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PATENTANSPRÜCHE
1. Anlage zur Herstellung von Giessformen und Formkernen aus fliessfähigen Formstoffen, enthaltend einen Mischer (5) mit Zuteilern (3, 4) für feste und flüssige Formbestandteile, mindestens einen Tauchkolben (9), mindestens eine mit einer Entleerungsöffnung (7) des Mischers (5) periodisch verbindbare, in ein oberes und ein unteres Teil (13, 15) unterteilte Presskammer (8) und einen Antrieb (18) zur Bewegung des unteren Teils (15) relativ zum oberen Teil (13), dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des oberen Teils (13) in das untere Teil (15) hineinragende Schaufeln (14) befestigt sind und dass das untere Teil (15) am oberen Teil (13) drehbar angebracht und durch den Antrieb (18) drehbar ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Presskammer (8) durch einen weiteren Antrieb (23) zwischen dem Tauchkolben (9) und der Entleerungsöffnung (7) des Mischers (5) hin und her bewegbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkolben (9) an seiner Umfangsfläche in Längsrichtung verlaufende Nuten (24) aufweist, welche als Aussparung für die in den unteren Teil (15) der Presskammer (8) hineinragenden Schaufeln (14) bemessen sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei können die fliessfähigen Formstoffe in beheizte Kästen eingepresst werden.
Stand der Technik
Allgemein bekannt sind zur Zeit Sandstrahlgebläseanlagen zur Herstellung von Kernen, deren Aushärtung in beheizten Kästen erfolgt. Diese Anlagen bestehen aus einem mit dem Sandstrahlkopf verbundenen Aufnahmebunker und einem Tisch zum Andrücken des Kernkastens gegen den Sandstrahlkopf. Weiterhin gibt es ein System zur Vorwärmung der Ausrüstung und entsprechende Mechanismen zum Öffnen des Kernkastens und Herausnehmen des Formkernes.
Mit diesen Anlagen lassen sich kleine und der Form nach einfache Kerne mit hoher Massgenauigkeit herstellen, wobei der Zeitaufwand für deren Herstellung gering ist.
Bedeutende Schwierigkeiten entstehen jedoch bei der Herstellung von grossen, der Form nach komplizierten Kernen, welche dünne Körperteile und eine entwickelte Oberfläche besitzen. Diese Anlagen können das Füllen der Kernkästen sogar beim Vorhandensein von zusätzlichen Einblasöffnungen nicht gewährleisten. Für die Baugruppe Aufblasen und Ausrüstung bedarf es ausserdem eines komplizierten Ventilationssystems und einer ständigen Überwachung, weil infolge eines Kontaktes zwischen dem Sandstrahlkopf und der vorgewärmten Ausrüstung der hitzehärtbare Kernsand in den Pfropfen mit Sieb und den Einblaseöffnungen erstarrt.
Hierdurch wird die Konstruktion der Anlage erschwert, welche im Betrieb nicht zuverlässig genug sein wird.
Neuerdings kommen fliessfähige Formstoffe mit Erfolg zum Einsatz, die sich besonders bei der Herstellung von Giessformen und Kernen bewährt haben. So wurde z. B. eine Reihe von Patenten für eine Anlage zur Herstellung von Giessformen und Kernen aus fliessfähigen Formstoffen erteilt, darunter die FR-Patentschrift Nr. 2 197 674, K1. B22c 15/00,5/00 und die DE-Patentschrift Nr. 2 239 057, Kl. B22c 9-10. Diese Anlage besteht aus einem Mischer mit Zuteilern für flüssige und feste Formstoff-Bestandteile sowie aus Antriebsplungern mit Presskammern zum Einpressen des genannten Formstoffes in beheizte Kernkästen. Jede der Presskammern der Anlage besteht gemäss den Patentschriften aus einem oberen und einem unteren Teil und wird mit einer in der Seitenwand des Mischers ausgebildeten Auslassöffnung periodisch in Verbindung gesetzt.
