CH640757A5

CH640757A5 - Verfahren und einrichtung zum verdichten von formstoffen.

Info

Publication number: CH640757A5
Application number: CH312479A
Authority: CH
Inventors: Hans Tanner; Kurt Fischer
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1984-01-31
Also published as: JPS56500362A; WO1980002121A1; SU1019994A3; NO803671L; DK516380A; EP0017131A1; AU545573B2; AU5989880A; BR8008172A; ZA801794B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von Formstoff in einer Formmaschine, bei der der Formstoff in eine das Modell umschliessende, auf der Modellplatte aufliegende Formkombination eingefüllt ist, wobei auf die Formkombination eine Abdeckung aufgesetzt wird, so dass über der Formstoffoberfläche ein Hohlraum gebildet wird, in den ein Brennstoff eingeführt und zur Verbrennung gebracht wird, wobei sich zur Verdichtung des Formstoffes ein Druck in diesem Hohlraum aufbaut, der anschliessend entspannt wird.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Derartige Verfahren haben vor allem wirtschaftliche Vorteile, weil die Herstellung der Giessform mit einfachen technischen Mitteln möglich ist.

Ein Verfahren und eine Einrichtung dieser Art sind in der US-PS 3 170 202 beschrieben. Bei dieser Ausführung können die durch die Verbrennung eines Brennstoffes entstehenden, gespannten Gase durch Öffnungen im Flansch der Brennkammer ungesteuert austreten. Während des Austretens der Gase entspannen sich diese, und der Druck in der 5 Brennkammer sinkt.

Die nach dieser Einrichtung hergestellten Formen sind u.a. mit dem Nachteil behaftet, dass sie über dem Formquerschnitt gemessen eine unterschiedliche Homogenität der Verdichtung aufweisen, die zu unbefriedigenden Gussober-io flächen führt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, welche die o.g. Nachteile nicht aufweisen. Dabei soll vor allem im Modellbereich eine gute und homogene Verdichtung und Formhärte er-i5 reicht werden. Ferner ist es wichtig, dass die Form im übrigen Bereich eine reproduzierbare Homogenität aufweist, die den Erfordernissen von Qualitätsformen entspricht.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Anspüche 1 und 3 gelöst.

20 Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Gemäss der Erfindung wird der über der Formstoffoberfläche aufgebaute Druck gesteuert entspannt. Zu diesem Zweck wird ein Steuerorgan verwendet, das z.B. eine Blende 25 ist. Das Steuerorgen kann in der Trennebene zwischen der Abdeckung und dem Füllrahmen eingebaut sein. Die Abdeckung kann flach oder haubenförmig sein.

Die Steuerung der Entspannung hat sich als besonders wirksam zur Verbesserung der Formeigenschaften des 30 Formstoffes in der Giessform erwiesen. Somit ist es mittels des vorliegenden Verfahrens und der Einrichtung möglich, Giessformen mit reproduzierbarer Homogenität herzustellen, die einwandfreie Abgüsse gewährleisten.

Die mit dem Verfahren hergestellten Giessformen zeigten 35 eine, in einer horizontalen Ebene gemessen, weitgehend gleichmässige Formhärte und Homogenität. Insbesondere können grössere Formen auf diese Weise wirtschaftlich hergestellt werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Gegen-40 standes der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zum Verdichten von Formsand,

Fig. 2 einen Ausschnitt II aus Fig. 1, in grösserem Mass-45 stab, und

Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Hubvorrichtung 1 gezeigt, die eine Spannvorrichtung 2 für eine Modellplatte 3 mit einem Modell 4 trägt. Auf der Modellplatte 3 ist ein Fomkasten 5 auf-50 gesetzt, der das Modell 4 umschliesst. Auf den Formkasten 5 ist ein dem Formkasten 5 zugeordneter Füllrahmen 7 aufgelegt. In dem von dem Fomkasten 5, dem Füllrahmen 7 gebildeten und der Modellplatte 3 begrenzten Raum wird eine dosierte Menge Formsand 6 über das Modell 4 eingefüllt.

