CH640757A5

CH640757A5 - METHOD AND DEVICE FOR COMPRESSING MOLDING MATERIALS.

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: AU545573B2; EP0017131A1; ZA801794B; JPS56500362A; AU5989880A; BR8008172A; NO803671L; DK516380A; SU1019994A3; WO1980002121A1

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. The invention relates to a method for compacting molding material in a molding machine, in which the molding material is poured into a molding combination surrounding the model and resting on the model plate, a cover being placed on the molding combination so that a cavity is formed over the molding material surface. into which a fuel is introduced and brought to combustion, whereby a pressure builds up in this cavity to compress the molding material, which pressure is then released.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 3. The invention also relates to a device for carrying out the method according to the preamble of claim 3.

Derartige Verfahren haben vor allem wirtschaftliche Vorteile, weil die Herstellung der Giessform mit einfachen technischen Mitteln möglich ist. Processes of this type have economic advantages above all because the casting mold can be produced using simple technical means.

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. A method and a device of this kind are described in US Pat. No. 3,170,202. In this embodiment, the tense gases resulting from the combustion of a fuel can escape uncontrolled through openings in the flange of the combustion chamber. As the gases escape, they relax and the pressure in the combustion chamber drops.

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. The molds produced by this facility include suffers from the disadvantage that, measured over the cross section of the mold, they have a different homogeneity of compression, which leads to unsatisfactory casting surfaces.

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. It is an object of the present invention to provide a method and a device which the above. Do not have disadvantages. A good and homogeneous compression and hardness should be achieved especially in the model area. It is also important that the shape in the remaining area has a reproducible homogeneity that meets the requirements of quality shapes.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Anspüche 1 und 3 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of claims 1 and 3.

20 Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. 20 further developments emerge from the dependent claims.

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. According to the invention, the pressure built up over the molding material surface is relaxed in a controlled manner. For this purpose a control device is used, e.g. is an aperture 25. The control element can be installed in the parting plane between the cover and the filling frame. The cover can be flat or dome-shaped.

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. Controlling the relaxation has proven to be particularly effective for improving the molding properties of the molding material in the casting mold. It is therefore possible by means of the present method and the device to produce casting molds with reproducible homogeneity, which guarantee flawless casts.

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. The casting molds produced with the process showed a largely uniform mold hardness and homogeneity, measured in a horizontal plane. In particular, larger shapes can be produced economically in this way.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Gegen-40 standes der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zum Verdichten von Formsand, 1 is a vertical section through a device for compacting molding sand,

Fig. 2 einen Ausschnitt II aus Fig. 1, in grösserem Mass-45 stab, und Fig. 2 shows a section II of Fig. 1, in a larger scale, and

Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2. 3 shows a variant of 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. In Fig. 1, a lifting device 1 is shown, which carries a clamping device 2 for a model plate 3 with a model 4. On the model plate 3, a form box 5 is placed on-50, which encloses the model 4. A filling frame 7 assigned to the molding box 5 is placed on the molding box 5. A metered amount of molding sand 6 is filled in via the model 4 in the space formed by the mold box 5, the filling frame 7 and the model plate 3.

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. 55 After the molding sand 6 has been filled in, a flat or hood-shaped cover 8 is placed on the filling frame 7, so that a closed cavity 19 is formed over the molding sand 6. A first nozzle 11 for supplying a fuel and a second nozzle 13 for supplying an oxidizing agent extend through the upper part of the cover 8. In a preferred position, an ignition element 12, for example a spark plug or the like, is inserted between the nozzles 11 and 13. The arrangement of the nozzles 11 and 13 depends on the fuel used.

Als Brennstoffe sind sowohl gasförmige als auch flüssige sowie feste Brennstoffe verwendbar. Both gaseous, liquid and solid fuels can be used as fuels.

3 3rd

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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. In a wall 24 (FIGS. 1 and 2) at least one pressure control element 9 with a ventilation opening 15 is installed, which serves to reduce the pressure built up in the cavity 19 when the fuel mixture is burned by removing the fuel gases to the ambient atmosphere. Depending on the size of the cavity 19, several control members 9 can be used to reduce the pressure.

Das Steuerorgan 19 ist vorzugsweise selbststeuernd ausgebildet, wozu eine von einer Druckfeder 14 gehaltene, scheibenförmige Blende 10 verwendet wird. The control member 19 is preferably designed to be self-controlling, for which purpose a disk-shaped diaphragm 10 held by a compression spring 14 is used.

