EP0512201A2

EP0512201A2 - Process for manufacturing a sand mold

Info

Publication number: EP0512201A2
Application number: EP92102610A
Authority: EP
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. Grolla
Original assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1991-05-02
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1992-11-11
Anticipated expiration: 2012-02-17
Also published as: DE4114362C2; EP0512201A3; ES2090378T3; EP0512201B1; DE4114362A1

Abstract

Process for manufacturing a sand mould in a moulding machine, in which the moulding sand is acted upon by the air from the head space above the moulding box no earlier than the beginning of the compression of the moulding sand.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Sandform in einer Formmaschine durch Einfüllen des Formsandes in einen Formkasten und Verdichten des Formsandes mit Luftbeaufschlagung und durch das Einwirken mechanischer Beaufschlagungskräfte.The invention relates to a method for producing a sand mold in a molding machine by filling the molding sand into a molding box and compressing the molding sand with air and by the action of mechanical loading forces.

Es ist aus der DE-AS 12 97 818 bekannt, das Verdichten des Formsandes lediglich durch mechanische Druckkräfte über eine Preßplatte vorzunehmen.It is known from DE-AS 12 97 818 to compact the molding sand only by means of mechanical compressive forces via a press plate.

Außerdem ist es aus der DE-AS 26 08 740 bekannt, den Formsand in Kombination durch Durckluft und eine Preßplatte zu verdichten, wobei durch Luft jeweils immer eine Verdichtung und durch eine Preßplatte ein mechanisches Abdichten des Formsandes erfolgt.In addition, it is known from DE-AS 26 08 740 to compress the molding sand in combination by compressed air and a press plate, with air always compressing and mechanically sealing the molding sand with a press plate.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Reduzierung der für das Herstellen der Form benötigten Zeit und somit bei erhöhter Fertigungsleistung eine größere Formhärte zu erzielen.It is an object of the invention to achieve a greater mold hardness while reducing the time required for producing the mold and thus with increased production output.

Diese Aufgabe wird erfinungsgemäß dadurch gelöst, daß frühestens bei beginnendem mechanischen Pressen des Formsandes die Luftbeaufschlagung des Formsandes aus dem oberhalb des Formkastens befindlichen Kopfraum erfolgt.According to the invention, this object is achieved in that the molding sand is not exposed to air from the head space above the molding box until mechanical molding of the molding sand begins.

Gemäß dieser Lösung erfolgt keine Vorverdichtung durch Luftimpuls oder Luftstrom, sondern die diesbezügliche Verdichtung des Formsandes beginnt erst dann, wenn der mechanische Preßvorgang beginnt bzw.bereits im Gange ist. Überraschenderweise ergibt sich dadurch eine größere Formhärte als bei einer Vorgehensweise, mit der zunächst durch Luftimpuls oder Luftstrom eine Vorverdichtung erfolgt und dann erst das mechanische Nachverdichten mittels einer Preßplatte oder eines Vielstempelpreßhauptes vorgenommen wird. Begleitet wird dieses bessere Formhärtenergebnis von einem geringeren Zeitaufwand zur Herstellung der Form bzw. Formhälfte, da die beiden Verdichtungsvorgänge nicht nacheinander vorgenommen werden, sondern einander mehr oder weniger überlappen.According to this solution, there is no pre-compression by air pulse or air flow, but the compression of the molding sand in this regard only begins when the mechanical pressing process begins or is already in progress. Surprisingly, this results in a greater mold hardness than in a procedure with which pre-compression is first carried out by means of an air pulse or air flow and only then is mechanical post-compression carried out by means of a press plate or a multi-die press head. This better mold hardening result is accompanied by less time required to produce the mold or mold half, since the two compression processes are not carried out one after the other, but rather overlap one another.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 bis 1 d in Folge verschiedener Einstellungen einer Formmaschine für das Sandeinfüllen (Fig. 1 a), das Luftstromverdichten (Fig. 1 b), das mechanische Verdichten mittels eines Vielstempelpreßhauptes (Fig. 1 c) und das Trennen (Fig. 1 d), wobei die Vorgänge gemäß Fig. 1 b oder Fig. 1 c dem Stand der Technik entsprechen, und
Fig. 2 ein Versuchsdiagramm.

