DD202114A5

DD202114A5 - METHOD AND DEVICE FOR PNEUMATIC COMPACTING FORMSAND

Info

Publication number: DD202114A5
Application number: DD23906982A
Authority: DD
Inventors: Alfons Koebel; Norbert Damm
Original assignee: Badische Maschf Gmbh
Priority date: 1981-04-18
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1983-08-31
Also published as: PL129641B1; PL236035A1

Abstract

Bei einem Verfahren z. pneumantischen Verdichten des Formsandes von Giessereiformen in einem abgeschlossenen Formraum, dessen eine Begrenzung von dem Modell gebildet ist, wird zunaechst der Formraum mit dem Formsand gefuellt und anschliessend mit Luft bei einem Druckgradient von groesser 100 bar/s bis zu 1000 bar/s, beaufschlagt, wobei der Absolutdruck vor und nach der Beaufschlagung zwischen 0,8 und 8 bar liegt, so dass die Druckbeaufschlagung im Bereich von Millisekunden erfolgt. Dadurch ist es moeglich, bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe und gleichmaessige Formhaerte bei geringem Energie- und Luftbedarf zu erzeugen. Statt dessen kann der in den Formraum eingefuellte Formstoff zunaechst einem Vakuum von 0,4 bis 0,2 bar ausgesetzt und anschliessend auf d. freie Formstoff-Oberflaeche ein Druckluft-Freistrahl mit bis zu 15 bar zur Wirkung gebracht werden. Der Freistrahl weist dabei Ueberschallgeschwindigkeit auf. Eine zur Durchfuehrung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung weist einen abgeschlossenen Formraum auf, der mit wenigstens einer Duesenoeffnung und einer dieser zugeordneten Verschlusseinrichtung versehen ist.In a method z. pneumatic compacting of the foundry sand of foundry molds in a closed mold space, whose boundary is formed by the model, the mold cavity is filled with the molding sand first and then subjected to air at a pressure gradient of greater than 100 bar / s up to 1000 bar / s, wherein the absolute pressure before and after the application is between 0.8 and 8 bar, so that the pressurization takes place in the range of milliseconds. This makes it possible, with little design effort to produce a high and gleichmaessige Formhaerte with low energy and air requirements. Instead, the filled into the mold cavity molding material initially exposed to a vacuum of 0.4 to 0.2 bar and then to d. free mold material surface a compressed air free jet with up to 15 bar are brought into effect. The free jet has supersonic velocity. A suitable device for carrying out this method has a closed mold space, which is provided with at least one Duesenoeffnung and one of these associated closure device.

Description

QQnKQ ft ^ L· Ö Ό U U Ό O AP B 22 G/239 069/8QQnKQ ft ^ L · Ö Ό UU Ό O AP B 22 G / 239 069/8

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Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Verdichten von FormsandMethod and device for the pneumatic compaction of foundry sand

Anweηdungsgebiet der _Jrfindung Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft Verfahren zum pneumatischen Verdichten des Formsandes von G-ießereiformen_s der in einem abgeschlossenen Formraum, dessen eine Begrenzung von einem von dem Formsand "eingehüllten Modell gebildet wird, eingeschlossen ist, sowie Vorrichtungen aur Durchführung dieser VerfahreneThe invention relates to methods for pneumatic compacting of the molding sand of G-ießereiformen _s matched in a mold space having a boundary is formed by a "wrapped by the molding sand model is included, as well as devices aur implementation of this Method E

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannte pneumatische Verdichtungsverfahren arbeiten nach dem Schieß- oder Blasprinzip, Hierbei wird, in den leeren, abgeschlossenen Formraum eine? dosierte Menge an Formsand in Form eines Pfropfens eingeschossen oder eingeblasen_o Das Einschießen des Formsandes ist inabesondere bei den eigentlichen Formen üblich, während das Blasverfahren insbesondere bei Kerriformen verwendet wird, die ihre Endhärte nicht direkt durch das Verdichtungsverfahren, sondern durch Zusatz entsprechender Bindemittel erhalten. Bei Formen hingegen sind solche Bindemittel insbesondere in höheren Anteilen wegen der Schwierigkeiten bei der Altsandaufbereitung unerwünscht, so daß hier die Verdichtung durch das Schießverfahren selbst und dem dabei zur Anwendung kommenden hohen Druck erzielt wird. Es ist weiterhin bekannt, das Einschießen des Formsandes in den Formraum nicht durch auf den Formsandpfropfen wirkende Druckluft, sondern dadurch zu erzeugen, daß der leere Formraum unter Vakuum gesetzt und anschließend zum Füllgefäß geöffnet wird, so daß der Formsand unter WirkungKnown pneumatic compression methods operate on the shooting or blowing principle, this is, in the empty, closed mold space one? Metered amount of molding sand in the form of a plug shot or blown _o The shooting of the molding sand is inabesondere usual in the actual forms, while the blow molding is used in particular in Kerriformen that get their final hardness not directly by the compression process, but by the addition of appropriate binder. In the case of molds, however, such binders are undesirable, especially in higher proportions, because of the difficulties in preparing used sand, so that the compression is achieved by the firing process itself and the high pressure used in the process. It is also known, the injection of the molding sand in the mold space not by acting on the Formsandpfropfen compressed air, but in that the empty mold space is placed under vacuum and then opened to the filling vessel, so that the molding sand under effect

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des auf ihm lastenden Atmosphärendrucks in den Formraum eingeschlossen wird, Dansben sind auch kombinierte Verfahren bekannt, bei denen vor and/oder während des Einschießens des Formsandes mit überdruck der Formraum evakuiert wird, wobei das Vakuum jedoch in erster Linie dazu dient, die überschüssige Schießluft so schnell als möglich aus dem Formraum zu entfernen und damit der Bildung von Luftpolstern oder Lufteinschlussen in dem Formsand vorzubeugen (z. B. DE-OS 2 727 297)οDansben are also combined methods are known in which is evacuated before and / or during the injection of the molding sand with overpressure of the mold space, the vacuum but primarily serves to the excess shooting air so remove as quickly as possible from the mold space and thus prevent the formation of air pockets or air pockets in the molding sand (eg, DE-OS 2 727 297) ο

Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 2 344 464), den Formsand auf das Modell aufzuschießen, "um dadurch nur eine Vorverdichtung zu erreichen, und anschließend auf die freie Formsand-Oberfläche Druckluftstöße bis au 7 bar bei einer Zeitdauer von weniger als 1 Sekunde aufzugeben. Hierbei ist jedoch ein . Nachverdichten der Form durch mechanisches Pressen erforderlich, wobei auch während des Preßvorgangs die Form evakuiert wird. Schließlich ist ee bekannt, auf den im Formkasten befindlichen Formsand eine von einem explodierenden Gas erzeugte Druckwelle einwirken zu lassen (z. B, DE-OS 2 949 340),It is also known (DE-AS 2 344 464) aufzuschießen the molding sand on the model, "thereby only to achieve a pre-compression, and then on the free molding sand surface compressed air surges to au 7 bar for a period of less than 1 second In this case, however, it is necessary to recompress the mold by mechanical pressing, whereby the mold is also evacuated during the pressing process. <br/> <br/> Finally, it is known to cause a pressure wave generated by an exploding gas to act on the molding sand contained in the molding box (for example, US Pat , DE-OS 2,949,340),

. Der Energieaufwand und der Gas- bzw. Luftbedarf bei den bekannten Verfahren ist ganz erheblich, ohne daß es bisher gelungen ist, mit diesen rein pneumatischen Verfahren eine ausreichende Formhärte zu erreichen. Außerdem ist der apparative und sicherheitstechnische Aufwand in allen Fällen erheblich., The energy consumption and the gas or air demand in the known method is quite significant, without it has been possible to achieve a sufficient mold hardness with these purely pneumatic method. In addition, the apparatus and safety expenses in all cases is considerable.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Schaffung pneumatischer Verdichtungsverfahren und zu deren Durchführung geeigneter Vor-The aim of the invention is the creation of pneumatic compression methods and their implementation of suitable

