DE4213845C2 - Vorrichtung zum separaten Begasen von porösen Gießereikernen - Google Patents
Vorrichtung zum separaten Begasen von porösen GießereikernenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum separaten Begasen von porösen Gieße
reikernen aus Formstoffen innerhalb einer ein Unterteil und ein Oberteil umfassenden
Schußform, mit einer an das Oberteil abdichtend angekoppelten Begasungshaube,
wobei zumindest der den Gießereikern umfassende Raum in der Schußform eva
kuierbar und das Gas dem evakuierten Gießereikern zuführbar ist, wobei die Bega
sung von der Begasungshaube her durch das Oberteil hindurch erfolgt und wobei
das Unterteil einem Spann- oder Transfertisch zugeordnet ist, und wobei ein Strö
mungspfad von der Begasungshaube über das Oberteil durch den Gießereikern, das
Unterteil und den Spann- oder Transfertisch führt.
Vorrichtungen der in Rede stehenden Art werden in Verbindung mit Kernschießma
schinen verwendet bzw. sind Bestandteile solcher Kernschießmaschinen. Kern
schießmaschinen sind in der Gießereitechnik seit vielen Jahren aus der Praxis be
kannt. Zum Gießen von Formstücken werden die Gießereikerne oder Formen meist
in getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gußform
verbunden. Ein wesentlicher Bestandteil der Kernschießmaschinen sind die soge
nannten Schußköpfe mit den die Schußdüsen tragenden Schußplatten. Formstoff,
insbesondere Kernsand, d. h. mit Bindemittel bereits vermengter bzw. beschichteter
Quarzsand, wird in die in Rede stehenden Schußköpfe über eigens dazu vorgese
hene Einrichtungen eingefüllt und von dort aus mit mehr oder weniger hohem Luft
druck durch die in der Schußplatte angeordneten Düsen in die jeweiligen Formen
hineingeblasen bzw. hineingeschossen.
Die als Werkzeuge verwendeten Formen bzw. Schußformen sind mehrteilig, meist
zweiteilig, ausgeführt und dabei so konstruiert, daß der geschossene Kern aus den
beiden Teilen der Schußform ausgestoßen werden kann. Vor dem Ausstoßen des
Kerns ist es jedoch erforderlich, den in die Schußform geschossenen bzw. gebla
senen Formstoff bzw. Formsand über das beigefügte Bindemittel wirksam zu verbin
den, so daß der herzustellende Kern die erforderliche Festigkeit aufweist. Dazu wird
nach dem eigentlichen Kernschießen dem Grundkörper innerhalb der Schußform ein
Gas mit katalytischer Wirkung zugeführt, wobei es sich hier vorzugsweise um Amine
bzw. aminhaltige Gase handelt.
Aus der DE 30 08 235 C2 sind bereits vertikal und horizontal geteilte Schußformen
bekannt, wobei dort das Werkzeug bzw. der Kernkasten komplett in einer Unter
druckkammer gekapselt ist. Von unten greift eine Hubeinrichtung in die Unterdruck
kammer ein. Von oben werden eine Fülleinrichtung und eine Art Begasungshaube an
die Unterdruckkammer angesetzt.
Insbesondere aus Fig. 2 der DE 30 08 235 C2 ist eine Kernschießeinrichtung be
kannt, bei der die Schußform bzw. ein Kernkastenunterteil auf einem Hubtisch un
mittelbar fixiert und gegen ein Kernkastenoberteil mittels einer Kolbenstange ge
drückt wird. Der Kernkasten selbst ist hier im Sinne einer Unterdruckkammer ausge
bildet, wobei seitlich des Kernkastens Saugstutzen zum Evakuieren vorgesehen sind,
und zwar am Kernkastenoberteil und am Kernkastenunterteil. Der Strömungspfad er
streckt sich dabei von einer Öffnung im Kernkastenoberteil bis hin zu den Ansaug
stutzen seitlich der Kernkastenteile.
Bei der bekannten Vorrichtung ist dem Kernkastenunterteil eine Kernausstoßeinrich
tung zugeordnet, wobei ein Ausstoßen der geschossenen Kerne lediglich von unten
her möglich ist. Aufgrund der komplexen Ausgestaltung des Kernkastenoberteils ist
dort die Vorkehrung einer Kernausstoßeinrichtung nicht möglich.
