wird.
Diese Einsatzkörper können aber auch zur Volumenverminderung des Vorraumes dienen, so daß dieser den
jeweils benötigten Formstoffmengen angepaßt werden kann. Für diese Volumenänderbarkeit des Vorraumes
— welche die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr erweitert — wird selbständiger
Schutz begehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in der Zeichnung wiedergegebener bevorzugter Ausführungsbeispiele; die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1: die Seitenansicht einer Formfüllvorrichtung;
Fig. 2: einen Teil der Formfüllvorrichtung in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten und teilweise geschnittenen
Seitenansicht;
Fig. 3: einen vergrößerten Querschnitt durch Fig. 2 nach deren Linie IH-III;
Fig. 3: einen vergrößerten Querschnitt durch Fig. 2 nach deren Linie IH-III;
Fig. 4: einen anderen Teil der Fig. 1 in gegenüber dieser vergrößerter und teilweise geschnittener Seitenansichten
zweier durch eine Mittelachse getrennter
Ausführungen;
Fig. 5: ein Detail der Fig. 4 in Draufsicht; Fig. 6: die Draufsicht auf eine Ausführung der Fig. 4.
Über einer Bewegungsbahn 10 für Transportpaletten 11 von Formkästen 12 ist zwischen vertikalen Gestellsäulen
13 eine Formfüllvorrichtung 14 zum Zuführen von Formstoff zu einem zwischen jenen GesteHsäulen
13 stehenden Formkasten 12/angeordnet.
Die Formfüllvorrichtung 14 enthält zwischen einem oberen Einlauftrichter 15 für den Formstoff sowie einer
unteren Schießhaube 17 einen Füll- bzw. Belüftungszylinder 16. Jene Schießhaube 17 erweitert sich nach unten
hin bis zu einer ihren tiefsten Querschnitt durchspannenden Formfüllplatte 18, die mittels Schrauben 19 an
einem Randflansch 20 der Schießhaube 17 festliegt.
Der Füll- bzw. Belüftungszylinder 16 hängt unter Zwischenschaltung eines Absperrventils in Form eines
— eine Klappe 21* aufweisenden — Ringes 21 mit einem oberen Zylinderkragen 22 an einem Tragflansch 23 jenes
Einlauftrichters 15 und weist in einem Abstand /zum Zylinderkragen 22 ein an die Zylinderwandung 25 mit
seinen Schenkeln 26,27 angeschweißtes Rinnenprofil 28 auf, das nach unten hin mit durch Stopfen 29 geschlossene
Durchbrüche 30 sowie — gemäß Fig. 3 — mit tangentialen Lufteinlaßrohren 31 versehen ist Der vom
Rinnenprofil 28 begrenzte Ringraum 33 ist — im ausgewählten Ausführungsbeispiel — mit in Draufsicht gekrümmten
Leitwerkzeugen 34 ausgestattet, seine von einem Teil der Zylinderwandung 25 gebildete Innenbegrenzung
mit Durchbrüchen 36 versehen, die von einem Innenmantel 38 überspannt sind, welcher im Bereich
jener Durchbrüche 36 luftdurchlässig ausgebildet, beispielsweise mit Schlitzen 37 versehen, ist.
Im mittleren Abstand h zum oberen Rinnenprofil 28 umgibt die Zylinderwandung 25 ein unteres Rinnenprofil
28( entsprechender Ausgestaltung.
Der mit jenem Innenmantel 38 ausgerüstete Füllzylinder 16 endet nach oben hin in einem an ein Dichtelement
39 angrenzenden Kopfring 40 und nach unten an einem Anschlußring 41, den Schrauben 19' an einem
Kragring 44 der Schießhaube 17 halten.
Ein Haubenkonus 50 der Schießhaube 17 trägt innenseitig Balgelemente 51, die durch Klemmschrauben 52
rundum dicht mit dem Haubenkonus 50 verbunden sind und in deren Innenräumen 54 jeweils zumindest eine
Luftzuführung 55 endet. Ein solches sich mit Luft füllendes Balgelement ist in Fig. 4, links, mit 51 f bezeichnet.