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³~ 2.8.1982 ³ ~ 2.8.1982

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richtungen^ bei denen keine Uachverdicht mag des Formsandes erforderlich ist«directions where no compaction of the molding sand is required «

Darlegung des Wesens der Srfindung Indicate the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, pneumatische Verdichtungsverfahren und hierfür geeignete Vorrichtungen zu schaffen, die bei geringstniöglichem Aufwand mit einem vergleichsweise geringen Energie- und Luftbedarf auskommen, wobei eine hohe und gleichmäßige I¹ crmhärte erreicht werden soll.The invention has for its object to provide pneumatic compression method and apparatus suitable for this, get along with the least possible effort with a relatively low energy and air requirements, with a high and uniform I ¹ crm hardness is to be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einer ersten Variante dadurch gelöst, daß der mit dein Formsand gefüllte Formraum mit Luft bei einem Druckgradient von größer 100 bar/s bis zu 100 bar/s beaufschlagt wird. Dabei beträgt mit Vorteil die Druckdifferenz vor und nach dem Füllen des Formraums zwischen 0,8 und 8 bar, Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang weiterhin, daß der mit Formsand gefüllte Formraum bis ca« 0,2 bar evakuiert und anschließend schlagartig mit Druckluft beaufschlagt wird.This object is achieved according to a first variant in that the filled with your molding sand mold cavity with air at a pressure gradient of greater than 100 bar / s up to 100 bar / s is applied. It is advantageous with the pressure difference before and after filling the mold space between 0.8 and 8 bar, It is also advantageous in this context that the mold cavity filled with mold sand evacuated to about «0.2 and then abruptly pressurized air.

Gegenüber bekannten Verfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren den großen Vorteil, daß der Formraum mit herkömmlichen einfachen Mitteln zunächst mit Formsand gefüllt wird und die Verdichtung ausschließlich durch die schlagartige Beaufschlagung des Formraums mit Luft erfolgt. Wichtig ist dabei, daß der Drückaufbau im Bereich von Millisekunden erfolgt, wobei der vorhandene Absolutdruck bis zu 8 bar je-, doch konstruktiv ohne weiteres beherrscht werden kann. Die Praxis hat gezeigt, daß es nicht - wie an sich anzunehmen wäre - auf einen höchstmöglichen Absolutdruck, sondern aus-Compared with known methods, the inventive method has the great advantage that the mold cavity is filled with conventional simple means first with molding sand and the compression takes place exclusively by the sudden application of air to the mold cavity. It is important that the pressure build-up takes place in the range of milliseconds, wherein the existing absolute pressure up to 8 bar each, but constructively can be controlled easily. Practice has shown that it is not - as would be assumed - a maximum absolute pressure, but rather

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schließlich auf einen größtmögliche:! Druckgradienten ankommt, d. h. der Überdruck muß in einer kürzestmöglichen Zeit zur Wirkung gebracht werden. In der Praxis läßt sich dies in einfachster Weise dadurch verwirklichen, daß der mit Formsand gefüllte, unter Normaldruck stehende Formraum schlagartig mit einem Druckluftspe.lcher verbunden wird.finally to the greatest possible! Pressure gradient arrives, d. H. The overpressure must be brought into effect in the shortest possible time. In practice, this can be realized in the simplest way, that the filled with molding sand, under normal pressure mold space is suddenly connected to a Druckluftspe.lcher.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Strömung der in den Formraum einströmenden Luft etwa, senkrecht zur Formsand-Oberfläche gerichtet ist,, auch wenn bei anderer Strömungsrichtung durchaus zufriedenstellende Ergebnisse erreicht werden können«It has proved to be advantageous if the flow of the air flowing into the mold space is directed approximately perpendicular to the molding sand surface, even if satisfactory results can be achieved in another flow direction.

Eine zweite Variante zur Lösung der Erfindungsaufgabe geht aus von einem bekannten Verfahren zum Verdichten von Gießerei-Formstoff in einem evakuierbaren Formraum, in welchem der eingefüllte Formstoff unter Unterdruck gesetzt wird. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß auf die freie Formstoff-Oberfläche hochgespannte Druckluft bis zu 15 bar als Freistrahl zur Wirkung gebracht wird. Die kinetische Energie des Freistrahls wird bei Auftreffen auf die freie Formstoff-Oberfläche in eine auf den Formrücken wirkende Preßkraft umgesetzt, wobei die in den Formstoff eindringende Druckluft sich einerseits wegen des herrschenden Vakuums frei entspannen kann, andererseits die Preßwirkung durch Fluidisieren des Formstoffs unterstützt.A second variant for the solution of the invention task is based on a known method for compacting foundry molding material in an evacuable mold space, in which the filled molding material is placed under negative pressure. The solution according to the invention is that high pressure compressed air up to 15 bar is brought to the free molding surface as a free jet effect. The kinetic energy of the free jet is converted into a force acting on the mold back pressing force when hitting the free mold surface, wherein the compressed air entering the molding material can relax freely on the one hand because of the prevailing vacuum, on the other hand supports the pressing action by fluidizing the molding material.

Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen, daß der Formraum zunächst mit dem Formstoff gefüllt, anschließend auf 0,4 bis 0,2 bar evakuiert und daraufhin der Druckluft-Freistrahl zur Wirkung gebracht wird. Mit anderen V/orten erfolgt also das Evakuieren und das Pressen mittels Druckluft-FreistrahlPreferably, the procedure is such that the mold cavity is first filled with the molding material, then evacuated to 0.4 to 0.2 bar and then the compressed air free jet is brought to effect. With other places, therefore, the evacuation and pressing takes place by means of compressed air free jet

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zeitlich aufeinander-, Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Vakuum während des Freistrahl-Pressens und damit ein hohes Druckgefälle zwischen Forinrücken und Formfläone aufrecht erhalten wird. Damit wird insbesondere der Gefahr begegnet, daß beim Bindringen der Druckluft in die Formstoff-Schiittung Druckblasen entstehen.temporally aufeinander-, It is advantageous if the vacuum during free jet pressing and thus a high pressure gradient between Forinrücken and mold surface is maintained. This is especially countered by the danger that arise when binding the compressed air in the molding material Schiittung pressure bubbles.

Bei geringerer .Anforderung an die !Formfestigkeit kann das Verfahren auch-so· ablaufen; daß der Forinraum auf 0,4-bis 0,2 bar evakuiert, anschließend mit lern Formstoff gefüllt und der Druckluft-Freistrahl auf dia ~:'reie Oberfläche des Formstoffs zur Wirkung gebracht wird« Der Formstoff wird also in den evakuierten Formraurn aufgrund des Druckgefälles beschleunigt und beim Auftreffen auf das Modell vorverdichtet und während des -^infallens des Formsandes oder nach Beendigung des Füllvorgangs der Druckluft-Freistrahl zur Wirkung gebracht.With a lesser requirement for the dimensional stability, the method can also proceed in this way; that the Forinraum evacuated to 0.4 to 0.2 bar, then filled with learning mold material and the compressed air free jet on dia ~: 'pure surface of the molding material is brought to effect «The molding material is thus in the evacuated Formraurn due to the pressure gradient accelerated and precompressed when hitting the model and brought into effect during the fall of the molding sand or after completion of the filling process the compressed air free jet.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung weist der Druckluft-Freistrahl Überschallgeschwindigkeit auf, da oberhalb, dieser kritischen Geschwindigkeit eine optimale Energieumsetzung möglich ist οIn a preferred embodiment of the invention, the compressed air free jet supersonic speed, as above, this critical speed optimal energy conversion is possible ο

Um den Staudruck an der freien Formstoff-Oberfläche, dessen Höhe für die Energieumsetzung maßgeblich ist, zu erhöhen, ist gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die freie Oberfläche des Formstoffs vor dem Aufbringen des Druckluft-Freistrahls mit "einer'den Strömungswiderstand der oberflächennahen Schicht erhöhenden Substanz bedeckt wird» Damit ist eine weitere Erhöhung der Preßwirkung möglich. Zweckmäßig ist dabei auch, wenn ' der Formstoff mechanisch nachgepreßt wird.In order to increase the dynamic pressure on the free molding surface whose height is decisive for the energy conversion, according to a v / eiteren feature of the invention provides that the free surface of the molding material before applying the compressed air jet with "ein'den Flow resistance of the substance close to the surface layer is covered. "This makes it possible to further increase the pressing effect, it is also expedient if the molding material is mechanically pressed.

