EP0275963A2 - Method and apparatus for compacting granular moulding materials such as moulding foundry sand - Google Patents

Method and apparatus for compacting granular moulding materials such as moulding foundry sand Download PDF

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EP0275963A2
EP0275963A2 EP88100653A EP88100653A EP0275963A2 EP 0275963 A2 EP0275963 A2 EP 0275963A2 EP 88100653 A EP88100653 A EP 88100653A EP 88100653 A EP88100653 A EP 88100653A EP 0275963 A2 EP0275963 A2 EP 0275963A2
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molding
box wall
molding material
moulding
compressed air
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • B22C15/30—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing by both pressing and jarring devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a method according to the characterizing feature of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to the characterizing features of claims 2 and 3.
  • thermodynamic compressed air pulse compression process has brought considerable advantages over the mechanical compression process, difficulties also arise in the form of unsatisfactory compression of the corresponding areas when relatively high mold boxes and / or high model parts have to be compacted at a relatively short distance from the mold box wall.
  • bridges (24) can form between the model and the mold box wall if the filling process is carried out very quickly (e.g. in approx. 1.5 seconds). This is often necessary because of the machine performance with very short cycle times.
  • the spaces under the bridges (24) that are formed are not adequately filled with loose molding material.
  • the bridging is further intensified by the compression, but is also broken again with the appropriate energy supply. However, the energy consumed for the breakthrough is then missing for the compression.
  • the formation of bridges is largely avoided, which explains the considerably improved compression results in the critical areas described.
  • the bridging (24) between the model and the molding box wall is caused by the poor flowability of the molding material but also by the friction between the molding material and the model or between the molding material and the molding box wall, since a sand bridge can only be formed by abutments on the model and on the molding box wall Abutment can only come about through the friction. Since the models have a very smooth and clean surface, the coefficient of friction on the model surface is significantly lower than on the surface of the mold box walls, which are in an unprocessed raw state and very often still have incrusted old sand. The resulting frictional resistance is destroyed especially in the compressed air pulse process due to the extremely high compression speed a correspondingly high proportion of energy that is lost to the compression energy in the area of the mold box wall.
  • the method according to the invention and the device according to the invention can be used both for the mechanical compression methods such as shaking, pressing, vibrating presses, high-pressure multi-punch presses, suction presses and shooting presses and for the thermodynamic compression methods with compressed air pulse or combustion pulse.
  • FIG. 1 shows a model plate (1) with model (1a) together with a molding box (2), a filling frame (3) and a compressed air pulse unit (4) arranged above it.
  • the molding material (5) is filled in loosely up to the line (7).
  • Line (6) marks the surface of the molding material after compression.
  • Fig. 2 shows an enlarged section of the filling frame and mold box wall for a clearer representation of the blow-out nozzles.
  • the compressed air pulse unit (4) indicated by way of example triggers a frontal pressure wave, which strikes the loose molding material surface (7) at extremely high speed and pushes the molding material together to about line (6) and compresses it.
  • a corresponding compressed air pulse unit has been described in DE3327822.
  • the compression movement of the molding material (5) causes considerable frictional resistance on the inside of the molding box (2a). This is particularly true for compressed air pulse compression, because the extremely high compression speed means that the frictional resistance is correspondingly high.
  • molding material bridges (24) can form, which are further reinforced during compression and thus result in poor shaping of the areas under the molding material bridges.
  • a pneumatic sliding film (8) is produced directly on the inside of the molding box (2a), which is basically effective during the compression phase, but which can also become effective during the filling process if necessary.
  • the pneumatic sliding film (8) is produced by blowing a flat air flow between the mold box wall (2a) and the molding material (5) through a large number of flat nozzles (9), which are almost completely distributed over the entire circumference of the filling frame inner wall (3a) which flows directly along the inside of the molding box (2a) in the direction of the model plate and there is withdrawn again from the sand filter slot nozzles (10) which are under vacuum and which are arranged without gaps on the entire circumference of the model plate and in the immediate vicinity of the molding box wall. It is important here that the inner blow-out lip of the flat nozzle (9) either ends exactly flush with the inner wall of the molding box (2a) or has a maximum tolerance-related projection of 2mm compared to the inner wall of the molding box (dimension 12).
  • blow-out nozzles (9) are arranged at the same angle (26) as the inner wall of the molding box (2a). This is given by the same angular inclination (26) of the mold box inner wall (2a) and the filling frame inner wall (3a).
  • the angular inclination (26) or the trough of the inner wall of the molding box (2a) has the task of fixing the bale in the molding box and the angular inclination of the inner wall of the filling frame (3a) is required in order to facilitate detachment of the filling frame from the protruding, compressed molding material (5- 6) enable.
  • the pneumatic sliding film (8) produced in this way which flows evenly on the entire inner surface of the molding box in the direction of the outer edge of the model plate and in the direction of compaction, cancels or substantially reduces the friction between the molding material and the molding box wall. There is also a rinsing effect that draws the molding material into the recessed zones between the molding box wall and the model.
  • the type of nozzle formation (9-Fig.2) makes it possible that the inner projection (13) from the mold box inner wall to the filling frame inner wall, including the tolerance-related offset (12), does not have to be larger than 12 mm.
  • the 45 ° bevel (14) prevents a molding shadow space from forming under the projection (13). The compression path of the molding material can thus run in the vertical direction without transverse movement and unhindered.
  • the intensity of the pneumatic sliding film can be adjusted to the practical requirements by continuously adjusting the overpressure and underpressure.
  • the circulation The compressed air duct (15) can be divided into several sections (Fig. 3) by the partitions (18), with each section having its own controllable compressed air supply. There is thus the further possibility of setting a different intensity of the pneumatic sliding film in different zones, which corresponds to the practical requirements.
  • the friction between the filling frame inner wall and the molding material is to be viewed differently than the friction between the molding material and the molding box inner wall.
  • a suitable surface finish e.g. hard chrome-plated with a low roughness depth. Since the filling frame is a single piece of a molding machine, this can also be achieved economically. In the case of mold boxes, which are always required in large numbers, such a measure is not possible in the economic context.
  • the problem of molding bridges between the filler frame and the model does not exist with the filler frame. The compression and the side pressure causing the friction is much lower in the filling frame area than in the molding box.