55 Nach dem Einfüllen des Formsandes 6 wird eine flache oder haubenförmige Abdeckung 8 auf dem Füllrahmen 7 aufgesetzt, so dass über dem Formsand 6 ein geschlossener Hohlraum 19 entsteht. Durch den Oberteil der Abdeckung 8 erstrecken sich eine erste Düse 11 zur Zufuhr eines Brenn-60 stoffes sowie eine zweite Düse 13 zur Zufuhr eines Oxydationsmittels. Zwischen den Düsen 11 und 13 ist in bevorzugter Lage ein Zündelement 12, beispielsweise eine Zündkerze oder dergleichen, eingesetzt. Die Anordnung der Düsen 11 und 13 richtet sich nach dem zur Verwendung gelangenden 65 Brennstoff.

Als Brennstoffe sind sowohl gasförmige als auch flüssige sowie feste Brennstoffe verwendbar.

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In einer Wand 24 (Fig. 1 und 2) ist mindestens ein Drucksteuerorgan 9 mit einer Ventilationsöffnung 15 eingebaut, die zum Abbau des bei der Verbrennung des Brennstoffgemisches im Hohlraum 19 aufgebauten Druckes durch Abfuhr der Brenngase zur Umgebungsatmosphäre dient. Je nach Grösse des Hohlraumes 19 können mehrere Steuerorgane 9 für den Abbau des Druckes verwendet werden.

Das Steuerorgan 19 ist vorzugsweise selbststeuernd ausgebildet, wozu eine von einer Druckfeder 14 gehaltene, scheibenförmige Blende 10 verwendet wird.

Zur Halterung der Druckfeder 14 und der Blende 10 in der Wand 24 ist eine Vertiefung 16 für die Druckfeder 14 und, abgesetzt zu dieser Vertiefung 16, eine Öffnung 17 zur Aufnahme der Blende 10 vorgesehen. Zur Halterung der Blende 10 mit Abstand von der Wand 24 sind Anschläge 23 angeordnet. Die Öffnung 17 ist um ein geringes Mass grösser als das Aussenmass der Blende 10, wodurch in der angehobenen, dargestellten Lage der Blende 10 ein Zwischenraum zur Erzielung eines Abströmkanals zwischen der Blende 10 und der Öffnung 17 entsteht. Die Blende 10 weist eine zentrische Bohrung 18 auf, deren Durchmesser dem angestrebten Druckabfall entsprechend gewählt ist, damit der Druckabfall vorzugsweise längs einer nicht-linearen Kurve verläuft.

Von der Aussenseite der Abdeckung 8 führt die Ventilationsöffnung 15 in die Vertiefung 16, wodurch der Hohlraum 19 mit der Umgebung verbunden ist.

Eine Variante zu den Steuerorganen 9 nach Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei ein Steuerorgan 9a in der Trennebene zwischen der Abdeckung 8a und dem Füllrahmen 7a eingebaut ist. Dieses Steuerorgan 9a besteht aus mindestens einer federnden Lamelle 20 mit Öffnungen 21. Die Lamelle 20 ist mit der Abdeckung 8a verbunden. Als Material für die Lamelle 20 ist Membraneblech vorgesehen. Anstelle des Membranebleches kann aber auch ein wärmebeständiger Elastomer verwendet werden.

Die Verbindung zwischen der Lamelle 20 und der Abdeckung 8a ist z.B. mittels einer Schraubverbindung lösbar, kann aber auch durch Nieten oder Kleben unlösbar ausgeführt sein.

In der Trennebene sind entsprechend der Anzahl der Öffnungen 21 in der Lamelle 20 Durchtrittsöffnungen 22 angebracht, die eine Verbindung des Hohlraumes 19 mit der Umgebung herstellen.

Je nach Volumen des Hohlraumes 19 können mehrere la-mellenförmige Steuerorgane 9a, auf den Umfang der Trennebene verteilt, vorgesehen werden.