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Als Substanz kommen Flüssigkeiten wie Wasser, Wasser-Bindemittelgemische oder Kunststofflösungen, aber auch Peir.stau.be in Frage, die die Formstoffaufbereitung nicht stören.Suitable substances include liquids such as water, water-binder mixtures or plastic solutions, but also Peir.stau.be in question, which do not interfere with the molding material preparation.

Eine konstruktive Lösung der ersten VerfahrensVariante geht aus von einer Vorrichtung mit einem den Formsand aufnehmenden Formraum, der von einem Modell, einem dieses umgebenden Formrahmen und einem Formraum-Abschluß an der dem Modell gegenüberliegenden Seite gebildet ist. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Formraum mit wenigstens einer außerhalb der. Oberfläche des Formsandes ausmündenden Düsenöffnung und einer dieser augeordneten Verschlußeinrichtung versehen ist, die beim öffnen einen Druckaufbau von schneller 100 bar/s im Formrauin gestattet. Dieser Druckgradient läßt sich durch entsprechende Dimensionierung der Düsenöffnung(en) und der Verschlußeinrichtung sowie dessen Antriebs erreichen.A constructive solution of the first variant of the method is based on a device with a mold cavity receiving mold cavity, which is formed by a model, a mold frame surrounding it and a mold cavity closure on the side opposite the model. Such a device is characterized according to the invention in that the mold space with at least one outside the. Surface of the molding sand ejecting nozzle opening and one of these is provided averaging closure device that allows a pressure build-up of faster 100 bar / s in the Formrauin when opening. This pressure gradient can be achieved by appropriate dimensioning of the nozzle opening (s) and the closure device and its drive.

Zweckmäßigerweise ist die Düsenöffnung an dem Formraum-Abschluß angeordnet.The nozzle opening is expediently arranged on the mold cavity closure.

Um den erwünschten Druckgradient erzeugen zu können, hat es sich als zweckmäßig"erwiesen, den Formraum in dem vom Formsand freien Bereich über die Düsenöffnung mit einem Druckspeicher zu verbinden»In order to produce the desired pressure gradient, it has proven expedient "to connect the mold space in the free area of the molding sand area via the nozzle opening with a pressure accumulator."

Dabei können selbstverständlich auch zwei oder mehr Düsenöffnungen vorhanden sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Achse jeder Düsenöffnung etwa senkrecht zur Formsand-Oberfläche angeordnet ist«In this case, of course, two or more nozzle openings may be present, it is advantageous if the axis of each nozzle opening is arranged approximately perpendicular to the molding sand surface «

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Düsenöffnung als Lavaldüse ausgebildet, so daß eine verlustarme Freistrahl-According to a preferred embodiment, the nozzle opening is designed as a Laval nozzle, so that a low-loss free jet

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strömung gewährleistet ist, die im Überschallbereich liegen kann und aufgrund geringer Wirbelbildung dazu führt, daß sich ein annähernd ebener Formrücken ausbildet.flow is guaranteed, which may be in the supersonic range and due to low vorticity causes an approximately flat mold back is formed.

Bei größeren Formen wird der gleiche Effekt dann erreicht, wenn jede Lavaldüse so angeordnet und ausgebildet ist, daß die von diesen erzeugten Freistrahlen etwa auf die gesamte Formsand-Oberfläche auftreffen. Dabei ist ferner eine optimale Umsetzung der Strömungsenergie in Verdichtungsarbeit über äen gesamten Formquerschnitt gewährleistet.For larger molds, the same effect is achieved when each Laval nozzle is arranged and formed so that the free jets produced by these impinge on about the entire molding sand surface. In addition, an optimal implementation of the flow energy in compression work over äen entire cross section is guaranteed.

Es hat sich als vorteilhaft, erwiesen, wenn der Formraum im Bereich des Modells mit Abströmöffnungen für die Luft, die gegebenenfalls zugleich an Vakuum angeschlossen sind, versehen ist» Dadurch wird, insbesondere bei zu hohem Absolutdruck bzw_o zu großer Luftmenge sichergestellt, daß diese die Verdichtung nicht behindert und abströmen kann₀ It has proven to be advantageous if the mold space is provided in the region of the model with outflow openings for the air, which may also be connected to a vacuum at the same time »This is ensured, especially at too high absolute pressure or _o too large amount of air, that this Compression can not be obstructed and can escape ₀

Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn im Grund von besonders tiefen Modellkonturen Abströmöffnungen vorgesehen sind. Damit ist gewährleistet, daß auch im Bereich solcher tiefen Modellkonturen eine hohe und gleichbleibende Formhärte erzielt wird. ·It may also be advantageous if outflow openings are provided in the bottom of particularly deep model contours. This ensures that even in the region of such deep model contours a high and consistent shape hardness is achieved. ·

Als günstig hat es sich auch gezeigt, wenn der Formraum über die Abströmöffnungen mit einem Vakuumanschluß versehen ist«It has also proved to be favorable if the mold space is provided with a vacuum connection via the outflow openings.

Im Sinne der Erfindung ist weiterhin, daß der Formraum-Abschluß als eine die Düsenöffnung aufweisende Platte ausgebildet ist« Vorzugsweise ist dabei die Düsenöffnung als Flachdüse großen Querschnittes und die Verschlußeinrichtung als mit der Platte zusammenwirkendes großflächiges Tellerventil ausgebildet» Vorteilhaft ist ebenfalls, wenn in dieIn the context of the invention is further that the mold space-completion is formed as a nozzle orifice having plate "Preferably, the nozzle opening is formed as a flat nozzle large cross-section and the closure device as cooperating with the plate large-area poppet valve" is also advantageous if in the

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Platte wenigstens eine Lavaldüse eingesetzt und die Verschlußeinrichtung als Tellerventil ausgebildet ist, das mit der Einströmöffnung der Lavaldüse in Wirkverbindung steht» Dabei ist es möglich, daß zwei oder mehr Lavaldüsen an der Platte in gleicher Höhe angeordnet sind und die Verschlußeinrichtung aus einem einzigen, mit den Einströmöffnungen aller Lavaldüsen in Wirkverbindung stehenden Tellerventil gebildet ist*Plate used at least one Laval nozzle and the closure device is designed as a poppet valve, which is in operative connection with the inlet opening of the Laval nozzle »It is possible that two or more Laval nozzles are arranged on the plate at the same height and the closure device of a single, with the Inlet openings of all Laval nozzles in actively connected poppet valve is formed *

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß zwischen dem Formraum und dem Druckspeicher eine Vorkammer angeordnet ist, in der zumindest die bewegten Teile der Verschlußeinrichtung untergebracht sindβ Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Düsenöffnung mit der Verschlußeinrichtung an einer seitlichen Begrenzungswand der Vorkammer angeordnet ist. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch, wenn die Vorkammer um eine außerhalb des Formraums liegende senkrechte Achse schwenkbar bzw. versetzbar ist.According to the invention further, that between the mold space and the pressure accumulator an antechamber is arranged, in which at least the moving parts of the closure device are housedβ Here, it is useful if the nozzle opening is arranged with the closure device on a lateral boundary wall of the prechamber. It is also advantageous in this context if the pre-chamber is pivotable or displaceable about a vertical axis lying outside the mold space.