Folglich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum separaten Begasen von porösen Gießereikernen anzugeben, wonach ein si
cheres Ausstoßen der Kerne auch bei komplexer Bauweise der Vorrichtung, insbe
sondere auch beim Einsatz einer Begasungshaube, möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die voranstehende Aufgabe durch die Merk
male des Patentanspruches 1. Danach ist die eingangs genannte Vorrichtung zum
separaten Begasen von porösen Gießereikernen aus Formstoffen derart ausgebildet,
daß der Begasungshaube eine Ausstoßer aufweisende Ausstoßplatte zum Aussto
ßen des Gießereikerns aus dem Oberteil zugeordnet ist und daß die Ausstoßer in der
Arbeitsstellung der Begasungshaube, d. h. beim Begasen des Gießereikerns, in die
Einschußlöcher des Oberteils bis zum Gießereikern hinein ragen und dabei gemein
sam mit dem Oberteil einen den zum Gießereikern führenden Strömungspfad be
grenzenden Ringkanal bilden.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß insbesondere im Hinblick auf einen kurzen
Arbeitstakt der Begasungshaube selbst eine einen Ausstoßer aufweisende Ausstoß
platte zum Ausstoßen der Gießereikerne zugeordnet werden kann. Die Ausstoßer
ragen dann in der Arbeitsstellung der Begasungshaube, d. h. beim Begasen des
Gießereikernes, in die Einschußlöcher des Oberteils der Schußform bis hin zum Gie
ßereikern hinein. Dabei bilden sie gemeinsam mit dem Oberteil einen den zum Gie
ßereikern führenden Strömungspfad begrenzenden Ringkanal oder Ringspalt. Ent
sprechend der Dimensionierung des hier in Rede stehenden Ringkanales strömt das
Gas zum Gießereikern. Da die Ausstoßer den Gießereikern kontaktieren, kommt ih
nen in der Arbeitsstellung der Begasungshaube eine Nivellier- bzw. Planierfunktion
im Einströmbereich zu, da sie aufgrund ihrer in der Regel ebenen Fläche den Gieße
reikern quasi nachkalibrieren.
Des weiteren ist erkannt worden, daß das üblicherweise durch den porösen Gieße
reikern strömende bzw. durch den Gießereikern hindurchgedrückte Gas stets einen
Strömungspfad mit geringem Strömungswiderstand sucht. Folglich strömt das Gas
möglichst direkt von einer Einströmstelle durch den Gießereikern hindurch zu einer
Ausströmstelle. Auch ist erkannt worden, daß eine Benetzung des Gießereikerns
insgesamt, d. h. ein Einströmen des Gases durch die offenen Poren des Gießerei
kernes insgesamt, dann möglich ist, wenn der Gießereikern bzw. wenn die Poren des
Gießereikernes einen Unterdruck aufweisen, so daß das Gas in die Poren regelrecht
hineingesaugt wird. Folglich läßt sich der den Gießereikern umfassende Raum in der
Schußform und somit der Gießereikern selbst - nach dem Schießen des Gießerei
kernes und nach Austausch des Schußkopfes durch eine Begasungshaube - evaku
ieren. Nach dem Evakuieren wird dann das Gas in den evakuierten, abgeschlosse
nen Raum des Gießereikernes eingelassen, wobei aufgrund des dort herrschenden
Unterdruckes es nicht erforderlich ist, daß einströmende Gas unter Druck bzw. unter
hohem Druck in den Gießereikern hinein bzw. durch den Gießereikern hindurch zu
drücken. Mit anderen Worten wird der im Bereich des Gießereikernes bzw. innerhalb
des Gießereikernes herrschende Unterdruck in vorteilhafter Weise zum Ansaugen
des katalytisch wirkenden Gases genutzt, wobei das einströmende Gas durchaus
auch einen geringen Überdruck aufweisen kann.
Es wird demnach erreicht, daß das katalytisch wirkende Gas mit nur geringen
Drücken und geringer Strömung in den Bereich des Gießereikernes einleitbar ist,
ohne dabei den Gießereikern zu beschädigen. Vorrichtungen zum druckintensiven
Fördern des Gases sind somit nicht erforderlich. Des weiteren ist eine nur geringe
Menge an Gas erforderlich, nämlich gerade diejenige Menge an Gas, die den
evakuierten Raum des Gießereikernes bzw. den verbleibenden Porenraum ausfüllt.
Ein Durchströmen des Gießereikernes zum wirksamen Benetzen des Gießereikernes
durch das Gas ist nicht mehr erforderlich, wodurch sich die insgesamt erforderliche
Menge an Gas erheblich reduziert. Insgesamt gesehen ist das Begasen mit der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zum Begasen nach dem Stand der Technik
wesentlich kostengünstiger.