Im Bereich der Mittelachse M ragt in Fig. 4 von der Formfüllplatte 18 ein anderes Balgelement 57 zumindest
in den Innenraum 59 des Haubenkonus 50 auf und wird beispielsweise durch eine Leitung 60 der Formfüllplatte
18 mit Luft beaufschlagt, um in die bei 57, angedeutete Kontur übergeführt zu werden.
Die mit Scharnieren 61 an einem Umfangskragen 62 des Haubenkonus 50 (Fig. 6) festgelegte Formfüllplatte
18 ist mit sie durchsetzenden Formplattendüsen 64 sowie mit Luftausgleichsdurchbrüchen 65 ausgestattet.
Zum Füllen des ein Modell 66 für ein Gußstück oder für Kerne enthaltenden Form- bzw. Kernkastens 12/
wird belüfteter Formstoff schlagartig durch den Belüftungszylinder
16 nach unten zum Formkasten 12/ gedrückt. Dank der beiden beschriebenen Rinnenprofile
bzw. der dort eingeführten sowie gerichteten Querluftströme erfolgt eine Vergleichmäßigung des Luft/
Formstoff-Gemisches auf dessen Weg in Pfeilrichtungx.
Dabei werden die Luftzuführungen zu dem oberen und dem unteren Rinnenprofil 28 in Intervall geschaltet, um
zu erreichen, daß auch schwerfließende Formstoffe möglichst homogen strömen und damit — wie gesagt
schlagartig — in den im Form- oder Kernkasten 12/ vorhandenen Formhohlraum gelangen. Dies wird durch
jene Formplattendüsen 64 der Formfüllplatte 18 ermöglicht.
Besonders bei schwerfließenden Formstoffen bilden sich über den genannten Formplattendüsen 64 im vorhandenen
Formstoff Luftkanäle, von denen wenige in Fig. 4 rechts bei K angedeutet sind. Der diese Kanäle K
umgebende Formstoff F bestimmt ein nutzloses Totvolumen. Bei zufälligem Abbrechen des Formstoffes in
diesem Totraum können Fehlstellen an der Form entstehen. Dies verhindern jene Balgelemente 51, 57, welche
vor dem beschriebenen Füllvorgang luftfrei sind und nach ihm mit Luft beaufschlagt werden; während der
Zunahme des Balgvolumens wird der im Innenraum 59 des Haubenkonus 50 befindliche Formstoff F durch die
Balgelemente 51 von der Seite her zur Mittelachse M hin geschoben. Hierdurch werden zum einen die Kanäle
K beseitigt, zum anderen entsteht beim Entlüften jener seitlichen Balgelemente 51 zwischen diesen und dem zur
Mitte geführten Formstoff ein Hohlraum, in den von oben her neuer Formstoff einläuft, der nach dem nächsten
Schießvorgang in beschriebener Weise zur Mittelachse M gedrückt und so für den nächsten Schießvorgang
den Formplattendüsen 64 vorgesetzt wird.
Das zentrische Balgelement 57f soll die Zerstörung
jener Kanäle K unterstützen, den nach dem Schießvorgang im Innenraum 59 verbliebenen Formstoff F also
konzentrieren helfen.
Die seitlichen Balgelemente 51 haben außer der Zerstörung der Kanäle K und der radialen Förderung neu
eingefüllten Formstoffes die zusätzliche Aufgabe, in Abhängigkeit vom Aufblasgrad Verdrängungskörper zu
bilden, dank deren eine gesteuerte Verkleinerung des Innenraumes 59 des Haubenkonus 50 erfolgen kann.
Hierdurch wird Totvolumen vermieden und die Verweilzeit des Formstoffes im Innenraum 59 beeinflußt;
die Wahl des Füllungsgrades bleibt so in weiten Grenzen variabel.