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Abstract

For compacting granular moulding materials, for example foundry sand, by pulsed compressed-air processes, pulsed combustion processes or mechanical jolt-squeeze processes, a pneumatic sliding film produced by compressed air is blown in from a specially designed filling frame between the moulding box wall and the moulding material and extracted again on the pattern side. The pneumatic sliding film flows uniformly along the entire inner wall of the moulding box in the direction of the pattern plate, the friction between the moulding material and the moulding box wall being eliminated or substantially reduced. Moulding material bridges between the moulding box wall and high pattern regions close to the moulding box wall can no longer build up. Perfect and uniform compaction is obtained between the moulding box wall and high pattern regions close to the moulding box wall.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem kennzeichnen­den Merkmal des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den kennzeichnenden Merk­malen der Ansprüche 2 und 3.The invention relates to a method according to the characterizing feature of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to the characterizing features of claims 2 and 3.

Zur Verdichtung von Gießereiformen, insbesondere solche aus bentonitgebundenen Formstoffen, sind verschiedene Verfahren wie Rütteln, Pressen, Rüttelpressen, Hochdruck-Vielstempel-­Pressen, Saugpressen und Schießpressen bekannt. Seit einiger Zeit hat sich im verstärkten Maße das vorteilhafte Druckluft­impuls-Verdichtungsverfahren durchgesetzt. Obwohl das thermo­dynamische Druckluftimpuls-Verdichtungsverfahren gegenüber dem mechanischen Verdichtungsverfahren erhebliche Vorteile gebracht hat, zeigen sich auch hierbei noch Schwierigkeiten in Form von nicht befriedigender Verdichtung entsprechender Bereiche, wenn relativ hohe Formkästen und/oder hohe Modell­partien mit relativ geringem Abstand zur Formkastenwand ver­dichtet werden müssen. Bei de'n mechanischen Verdichtungs­verfahren wurde bei oft nur mäßigen Erfolg versucht, diesen Problemen mit entsprechendem Rüttlereinsatz und/oder ver­stärktem Hochdruckpressen am Formkastenwand durch eine Viel­stempelpresse oder auch durch schichtweises Sanddosieren in Verbindung mit Rütteln entgegenzutreten. Beim Druckluftim­puls-Verfahren wird versucht, durch höhere Energiezufuhr im Außenbereich in den kritischen Fällen eine bessere Verdich­tung zu erzielen. Aber auch hierdurch werden nicht immer befriedigende Ergebnisse erreicht. Ein schichtweises Sand­dosieren und Verdichten mit dem Druckluftimpuls-Verfahren bringt zwar wesentlich verbesserte Ergebnisse, jedoch wird hierdurch die Formzeit erheblich verlängert, was zum un­wirtschaftlichen Einsatz der Formmaschinen führt. Eine Ver­größerung des Formkastens um eine größere Distanz zwischen Formkastenwand und Modell zu erzielen ist ebenfalls keine wirtschaftliche Lösung.Various methods are known for compacting foundry molds, in particular those made from bentonite-bonded molding materials, such as vibrating, pressing, vibrating presses, high-pressure multi-punch presses, suction presses and shooting presses. For some time now, the advantageous compressed air pulse compression process has become increasingly popular. Although the thermodynamic compressed air pulse compression process has brought considerable advantages over the mechanical compression process, difficulties also arise in the form of unsatisfactory compression of the corresponding areas when relatively high mold boxes and / or high model parts have to be compacted at a relatively short distance from the mold box wall. In mechanical compression processes, with often only moderate success, attempts have been made to counteract these problems with a suitable vibrator and / or increased high-pressure presses on the molding box wall by means of a multi-ram press or by layer-by-layer sand metering in connection with vibrating. The compressed air pulse method tries to achieve better compression in critical cases by using more energy outdoors. But this also does not always lead to satisfactory results. A layered sand dosing and compacting with the compressed air pulse method brings significantly improved results, but will this considerably extends the molding time, which leads to the uneconomical use of the molding machines. Enlarging the molding box to achieve a greater distance between the molding box wall and the model is also not an economical solution.