In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgeführt, daß der
von der Begasungshaube über das Oberteil durch den Gießereikern, das Unterteil
und ggf. den Spann- oder Transfertisch führende Strömungspfad für das Gas insge
samt evakuierbar und somit das Gas dem insgesamt evakuierten Strömungspfad
zuführbar ist. Eine solche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat den
Vorteil, daß sich die Evakuierung nicht nur auf die Schußform, sondern auch auf die
angekoppelte Begasungshaube sowie auf den angekoppelten Spann- oder Trans
fertisch bezieht. Folglich muß hier lediglich eine hinreichende Abdichtung gewährlei
stet sein, so daß die Evakuierung insgesamt gesehen zwischen dem Einlaßende und
dem Auslaßende des in Rede stehenden Aggregates zu erfolgen hat. Dies läßt sich
unter verfahrenstechnischen Gesichtspunkten mit einfachen Mitteln erreichen, wobei
auf einzelne technische Details der Evakuierung später noch eingegangen wird.
Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Evakuierung des Gießereikernes bzw. des
gesamten Strömungspfads des Gases beidseitig der Schußform, d. h. vom Oberteil
und vom Unterteil bzw. von der Begasungshaube und von dem Spann- oder Trans
fertisch her, erfolgt. Eine solche Evakuierung hat den Vorteil, daß sich der Unterdruck
innerhalb der Schußform gleichmäßig aufbaut, wobei der sich gleichmäßig aufbau
ende Unterdruck gleichsam zu einer wirksamen Abdichtung zwischen einzelnen Tei
len führt, da diese aufgrund des Unterdrucks regelrecht aneinandergedrückt werden.
Die beidseitige Evakuierung verkürzt des weiteren die dazu erforderliche Zeit, wo
durch die gesamte Bearbeitungszeit erheblich verringert wird. Schließlich bringt die
beidseitige Evakuierung den Vorteil mit sich, daß der poröse Gießereikern nicht ein
seitig belastet wird, wodurch die Gefahr einer Zerstörung des Gießereikernes aber
mals wirksam verringert ist.
Ebenso ist es möglich, daß der Gießerei beidseitig, d. h. sowohl vom Oberteil als
auch vom Unterteil bzw. von der Begasungshaube und dem Spann- oder Transfer
tisch her, begast wird. Somit würde das katalytisch wirkende Gas aufgrund des in
den Kurven des Gießereikernes herrschenden Unterdruckes beidseitig in diesen hin
einströmen und den gesamten evakuierten Raum - innerhalb des Gießereikernes -
ausfüllen. Eine hinreichende Benetzung des Gießereikernes durch das Gas wäre
somit abermals begünstigt.
In weiter vorteilhafter Weise ist wahlweise dem Unterteil der Schußform oder dem
Spann- bzw. Transfertisch eine Ausstoßer aufweisende Ausstoßplatte zum Aussto
ßen des Gießereikernes aus dem Unterteil zugeordnet. Wie im Falle der Ausgestal
tung der Begasungshaube sind auch hier die Ausstoßer in der Arbeitsstellung der
Begasungshaube, d. h. beim Begasen des Gießereikernes, durch das Unterteil bis
zum Gießereikern hindurchragend angeordnet. Dabei bilden sie gemeinsam mit dem
Unterteil einen den zum Gießereikern führenden Strömungspfad begrenzenden
Ringkanal. Folglich läßt sich ein durch den Gießereikern hindurchführender Strö
mungspfad sowohl durch die im Oberteil als auch durch die im Unterteil der Schuß
form gebildeten Ringkanäle definieren bzw. beeinflussen.
Gemäß den voranstehenden Erläuterungen ist es weiter von besonderem Vorteil,
wenn die jeweils mit dem Oberteil und dem Unterteil gebildeten, den Strömungspfad
begrenzenden Ringspalte bzw. die strömungstechnisch wirksamen Strömungsquer
schnitte oberhalb und unterhalb des Gießereikernes zumindest weitgehend identisch
sind, so daß sowohl beim Evakuieren als auch beim Einströmen des Gases die
Strömungsgeschwindigkeiten beidseitig des Gießereikernes bzw. von beiden Seiten
des Gießereikernes in diesen hinein, weitgehend identisch sind.
Damit die einzelnen Teile des hier in Rede stehenden Aggregats, d. h. die aus Ober
teil und Unterteil bestehende Schußform, die Begasungshaube und der Spann- oder
Transfertisch abdichtend miteinander verbunden sind, ist zwischen diesen Teilen
eine Dichtung vorgesehen, die bei gegenseitigem Aneinanderdrücken der Teile wirk
sam ist. Mit anderen Worten wird die Wirkung der Dichtung bei Evakuierung des den
Gießereikern umschließenden Raumes abermals begünstigt. Die in Rede stehende
Dichtung kann bspw. als O-Ring ausgeführt sein, wobei dieser O-Ring in einem der
gegeneinander abzudichtenden Teile ausgebildete Ringnut eingelegt sein kann. An
dere Dichtungen und Anordnungen von Dichtungen sind denkbar.