Zweckmäßigerweise ve.st die Vorkammer eine Formsand-Füllöffnung auf, die druckdicht verschließbar ist«The pre-chamber expediently has a molding sand filling opening which can be closed pressure-tight.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die den Formraum-Abschluß bildende Platte an den Innenwandungen des Formraums druckdicht geführt und mit einem Hubantrieb versehen.In a further embodiment of the invention, the forming the forming chamber plate is pressure-tight guided on the inner walls of the mold space and provided with a lifting drive.

Vorteilhaft ist auch, daß bei einem doppelseitigen Modell und je einem einer Modellseite zugeordneten unteren und oberen Formraum zumindest die dem unteren Formraum zugeordneten Düsenöffnungen mit einem Druckluftanschluß zum Fluidisieren des Formsandes versehen sind.It is also advantageous that in the case of a double-sided model and one of a model side associated lower and upper mold space at least the lower mold cavity associated nozzle openings are provided with a compressed air connection for fluidizing the molding sand.

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Eine vorrichtungstechnische Lösung der aweiten Verfahrensvariante geht aus von einer bekannten Vorrichtung mit einem Modellplattenträger, einem aufgesetzten Formkasten, einem darüber befindlichen Füllaufsatz und einer Verschlußplatte, die zusammen den Formraum bilden, und mit einem den Formstoff enthaltenden Füllgefäß. Eine solche bekannte Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch ein oder mehr in den Formraum ausmündende, an eine Druckluftquelle angeschlossene Freistrahldüse(η), Der Mündungsquerschnitt der Freistrahldüse (n) und die Höhe ihrer Anordnung oberhalb der freien Formst of f-0b.er fläche müssen so beschaffen sein, daß der Freistrahl auf der gesamten Formstoff-Oberfläche zur Wirkung kommt, Um bei einer solchen Freistrahldüse im Mündungsquerschnitt Schallgesclnwindigkeit .zu erreichen, muß sie nach den Regeln der Strömungstechnik einen Öffnungswinkel von 10 bis maximal 14° besitzen.A device-technical solution of the Aweit process variant is based on a known device with a model plate carrier, a mounted molding box, a filling overlying thereon and a closure plate, which together form the mold space, and with a filling material containing the molding material. Such a known device is characterized according to the invention by one or more in the mold cavity opening out, connected to a compressed air source free jet (η), the mouth cross-section of the free jet nozzle (s) and the height of their arrangement above the free Formst of f-0b.er surface must be such that the free jet on the entire molding surface comes into effect, in order to achieve Schallgesclnwindigkeit. In such a free jet nozzle in the mouth cross-section, it must have an opening angle of 10 to a maximum of 14 ° according to the rules of flow technology.

Den kritischen Öffnungswinkel wird man ab einer bestimmten Formkastenabraessung nur noch mit sehr großen Düsenlängen erreichen können₀ Um die Düse bei größeren Formkasten nicht unvertretbar lang werden zu lassen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Wandung der Freistrahldüse Öffnungen aufweist, die an Vakuum anschließbar sind« Mit dieser Maßnahme kann der Öffnungswinkel der Freistrahldüse vergrößert werden. Üblicherweise werden sich dann bereits an der Wandung Wirbel ablösen, die das Erreichen kritischer Geschwindigkeiten verhindern. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch werden diese Wirbel abgesaugt, so daß sich trotz größerem Öffnungswinkel im Mundungsquerschnitt mindestens Schallgeschwindigkeit erreichen läßt. Aufgrund des größeren Öffnungsquerschnittes ist dann weiterhin sichergestellt, daß der Freistrahl auf die gesamte freie Formstoff-Oberfläche auftrifft.The critical opening angle can be achieved from a certain Formkastenabraessung only with very large nozzle lengths ₀ In order to make the nozzle with larger molding box not unreasonably long, is provided according to a further feature of the invention that the wall of the free jet nozzle has openings on Vacuum can be connected «With this measure, the opening angle of the free jet nozzle can be increased. Usually then already replace the wall vortex, which prevent the achievement of critical speeds. With the measure according to the invention, however, these vertebrae are sucked off so that, despite the larger opening angle in Mundungsquerschnitt can achieve at least sonic velocity. Due to the larger opening cross-section is then further ensured that the free jet impinges on the entire free mold surface.

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Bei einem Ausführungsbeispiel für das vorstehend genannte erfindungsgemäße Merkmal weist die Freistrahldüse eine doppelte Wandung "auf, und .ist der von den Wandungen gebildete Raum mit einem Vakuumanschluß versehen. Hierbei kann der Vakuumanschluß zur gleichen Vakuumquelle führen, an den auch der Formraum angeschlossen ist»In one embodiment of the above feature of the present invention, the jet nozzle has a double wall, and the space formed by the walls is provided with a vacuum port, whereby the vacuum port can lead to the same vacuum source to which the cavity is connected.

Wie bereits angedeutet, kann es vorteilhaft sein, den Strömungswiderstand der oberflächennah^,en Schicht des Formstoffs durch Aufsprühen einer Flüssigkeit zu erhöhen. In vorrichtungstechnischer Hinsicht gelingt dies dadurch, daß im oberen Bereich des Formraums eine Einrichtung zum Aufsprühen der Flüssigkeit auf die freie Formstoff-Oberfläche angeordnet ist. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn die Freistrahldüse und die Sprüheinrichtung an der Verschlußplatte angeordnet sind. Im Sinne der Erfindung ist auch, daß die Verschlußplatte- mit Freistrahldüse und Sprüheinrichtung und das Formstoff-Füllgefäß auf einem den Füllaufsatz überfahrenden Wagen oder Karussell angeordnet sind und an dem Wagen oder Karussell weiterhin eine Preßplatte angeordnet ist.As already indicated, it may be advantageous to increase the flow resistance of the near-surface layer of the molding material by spraying a liquid. In terms of device technology, this is achieved in that a device for spraying the liquid is arranged on the free molding surface in the upper region of the mold space. It is advantageous in this context, when the free-jet nozzle and the spray device are arranged on the closure plate. In the context of the invention is also that the closure plate are arranged with free jet nozzle and spray device and the molding material filling vessel on a filling over the overrunning car or carousel and on the car or carousel continue a pressure plate is arranged.

Die erfindungsgemäßen^ Verfahren und die zu ihrer Durchführung vorgeschlagenen Vorrichtungen eignen sich zur Endverdichtung, wobei nachfolgend ein statisches Pressen und/oder Abstreifen des Formsandes zur Egalisierung des Formrückens vorgesehen sein kann. Ebenso kann das Verfahren zum Nachverdichten von beliebig vorverdichteten Formen, sei es durch Schießen, Blasen od. dgl., dienen. Das Verfahren bietet weiterhin den Vorteil, daß die Verdichtung riehtungsunabhängig erfolgen kann, d. h. sowohl von oben als auch von unten, aber auch in horizontaler Lage des Modells. Ebenso ist es möglich,The methods of the invention and the devices proposed for their implementation are suitable for final compaction, wherein subsequently a static pressing and / or stripping of the molding sand for equalization of the molding back can be provided. Likewise, the method for recompression of any precompressed forms, whether by shooting, blowing od. Like., Serve. The method further offers the advantage that the compaction can be independent of direction, ie. H. both from above and below, but also in the horizontal position of the model. It is also possible

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doppelseitige Modelle.gleichzeitig von oben and unten zu verdichten.double-sided models. at the same time from top and bottom to compact.