Die Ursache für die unbefriedigende Verdichtung in den be­schriebenen kritischen Bereichen liegt in erster Linie in der schlechten Fließfähigkeit des bentonitgebundenen Form­stoffes begründet. Schon beim Einfüllen des losen Formstoffes in die Formeinrichtung kann es zu Brückenbildungen (24) zwischen Modell und Formkastenwand kommen, wenn der Einfüll­vorgang sehr schnell (z.B. in ca. 1,5 sek) durchgeführt wird. Dies ist häufig wegen der Maschinenleistung mit sehr kurzen Taktzeiten erforderlich. Die unter den sich gebildeten Brücken (24) liegenden Räume werden nicht ausreichend mit losem Formstoff ausgefüllt. Durch die Verdichtung wird die Brückenbildung weiter verstärkt, aber auch bei entsprechen­der Energiezufuhr wieder durchbrochen. Die für den Durch­bruch verbrauchte Energie fehlt dann jedoch für die Verdich­tung. Bei einem langsamen und schichtweisen Einfüllen und Verdichten des Formstoffes wird die Brückenbildung weitgehend vermieden, womit sich die hierbei wesentlich verbesserten Verdichtungsergebnisse in den beschriebenen kritischen Be­reichen erklären lassen.The reason for the unsatisfactory compression in the critical areas described lies primarily in the poor flowability of the bentonite-bound molding material. As soon as the loose molding material is poured into the molding device, bridges (24) can form between the model and the mold box wall if the filling process is carried out very quickly (e.g. in approx. 1.5 seconds). This is often necessary because of the machine performance with very short cycle times. The spaces under the bridges (24) that are formed are not adequately filled with loose molding material. The bridging is further intensified by the compression, but is also broken again with the appropriate energy supply. However, the energy consumed for the breakthrough is then missing for the compression. With slow and layer-by-layer filling and compression of the molding material, the formation of bridges is largely avoided, which explains the considerably improved compression results in the critical areas described.