Im Hinblick auf die Begasung des Gießereikernes ist es von besonderem Vorteil,
wenn diese über eine mit dem Gießereikern über das Oberteil bzw. die Begasungs
haube und ggf. über das Unterteil bzw. den Spann- oder Transfertisch strömungsver
bundene Begasungseinrichtung erfolgt. Die Begasungseinrichtung umfaßt einen vor
zugsweise Überdruck aufweisenden Begasungskessel mit dem jeweiligen Gas. An
dieser Stelle sei hervorgehoben, daß das im Begasungskessel befindliche Gas nicht
zwingend Überdruck aufweisen muß, zumal der im Bereich des Gießereikernes herr
schende Unterdruck gemäß voranstehender Beschreibung durchaus ausreicht, daß
katalytisch wirkende Gas in die Poren des Gießereikernes ziehen bzw. strömen zu
lassen. Ein zumindest geringfügiger Überdruck des Gases begünstigt jedoch das
Einströmen in den Bereich des Gießereikernes, so daß der Begasungskessel vor
zugsweise einen zumindest geringfügigen Überdruck aufweist.
In weiter vorteilhafter Weise ist dem Begasungskessel eine Pumpe zum Befüllen des
Begasungskessels und zum Erreichen des im Begasungskessel zumindest geringfü
gigen Überdruckes vorgeschaltet. Sowohl vor als auch nach dem Begasungskessel
ist in weiter vorteilhafter Weise ein vorzugsweise elektromagnetisch arbeitendes Ab
sperrventil vorgesehen, so daß der Begasungskessel sowohl gegenüber einer Gas
quelle als auch gegenüber der Begasungshaube absperrbar ist. Eine solche Vorkeh
rung bietet nicht zuletzt auch die Möglichkeit, den Begasungskessel bei abgesperrten
Ventilen zu warten, auszutauschen oder sonstige Manipulationen durchzuführen.
Zum Evakuieren des Gießereikernes und ggf. des gesamten Strömungspfades von
der Begasungshaube über die Schußform bis hin zum Spann- oder Transfertisch ist in
weiter vorteilhafter Weise eine besondere Vakuumeinrichtung vorgesehen. Diese
Vakuumeinrichtung weist einen Vakuumkessel auf. Dem Vakuumkessel ist in weiter
vorteilhafter Weise eine Vakuumpumpe nachgeschaltet, so daß in dem Vakuumkes
sel ein Unterdruck von ca. -0,8 bis -0,95 bar erreichbar ist. Dieses Vakuum ist völlig
ausreichend, um das katalytisch wirkende Gas wirksam in den offenen Porenraum
des Gießereikernes zu leiten.
Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Vakuumeinrichtung ist es von weiterem Vorteil,
wenn in Strömungsrichtung gesehen sowohl vor als auch nach dem Vakuumkessel
ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigbares Absperrventil vorgesehen ist. Diese
Absperrventile haben eine den Absperrventilen vor und nach dem Begasungskessel
vergleichbare Funktion.
Die Vakuumeinrichtung insgesamt ist über Druckleitungen einerseits mit dem Ober
teil, andererseits mit dem Unterteil der Schußform strömungsverbunden. Genauer ge
sagt kann die Druckleitung einerseits in die Begasungshaube, andererseits in den
Spann- oder Transfertisch hinein münden, wobei bei einseitiger Begasung lediglich
eine in die Begasungshaube mündende Druckleitung erforderlich ist.
Damit vom Gießereikern abgetrennte und aus dem Unterteil der Schußform abge
saugte Partikel nicht in die Vakuumpumpe gelangen, ist der Vakuumpumpe eine Fil
tereinrichtung vorgeschaltet. Aus der Schußform stammende Partikel werden somit
wirksam abgefangen. Des weiteren ist der Vakuumpumpe in vorteilhafter Weise eine
Absaugeinrichtung ggf. mit einem Filter nachgeschaltet. Mit dieser Absaugeinrichtung
wird das aus dem Gießereikern und dem gesamten Strömungspfad abgepumpte
Strömungsmedium, das zwischenzeitlich in den Vakuumkessel gelangt ist, wirksam
aus diesem heraus abgesaugt bzw. abgepumpt. Dabei wird der zum Evakuieren im
Unterdruckkessel erforderliche Unterdruck wieder hergestellt, so daß nach Umsteu
ern der Ventile ein abermaliges Evakuieren - ggf. für einen nächsten Arbeitsgang -
erfolgen kann.
In weiter vorteilhafter Weise ist eine Spüleinrichtung zum Ausspülen des Gases aus
dem Schießkern bzw. Strömungspfad vorgesehen. Diese Spüleinrichtung dient zum
Ausspülen des katalytisch wirkenden Gases nachdem das Gas den Gießereikern
insgesamt durchströmt hat und dort katalytisch wirken konnte. Mit anderen Worten
wird das Gas mittels der Spüleinrichtung aus dem Gießereikern bzw. aus dem ge
samten Strömungspfad herausgetrieben.