Der obere zylindrische Teil der Presskammer ist feststehend gelagert und arbeitet mit dem Plunger zusammen, während der untere Teil in Form einer Düse ausgebildet und mit einem Antrieb kinematisch verbunden ist, der die Düse relativ zu dem oberen Teil der Presskammer hin und her bewegt und sie zu der Reinigungsstelle bringt, wo die Düse von den darin zusammengepressten Formstoffresten nach dem Füllen des Kernkastens gereinigt wird. Diese Reinigung ist gegebenenfalls erforderlich, damit in der Düse kein Pfropfen entsteht, der den nachfolgenden Arbeitszyklus der Anlage behindert. Um die zusammengepressten Formstoffreste aus der Düse entfernen und die Düse zu dem oberen Teil der Presskammer und die Formstoffreste in den Mischer zurückbringen zu können, ist die Anlage mit entsprechenden Mechanismen, darunter auch mit einem Elevator ausgestattet.
Diese Anlage bietet die Möglichkeit, Grosskerne mit komplizierter Form aus fliessfähigen Formstoffen in beheizten Kernkästen herzustellen.
Es ergaben sich jedoch beim Einsatz der Anlage manche Schwierigkeiten. So ist z. B. der für die Reinigung der Düse nach jedem Arbeitszyklus der Anlage erforderliche Zeitaufwand ziemlich hoch. Aus diesem Grunde kann die Leistung der Anlage als unzureichend angesehen werden.
Es gelingt auch nicht, die Düse von den Resten des darin zusammengepressten Formstoffes vollständig zu reinigen, und diese Reste gelangen schliesslich in den beheizten Kernkasten und verschlechtern dadurch die Oberflächengüte der herzustellenden Kerne. Die aus der Düse entfernten zusammengepressten Formstoffreste gehen teilweise auf dem Rückweg zu dem Mischer verloren. Dadurch entstehen unerwünschte Verluste an fliesslähigem Formstoff, die Luft in der Halle wird verunreinigt und es kommt letztenendes zu einer Verteuerung der Produktion von Giessformen und Kernen.
Das Vorhandensein von zusätzlichen Mechanismen zum Reinigen der Düse und zur Rückführung der Formstoffreste in den Mischer wirken sich ungünstig auf die Lebensdauer der Anlage aus, überdies bedarf es eines zusätzlichen Bedienungspersonals für die Instandsetzung und Überwachung dieser Mechanismen.
Eine der Schwierigkeiten ist mit der Notwendigkeit einer genauen Dosierung des fliessfähigen Formstoffes, das der Presskammer zugeführt wird, verbunden, damit der gesamte zusammengepresste Rest in der Düse (dem unteren Teil der .Presskammer) untergebracht und danach entfernt werden konnte.
Im Zuge der Weiterentwicklung des Maschinenbaues steigt der Bedarf an Gusserzeugnissen an, die eine hohe Massgenauigkeit und eine qualitativ hochwertige Oberfläche bei grossen Ausmassen und einer komplizierten Form besitzen.
Die bekannten Anlagen zur Herstellung von Giessformen und Kernen aus fliessfähigen Formstoffen werden den immer steigenden Anforderungen in bezug auf ihre Leistung, Lebensdauer, Verbesserung der Qualität der herzustellenden Erzeugnisse sowie einen sparsamen Verbrauch an fliessfähi- gen Formstoffen nicht gerecht. Es lag also nahe, die genannten Anlagen wesentlich zu vervollkommen.
Darstellung der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Anlage zur Herstellung von Giessformen und Kernen aus fliessfähigen Formstoffen mit einer konstruktiv derart ausgeführten Presskammer zu schaffen, die es ermöglicht, die Qualität der herzustellenden Erzeugnisse zu verbessern, die Leistung und die Lebensdauer sowie die Betriebszuverlässigkeit der Anlage zu erhöhen und den Verbrauch an fliessfähigem Formstoff unter Ausschluss von Formstoffverlusten zu vermindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch eine solche konstruktive Ausführung der Presskammer ist die Durchmischung des gesamten zusammengepressten Restes des fliessfähigen Formstoffes direkt in der Presskammer gewährleistet. Dies ermöglicht es, auf Düsenreinigungsmechanismen und den Transport des zusammengepressten Restes in den Mischer zu verzichten, die Verluste von fliessfähigem Formstoff auszuschliessen und den unproduktiven Zeitverlust zu vermindern. Die technologischen Eigenschaften des zusammengepressten Restes werden dabei bedeutend früher wiederhergestellt und der Rest wird vollständig verbraucht, während sich die Oberfläche der Kerne als hochqualitativ erweist.