Die Brückenbildung (24) zwischen Modell und Formkastenwand wird neben der schlechten Fließfähigkeit des Formstoffes aber auch von der Reibung zwischen Formstoff und Modell bzw. zwischen Formstoff und Formkastenwand verursacht, da sich eine Sandbrücke nur durch Widerlager am Modell und an der Formkastenwand bilden kann und diese Widerlager nur durch die Reibung zustande kommen können. Da die Modelle sehr glatte und saubere Oberfläche aufweisen, ist der Reibungs­koeffizient an der Modelloberfläche wesentlich geringer als an der Oberfläche der Formkastenwände, die sich in einem unbearbeiteten Rohzustand befinden und sehr oft noch mit ver­krusteten Altsand behaftet sind. Der hierdurch verursachte Reibungswiderstand vernichtet insbesondere beim Druckluft­impuls-Verfahren wegen der extrem hohen Verdichtungsgeschwin­ digkeit einen entsprechend hohen Energieanteil, der der Ver­dichtungsenergie im Bereich der Formkastenwand verloren geht. Es kommt daher im besonderen Maße darauf an, die Reibung zwischen Formkastenwand und Formstoff aufzuheben oder wesent­lich zu reduzieren. Auf eine denkbare Aufhebung oder Redu­zierung der Reibung zwischen Modell und Formstoff kann dabei verzichtet werden, weil zur Bildung einer Sandbrücke (24) immer zwei Widerlager erforderlich sind und sich das Wider­lager (25) an der Formkastenwand nicht mehr bilden kann, wenn hier die Reibung aufgehoben oder wesentlich reduziert wird. Zudem wäre eine entsprechende Vorrichtung für die Modellseite nicht einfach zu realisieren, da sie immer den ständig wech­selnden Modellkonturen angeglichen werden müßte.The bridging (24) between the model and the molding box wall is caused by the poor flowability of the molding material but also by the friction between the molding material and the model or between the molding material and the molding box wall, since a sand bridge can only be formed by abutments on the model and on the molding box wall Abutment can only come about through the friction. Since the models have a very smooth and clean surface, the coefficient of friction on the model surface is significantly lower than on the surface of the mold box walls, which are in an unprocessed raw state and very often still have incrusted old sand. The resulting frictional resistance is destroyed especially in the compressed air pulse process due to the extremely high compression speed a correspondingly high proportion of energy that is lost to the compression energy in the area of the mold box wall. It is therefore particularly important to eliminate or significantly reduce the friction between the molding box wall and the molding material. A conceivable abolition or reduction of the friction between the model and the molding material can be dispensed with because two abutments are always required to form a sand bridge (24) and the abutment (25) can no longer form on the wall of the molding box if the friction is eliminated here or is significantly reduced. In addition, a corresponding device for the model side would not be easy to implement, since it would always have to be adapted to the constantly changing model contours.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, womit die Reibung zwischen Form­kastenwand und Formstoff durch einen pneumatischen Gleitfilm aufgehoben oder wesentlich reduziert wird, um eine durch­greifende Verbesserung der Verdichtung im Bereich der Form­kastenwand bzw. im engräumigen Bereich zwischen Modell und Formkastenwand zu erzielen.It is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus with which the friction between the mold box wall and the molding material is eliminated or substantially reduced by a pneumatic sliding film in order to improve the compression in the area of the mold box wall or in the narrow area between the model and To achieve mold box wall.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kenn­zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 3. Weitere Merk­male und die Ausführungsformen sind in den sonstigen An­sprüchen wiedergegeben.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claims 1, 2 and 3. Further features and the embodiments are given in the other claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor­richtung kann sowohl für die mechanischen Verdichtungsver­fahren wie Rütteln, Pressen, Rüttelpressen, Hochdruck-Viel­stempel-Pressen, Saugpressen und Schießpressen als auch für die thermodynamischen Verdichtungsverfahren mit Druckluftim­puls oder Verbrennungsimpuls eingesetzt werden.The method according to the invention and the device according to the invention can be used both for the mechanical compression methods such as shaking, pressing, vibrating presses, high-pressure multi-punch presses, suction presses and shooting presses and for the thermodynamic compression methods with compressed air pulse or combustion pulse.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand der in den Zeich­nungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Hier­bei zeigen:

  • Fig.1 einen Vertikalschnitt durch eine Formeinrichtung mit einer angedeuteten Druckluftimpulseinheit.
  • Fig.2 einen vergrößerten Querschnitt einer Seitenwand des Füllrahmens und des Formkastens
  • Fig.3 einen Horizontalschnitt durch den Füllrahmen.
  • Fig.4 einen Horizontalschnitt durch den Formkasten bzw. eine Draufsicht auf die Modellplatte.
The invention will now be described with reference to the embodiments shown in the drawings. Here show:
  • 1 shows a vertical section through a shaping device with an indicated compressed air pulse unit.
  • 2 shows an enlarged cross section of a side wall of the filling frame and the molding box
  • 3 shows a horizontal section through the filling frame.
  • 4 shows a horizontal section through the molding box or a plan view of the model plate.