In vorteilhafter Weise umfaßt die Spüleinrichtung eine Druckluftversorgung. Die
Druckluftversorgung umfaßt des weiteren eine Pumpe zur Erzeugung des erforderli
chen Luftdrucks. Schließlich sind Aggregate zum Beheizen und Trocknen der Druck
luft vorgesehen, wobei es sich hierbei um dem Durchschnittsfachmann bekannte,
gebräuchliche Einrichtungen zum Beheizen und Trocknen eines Strömungsmediums
handeln kann.
In weiter vorteilhafter Weise ist die Druckluftversorgung über eine Druckluftleitung,
ein vorzugsweise elektromagnetisch arbeitendes Absperrventil und die Begasungs
haube mit dem Strömungspfad des Gases bzw. mit dem Gießereikern
strömungsverbunden. In weiter vorteilhafter Weise ist zum Abführen der zur Spülung
dienenden Druckluft eine sich an das Unterteil bzw. an den Spann- oder Transfer
tisch anschließende Druckluftleitung vorgesehen. Die die zum Spülen dienende Luft
abführende Druckluftleitung ist ebenfalls durch ein vorzugsweise elektromagnetisch
arbeitendes Absperrventil absperrbar. Dieses Ventil muß auf jeden Fall dann ge
schlossen sein, wenn der Gießereikern begast wird, d. h. wenn ein Entweichen des
katalytisch wirkenden Gases vermieden werden soll.
Schließlich könnte dem in Rede stehenden Absperrventil eine Absaugeinrichtung mit
ggf. einem Filter nachgeschaltet sein. Bei dieser Absaugeinrichtung könnte es sich
um die gleiche Absaugeinrichtung handeln, die das in den Vakuumkessel gelangte
Strömungsmedium aus dem Vakuumkessel heraus absaugt. Der Filter kann zur Ent
giftung des abgesaugten Strömungsmediums dienen, wobei neben mechanischen
Filterbestandteilen ein Aktivfilter bzw. ein reaktiver Filter vorgesehen sein kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst einmal wird der den Gießereikern umfassende Raum in der Schutzform und somit der Gießereikern selbst evakuiert. Anschließend wird der den Gießereikern umfassende, evakuierte Raum abgesperrt. Katalytisch wirkendes Gas wird in den evakuierten Raum eingeleitet und kann dort, insbesondere in den offenen Poren des Gießereikernes, wirken. Nach Einleitung des Gases in den evakuierten Raum wird der den Gießereikern umfassende, nunmehr insgesamt mit Gas gefüllte Raum abge sperrt. Nach katalytischer Wirkung des Gases wird dieser Raum mit Luft, vorzugs weise mit Druckluft gespült. Das ausgelassene Gemisch aus Gas und der zum Spü len dienenden Luft wird über einen Filter abgesaugt. Mittels der der Ausstoßplatte zugeordneten Ausstoßer ist ein Lösen des Kerns vom Oberteil mit einfachen Mitteln möglich.
Zunächst einmal wird der den Gießereikern umfassende Raum in der Schutzform und somit der Gießereikern selbst evakuiert. Anschließend wird der den Gießereikern umfassende, evakuierte Raum abgesperrt. Katalytisch wirkendes Gas wird in den evakuierten Raum eingeleitet und kann dort, insbesondere in den offenen Poren des Gießereikernes, wirken. Nach Einleitung des Gases in den evakuierten Raum wird der den Gießereikern umfassende, nunmehr insgesamt mit Gas gefüllte Raum abge sperrt. Nach katalytischer Wirkung des Gases wird dieser Raum mit Luft, vorzugs weise mit Druckluft gespült. Das ausgelassene Gemisch aus Gas und der zum Spü len dienenden Luft wird über einen Filter abgesaugt. Mittels der der Ausstoßplatte zugeordneten Ausstoßer ist ein Lösen des Kerns vom Oberteil mit einfachen Mitteln möglich.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in
vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die
dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol
gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung
zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei
spiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung, wobei die Gas- und Druckluftbeaufschlagung block
schaltmäßig dargestellt ist und
Fig. 2 in einer Detaildarstellung, schematisch und teilweise geschnitten die Schuß
form mit dem in der Schußform befindlichen Gießereikern sowie die die
Schußform umgebenden Aggregaten.
Die Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Begasen von porösen Gießereikernen 1 aus
Formstoffen innerhalb einer aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 bestehenden
Schußform 4. Die Vorrichtung weist eine an das Oberteil 3 abdichtend angekoppelte
Begasungshaube 5 auf. Die Begasung erfolgt von der Begasungshaube 5 her durch
das Oberteil 3 durch im Oberteil 3 ausgebildete Einschußlöcher 6 hindurch. Das Un
terteil 2 ist im hier gewählten Ausführungsbeispiel einem Spanntisch 7 zugeordnet.