Dank der vorgeschlagenen Vervollkommnung wird die Anlage gedrängter, betriebssicherer und bedienungsfreudlicher.
Es ist zu empfehlen, jede Presskammer mit einem Antrieb für deren hin und her gehende Bewegung relativ zu den Standorten des Tauchkolbens und der Entleerungsöffnung des Mischers kinematisch zu verbinden. Dabei kann eine Mehrzahl von Tauchkolben eingesetzt werden und es können auf einer Anlage mehrere Kernkästen eingepresst werden, wodurch die Leistung der Anlage erhöht wird.
Es ist wünschenswert, längs der Seitenflächen eines jeden Tauchkolbens Nuten vorzusehen, die für die Unterbringung der sich im unteren Teil der Presskammer befindlichen Schaufeln beim Pressvorgang ausreichend gross sind.
Dies ermöglicht den Durchgang des Tauchkolbens praktisch durch die gesamte Presskammer bei der Herstellung von grossen Kernen. Es kann auch das Durchmischen von ihren Volumina nach grossen Formstoffresten in der Presskammer gewährleistet werden, die bei der Herstellung kleinerer Kerne entstehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur Erläuterung der Erfindung sind nachstehend konkrete Ausführungsbeispiele der Anlage unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage gemäss der Erfindung, im Schnitt mit vertikaler Ebene durch die Längsachse des Mischers und bedingt einen Längsschnitt durch den Kernkasten,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Anlage zur Herstellung von Giessformen und Ker nen aus fliessfähigen Formstoffen stellt eine Metallkonstruktion 1 (Fig. 1) dar, bestehend aus einem Bunker 2 für feste Formstoffbestandteile, einem unter dem Bunker 2 angeordneten Bandzuteiler 3 und einer Rohrleitung 4 für die Zuführung von flüssigen Formstoffbestandteilen zu einem mit Schiebern 6 bestückten, kontinuierlich arbeitenden Mischer 5, bei dem die Schieber 6 die Entleerungsöffnungen 7, welche den Hohlraum des Mischers 5 mit Presskammern 8 verbinden, periodisch verschliessen.
Die Anlage hat mindestens einen auch als Tauchkolben bezeichneten Antriebsplunger 9 (Fig. 2), der mit einem pneumatischen bzw. hydraulischen senkrecht bewegbaren Antrieb 10 zum Herauspressen des Formstoffes aus der Presskammer 8 in einen Kernkasten 11, der auf einem Hebetisch 12 steht, und zur Erzeugung eines Drucks auf den in diesem Kasten befindliche Formstoff versehen ist.
Jede Presskammer 8 besteht aus einem oberen Teil 13, an dessen Innenseite Schaufeln 14, die in den unteren Teil 15 der Presskammer 8 hineinragen, befestigt sind.
Der untere Teil 15 der Presskammer 8 ist am oberen Teil 13 derart befestigt, dass er nicht herunterfallen kann, seine Drehung aber relativ zu dem mit ihm koaxial liegenden oberen Teil 13 nicht behindert wird.
Die Drehung des unteren Teils 15 wird mittels einer kinematischen Verbindung bewirkt, bestehend aus einem Zahnkranz 16 (Fig. 1) und einem Zahnrad 17, welche Verbindung mit einem Antrieb 18 für die Drehbewegung zusammenarbeitet.
Zum Schliessen der Entleerungsöffnung ist im unteren Teil 15 der Presskammer 8 ein Absperrschieber 19 mit einem Antrieb 20 für dessen Verstellung vorgesehen.
Der obere Teil 13 der Presskammer lässt sich feststehend befestigen und kann periodisch mit dem Hohlraum des Mischers 5 über eine Seitenöffnung (nicht dargestellt) verbunden werden. In diesem Fall befinden sich über der Presskammer 8 der Antriebsplunger 9 (Fig. 2) und unter der Presskammer 8 der Kernkasten 11.