Fig.1 zeigt eine Modellplatte (1) mit Modell (1a) zusammen mit einem Formkasten (2), einem Füllrahmen (3) und einer dar­über angeordneten Druckluftimpuls-Einheit (4). Der Formstoff (5) ist bis zur Linie (7) lose eingefüllt. Die Linie (6) kennzeichnet die Formstoffoberfläche nach der Verdichtung. Fig.2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Füllrahmen- und Formkastenwand zur deutlicheren Darstellung der Ausblasdüsen. Zum Verdichten wird von der beispielhaft angedeuteten Druck­luftimpuls-Einheit (4) eine frontale Druckwelle ausgelöst, die mit extrem hoher Geschwindigkeit auf die lose Formstoff­oberfläche (7) auftrifft und den Formstoff dabei bis etwa zur Linie (6) zusammenschiebt und verdichtet. Eine entsprech­ende Druckluftimpuls-Einheit wurde u.a. in DE3327822 be­schrieben.1 shows a model plate (1) with model (1a) together with a molding box (2), a filling frame (3) and a compressed air pulse unit (4) arranged above it. The molding material (5) is filled in loosely up to the line (7). Line (6) marks the surface of the molding material after compression. Fig. 2 shows an enlarged section of the filling frame and mold box wall for a clearer representation of the blow-out nozzles. For compression, the compressed air pulse unit (4) indicated by way of example triggers a frontal pressure wave, which strikes the loose molding material surface (7) at extremely high speed and pushes the molding material together to about line (6) and compresses it. A corresponding compressed air pulse unit has been described in DE3327822.

Die Verdichtungsbewegung des Formstoffes (5) verursacht an der Formkasteninnenwand (2a) einen erheblichen Reibungswider­stand. Dies trifft im besonderen Maße für die Druckluftim­puls-Verdichtung zu, weil hier durch die extrem hohe Ver­dichtungsgeschwindigkeit auch der Reibungswiderstand ent­sprechend hoch ist. Beim Einfüllen des Formstoffes in die Formeinheit können sich Formstoffbrücken (24) bilden, die sich beim Verdichten noch weiter verstärken und dadurch eine schlechte Ausformung der unter den Formstoffbrücken liegen­den Bereiche zur Folge haben. Zur Verhinderung dieser Nach­teile wird unmittelbar an der Formkasteninnenwand (2a) ein pneumatischer Gleitfilm (8) erzeugt, der grundsätzlich wäh­rend der Verdichtungsphase wirksam ist, der aber auch im erforderlichen Fall schon während des Einfüllvorganges wirk­sam werden kann.The compression movement of the molding material (5) causes considerable frictional resistance on the inside of the molding box (2a). This is particularly true for compressed air pulse compression, because the extremely high compression speed means that the frictional resistance is correspondingly high. When the molding material is poured into the molding unit, molding material bridges (24) can form, which are further reinforced during compression and thus result in poor shaping of the areas under the molding material bridges. To prevent these disadvantages, a pneumatic sliding film (8) is produced directly on the inside of the molding box (2a), which is basically effective during the compression phase, but which can also become effective during the filling process if necessary.

Der pneumatische Gleitfilm (8) wird dadurch erzeugt, daß durch eine große Anzahl flacher Düsen (9), die nahezu lücken­los am gesamten Umfang der Füllrahmeninnenwand (3a) verteilt sind, ein flacher Luftstrom zwischen Formkastenwand (2a) und Formstoff (5) eingeblasen wird, der unmittelbar an der Form­kasteninnenwand (2a) entlang in Richtung Modellplatte fließt und dort von den unter Unterdruck stehenden Sandfilter-­Schlitzdüsen (10), die am gesamten Modellplattenumfang und in unmittelbarer Nähe der Formkastenwand lückenlos angeordnet sind, wieder abgezogen wird. Von Bedeutung ist hierbei, daß die innere Ausblaslippe der Flachdüse (9) ent­weder genau bündig zur Formkasteninnenwand (2a) abschließt oder gegenüber der Formkasteninnenwand einen maximalen, toleranzbedingten Vorsprung von 2mm hat (Maß 12). Von Be­deutung ist außerdem, daß die Ausblasdüsen (9) im gleichen Winkel (26) angeordnet sind wie die Formkasteninnenwand (2a). Dies ist durch die gleiche Winkelneigung (26) der Formkasten­innenwand (2a) und der Füllrahmeninnenwand (3a) gegeben. Die Winkelneigung (26) bzw. die Muldung der Formkasteninnenwand (2a) hat dabei die Aufgabe, den Formballen im Formkasten zu fixieren und die Winkelneigung der Füllrahmeninnenwand (3a) ist erforderlich, um eine leichtere Ablösung des Füllrahmens vom überstehenden, verdichteten Formstoff (5-6) zu ermöglichen.The pneumatic sliding film (8) is produced by blowing a flat air flow between the mold box wall (2a) and the molding material (5) through a large number of flat nozzles (9), which are almost completely distributed over the entire circumference of the filling frame inner wall (3a) which flows directly along the inside of the molding box (2a) in the direction of the model plate and there is withdrawn again from the sand filter slot nozzles (10) which are under vacuum and which are arranged without gaps on the entire circumference of the model plate and in the immediate vicinity of the molding box wall. It is important here that the inner blow-out lip of the flat nozzle (9) either ends exactly flush with the inner wall of the molding box (2a) or has a maximum tolerance-related projection of 2mm compared to the inner wall of the molding box (dimension 12). It is also important that the blow-out nozzles (9) are arranged at the same angle (26) as the inner wall of the molding box (2a). This is given by the same angular inclination (26) of the mold box inner wall (2a) and the filling frame inner wall (3a). The angular inclination (26) or the trough of the inner wall of the molding box (2a) has the task of fixing the bale in the molding box and the angular inclination of the inner wall of the filling frame (3a) is required in order to facilitate detachment of the filling frame from the protruding, compressed molding material (5- 6) enable.