The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows:

1 to 1 d as a result of various settings of a molding machine for sand filling (Fig. 1 a), the air flow compression (Fig. 1 b), the mechanical compression by means of a multi-ram press head (Fig. 1 c) and the separation (Fig. 1 d), the processes according to FIG. 1 b or FIG. 1 c corresponding to the prior art, and
Fig. 2 is an experimental diagram.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde im Vergleich zum Verfahren gemäß dem Stand der Technik an einer Formmaschine der Anmelderin untersucht. Diese Formmaschine kennzeichnete sich durch folgende wesentliche Daten:

The method according to the invention was compared to the method according to the prior art on a molding machine from the applicant. This molding machine was characterized by the following essential data:

Aus der Zeichnung Fig. 1 ist ein Teil der Sandformmaschine erkennbar, und zwar mit der Modellplatte 10, in der sich Durchströmöffnungen 12 befinden, dem eigentlichen Formkasten 14 sowie dem darüber befindlichen Füllkasten 16. In Fig. 1a befindet sich oberhalb der Anordnung dieser Teile, d.h. oberhalb des Füllkastens ein Sandbunker 18, aus dem heraus der Formkasten 14 und der Füllkasten 16 mit Formsand gefüllt werden. Dann wird dieser Bunker 18 weggefahren und über die Anordnung von Modellplatte 10, Formkasten 14 und Füllkasten 16 die Verdichtungseinheit gefahren, die aus einem Vielstempelpreßhaupt 20 sowie einer Luftzuführeinrichtung 22 für die Zuführung der Druckluft besteht, mit der die Verdichtung des Formsandes erfolgt. Dabei befinden sich die Preßstempel 20 in Fig. 1 b in ihrer zurückgezogenen Stellung und in Fig. 1 c in der unteren Preßstellung. In Fig. 1 befinden sich die einzelnen Teile in der auseinandergefahrenen Position, in der der Formkasten vom Modell getrennt ist. Zu berücksichtigen ist, daß gemäß Fig. 1 der Stand der Technik dargestellt ist, bei dem die Luftverdichtung vor dem mechanischen Verdichten erfolgt, wogegen gemäß der Erfindung das Luftverdichten erst einsetzt, wenn das mechanische Pressen bereits eingesetzt hat.1 shows a part of the sand molding machine, specifically with the model plate 10 in which there are throughflow openings 12, the actual molding box 14 and the filling box 16 located above it. In FIG. 1 a is located above the arrangement of these parts, ie Above the filling box, a sand bunker 18, from which the molding box 14 and the filling box 16 are filled with molding sand. Then this bunker 18 is moved away and, via the arrangement of model plate 10, molding box 14 and filling box 16, the compression unit is driven, which consists of a multi-die press head 20 and an air supply device 22 for supplying the compressed air with which the molding sand is compressed. The press rams 20 are in Fig. 1 b in their retracted position and in Fig. 1 c in the lower press position. In Fig. 1, the individual parts are in the extended position in which the mold box is separated from the model. It has to be taken into account that according to FIG. 1 the state of the art is shown, in which the air compression takes place before the mechanical compression, whereas according to the invention the air compression only starts when the mechanical pressing has already started.

Zunächst einmal erfolgten ines Versuchs A Messungen im Zusammenhang mit einem Verfahren, gemäß dem eine Druckluftbeaufschlagung des Formsandes im Sinne eines Luftstromverdichtens und anschließend ein mechanisches Nachverdichten durch hydraulisches Pressen erfolgte. Die Versuchsreihe ergab die folgenden Meßergebnisse bei Aufbringung 4 verschiedener spezieller Preßdrücke auf den Sand durch die Preßstempel:

First of all, experiment A carried out measurements in connection with a method according to which compressed air was applied to the molding sand in the sense of airflow compression and then mechanical re-compression by hydraulic pressing. The test series gave the following measurement results when 4 different special pressing pressures were applied to the sand by the press rams:

An Hand eines Versuchs B erfolgte ein Verdichten des Formsandes, indem bei beginnendem Verdichtungsvorgang durch Pressen die Beaufschlagung mit der Luft, hier Luftstrom, erfolgte. Mit dem Wegfall des Verfahrensschrittes Luftverdichtung vor dem Preßvorgang, erfolgt auch keine Vorverdichtung des Formsandes. Aus der Tabelle 2 ergeben sich die jeweiligen Meßergebnisse, wobei die Formhärten bei den verschiedenen spezifischen Preßdrücken auf den Formsand durch die mechanische Presse von 6,8 und 12 kp/qcm gegenüber dem Versuch A höhere Werte ergibt.