- Leerseite -
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zum Füllen eines Formkastens od. dgl. Gefässes mit Formstoff zur Herstellung einer Abgußform, eines Kernes od. dgl. für Gießprozesse, wobei der Formstoff durch eine rohrartige Zuführeinrichtung wenigstens einem im Formkasten vorhandenen Hohlraum zuleitbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Formstoff im Bereich der rohrartigen Zuführeinrichtung quer zu dessen Förderrichtung (χ) ein Strömungsmedium, bevorzugt Blasluft, zugeführt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den fliessenden Formstoff nach dem Strömungsmedium einer ersten Zone zumindest in einer zweiten Zone erneut ein vorgespanntes Strömungsmedium eingeführt wird.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft zur zweiten Zone in einem zeitlich versetzten Intervall zur vorgeschalteten Zone zugeführt wird.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff außerhalb des Formkastens an diesem mit seitlichem Druck beaufschlagt wird und um den Formstoff Hohlräume für nachströmenden Formstoff hergestellt werden.5. Vorrichtung zum Füllen eines Formkastens od. dgl. Gefässes mit Formstoff zur Herstellung einer Abgußform oder eines Kerns für Gießprozesse, wobei der Formstoff durch eine rohrartige Zuführeinrichtung wenigstens einem im Formkasten vorhandenen Hohlraum zuleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (16) zumindest zwei in Strömungsrichtung (x) hintereinander angeordnete Zonen oder Bereich (28,28,) mit wenigstens einer seitlichen Zuführöffnung (36) für ein Strömungsmedium aufweist6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (28,28,) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, mit einer Seitenwandung der Zuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich seitlicher Luftzuführung von einem die Seitenwand (25) umfangenden Ringraum (33) gebildet ist, der über Durchbrüche (30) mit dem Innenraum der Zuführeinrichtung (16) verbunden ist.8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum (33) tangential Lufteinlaßrohre (31) münden.9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Durchbrüchen (30) in Lufteinlaßrichtung gegen diese gestellte Leitschaufein (34) od. dgl nachgeordnet sind.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (30) von einer siebartigen Fläche (37) überdeckt sind.11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die siebartige Fläche (37) Teil eines Innenmantels (38) der Zuführeinrichtung (16) ist.12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführeinrichtung und Formkasten oder diesem vorgeschalteter Formplatte angeordneten Vorraum zur zeitweiligen Aufnahme von Formsand, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorraum (59) zumindest in seinem dem Formkasten (12/) nahen Bereich etwa der Größe dei» Formplatte (18) entspricht sowie von ihr nach unten hin begrenzt ist.14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (18) den Boden des sich von ihr zur Zuführeinrichtung (16) hin verjüngenden Vorraumes (59) bildet und mit entsprechend trichterartig vorgesehenen Seitenwänden (50) sowie einem Kragring (44) an den oberen Kanten der Seitenwände ein gesondertes Einbauelement ist.15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte mit zum Formkasten (12/) öffnenden Formplattendüsen (64) versehen ist.16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (18) mit Luftausgleichsdurchbrüchen (65) versehen ist.17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorraum (59) mit volumenveränderlichen Einsatzkörpern (51,57) versehen ist, die zumindest teilweise elastische Wandungsteile aufweisen.18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Einsatzkörper (51) Iuftbeaufschlagbare Balgteile dienen, die von der Seitenwand (50) des Vorraumes (59) in beaufschlagtem Zustand in diesen einragen.19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 18, gekennzeichnet durch in Förderrichtung (x) des Formstoffes verlaufende luftbeaufschlagbare Balgteile (57).20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Balgteile (57) auf der Formplatte (18) außerhalb des mit Formplattendüsen (64) und Luftausgleichsdurchbrüchen (65) versehenen Bereiches angeordnet sind, bevorzugt im Zentrum der Formplatte.21. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführung für die i.w. vertikal führbaren Einsatzkörper (57) in der Formplatte verläuft.22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatte (18) über einem Förderorgan für die Formkästen (12) angeordnet ist.
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