Durch den Spanntisch 7 ist das Gas vom Unterteil 2 her aus der Schußform 4 ab
führbar.
Der den Gießereikern 1 umfassende Raum und somit der Gießereikern 1 selbst ist in
der Schußform 4 evakuierbar. Das katalytisch wirkende Gas ist folglich dem evaku
ierten Gießereikern 1 zuführbar.
Fig. 2 läßt erkennen, daß der von der Begasungshaube 5 über das Oberteil 3 durch
den Gießereikern 1, das Unterteil 2 und den Spanntisch 7 führende Strömungspfad 8
insgesamt evakuierbar ist. Entsprechend ist das katalytisch wirkende Gas dem ins
gesamt evakuierten Strömungspfad 8 zuführbar. Die Evakuierung des Gießerei
kernes 1 bzw. des gesamten Strömungspfades 8 erfolgt beidseitig der Schußform 4,
d. h. vom Oberteil 3 und vom Unterteil 2 bzw. von der Begasungshaube 5 und dem
Spanntisch 7 her.
Bei dem in den Fig. gewählten Ausführungsbeispiel erfolgt die Begasung des Gieße
reikerns einseitig, d. h. lediglich vom Oberteil 3 bzw. von der Begasungshaube 5 her.
Eine beidseitige Begasung ist gemäß der allgemeinen Beschreibung ohne weiteres
möglich.
Fig. 2 läßt des weiteren erkennen, daß der Begasungshaube 5 eine Ausstoßer 9
aufweisende Ausstoßplatte 10 zum Ausstoßen des Gießereikerns 1 aus dem Oberteil
3 zugeordnet ist. Die Ausstoßer 9 ragen in der Arbeitsstellung der Begasungshaube
5, d. h. beim Begasen des Gießereikerns 1, in die Einschußlöcher 6 des Oberteils 3
bis zum Gießereikern 1 hinein. Dabei bilden sie gemeinsam mit dem Oberteil 3 einen
den zum Gießereikern 1 führenden Strömungspfad 8 begrenzenden Ringkanal 11.
Ebenso ist dem Unterteil 2 eine Ausstoßer 12 aufweisende Ausstoßplatte 13 zum
Ausstoßen des Gießereikerns 1 aus dem Unterteil 2 zugeordnet. Die Ausstoßer ra
gen in der Arbeitsstellung der Begasungshaube 5, d. h. beim Begasen des Gießerei
kerns 1, durch das Unterteil 2 bis zum Gießereikern 1 hindurch. Dabei bilden sie ge
meinsam mit dem Unterteil 2 einen den zum Gießereikern 1 führenden Strömungs
pfad 8 begrenzenden Ringkanal 14. Insoweit läßt sich die erfindungsgemäße Vor
richtung derart dimensionieren, daß die mit dem Oberteil 3 und dem Unterteil 2 gebil
deten, den Strömungspfad 8 begrenzenden Ringkanäle bzw. die strömungstechnisch
wirksamen Strömungsquerschnitte oberhalb und unterhalb des Gießereikerns 1 zu
mindest weitgehend identisch sind, so daß eine beidseitig gleichmäßige Evakuierung
möglich ist.
Des weiteren ist zwischen der Begasungshaube 5 und dem Oberteil 3 der Schußform
4 sowie zwischen dem Unterteil 2 und der Schußform 4 und dem Spanntisch 7 je
weils eine Dichtung 15 vorgesehen, die bei gegenseitigem Aneinanderdrücken der
zuvor genannten Teile wirksam nach außen abdichtet. Die Dichtungen 15 sind hier
als O-Ringe ausgeführt und in eine in Fig. 2 lediglich angedeutete Ringnut eingelegt,
die in jeweils einem der gegeneinander abzudichtenden Teile ausgebildet ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 erfolgt die Begasung über eine mit dem Gießerei
kern 1 über das Oberteil 3 bzw. die Begasungshaube 5 strömungsverbundene Be
gasungseinrichtung 16. Die Begasungseinrichtung umfaßt wiederum eine Gasquelle
17 sowie einen vorzugsweise zumindest geringfügigen Überdruck aufweisenden Be
gasungskessel 18. Die Gasquelle könnte bspw. in Form einer Gasflasche oder gar
als Reaktionskammer od. dgl. ausgebildet sein.
Dem Begasungskessel 18 kann eine in Fig. 1 nicht gezeigte Pumpe zum Befüllen
des Begasungskessels 18 vorgeschaltet sein. Sowohl vor als auch nach dem Be
gasungskessel 18 ist ein elektromagnetisch arbeitendes Absperrventil 19, 20 vorge
sehen. Zusätzlich könnte der Begasungskessel 18 ein Entlüftungsventil 21 aufwei
sen.