Zweckmässig ist ein Ausführungsbeispiel der Anlage, bei dem jede Presskammer 8 mit dem Hohlraum des Mischers 5 durch die im Bodenteil des Mischers befindliche Entleerungsöffnung 7 verbunden ist. Hierzu ist der obere Teil 13 der Presskammer 8 an einem Wagen 21 befestigt, der sich auf eine Führungsstange 22 stützt und mit einem Antrieb 23 für eine hin und her gehende Bewegung relativ zu den Standorten des Antriebsplungers 9 und der Entleerungsöffnung 7 des Mischers 5 kinematisch verbunden ist.
Bei einem der Ausführungsbeispiele der Anlage kann der Antriebsplunger 9 mit Längsnuten 24 (Fig. 3) an seinen Seitenflächen versehen werden, die den Schaufeln 14 (Fig. 2) beim Pressvorgang angepasst sein müssen. Diese Nuten 24 sind nicht über die gesamte Höhe des Plungers 9 ausgebildet, sondern über eine Höhe, die der Höhe des unteren Teils 15 der Presskammer 8 etwa gleich ist. Dadurch kann ein Ausbruch des fliessfähigen Formstoffes nach oben während des Pressvorganges vermieden werden.
Zur Verhinderung eines Formstoffausbruchs aus dem Kernkasten 11 ist dieser mit einem Schieber 25 versehen.
Die Anlage zur Herstellung von Giessformen und Kernen arbeitet wie folgt.
Aus dem Bunker 2 (Fig. 1) wird der Sand mittels des Bandzuteilers 3 kontinuierlich dem Mischer 5 zugeführt.
Gleichzeitig wird in den Mischer 5 durch die Rohrleitung 4 die flüssige Formstoffmischung zugeführt. Beim Vermischen geht der Formstoff infolge Schaumbildung in einen fliessfähigen Zustand über. Der fertige Formstoff wird im Mischer 6 gespeichert.
Die Presskammer 8 wird auf dem Wagen 21 (Fig. 2) mittels des Antriebes 23 unter die Entleerungsöffnungen 77 des Mischers 5 gefahren; jetzt wird der Schieber 6 geöffnet und die Presskammer 8 mit dem Formstoff gefüllt. Dabei verdeckt der Absperrschieber 19 (Fig. 1) die Entleerungsöffnung im unteren Teil 15 der Presskammer 8.
Nach dem Füllen der Presskammer 8 mit Formstoff verdeckt der Schieber 6 die Entleerungsöffnung 7 des Mischers 5, die Presskammer 8 wird auf dem Wagen 21 (Fig. 2) mittels des Antriebs 23 zu dem Kernkasten 11 gefahren und genau unter seiner geöffneten Beschickungsöffnung aufgestellt.
Der Hebetisch 12 drückt den Kernkasten 11 gegen die Entleerungsöffnung des unteren Teils 15 der Presskammer 8 und der Absperrschieber 19 öffnet die genannte Entleerungs öffnung. Gleichzeitig damit wird der Antrieb 10 des Plungers 9 eingeschaltet und der Formstoff wird mittels des Plungers 9 in den vorgewärmten Kernkasten 11 eingepresst.
Nach einer Haltezeit von 5 bis 20 s, während der sich auf dem Kern eine dichte Oberflächenkruste bildet, wird die Be schickungsöffnung des Kernkastens 11 durch den Schieber 25 geschlossen. Die Entleerungsöffnung im unteren Teil 15 der Presskammer 8 wird durch den Absperrschieber 19 geschlossen.
Der Plunger 9 wird mittels des Antriebes 10 angehoben, und der Kernkasten 11 wird mittels des Hebetisches 12 in die Ausgangsstellung heruntergelassen.
Gleich nach dem Schliessen des Absperrschiebers 19 wird der untere Teil 15 der Presskammer mittels des Antriebes 18 (Fig. 1) in Drehung versetzt. Da die Schaufeln 14, die im unteren Teil 15 der Presskammer 8 angeordnet sind, in dieser Zeitperiode unbeweglich bleiben findet eine Durchmischung des zusammengepressten Formstoffrestes statt.