Aus führung g b.e is piele Execution criteria

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung gezeigter AusführungsberspieIe der Vorrichtung beschrieben,, In der Zeichnung zeigen jeweils im schematiachen Längsschnitt:The invention will now be described with reference to some embodiments of the apparatus shown in the drawing, in which:

Pig* 1: ein erstes Ausführungsbeispiel mit Piachdüse für einseitige Modelle;Pig * 1: a first embodiment with Piachdüse for one-sided models;

Pig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel mit Lavaldüsen für einseitige Modelle;Pig. 2: a second embodiment with Laval nozzles for single-sided models;

Pig. 3*. ein drittes Ausführungsbeispiel mit seitlicher DüsenöffnungPig. 3 *. a third embodiment with lateral nozzle opening

Pig. 4: ein Ausführungsbeispiel für doppelseitige Modelle\ Pig. 4: an embodiment for double-sided models \

Pig» 5: eine schematische Ansicht einer nach der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitenden Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform undFIG. 5 shows a schematic view of a device operating according to the second variant of the method according to the invention in a first embodiment and FIG

Pig. 6: eine der Pig. 1 entsprechende schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform dieser Vorrichtimg.Pig. 6: one of the pig. 1 corresponding schematic view of a second embodiment of this Vorrichtimg.

Die Darstellungen in den Pig. 1 bis A zeigen nur einen schematischen Ausschnitt aus im übrigen herkömmlichen Pormmaschinen, die mit Einrichtungen zürn Pullen der Pormräume, zur Positionierung (Einfahren, Schwenken, Heben und Arretieren) von Modellplatte und Pormrahmen und zum Abdichten derThe representations in the Pig. 1 to A show only a schematic section of the otherwise conventional Pormmaschinen, with facilities for pulling the Pormräume, for positioning (retraction, pivoting, lifting and locking) of model plate and Pormrahmen and for sealing the

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Formräume versehen sind» Diese Einrichtungen sind der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt»Form spaces are provided »These facilities are not shown for the sake of clarity»

Der Formraum wird seitlich von einem Formrahmen oder Formkasten 1, einem aufgesetzten Füllrahmen 2, unterseitig von einer Modellplatte 3 mit dem Modell 4 und oberseitig von einem Abschluß 5 gebildet. Der Abschluß 5 ist als Platte gestaltet und mit einer Düsenöfxnung 6 in Form einer Flachdüse 7 versehen» Zugleich bildet die den Formraum-AbSchluß bildende Platte den unteren Abschluß einer Vorkammer 8, die über einen großdimensionierten Stutzen 9 mit ein oder mehr Druckspeichern 10 in Verbindung steht.The mold space is formed laterally by a mold frame or molding box 1, an attached filling frame 2, the underside of a model plate 3 with the model 4 and the top of a conclusion 5. The conclusion 5 is designed as a plate and provided with a Düsenöfxnung 6 in the form of a flat nozzle 7. At the same time forming the Formraum-AbSchluß forming plate forms the lower end of an antechamber 8, which is connected via a large-sized nozzle 9 with one or more pressure accumulators 10 in connection ,

In der Vorkammer 8 sitzt eine Verschlußeinrichtung 11, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als 'tellerventil 12 ausgebildet ist, das die Flachdüse 7 verschließt und mit der Oberseite des Formraum-Abschlusses 5 zusammenwirkt„ Das 'tellerventil 12 ist mit einem außerhalb der Vorkammer 8 angeordneten Hubantrieb 13 ausgerüstet *In the antechamber 8 sits a closure device 11 which is formed in the embodiment shown as 'poppet valve 12, which closes the flat nozzle 7 and with the top of the mold space completion 5 cooperates "The' poppet valve 12 is arranged with a arranged outside the pre-chamber 8 lifting drive 13th equipped *

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen bildet die Modellplatte 3 den oberen Abschluß einer Abluftkammer 14» in die überschüssige Luft aus dem Formraum über Abströmöffnungen in der Modellplatte 3 eindringen und über einen. Abluftstutzen 16 abgeführt werden kann. Ferner sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in tiefen Konturen 17 des Modells 4 gleichfalls Abströmöffnungen 18 vorgesehen, die auch in die Abluftkammer 14 münden» Gegebenenfalls kann an den Abluftstutzen 16 eine Vakuumpumpe angeschlossen sein. Ebenso ist es aber auch möglich, weitere Vakuumanschlüsse an dem Formrahmen bzw. Formkasten 1 vorzusehen.In the embodiments shown, the model plate 3 forms the upper end of an exhaust chamber 14 »penetrate into the excess air from the mold space via outflow openings in the model plate 3 and via a. Exhaust port 16 can be removed. Furthermore, in the embodiment of FIG. 1 in deep contours 17 of the model 4 also discharge openings 18 are provided, which also open into the exhaust chamber 14. Optionally, may be connected to the exhaust pipe 16, a vacuum pump. Likewise, it is also possible to provide additional vacuum connections to the mold frame or molding box 1.

390390

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Sofern das Füllen von iJ'ormrahmen 1 und Füllrahmen 2 nicht außerhalb der Maschine geschieht, ist die -Vorkammer 8 um eine außerhalb des Formraums liegende senkrechte Achse schwenkbar, so daß der Querschnitt des Füllrahmens 2 frei ist. In dieser Stellung kann dann der Formsand in entsprechend dimensionierter.Menge eingefüllt werden, bis er beispielsweise die in der Zeichnung angedeutete Füllhöhe 19 erreicht. Zweckmäßigerweise wird der Formraum so dimensioniert:, daß das freie- Volumen oberhalb der Formsand-Oberfläche so gering als möglich ist. Anschließend wird die Vorkammer 8 eingeschwenkt und verriegelt» Danach wird das Tellerventil 12 schlagartig geöffnet., so daß sich zumindest ein Teil der im Druckspeicher 10 enthaltenden Luft über die Flachdüse 7 in den Formraum entspannt und dabei den Formsand durch Kombination von Staudruck und Strahldruck verdichtete Der Querschnitt der Flachdüse 7 und des Tellerventils 12 sowie dessen Hubantrieb 13 sind so dimensioniert, daß der Druckaufbau im Formraum mit größer 100 bar/s erfolgt. Dies läßt sich bei entsprechender Dimensionierung mit einen absoluten Betriebsdruck bis zu 8 bar, der also noch unter dem üblichen Druckluft-letzdruck. liegt, erreichen« Aufgrund der extrem kurzen Verdichtungszeit, die im Millisekunden-Bereich liegt, ist die, für die Verdichtung erforderliche Energie im Vergleich zu anderen bekannten Verfahren sehr gering. Beispielsweise beträgt die erforderliche Luftmenge für einen Formkasten üblicher Abmessung von 800 χ 650 χ 300 mm ca. 1,3 kg bzw.If the filling of iJ'ormrahmen 1 and 2 filling frame does not happen outside the machine, the pre-chamber 8 is pivotable about a vertical axis lying outside the mold cavity, so that the cross-section of the filling frame 2 is free. In this position, the molding sand can then be filled in accordance dimensioned.Menge until it reaches, for example, the indicated in the drawing level 19. Conveniently, the mold space is dimensioned so that the free volume above the molding sand surface is as low as possible. Thereafter, the prechamber 8 is pivoted in and locked »Thereafter, the poppet valve 12 is opened suddenly, so that at least a portion of the air contained in the pressure accumulator 10 via the flat nozzle 7 relaxed in the mold space and thereby compacting the molding sand by combining dynamic pressure and jet pressure Cross-section of the flat nozzle 7 and the poppet valve 12 and the lifting drive 13 are dimensioned so that the pressure build-up in the mold space is greater than 100 bar / s. This can be with appropriate dimensioning with an absolute operating pressure up to 8 bar, that is still below the usual compressed air final pressure. lies, reach «Due to the extremely short compaction time, which is in the millisecond range, the energy required for compaction is very low compared to other known methods. For example, the required amount of air for a molding box usual dimension of 800 χ 650 χ 300 mm about 1.3 kg or