Der so erzeugte pneumatische Gleitfilm (8), der an der ge­samten Innenfläche des Formkastens gleichmäßig in Richtung Modellplattenaußenrand und in Verdichtungsrichtung strömt, hebt die Reibung zwischen Formstoff und Formkastenwand auf oder reduziert sie im wesentlichen Maße. Es entsteht darüber hinaus noch ein Spüleffekt, der den Formstoff in die ver­tieften Zonen zwischen Formkastenwand und Modell hinein zieht. Das Widerlager (25) welches zur Bildung einer Formstoff­brücke (24) erforderlich wäre, kann nicht entstehen und somit auch nicht die Formstoffbrücke selbst.The pneumatic sliding film (8) produced in this way, which flows evenly on the entire inner surface of the molding box in the direction of the outer edge of the model plate and in the direction of compaction, cancels or substantially reduces the friction between the molding material and the molding box wall. There is also a rinsing effect that draws the molding material into the recessed zones between the molding box wall and the model. The abutment (25), which would be required to form a molding bridge (24), cannot be created, and therefore not the molding bridge itself.

Die Art der Düsenausbildung (9-Fig.2) ermöglicht es, daß der innere Vorsprung (13) von Formkasteninnenwand zur Füllrahmen­innenwand einschließlich des toleranzbedingten Versatzes (12) nicht größer als 12mm ausgeführt werden muß. Durch die 45°-­Abschrägung (14) wird verhindert, daß sich ein Formstoff-­Schattenraum unter dem Vorsprung (13) bilden kann. Der Ver­dichtungsweg des Formstoffes kann somit ohne Querbewegung und unbehindert in senkrechter Richtung verlaufen.The type of nozzle formation (9-Fig.2) makes it possible that the inner projection (13) from the mold box inner wall to the filling frame inner wall, including the tolerance-related offset (12), does not have to be larger than 12 mm. The 45 ° bevel (14) prevents a molding shadow space from forming under the projection (13). The compression path of the molding material can thus run in the vertical direction without transverse movement and unhindered.

Die Intensität des pneumatischen Gleitfilms kann durch stufen­loses Verstellen der Über- und Unterdrücke den praktischen Erfordernissen entsprechend eingestellt werden. Der umlauf­ fende Druckluftkanal (15) kann durch die Trennwände (18) in mehrere Sektionen (Fig.3) eingeteilt werden, wobei an jede Sektion eine eigene, regelbare Drucklufteinspeisung ange­schlossen werden kann. Es besteht dadurch die weitere Mög­lichkeit, in verschiedenen Zonen eine unterschiedliche, den praktischen Erfordernissen entsprechende Intensität des pneumatischen Gleitfilms einzustellen.The intensity of the pneumatic sliding film can be adjusted to the practical requirements by continuously adjusting the overpressure and underpressure. The circulation The compressed air duct (15) can be divided into several sections (Fig. 3) by the partitions (18), with each section having its own controllable compressed air supply. There is thus the further possibility of setting a different intensity of the pneumatic sliding film in different zones, which corresponds to the practical requirements.