Der Formstoff wird wieder fliessfähig. Gleichzeitig mit dem Durchmischen des Formstoffrestes wird der Wagen 21 (Fig. 2) mit der Presskammer 8 mittels des Antriebes 23 unter die Entleerungsöffnung 7 des Mischers 5 gefahren. Bei dem nachfolgenden Füllen der Presskammer 8 wird der in ihr gebliebene wiederhergestellte Formstoff mit einer frischen Formstoffportion vermischt.
Die Presskammer 8 der Anlage (die Anlage kann mehrere Presskammern haben), die mit dem Antrieb 23 für eine hin und her gehende Bewegung von einer Position in die andere versehen ist, kann mehrere ortsfest aufgestellte Kernkästen 11 bedienen.
Die Prüfungen haben ergeben, dass auf einer Anlage mit der beweglichen Presskammer 8, die den unteren sich drehenden Teil 15 und die Schaufeln 14 besitzt, eine grosse Vielfalt von Kernen hergestellt werden kann, weil dabei die Notwendigkeit in einer genauen Dosierung des Formstoffes entfällt. Der zurückgebliebene Formstoff stellt nach der Durchmischung direkt in der Presskammer 8 seine Eigenschaften vollständig wieder her und wird bei dem nachfolgenden Arbeitszyklus der Anlage verlustlos weiterverwendet.
Dabei entfallen Arbeitsgänge zum Entfernen von Formstoffresten aus der Presskammer 8, zum Rückführen des Formstoffes und zu dessen wiederholter Durchmischung im Mischer und zum Reinigen der Düse.
Eine hohe Leistung der Anlage wird dadurch erreicht, dass die Arbeitsgänge zum Rückführen der Formstoffreste in einen Zwischenbehälter oder Mischer unnötig sind, sowie dadurch, dass der Arbeitsgang zum Füllen der Presskammer 8 mit dem Formstoff und der Arbeitsgang zur Durchmischung des Formstoffrestes in der Presskammer 8 vereinigt sind.
Das Vorhandensein von zusammengesetzten Presskammern mit den sich drehenden unteren Teilen vermindert die Anzahl der Mechanismen in der Anlage, es entfällt z. B. der Mechanismus für die Rückführung der Formstoffreste, wodurch die Konstruktion der Anlage vereinfacht und die Betriebszuverlässigkeit erhöht werden.
Der nach dem vorangehenden Arbeitszyklus zurückgebliebene Formstoff (bis zu 40% des Presskammervolumens) wird zur Herstellung des nächstfolgenden Kernes verwendet, weil die Fliessfähigkeit des Formstoffes direkt in den Presskammern wiederhergestellt wird.
Die verstellbaren Presskammern gestatten die Verwendung von ortsfesten Kernkästen mit einem zuverlässigen autonomen System der Vorwärmung und Wärmeisolierung, wodurch die Anlage weniger energieaufwendig (10 bis 12% weniger als bei der bekannten Anlage) wird.
Gewerbliche Verwertbarkeit
Die Anlage zur Herstellung von Giessformen und Kernen aus fliessfähigen Formstoffen kann beim Herstellen von grossen Kernen, die eine entwickelte Oberfläche und dünne Körperteile aufweisen, zum Herstellen von Gussstücken bei der Massen- und Grossserienproduktion, z. B. zum Herstellen von Zylinderblöcken für Fahrzeugmotoren und Heizeinrichtungen eingesetzt werden.
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PATENT CLAIMS
1. Plant for the production of casting molds and mold cores from flowable molding materials, containing a mixer (5) with distributors (3, 4) for solid and liquid mold components, at least one plunger (9), at least one with an emptying opening (7) of the mixer ( 5) periodically connectable, into an upper and a lower part (13, 15) subdivided pressing chamber (8) and a drive (18) for moving the lower part (15) relative to the upper part (13), characterized in that at the Blades (14) projecting into the lower part (15) are fastened on the inside of the upper part (13) and that the lower part (15) is rotatably attached to the upper part (13) and can be rotated by the drive (18).