Es ist auch möglich, andere verfahrenstechnisch wirken-s de Steuerogane, wie z.B. mittels eines Prozessrechners gesteuerte Ventile, einzusetzen.

Bei der Verwendung der Einrichtung wird Formsand 6 in den vom Formkasten 5, dem Füllrahmen 7 und der Modellplatte 3 begrenzten Raum eingefüllt und die Abdeckung 8, io 8a auf den Füllrahmen 7 aufgesetzt und mit diesem lösbar verbunden. Der Füllrahmen 7 ist mit dem Formkasten 5 und dieser mit der Modellplatte 3 ebenfalls lösbar verbunden.

Anschliessend wird, beispielsweise durch die erste Düse 11, ein Brennstoff und durch die zweite Düse 13 ein Oxyda-15 tionsmittel in den Hohlraum 19 eingeführt und zu einem Brennstoffgemisch vermengt, das mittels des Zündelementes 12 gezündet und dadurch zur Verbrennung gebracht wird. Je nach Art des verwendeten Brennstoffes kann das Brennstoffgemisch auch vor dem Einführen in den Hohlraum erzeugt werden.

Durch den bei der Verbrennung aufgebauten Druck wird die Blende 10 des Steuerorganes 9 bzw. die Lamelle 20 des Steuerorganes 9a erst gegen die Auflage der Gehäusewand 24 gepresst. Nach erfolgtem Druckabbau über die Bohrung 18 bzw. Öffnung 21 wird die Blende 10 oder die Lamelle 20 durch die Federkraft angehoben und dadurch der volle Querschnitt der Ventilationsöffnung 15 bzw. 22 freigegeben. Durch das Austreten der Gase aus dem Hohlraum 19 kann sich der aufgebaute Druck nunmehr vollständig entspannen.

Durch die Anwendung des vorliegenden Verfahrens kann der über der Formsandmenge aufgebaute Druck mit umfangreicher Ausnutzung der Energie auf den Formsand einwirken. Wegen des gesteuerten Druckverlaufes bei der Entspannung des aufgebauten Druckes sind homogene Sandformen herstellbar, die sowohl auf deren Modellseite als auch auf deren Rückseite gleichmässige, reproduzierbare Verdichtungswerte aufweisen.

Anstelle der hier beschriebenen Formkombination mit io einem Formkasten kann auch eine Formkombination für kastenlose Formen verwendet werden, bei der anstatt des Formkastens eine Formrahmenanordnung zum Einsatz gelangt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Verdichten von Formstoff in einer Formmaschine, bei der der Formstoff in eine das Modell umschliessende, auf der Modellplatte aufliegende Formkombination eingefüllt ist, wobei auf die Formkombination eine Abdeckung aufgesetzt wird, so dass über der Formstoffober-fläche ein Hohlraum gebildet wird, in den ein Brennstoff eingeführt und zur Verbrennung gebracht wird, wobei sich zur Verdichtung des Formstoffes ein Druck in diesem Hohlraum aufbaut, der anschliessend entspannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgebaute Druck gesteuert entspannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Druckentspannung längs einer nichtlinearen Kurve verläuft.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem das Modell umschliessenden, auf der Modellplatte aufliegenden Formkombination mit einem Formkasten und einem Füllrahmen, wobei auf der Formkombination eine Abdeckung aufgesetzt ist, die mindestens ein Organ für die Zufuhr von Brennstoff und Oxydationsmittel und ein Zündelement für das Brennstoffgemisch und mindestens eine Ventilationsöffnung für die Abfuhr der Brenngase aus dem von der Abdeckung und dem Füllrahmen gebildeten Hohlraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsöffnung (15) ein stufenlos regulierbares Steuerorgan (9,9a) für die Entspannung des Druckes im Hohlraum (19), zur Umgebungsatmosphäre hin aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (9,9a) als Blende (10,20) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (10) in einer Wandung der Abdeckung (8) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (9a) in der Trennebene zwischen der Abdeckung (8) und dem Füllrahmen (7a) oder dem Formkasten (5) eingebaut ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) als Platte ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) haubenför-mig ist.