3 —3 -

1,5 Nm^ pro Formvorgang, ü's werden vor allem an den Modellkonturen, wie stets erwünscht, besonders hohe Verdichtungswerte erreichtj die zum Formrücken hin leicht abnehmen, für die weiteren Verfahrensschritte .aber völlig ausreichend sind»1.5 Nm ^ per molding process, ü's especially on the model contours, as always desired, achieved particularly high compression valuesj which decrease slightly towards the mold back, for the further process steps .but are completely sufficient »

Nach dem Verdichten sinkt die Füllhöhe 19 des Formsandes bisAfter compaction, the filling level 19 of the molding sand sinks up

000 Π RQ R -¹⁴~ 2.8.1932000 Π RQ R - ¹⁴ ~ 2.8.1932

£. O J U U ^ M AP 3 22 C/239 069/8 £. OJ UU ^ M AP 3 22 C / 239 069/8

60 743/2760 743/27

in den Bereich der Oberkante des Formrahmens bzw. Formkastens 1 ab. Die oberste Schicht von wenigen Millimeter Höhe ist - offenbar aufgrund von Fluidisierungseffekten ~ von lockerem Formsand gebildet, der entweder abgestreift oder durch einen Preßvorgang egalisiert werden kann»in the region of the upper edge of the mold frame or mold box 1 from. The top layer of a few millimeters in height is - apparently due to Fluidisierungseffekten ~ formed of loose molding sand, which can either be stripped off or equalized by a pressing process »

.Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weicht von dem gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch ab, daß als Büsenöffnung zwei oder mehr Lavaldüsen 20 vorgesehen sind, deren Mündungen etwa bündig mit der Unterseite der oberen den Formraum-Abschluß 5 bildenen Platte enden. Den Einströmöffnungen 21 der Lavaldüsen 20 ist wiederum eine Verschlußeinrichtung 11 in Form eines Tellerventils 22 zugeordnet, das alle vorhandenen Lavaldüsen 20 gleichzeitig verschließt» Mit diesen Lavaldüsen 20 ist eine verlustarme und wirbelfreie Umsetzung der ^ruckenergie in kinetische Energie möglich. Im übrigen divergiert der Druckluftstrahl bei der Entspannung, so daß der Formsandrücken gleichmäßiger beaufschlagt wird. Die mit einer Lavaldüse 20 erreichbare Überschallgeschwindigkeit äußert sich ferner beim Auftreffen des Luftstrahls auf die Formsandoberfläche in einem erhöhten Staudruck aus, der zu noch besseren Formfestigkeiten führt.The embodiment of FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 essentially only in that two or more Laval nozzles 20 are provided as Büsenöffnung whose mouths terminate approximately flush with the underside of the upper mold cavity closure 5 forming plate. The inlet openings 21 of the Laval nozzles 20 is in turn associated with a closure device 11 in the form of a poppet valve 22, which closes all existing Laval nozzles 20 at the same time »With these Laval nozzles 20 is a low-loss and vortex-free implementation of the ^ back energy in kinetic energy possible. Moreover, the compressed air jet diverges during the relaxation, so that the molding sand back is applied uniformly. The achievable with a Laval nozzle 20 supersonic speed also manifests itself in the impact of the air jet on the molding sand surface in an increased dynamic pressure, which leads to even better dimensional stability.

Bei den in den Fig. -1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen liegt die Achse der Düsenöffnungen 6 etwa senkrecht zur Formsandoberfläche ο Hiervon abweichend zeigt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei der die obere den Formraum-Abschluß 5 bildende Platte des Formraums eine relativ große Öffnung 23 zur Vorkammer 8 aufweist. Die Düsenöffnung 6 ist in einer Seitenwand 24 der Vorkammer 8 angeordnet und beispielsweise mit einer schwenkbaren Verschlußeinrichtung 11 versehen. Beim öffnen der Verschlußeinrichtung 11 entspannt sich dieIn the embodiments shown in Figs. -1 and 2, the axis of the nozzle openings 6 is approximately perpendicular to the molding sand surface of this deviating Fig. 3 shows an embodiment in which the upper mold cavity closure 5 forming the plate of the mold space a relatively large opening 23rd to the prechamber 8. The nozzle opening 6 is arranged in a side wall 24 of the pre-chamber 8 and provided, for example, with a pivotable closure device 11. When you open the closure device 11 relaxes the

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Druckluft aus dem Druckspeicher 10 über die Düsenöffnung 6 zunächst in die Vorkammer 8 und erst dann in den Formraum. Auch wenn hier der Stralildruck bei der Verdichtung nicht mitwirkt, lassen sich gleichwohl befriedigende Formhärten erreichen. Dieses Ausführangsbeispie.l erleichtert das Einfüllen des Formsandes und - sofern notwendig -' das Nachverdichten in einer einzigen Arbeitsstation innerhalb der Formmaschine, da die Vorkammer 8 in einfacher Weise so gestaltet bzw. beweglich angeordnet sein kann, daß der Formraum frei zugänglich ist.Compressed air from the pressure accumulator 10 via the nozzle opening 6, first in the prechamber 8 and only then in the mold space. Even if here the Stralildruck does not cooperate in the compression, can be achieved nevertheless satisfactory mold hardening. This Ausführangsbeispie.l facilitates the filling of the molding sand and - if necessary - 'the recompression in a single workstation within the molding machine, since the prechamber 8 can be arranged in a simple manner or movable so that the mold space is freely accessible.

]?ig. 4 zeigt schließlich ein Ausfüiirungsbeispiel_s bei dem die Abluftkammer 14 oberseitig und unterseitig auf je eine Modellplatte 3j 3' ein Modell 4₅ 4' trägt. Die Formrahmen bzw. Formkasten 1 und Füllrahmen 2 können für das obere Modell 4 und das untere Modell 4' identisch ausgebildet sein. Die den Formraum-Abschluß 5? 5^! bildende Platte beider Formräume ist bei diesem Ausführungsbeispiel so gestaltet, daß sie an den Innenwandungen des Fülirahmens 2 geführt, also in den Formraum eintauchen kann_e Sie ist zu diesem Zweck mit einem nicht gezeigten Hubantrieb versehen. Gegebenenfalls braucht auch nur eine der den Formraum-Abschluß 5 oder 5' bildenen Platten mit einem solchen Antrieb versehen sein. In diesem Fäll sind dann die Modellplatten 3, 3', die Formrahmen und die Füllrahmen 2, 2' zusammen gegenüber der anderen Abschlußplatte in der Längsachse verschiebbar.] Thirty. Finally, FIG. 4 shows an exemplary embodiment _s in which the exhaust air chamber 14 carries a model 4 ₅ 4 'on the top side and on the underside on a respective model plate 3j 3'. The mold frame or molding box 1 and filling frame 2 may be identical for the upper model 4 and the lower model 4 '. Which the mold space close 5? 5 ^! forming plate both mold spaces is designed in this embodiment so that they are guided on the inner walls of the filler frame 2, so it can dive into the mold cavity _e It is provided for this purpose with a lifting drive, not shown. Optionally, only one of the mold cavity closure 5 or 5 'forming plates need to be provided with such a drive. In this case, then the model plates 3, 3 ', the mold frame and the filling frame 2, 2' together in relation to the other end plate in the longitudinal axis displaceable.

In der oberen den ^ormraum-Abschluß 5 bildenden Platte sind wiederum zwei Lavaldüsen 20 und in der unteren Abschlußplatte zwei Lavaldüsen 20' entsprechend der Ausbildung gemäß Fig, 2 angeordnet. Den oberen Lavaldüsen 20 ist wiederum je eine Verschlußeinrichtung 11, den unteren Lavaldüsen 20' je eineIn turn, two Laval nozzles 20 and in the lower end plate two Laval nozzles 20 'corresponding to the embodiment according to FIG. 2 are arranged in the upper plate forming the cavity 5. The upper Laval nozzles 20 in turn each have a closure device 11, the lower Laval nozzles 20 'each one

./ O ft 1 QRO ./ O ft 1 QRO

-ΊΟ— <d.O. \yOd -ΊΟ- <dO \ yOd

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Verschlußeinrichtung 11' zugeordnet, Diese sind in der Vorkammer 8 bzw«, 8^f untergebracht. Jede Vorkammer 8_} 8' wiederum ist an wenigstens einem Druckluftspeicher 10, 10* angeschlossen.Locking device 11 'assigned, These are in the antechamber 8 and «, 8 ^f housed. Each pre-chamber _8} 8 'in turn is connected to at least one compressed air reservoir 10, 10 *.