2. Plant according to claim 1, characterized in that each pressing chamber (8) by a further drive (23) between the plunger (9) and the discharge opening (7) of the mixer (5) can be moved back and forth.
3. Plant according to claim 1, characterized in that the plunger (9) has on its circumferential surface in the longitudinal direction grooves (24) which as a recess for the in the lower part (15) of the pressing chamber (8) projecting blades (14) are measured.
The present invention relates to a system according to the preamble of claim 1. The flowable molded materials can be pressed into heated boxes.
State of the art
Sandblasting systems for the production of cores, the curing of which takes place in heated boxes, are currently generally known. These systems consist of a receiving bunker connected to the sandblasting head and a table for pressing the core box against the sandblasting head. There is also a system for preheating the equipment and corresponding mechanisms for opening the core box and removing the mold core.
With these systems, small cores with simple shapes can be produced with high dimensional accuracy, and the time required to manufacture them is short.
Significant difficulties arise, however, in the production of large cores with complex shapes, which have thin body parts and a developed surface. These systems cannot guarantee that the core boxes are filled even if there are additional injection openings. The inflation and equipment assembly also requires a complicated ventilation system and constant monitoring because, as a result of contact between the sandblasting head and the preheated equipment, the thermosetting core sand solidifies in the plug with the sieve and the injection openings.
This complicates the construction of the system, which will not be reliable enough in operation.
Flowable molding materials have recently been used with success, which have proven particularly useful in the production of casting molds and cores. So z. B. issued a number of patents for a plant for the production of molds and cores from flowable molding materials, including FR Patent No. 2 197 674, K1. B22c 15 / 00,5 / 00 and DE-Patent No. 2 239 057, Kl. B22c 9-10. This system consists of a mixer with feeders for liquid and solid molding material components as well as drive plungers with press chambers for pressing the molding material mentioned into heated core boxes. According to the patent specifications, each of the press chambers of the plant consists of an upper and a lower part and is periodically connected to an outlet opening formed in the side wall of the mixer.
The upper cylindrical part of the press chamber is fixed and cooperates with the plunger, while the lower part is in the form of a nozzle and is kinematically connected to a drive which moves the nozzle back and forth relative to the upper part of the press chamber brings the cleaning point, where the nozzle is cleaned of the compressed material residues compressed therein after filling the core box. This cleaning may be necessary so that there is no clogging in the nozzle, which hinders the subsequent operating cycle of the system. In order to be able to remove the compressed molding material residues from the nozzle and to bring the nozzle to the upper part of the pressing chamber and the molding material residues back into the mixer, the system is equipped with appropriate mechanisms, including an elevator.
This system enables large cores with a complicated shape to be produced from flowable molded materials in heated core boxes.
However, there were some difficulties when using the system. So z. B. the time required for cleaning the nozzle after each operating cycle of the system is quite high. For this reason, the performance of the system can be considered inadequate.
It is also not possible to completely clean the nozzle of the remnants of the molding material compressed therein, and these remnants finally end up in the heated core box and thereby deteriorate the surface quality of the cores to be produced. The compressed molding material residues removed from the nozzle are partially lost on the way back to the mixer. This results in undesirable losses of flowable molding material, the air in the hall is contaminated and ultimately the production of molds and cores becomes more expensive.
The presence of additional mechanisms for cleaning the nozzle and returning the molding material residues to the mixer has an unfavorable effect on the life of the system, and additional operating personnel are required to repair and monitor these mechanisms.
One of the difficulties is related to the need for precise metering of the flowable molding material that is fed to the press chamber so that all of the compressed residue can be accommodated in the nozzle (the lower part of the press chamber) and then removed.
In the course of the further development of mechanical engineering, the need for cast products increases, which have a high dimensional accuracy and a high quality surface with large dimensions and a complicated shape.
The known systems for the production of casting molds and cores from flowable molding materials do not meet the ever increasing requirements with regard to their performance, service life, improvement in the quality of the products to be produced and economical consumption of flowable molding materials. So it was only natural to improve the systems mentioned considerably.