Die Reibung zwischen Füllrahmeninnenwand und dem Formstoff ist anders zu betrachten als die Reibung zwischen Formstoff und Formkasteninnenwand. Zunächst besteht die Möglichkeit, den Reibungskoeffizienten der Füllrahmeninnenwände durch entsprechende Oberflächenbeschaffenheit (z.B. hartverchromt mit geringer Rauhtiefe) auf einen kleinstmöglichen Wert zu reduzieren. Da es sich beim Füllrahmen um ein Einzelstück einer Formmaschine handelt, ist dies auch wirtschaftlich realisierbar. Bei den Formkästen, die immer in größeren Stückzahlen erforderlich sind, ist eine solche Maßnahme im wirtschaftlichen Rahmen nicht möglich. Das Problem der Form­stoff-Brückenbildung zwischen Füllrahmen und Modell ist beim Füllrahmen nicht gegeben. Die Verdichtung und der die Reibung verursachende Seitendruck ist im Füllrahmenbereich wesentlich geringer als im Formkasten. Aus den vorangegangenen Über­legungen resultiert, daß der pneumatische Gleitfilm nur im Formkastenbereich und nicht im Füllrahmenbereich zur Wirkung gebracht werden muß. Bei einem praktischen Erfordernis be­steht jedoch auch die Möglichkeit, in das Blech (20) umlaufend kleine Bohrungen (23) als Perforation einzubringen, um einen kleinen Teil des Luftstromes zur Fluidisierung des Formstoffes im Füllrahmenbereich abführen zu können.The friction between the filling frame inner wall and the molding material is to be viewed differently than the friction between the molding material and the molding box inner wall. First of all, there is the possibility of reducing the coefficient of friction of the filling frame inner walls to the lowest possible value by means of a suitable surface finish (e.g. hard chrome-plated with a low roughness depth). Since the filling frame is a single piece of a molding machine, this can also be achieved economically. In the case of mold boxes, which are always required in large numbers, such a measure is not possible in the economic context. The problem of molding bridges between the filler frame and the model does not exist with the filler frame. The compression and the side pressure causing the friction is much lower in the filling frame area than in the molding box. It follows from the above considerations that the pneumatic sliding film only has to be activated in the molding box area and not in the filling frame area. If there is a practical requirement, however, there is also the possibility of making small holes (23) all around the plate as perforations in order to be able to discharge a small part of the air flow for fluidizing the molding material in the filling frame area.

Claims (11)