On the basis of test B, the molding sand was compacted in that the air, in this case air flow, was applied by pressing at the beginning of the compacting process. With the elimination of the air compression process step before the pressing process, there is also no pre-compression of the molding sand. The respective measurement results are shown in Table 2, the form hardnesses in the different specific pressures on the molding sand by the mechanical press of 6.8 and 12 kp / qcm compared to test A gives higher values.

Die Fig. 2 zeigt bei diesem Versuch die Dynamik des Ölflusses in der hydraulischen Presse für das mechanische Verdichten und des Druckes im Druckluftkessel für die Verdichtung während 1 Verdichtung gemäß dem Versuch. Mit Preßbeginn (Sekunde 1) steigt der Ölbedarf sofort auf einen Maximalwert. Er nimmt mit der Bewegung der einzelnen Stempel infolge der fortschreitenden Verdichtung des Formsandes kontinuierlich ab. Im Moment der Luftstromeinleitung (Sekunde 2) kommt es zum Druckabfall im Kessel, welcher durch die Kurve L dokumentiert wird. Zu erkennen ist auch die Dauer des Luftstromes mit ca. 0,3 sec. Damit steigt auch sofort wieder der Ölstrom an, wie die Kurve H deutlich zeigt.2 shows in this test the dynamics of the oil flow in the hydraulic press for mechanical compression and the pressure in the compressed air boiler for compression during 1 compression according to the experiment. With the start of pressing (second 1), the oil requirement immediately increases to a maximum value. It decreases continuously with the movement of the individual punches as a result of the progressive compression of the molding sand. At the moment the air flow is initiated (second 2) there is a pressure drop in the boiler, which is documented by curve L. The duration of the air flow can also be seen at approx. 0.3 sec. The oil flow thus rises again immediately, as curve H clearly shows.

Der bei Sekunde 1,5 auftretende Sprung ist damit zu erklären, daß sich nicht alle Stempel sofort und gleichmäßig in Bewegung setzen. Auch ist zu berücksichtigen, daß der Luftdruck im Kessel nicht an der Stelle der Verdichtung gemessen wurde, so daß hier eine gewisse Hysterese der Druckanzeige zu berücksichtigen ist. Erkennbar ist aber, daß das Luftverdichten deutlich nach dem Beginn des mechanishen Pressens einsetzt, woraus sich überraschenderweise bessere Härtewerte ergeben bei einem deutlichen Zeitgewinn bei der Herstellung der Formhälfte.The jump occurring at 1.5 seconds can be explained by the fact that not all punches start moving immediately and evenly. It must also be taken into account that the air pressure in the boiler was not measured at the point of compression, so that a certain hysteresis of the pressure display must be taken into account here. However, it can be seen that air compression commences clearly after the start of the mechanical pressing, which surprisingly results in better hardness values with a significant time saving in the production of the mold half.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Sandform in einer Formmaschine, durch Einfüllen des Formsandes in einen Formkasten und Verdichten des Formsandes mit Luftbeaufchlagung und durch das Einwirken mechanischer Beaufschlagungskräfte, dadurch gekennzeichnet, daß frühestens bei beginnendem mechanischen Pressen des Formsandes die Luftbeaufschlagung des Formsandes aus dem oberhalb des Formkasten befindlichen Kopfraum erfolgt.1. A method for producing a sand mold in a molding machine, by filling the molding sand into a molding box and compressing the molding sand with air and by the action of mechanical loading forces, characterized in that the air exposure of the molding sand from the above the earliest at the beginning of mechanical pressing of the molding sand Molding box located headspace takes place.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbeaufschlagung deutlich nach dem Beginn des mechanischen Pressens erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the air is applied significantly after the start of mechanical pressing.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbeaufschlagung innerhalb einer Sekunde nach dem Beginn des mechanischen Pressens erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the air is applied within a second after the start of the mechanical pressing.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit dem Formsand die der Formsandoberfläche abgewandte Fläche der mechanischen Preßeinrichtung mit der Luft beaufschlagt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the surface of the mechanical pressing device facing away from the molding sand surface is acted upon with the air at the same time with the molding sand.