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. To hold the compression spring 14 and the diaphragm 10 in the wall 24, a recess 16 for the compression spring 14 and, offset from this recess 16, an opening 17 for receiving the diaphragm 10 are provided. To hold the diaphragm 10 at a distance from the wall 24, stops 23 are arranged. The opening 17 is a little larger than the outer dimension of the diaphragm 10, whereby in the raised, illustrated position of the diaphragm 10, a space is created to achieve an outflow channel between the diaphragm 10 and the opening 17. The orifice 10 has a central bore 18, the diameter of which is selected in accordance with the desired pressure drop, so that the pressure drop preferably runs along a non-linear curve.

Von der Aussenseite der Abdeckung 8 führt die Ventilationsöffnung 15 in die Vertiefung 16, wodurch der Hohlraum 19 mit der Umgebung verbunden ist. The ventilation opening 15 leads into the recess 16 from the outside of the cover 8, as a result of which the cavity 19 is connected to the surroundings.

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. A variant of the control elements 9 according to FIG. 2 is shown in FIG. 3, a control element 9a being installed in the parting plane between the cover 8a and the filling frame 7a. This control element 9a consists of at least one resilient lamella 20 with openings 21. The lamella 20 is connected to the cover 8a. Membrane sheet is provided as material for the lamella 20. Instead of the membrane sheet, a heat-resistant elastomer can also be used.

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. The connection between the lamella 20 and the cover 8a is e.g. detachable by means of a screw connection, but can also be made non-detachable by riveting or gluing.

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. Corresponding to the number of openings 21 in the lamella 20, through openings 22 are provided in the parting plane, which create a connection between the cavity 19 and the surroundings.

Je nach Volumen des Hohlraumes 19 können mehrere la-mellenförmige Steuerorgane 9a, auf den Umfang der Trennebene verteilt, vorgesehen werden. Depending on the volume of the cavity 19, several lamellar control elements 9a, distributed over the circumference of the parting plane, can be provided.

Es ist auch möglich, andere verfahrenstechnisch wirken-s de Steuerogane, wie z.B. mittels eines Prozessrechners gesteuerte Ventile, einzusetzen. It is also possible to use other process control devices, e.g. using valves controlled by a process computer.

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. When using the device, molding sand 6 is poured into the space delimited by the molding box 5, the filling frame 7 and the model plate 3 and the cover 8, io 8a is placed on the filling frame 7 and detachably connected to it. The filling frame 7 is detachably connected to the molding box 5 and this to the model plate 3.

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. Subsequently, for example through the first nozzle 11, a fuel and through the second nozzle 13 an oxidizing agent is introduced into the cavity 19 and mixed to form a fuel mixture which is ignited by means of the ignition element 12 and thereby brought to combustion. Depending on the type of fuel used, the fuel mixture can also be generated before it is introduced into the cavity.

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. Due to the pressure built up during combustion, the diaphragm 10 of the control element 9 or the lamella 20 of the control element 9a is only pressed against the support of the housing wall 24. After the pressure has been reduced via the bore 18 or opening 21, the diaphragm 10 or the lamella 20 is raised by the spring force and the full cross section of the ventilation opening 15 or 22 is thereby released. As a result of the gases escaping from the cavity 19, the pressure built up can now relax completely.

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. By applying the present method, the pressure built up over the amount of molding sand can act on the molding sand with extensive use of the energy. Because of the controlled pressure curve when the pressure is released, homogeneous sand molds can be produced, which have uniform, reproducible compression values both on their model side and on their back.

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. Instead of the mold combination described here with a mold box, a mold combination for boxless molds can also be used, in which a mold frame arrangement is used instead of the mold box.

25 25th

30 30th

s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for compacting molding material in a molding machine, in which the molding material is filled into a molding combination surrounding the model and lying on the model plate, a cover being placed on the molding combination so that a cavity is formed over the molding material surface, into which a fuel is introduced and brought to combustion, a pressure building up in this cavity for the compression of the molding material, which pressure is then released, characterized in that the pressure built up is released in a controlled manner.

2. The method according to claim 1, characterized in that the time course of the pressure release runs along a non-linear curve.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device for carrying out the method according to claim 1, with a surrounding the model, lying on the model plate mold combination with a mold box and a filling frame, a cover is placed on the mold combination, the at least one organ for the supply of fuel and oxidizing agent and has an ignition element for the fuel mixture and at least one ventilation opening for the removal of the fuel gases from the cavity formed by the cover and the filling frame, characterized in that the ventilation opening (15) has a continuously adjustable control member (9, 9a) for relieving the pressure in the Cavity (19) has to the ambient atmosphere.

4. Device according to claim 3, characterized in that the control member (9,9a) is designed as an aperture (10.20).

5. Device according to claim 4, characterized in that the diaphragm (10) is arranged in a wall of the cover (8).

6. Device according to claim 3, characterized in that the control member (9a) is installed in the parting plane between the cover (8) and the filling frame (7a) or the molding box (5).

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the cover (8) is designed as a plate.

8. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the cover (8) is hood-shaped.