Presentation of the invention
The aim of the present invention is to eliminate the difficulties mentioned.
The invention has for its object to provide a system for the production of molds and cores from flowable molding materials with a structurally designed press chamber, which makes it possible to improve the quality of the products to be manufactured, the performance and the service life and the operational reliability of the system to increase and reduce the consumption of flowable molding material to the exclusion of molding loss.
According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Such a structural design of the press chamber ensures that the entire remainder of the flowable molding material is mixed directly in the press chamber. This makes it possible to dispense with nozzle cleaning mechanisms and to transport the compressed residue into the mixer, to exclude the loss of flowable molding material and to reduce the unproductive loss of time. The technological properties of the compressed residue are restored much earlier and the rest is completely used up, while the surface of the cores proves to be of high quality.
Thanks to the proposed improvement, the system is becoming more compact, more reliable and easier to use.
It is recommended that each bale chamber be kinematically connected to a drive for its reciprocating movement relative to the plunger locations and the mixer drain port. A plurality of plungers can be used and several core boxes can be pressed into one system, which increases the performance of the system.
It is desirable to provide grooves along the side surfaces of each plunger which are sufficiently large to accommodate the blades located in the lower part of the pressing chamber during the pressing process.
This enables the plunger to pass practically through the entire press chamber when producing large cores. The mixing of their volumes after large mold residues in the press chamber, which arise during the production of smaller cores, can also be ensured.
Brief description of the drawings
To explain the invention, specific exemplary embodiments of the system are described below with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 is a schematic representation of a system according to the invention, in section with a vertical plane through the longitudinal axis of the mixer and requires a longitudinal section through the core box,
2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,
3 shows a section along the line III-III in FIG. 2.
Best way to carry out the invention
The plant for the production of molds and cores from flowable molding materials is a metal structure 1 (Fig. 1), consisting of a bunker 2 for solid molding material components, a belt distributor 3 arranged under the bunker 2 and a pipeline 4 for the supply of liquid molding material components to a continuously working mixer 5 equipped with slide 6, in which the slide 6 periodically closes the emptying openings 7, which connect the cavity of the mixer 5 to pressing chambers 8.
The system has at least one drive plunger 9 (FIG. 2), which is also referred to as a plunger, and which has a pneumatic or hydraulic vertically movable drive 10 for pressing the molding material out of the pressing chamber 8 into a core box 11, which stands on a lifting table 12, and for Generation of a pressure on the molding material in this box is provided.
Each pressing chamber 8 consists of an upper part 13, on the inside of which blades 14, which protrude into the lower part 15 of the pressing chamber 8, are fastened.
The lower part 15 of the pressing chamber 8 is fastened to the upper part 13 in such a way that it cannot fall off, but its rotation is not hindered relative to the upper part 13 lying coaxially with it.
The rotation of the lower part 15 is effected by means of a kinematic connection, consisting of a ring gear 16 (FIG. 1) and a gear wheel 17, which connection cooperates with a drive 18 for the rotary movement.
To close the emptying opening, a gate valve 19 with a drive 20 for adjusting it is provided in the lower part 15 of the pressing chamber 8.
The upper part 13 of the pressing chamber can be fixed and can be periodically connected to the cavity of the mixer 5 via a side opening (not shown). In this case, the drive plunger 9 (FIG. 2) is located above the pressing chamber 8 and the core box 11 is located below the pressing chamber 8.
An embodiment of the system is expedient, in which each pressing chamber 8 is connected to the cavity of the mixer 5 through the drain opening 7 located in the bottom part of the mixer. For this purpose, the upper part 13 of the pressing chamber 8 is fastened to a carriage 21 which is supported on a guide rod 22 and is kinematically connected to a drive 23 for a reciprocating movement relative to the locations of the drive plunger 9 and the discharge opening 7 of the mixer 5 is.
In one of the exemplary embodiments of the system, the drive plunger 9 can be provided with longitudinal grooves 24 (FIG. 3) on its side faces, which have to be adapted to the blades 14 (FIG. 2) during the pressing process. These grooves 24 are not formed over the entire height of the plunger 9, but over a height which is approximately the same as the height of the lower part 15 of the pressing chamber 8. In this way, a breakout of the flowable molding material upwards during the pressing process can be avoided.