Während die obere den Formraum-Abschluß 5 bildende Platte in erster Linie zum Egalisieren und/oder Nachverdichten des Formsandes dient, erfüllt die untere noch eine weitere Aufgabe, Durch Einfahren in den Formraum wird nähmlich der auf ihr liegende Formsand 25 sow©it angehoben, bis er die Konturen des' Modells 4^! und die freie Oberfläche der Modellplatte 3« einhüllt bzw. bedeckt. Erst danach erfolgt die Entspannung der im druckspeicher 10' enthaltenen Druckluft nach Öffnen der Verschlußeinrichtung 11.While the upper plate forming the forming space 5 primarily serves to equalize and / or recompact the molding sand, the lower one still fulfills a further object. By entering the mold space, the molding sand 25 lying on it is raised, until it reaches he's the contours of the 'Model 4 ^! and the free surface of the model plate 3 "wrapped or covered. Only then is the expansion of the pressure in the accumulator 10 'contained compressed air after opening the closure device eleventh

Um die Druckluftentspannung möglichst effektiv zu ermöglichen, •sind die unteren Lavaldüsen 20' weiterhin über seitliche Bohrungen 26 mit einem Druckluftanschiuß 27 verbunden, über den Druckluft zum Fluidisieren des Formsandes vo*. allem innerhalb der Lavaldüsen 20' zugeführt wird» Dadurch wird der Formsand' in einem Schwebezustand gehalten und zugleich verhindert, daß er beim Öffnen der Verschlußeinrichtungen 11» in den Verschlußbereich des Tellerventils gelangt.To enable the compressed air relaxation as effectively as possible, • the lower Laval nozzles 20 'are further connected via lateral bores 26 with a Druckluftanschusuß 27, via the compressed air for fluidizing the molding sand vo *. Everything is contained within the Laval nozzles 20 '. "This keeps the molding sand in a suspended state and at the same time prevents it from entering the closure region of the poppet valve when the closure devices 11 are opened.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Formmaschine weist in herkömmlicher Weise einen Arbeitstisch 36 auf, der mittels eines Hubkolbens 35 heb- und senkbar ist_e Auf dem Arbeitstisch 36 sitzt ein Modellplattenträger 32 mit dem Modell 33, Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Modellplattenträger als Hohlkasten ausgebildet und an Vakuum anschließbar_o Die das Modell 33 tragende Platte des Modellplattenträgers 32 ist ferner mit Abströmöffnungen 41 versehen, durch die Luft aus dem Formraum abgesaugt werden kann.The molding machine shown in FIGS. 5 and 6 comprises in conventional manner a work table 36 which can be raised by a lift piston 35 and lowered is _e on the work table 36 32 sits a pattern plate carrier with the model 33, the shown embodiment of the pattern plate carrier is a hollow box trained and connected to vacuum _o The model 33 plate carrying the model plate carrier 32 is further provided with outflow openings 41, can be sucked through the air from the mold cavity.

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Auf dem Modellplattentr-äger 32 sitzt ein Formkasten 31 darauf ein Füllaufsatz 34 ₅ der gleichfalls mit einem Vakuumanschluß 42 versehen ist. Der Formraum wird oben schließlich durch eine Verschlußplatte 38 abgeschlossen, wobei zwischen dieser und dem Füilaufsatz sowie zwischen diesem und dem Formkasten 31 Dichtungen 40 eingeigt sind»On the Modellplattentr- ger 32 sits a molding box 31 thereon a filling attachment 34 ₅ which is also provided with a vacuum port 42. Finally, the molding space is closed at the top by a closure plate 38, with seals 40 being grouted between the latter and the filling attachment and between the latter and the molding box 31.

An der Verachlußplatte 33 ist eine Sprüheinrichtung 45 zum Aufsprühen von Flüssigkeiten auf die Forrnstoff-Oberfläche 46 angeordnete Ferner sitzt a~ der Verschlußplatte 38 eine in den Formraum mündende Freistracidüse 44 ₅ die über ein Ventil 43 an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.On the Verachlußplatte 33 is a spraying device 45 for spraying liquids on the Forrnstoff surface 46 arranged further sitting a ~ the closure plate 38 opening into the mold space Freistracidüse 44 ₅ which is connected via a valve 43 to a compressed air source.

Die Verschlußplatte 38 mit Sprüheinrichtung 45 und Freistrahldüse 44 sitzt zusammen mit einem den Formstoff enthaltenden Füllgefäß 37 auf einem Wagen, der über dem Formraum verfahrbar ist, so daß wahlweise das Füllgefäß oder die Verschlußplatte 33 auf den Füllaufsatz 34 aufgesetzt wird.The closure plate 38 with sprayer 45 and jet nozzle 44 sits together with a molding material containing filling vessel 37 on a carriage which is movable over the mold space, so that either the filling vessel or the closure plate 33 is placed on the filling attachment 34.

Die Betriebsweise der Vorrichtung ist folgende:The operation of the device is as follows:

Zunächst befindet sich das Füllgefäß 37 auf dem Füllaufsatz 34« Die darin enthaltene dosierte Menge an Formstoff wird durch öffnen eines Klappen- oder Jalousieverschlusses am Boden des Füllgefäßes 37 in den vom Modellplattenträger 32, den Formkasten 31 und dem Füllaufsatz 34 begrenzten Formraum abgegeben» Danach wird der Wagen verfahren, so daß die Verschlußplatte 38 mit Sprüheinrichtung 45 und Freistrahldüse 44 über den Füllaufsatz 34 gelangt. Anschließend wird der Hubkolben 35 betätigt, so daß der gesamte Formraum angehoben und die Verschlußplatte 38 gegen feste AnschlägeFirst, the filling vessel 37 is located on the filling attachment 34 "The metered amount of molding material contained therein is discharged by opening a flap or shutter shutter at the bottom of the filling vessel 37 in the limited space from model plate carrier 32, the molding box 31 and the filling cap 34 mold space move the carriage so that the closure plate 38 passes with spray 45 and free jet nozzle 44 via the filling attachment 34. Subsequently, the reciprocating piston 35 is actuated, so that the entire mold cavity raised and the closure plate 38 against fixed stops

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gedrückt wird. In dieser Lage ist der Formraum dicht abgeschlossen, der dann über die Vakuumanschlüsse 42 im Püllaufsatz 34 und im Modellplattenträger 32 evakuiert wird„ Auf diese Weise wird die Porenluft aus der Formstoff-Füllung gesaugt. Bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks von 0,4 bis 0,2 bar wird auf die Formstoff-Oberfläche mittels der Sprüheinrichtung 45' Flüssigkeit aufgesprüht und sofort das "Ventil 43 geöffnet, so daß die Druckluft in Form eines Freistrahls auf die Formstoffoberfläche 46 aufprallt und die kinetische Energie des Strahls in Preßluft umgesetzt wird»is pressed. In this position, the mold space is tightly closed, which is then evacuated via the vacuum ports 42 in the Püllaufsatz 34 and the model plate carrier 32 "In this way, the pore air is sucked from the molding material filling. Upon reaching the desired negative pressure of 0.4 to 0.2 bar liquid is sprayed onto the molding material surface by means of the spray 45 'and immediately the "valve 43 is opened, so that the compressed air in the form of a free jet impinges on the molding surface 46 and the kinetic energy of the jet is converted into compressed air »