Zum Evakuieren des Gießereikernes 1 bzw. zum Evakuieren des Strömungspfades 8
ist des weiteren eine Vakuumeinrichtung 22 vorgesehen. Die Vakuumeinrichtung 22
umfaßt einen Vakuumkessel 23. Dem Vakuumkessel 23 ist eine Vakuumpumpe 24
nach geschaltet. In Strömungsrichtung gesehen ist sowohl vor als auch nach dem
Vakuumkessel ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil 25, 26 vorgesehen.
Die Vakuumeinrichtung 22 ist über Druckleitungen 27 einerseits mit dem Oberteil 3,
andererseits mit dem Unterteil 2 strömungsverbunden, so daß eine Evakuierung
beidseitig des Gießereikernes 1 erfolgen kann. Entsprechend münden die Drucklei
tungen 27 einerseits in die Begasungshaube 5, andererseits in den Spanntisch 7.
Fig. 1 zeigt des weiteren das der Vakuumpumpe 24 der Vakuumeinrichtung 26 eine
Filtereinrichtung 28 vorgeschaltet ist. Dadurch wird eine Zerstörung der Vakuum
pumpe durch einströmende Partikel wirksam vermieden. Des weiteren ist der Vaku
umpumpe 24 bzw. der gesamten Vakuumeinrichtung 22 eine in der Figur lediglich
angedeutete Absaugeinrichtung 29 mit einem Filter nachgeschaltet.
Schließlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Spüleinrichtung 30 zum
Ausspülen des Gases aus dem Gießereikern 1 bzw. Strömungspfad 8 auf. Die Spül
einrichtung 30 umfaßt eine Druckluftversorgung 31. Die Druckluftversorgung 31 um
faßt wiederum eine Pumpe 32 zum Erzeugen der Druckluft. Des weiteren sind in der
Figur nicht gezeigte Aggregate zum Beheizen und Trocknen der Druckluft vorgese
hen.
Die Druckluftversorgung 31 ist über eine Druckluftleitung 33, ein elektromagnetisch
arbeitendes Absperrventil 34 und die Begasungshaube 5 mit dem Strömungspfad 8
des Gases strömungsverbunden. Zum Abführen der zur Spülung dienenden Luft ist
des weiteren eine sich an das Unterteil 2 bzw. an den Spanntisch 7 anschließende
Druckluftleitung 35 vorgesehen. Die die zum Spülen dienende Luft abführende
Druckluftleitung 35 ist ebenfalls durch ein elektromagnetisch arbeitendes Absperr
ventil 36 absperrbar. Dem Absperrventil 36 ist die gleiche Absaugeinrichtung 29
nachgeschaltet, die auch das in den Vakuumkessel 23 eingeströmte Strömungsme
dium absaugt.
Claims (26)
1. Vorrichtung zum separaten Begasen von porösen Gießereikernen (1) aus
Formstoffen innerhalb einer ein Unterteil (2) und ein Oberteil (3) umfassenden
Schußform (4), mit einer an das Oberteil (3) abdichtend angekoppelten Begasungs
haube (5), wobei zumindest der den Gießereikern (1) umfassende Raum in der
Schußform (4) evakuierbar und das Gas dem evakuierten Gießereikern (1) zuführbar
ist, wobei die Begasung von der Begasungshaube (5) her durch das Oberteil (3) hin
durch erfolgt und wobei das Unterteil (2) einem Spann- oder Transfertisch (7) zuge
ordnet ist, und wobei ein Strömungspfad (8) von der Begasungshaube (5) über das
Oberteil (3) durch den Gießereikern (1), das Unterteil (2) und den Spann- oder
Transfertisch (7) führt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Begasungshaube (5) eine Aussto
ßer (9) aufweisende Ausstoßplatte (10) zum Ausstoßen des Gießereikerns (1) aus
dem Oberteil (3) zugeordnet ist und daß die Ausstoßer (9) in der Arbeitsstellung der
Begasungshaube (5), d. h. beim Begasen des Gießereikerns (1), in die Einschußlö
cher (6) des Oberteils (3) bis zum Gießereikern (1) hineinragen und dabei gemein
sam mit dem Oberteil (3) einen den zum Gießereikern (1) führenden Strömungspfad
(8) begrenzenden Ringkanal (11) bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Be
gasungshaube (5) und dem Oberteil (3) sowie zwischen dem Unterteil (2) und dem
Spann- oder Transfertisch (7) eine bei gegenseitigem Andrücken wirksame Dichtung
(15) vorgesehen ist und daß der den Gießereikern (1) umfassende Raum über den
Strömungspfad (8) evakuierbar und das Gas dem insgesamt evakuierten Strö
mungspfad (8) zuführbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Evakuierung des Gießereikerns (1) bzw. des gesamten Strömungspfads (8) beidsei
tig der Schußform (4), d. h. vom Oberteil (3) und vom Unterteil (2) bzw. von der
Begasungshaube (5) und dem Spann- oder Transfertisch (7) her, erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gießereikern (1) beidseitig, d. h. sowohl vom Oberteil (3) als auch vom Unterteil
(2) bzw. von der Begasungshaube (5) und dem Spann- oder Transfertisch (7) her,
begast wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Unterteil (2) oder dem Spann- oder Transfertisch (7) eine Ausstoßer (12) auf