To prevent a breakout of molding material from the core box 11, this is provided with a slide 25.
The plant for the production of molds and cores works as follows.
From the bunker 2 (FIG. 1), the sand is fed continuously to the mixer 5 by means of the belt feeder 3.
At the same time, the liquid molding material mixture is fed into the mixer 5 through the pipeline 4. When mixed, the molding material changes into a flowable state due to foam formation. The finished molding material is stored in the mixer 6.
The pressing chamber 8 is moved on the carriage 21 (FIG. 2) by means of the drive 23 under the discharge openings 77 of the mixer 5; now the slide 6 is opened and the pressing chamber 8 is filled with the molding material. The gate valve 19 (FIG. 1) hides the drain opening in the lower part 15 of the pressing chamber 8.
After the pressing chamber 8 has been filled with molding material, the slide 6 covers the discharge opening 7 of the mixer 5, the pressing chamber 8 is moved on the carriage 21 (FIG. 2) by means of the drive 23 to the core box 11 and set up exactly under its opened loading opening.
The lifting table 12 presses the core box 11 against the emptying opening of the lower part 15 of the pressing chamber 8 and the gate valve 19 opens said emptying opening. At the same time, the drive 10 of the plunger 9 is switched on and the molding material is pressed into the preheated core box 11 by means of the plunger 9.
After a holding time of 5 to 20 s, during which a dense surface crust forms on the core, the loading opening of the core box 11 is closed by the slide 25. The emptying opening in the lower part 15 of the pressing chamber 8 is closed by the gate valve 19.
The plunger 9 is raised by means of the drive 10, and the core box 11 is lowered into the starting position by means of the lifting table 12.
Immediately after the gate valve 19 has been closed, the lower part 15 of the pressing chamber is set in rotation by means of the drive 18 (FIG. 1). Since the blades 14, which are arranged in the lower part 15 of the pressing chamber 8, remain immobile in this time period, the compressed molding material residue is mixed.
The molding material becomes fluid again. Simultaneously with the mixing of the molding material residue, the carriage 21 (FIG. 2) with the pressing chamber 8 is moved by means of the drive 23 under the discharge opening 7 of the mixer 5. During the subsequent filling of the pressing chamber 8, the restored molding material that has remained in it is mixed with a fresh molding material portion.
The press chamber 8 of the plant (the plant may have several press chambers), which is provided with the drive 23 for a reciprocating movement from one position to the other, can serve a plurality of stationary core boxes 11.
The tests have shown that a large variety of cores can be produced on a system with the movable pressing chamber 8, which has the lower rotating part 15 and the blades 14, because this eliminates the need for precise metering of the molding material. The remaining molding material completely restores its properties after being mixed directly in the pressing chamber 8 and is used without loss in the subsequent operating cycle of the system.
There are no operations for removing molding material residues from the pressing chamber 8, for returning the molding material and for repeated mixing in the mixer and for cleaning the nozzle.
A high performance of the system is achieved in that the operations for returning the molding material residues to an intermediate container or mixer are unnecessary, and in that the operation for filling the pressing chamber 8 with the molding material and the operation for mixing the molding material residue in the pressing chamber 8 are combined are.
The presence of composite bale chambers with the rotating lower parts reduces the number of mechanisms in the system. B. the mechanism for the return of the molding material residues, which simplifies the construction of the system and increases the operational reliability.
The molding material left behind after the previous working cycle (up to 40% of the pressing chamber volume) is used to produce the next core, because the flowability of the molding material is restored directly in the pressing chambers.
The adjustable pressing chambers allow the use of stationary core boxes with a reliable autonomous system of preheating and thermal insulation, which makes the system less energy-consuming (10 to 12% less than in the known system).
Commercial usability
The plant for the production of molds and cores from flowable molding materials can be used in the production of large cores, which have a developed surface and thin body parts, for the production of castings in mass and large series production, e.g. B. can be used to manufacture cylinder blocks for vehicle engines and heaters.