1.Verfahren zum Verdichten von kornförmigen Formstoffen z.B. Gießereiformsand durch eine mit hoher Geschwindig­keit auf die Oberfläche des losen Formstoffes einwirkende frontale Druckwelle gasförmigen Mediums z.B. Druckluft oder durch eine mechanische Rüttelpreßeinrichtung, da­durch gekennzeichnet, daß an den Innenwänden (2a) des Formkastens (2) ein durch Druckluft erzeugter pneuma­tischer Gleitfilm (8) wirksam wird, der während der Ver­dichtungsphase die Reibung zwischen Formstoff (5) und Formkastenwand (2a) aufhebt oder im wesentlichen Maße reduziert.1.Procedure for compacting granular molding materials e.g. Foundry molding sand due to a frontal pressure wave of gaseous medium acting on the surface of the loose molding material at high speed e.g. Compressed air or by means of a mechanical vibrating press device, characterized in that a pneumatic sliding film (8) produced by compressed air acts on the inner walls (2a) of the molding box (8), which reduces the friction between molding material (5) and molding box wall (2a) during the compression phase. cancels or substantially reduces. 2.Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllrahmen (3-3a) am gesamten Innenumfang flache Ausblasdüsen (9) mit recht­eckigen Querschnitten aufweist, die an der Unterseite des Füllrahmens (3-3a) so angeordnet sind, daß sie bündig oder mit geringfügigem, toleranzbedingtem Versatz (12) zur Formkastenwand (2a) einen flachen Luftstrom zwischen Formstoff (5) und Formkastenwand (2a) einblasen.2.Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the filling frame (3-3a) on the entire inner circumference has flat blow-out nozzles (9) with rectangular cross sections which are arranged on the underside of the filling frame (3-3a) so that they blow in a flat air flow between molding material (5) and molding box wall (2a) flush or with a slight, tolerance-related offset (12) to the molding box wall (2a). 3.Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellplatte (1) in Nähe der Formkastenwand Sand­filter-Schlitzdüsen (10) aufweist, die über den gesamten Umfang der Formkastenwand (Fig.4) verteilt sind und die in Verbindung mit einer Unterdruckquelle (11) den von oben eingeblasenen flachen Luftstrom wieder abziehen, wodurch zwischen Formstoff (5) und Formkastenwand (2a) ein in Ver­dichtungsrichtung wirkender, pneumatischer Gleitfilm (8) entsteht.3.Device according to claim 1 and 2, characterized in that the model plate (1) in the vicinity of the molding box has sand filter slot nozzles (10) which are distributed over the entire circumference of the molding box wall (Fig.4) and which in connection with a Vacuum source (11) pull off the flat air stream blown in from above, thereby creating a pneumatic sliding film (8) acting in the compression direction between molding material (5) and molding box wall (2a). 4.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasdüsen (9) über die Bohrungen (16) mit einem umlaufenden Druckluftkanal (15) verbunden sind, der über mehrere am Umfang verteilte Anschlüsse (17) mit Druck­luft gespeist wird.4.Device according to claim 2, characterized in that the blow-out nozzles (9) via the bores (16) are connected to a circumferential compressed air channel (15) which several connections (17) distributed around the circumference are supplied with compressed air. 5.Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal (15) durch die Trennwände (18) in mehreren Sektionen (Fig.3) aufteilbar ist und daß jede Sektion mit gleichen oder mit unterschiedlichen Drücken gespeist werden kann, um so eine gleichmäßige oder auch eine unterschiedliche Intensität des pneumatischen Gleit­films (8) zu bewirken.5.Device according to claim 4, characterized in that the compressed air channel (15) through the partitions (18) in several sections (Fig.3) can be divided and that each section can be fed with the same or with different pressures, so as to be uniform or to effect a different intensity of the pneumatic sliding film (8). 6.Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck im Druckluftkanal (15) oder in dessen Sek­tionen stufenlos zwischen 0,5 bar und 6 bar und der Unter­druck zwischen 0 bar und minus 0,6 bar einstellbar ist, um den pneumatischen Gleitfilm (8) optimal an die jeweilige formtechnischen Gegebenheiten anpassen zu können.6.Device according to claim 5, characterized in that the overpressure in the compressed air channel (15) or in its sections is continuously adjustable between 0.5 bar and 6 bar and the underpressure between 0 bar and minus 0.6 bar to the pneumatic sliding film (8) to be able to optimally adapt to the respective technical shape. 7.Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Über- und Unterdruck zur Erzeugung des pneumatischen Gleitfilms ca. 1 Sekunde vor dem Ver­dichtungsvorgang eingeschaltet und bis zum Ende des Ver­dichtungsvorganges aufrecht erhalten wird.7. Device according to claims 2, 3 and 6, characterized in that the positive and negative pressure for generating the pneumatic sliding film is switched on about 1 second before the compression process and is maintained until the end of the compression process. 8.Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Über- und Unterdruck zur Erzeugung des pneumatischen Gleitfilms auch während des Formstoff-­Einfüllvorganges (z.B. durch einen Jalousienbunker) einge­schaltet werden kann, um schon beim Einfüllen den Ansatz einer Brückenbildung (24) zu verhindern.8.Device according to claims 2, 3 and 6, characterized in that the positive and negative pressure for generating the pneumatic sliding film can also be switched on during the molding material filling process (for example by a blind bunker), in order to start bridging when filling (24) to prevent. 9.Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasdüsen (9) durch die rechteckigen Vertiefungen (19-Fig.3) und dem darüber durchgehend verlaufenden Blech (20) gebildet werden, wobei die Vorsprünge (21) das Blech (20) gegen den Seitendruck (22) abstützen.9.Device according to claim 2, characterized in that the blow-out nozzles (9) are formed by the rectangular recesses (19-Fig.3) and the sheet (20) running continuously therethrough, the projections (21) the sheet (20) support against the side pressure (22). 10.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß (13) bzw. der Vorsprung von der Formkasteninnen­ wand zur Füllrahmeninnenwand maximal 12mm beträgt, so daß der Verdichtungsweg des Formstoffes nicht behindert werden kann und daß dieser Vorsprung (13) an der Unterseite des Füllrahmens (3-3a) eine 45°-Phase (14) aufweist, um einen Formstofftotraum bzw. einen Schattenraum unter diesem Vorsprung zu vermeiden.10.The device according to claim 9, characterized in that the dimension (13) or the projection of the inside of the molding box wall to the inside of the filling frame is a maximum of 12mm, so that the compression path of the molding material cannot be hindered and that this projection (13) on the underside of the filling frame (3-3a) has a 45 ° phase (14) in order to avoid a molding material or Avoid shadow space under this ledge. 11.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech (20) umlaufend mit kleinen Bohrungen (23) als Perforation ausgeführt werden kann, um erforderlichen­falls einen kleinen Teil des Luftstromes zur Fluidisier­ung des Formstoffes im Füllrahmenbereich abführen zu können.11.Device according to claim 9, characterized in that the sheet (20) can be made with perforations all round with perforations (23) so that, if necessary, a small part of the air flow for fluidizing the molding material can be removed in the filling frame area.
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