weisende Ausstoßplatte (13) zum Ausstoßen des Gießereikerns (1) aus dem Unter
teil (2) zugeordnet ist und daß die Ausstoßer (12) in der Arbeitsstellung der Be
gasungshaube (5), d. h. beim Begasen des Gießereikerns (1), durch das Unterteil (2)
bis zum Gießereikern (1) hindurchragen und dabei gemeinsam mit dem Unterteil (2)
einen den zum Gießereikern (1) führenden Strömungspfad (8) begrenzenden Ring
kanal (14) bilden.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit dem Oberteil (3) und dem Unterteil (2) gebildeten, den Strömungspfad (8)
begrenzenden Ringkanäle (11, 14) bzw. die strömungstechnisch wirksamen
Strömungsquerschnitte oberhalb und unterhalb des Gießereikerns (1) zumindest
weitgehend identisch sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtung (15) als O-Ring ausgeführt und der O-Ring in eine in einem der
gegeneinander abzudichtenden Teile ausgebildete Ringnut eingelegt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Begasung über eine mit dem Gießereikern (1) über das Oberteil (3) bzw. die Be
gasungshaube (5) und ggf. über das Unterteil (2) bzw. den Spann- oder Transfertisch
(7) strömungsverbundene Begasungseinrichtung (16) erfolgt und daß die Be
gasungseinrichtung (16) einen vorzugsweise zumindest geringfügigen Überdruck
aufweisenden Begasungskessel (18) mit dem jeweiligen Gas umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Begasungskessel (18) eine Pumpe zum Befüllen des Begasungskessels (18) vorge
schaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl vor
als auch nach dem Begasungskessel (18) ein vorzugsweise elektromagnetisch ar
beitendes Absperrventil (19, 20) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Evakuieren des Gießereikerns (1) und ggf. des gesamten Strömungspfades (8)
eine Vakuumeinrichtung (22) vorgesehen ist und daß die Vakuumeinrichtung (22)
einen Vakuumkessel (23) umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vakuum
kessel (23) eine Vakuumpumpe (24) nachgeschaltet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vakuum
kessel (23) ein Unterdruck von ca. -0,8 bis -0,95 bar erreichbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Strö
mungsrichtung gesehen sowohl vor als auch nach dem Vakuumkessel (23) ein vor
zugsweise elektromagnetisch betätigbares Absperrventil (25, 26) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vakuumeinrichtung (22) über Druckleitungen (27) einerseits mit dem Oberteil
(3), andererseits mit dem Unterteil (2) strömungsverbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitun
gen (27) einerseits in die Begasungshaube (5), andererseits in den Spann- oder
Transfertisch (7) münden.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vakuumpumpe (24) eine Filtereinrichtung (28) vorgeschaltet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vakuumpumpe (24) eine Absaugeinrichtung (29) ggf. mit einem Filter
nach geschaltet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Spüleinrichtung (30) zum Ausspülen des Gases aus dem Schießkern bzw.
Strömungspfad vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülein
richtung (30) eine Druckluftversorgung (31) umfaßt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftver
sorgung (31) eine Pumpe (32) umfaßt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß Aggre
gate zum Beheizen und Trocknen der Druckluft vorgesehen sind.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckluftversorgung über eine Druckluftleitung (33), ein vorzugsweise elek
tromagnetisch arbeitendes Absperrventil (34) und die Begasungshaube (5) mit dem
Strömungspfad (8) des Gases strömungsverbunden ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Abführen der zur Spülung dienenden Luft eine sich an das Unterteil (2)
bzw. an den Spann- oder Transfertisch (7) anschließende Druckluftleitung (35)
vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die die zum
Spülen dienende Luft abführende Druckluftleitung (35) durch ein vorzugsweise
elektromagnetisch arbeitendes Absperrventil (36) absperrbar ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absperr
ventil (34, 36) eine Absaugeinrichtung (29) mit ggf. einem Filter nachgeschaltet ist.
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Cited By (1)
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DE102011050264B4 (de) * | 2011-05-11 | 2015-11-19 | Stephanus Bigos | Vorrichtung zum Begasen von Gusskernen |
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