Bei der Ausführungsform gemäß- Fig. 6 sind gleiche Anlagenteile mit gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 bezeichnet. Insoweit erübrigt sich eine nochmalige Beschreibung. Abweichend von Fig. 5 weist die Freistrahldrüse 44 einen Doppelmantel auf, wobei ihre innere Wandung mit öffnungen, z.B. einer Perforation versehen ist, während die äußere Wandung einen Vakuumanschluß 49 besitzt. Über diesen Anschluß kann der Doppelmantel an die zum Evakuieren des Formraums vorgesehene Unterdruckquelle angeschlossen sein. Durch Anlegen von Unterdruck kann der Öffnungswinkel der Freistrahldüse 44 über den Grenzwert von 14° erhöht werden, da die sich bildenden Wirbel abgesaugt werden.In the embodiment according to FIG. 6, the same system parts are designated by the same reference numerals as in the embodiment according to FIG. 5. In that regard, a further description is unnecessary. Notwithstanding Fig. 5, the free-jet gland 44 has a double jacket, with its inner wall having openings, e.g. a perforation is provided, while the outer wall has a vacuum port 49. About this connection, the double jacket may be connected to the provided for evacuating the mold space vacuum source. By applying negative pressure, the opening angle of the free jet nozzle 44 can be increased above the limit of 14 °, since the forming eddies are sucked out.

In weiterer Abweichung von der Ausführungsform gemäß Fig. 'sitzt auf dem das Füllgefäß 37 und die Verschlußplatte 38 mit ^Ter Freistrahldüse 44 und die - in Fig. 6 nicht gezeigte ^üheinrichtung führenden Wagen ein Preßkopf 4 7 mit einer platte 48 zum Nachverdichten des Formstoffs. Die i''unktionsentspricht dabei der zu Fig. 5 bereits geschilderten.In a further departure from the embodiment of FIG. 'Sitting on the filling vessel 37 and the closure plate 38 with ^T er free jet nozzle 44 and - not shown in Fig. 6 ü üheinrichtung leading carriage a pressing head 4 7 with a plate 48 for recompression of the molding material , The i'unktions corresponds to the already described for Fig. 5.

Dy ö ~¹⁹~ 2.8.1982Dy ~ ¹⁹ ~ 2.8.1982

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Nach Verdichten mittels des Druckluft-Freistrahls wird der Arbeitstisch 36 abgesenkt, die Verschlußplatte 38 mit Freistrahldüse 44 nach rechts verfahren und zugleich der Preßkopf 47 eingefahren, bis er sich oberhalb des abgesenkten Füllaufsatzes 34 befindet. Dann wird der Arbeitstisch wieder hochgefahren, so daß die Preßplatte 48 auf der freien Formstoff-Oberfläche 46 zur Wirkung kommt, iiach dem Nachpressen erfolgt das Ausformen in üblicher Weise..After compression by means of the compressed air free jet of the work table 36 is lowered, the closure plate 38 with free jet nozzle 44 moved to the right and at the same time the pressing head 47 retracted until it is above the lowered filling attachment 34. Then the work table is raised again, so that the press plate 48 comes on the free molding surface 46 to the effect, after the post-forming takes place in the usual manner.

Claims

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1. A method for pneumatic compacting foundry mold material, which is enclosed in a closed mold space, whose limiting wii'ö formed by a wrapped by the! Molding sand model _s, characterized in that the filled molding sand mold space with air at a pressure gradient of greater "100 bar / s is applied,

2. The method according to item 1, characterized in that the pressure gradient is up to 1000 bar / s.

3. The method according to item 1 or 2, characterized in that the pressure difference before and after the pulling of the mold space is between 0.8 and 8 bar.

4. The method according to item 1 or 2, characterized in that the mold cavity filled with Formsant evacuated to about 0.2 and then suddenly acted upon with compressed air.

5. The method according to item 1 or 2, characterized in that the filled with molding sand, under normal pressure mold space is suddenly connected to a compressed air reservoir.

6. The method according to item 1, characterized in that the flow of air flowing into the mold cavity air, at any angle, preferably directed perpendicular to the molding sand surface.

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7. "Method according to item 1, characterized in that high pressure compressed air up to 15 bar is applied to the free molding surface as a free jet.

8o method according to item 7, characterized in that the mold cavity initially evacuated to 0.4 to 0.2 bar and then the Bruckluft free jet is brought to effect.

9. The method according to item 7 or 8, characterized in that the mold cavity is evacuated to 0.4 to 0.2 bar, then filled with your Formst off and the compressed air free jet is brought to the free surface of the molding material to the effect.

10. The method according to item 7, characterized in that the compressed air free jet has supersonic speed.

11. The method according to item 7, characterized in that the free surface of the molding material before the application of the compressed air free jet is covered with a flow resistance of the near-surface layer increasing substance *

12. The method according to item 7, characterized in that the Formst off mechanically nach-pressed we-cL

"Device for carrying out the method according to one of the points 1 to 6 with a pneumatic pressure accumulator, a mold cavity receiving mold cavity, which is of a model, a mold frame surrounding it and a cavity close to the model

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, AP B 22 G / 239 069/8
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Side is formed, characterized in that the
Mold cavity is provided with at least one out of the filling level (19) of the molding sand opening connected to the pressure accumulator · nozzle opening (6) and one of these associated closure device (11), which open a pressure build-up of'large 100 bar / s in the mold space
allowed.

14. The device according to item 13 _S characterized in that the nozzle opening (6) is arranged on the mold space closure (5) ο

15. Device according to item 13 or 14 », characterized in that the mold space in the free area of the molding sand area via the nozzle opening (6) with the nozzle memory (10) is directly connected.

16. The device according to item 13, characterized in that the axis of each nozzle opening (6) is arranged in the direction perpendicular to the molding sand surface.

17. The device according to item 13, characterized in that each nozzle opening (6) is designed as a Laval nozzle (20).

18. The device according to item 17 », characterized in that each Laval nozzle (20) is arranged and formed so that the free-jet generated by these approximately on the

Impact entire free sand mold surface.

19. The device according to item 13, characterized in that the mold space in the region of the model (4) provided with outlet openings (15) for the air'is.

y U υ y Ö " ²³ " 2.8.1932

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20. Device according to item 19, characterized by

that outflow openings (18) are also provided in the bottom of particularly deep contours of the model (4).

21. Device according to item 20, characterized in that the mold space via the outflow openings (15, 18) with. provided a vacuum connection.

22. Device according to item 13, characterized in that the Pormraum-AbSchluß (5) as a nozzle opening · (6) having plate is formed.

23. The device according to item 22, characterized in that the nozzle opening (6) as a Plachdüse (7) of large cross section and the closure device dl) as cooperating with the plate large-area poppet valve (12) is formed.

24. Device according to item 17 and 23 _s, characterized in that in the plate at least one Laval nozzle (20) used and the closure device (11) as a poppet valve (12) is formed with the inlet opening (21) of the Laval nozzle (20) in Active compound is.

25 «Device according to item 24, characterized in that two or more Lavalüsen (20) are arranged on the plate at the same height and the closure device (11) of a single, with the inlet openings (21) of all Laval nozzles (20) in operative connection standing poppet valve (12) is formed.

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26. The device according to item 13, characterized in that between the mold space and the pressure accumulator (10) an antechamber (8) is arranged, in which at least the moving parts of the closure device (11) are housed.

27. The device according to item 26, characterized in that the nozzle opening (6) with the closure device (11) is arranged on a lateral boundary wall of the prechamber (8)

28. Device according to item 26 or 27? characterized in that the antechamber (8) is pivotable or displaceable about a vertical axis lying outside the mold space.

29. Device according to item 26, characterized in that the antechamber (8) has a molding sand filling opening which is pressure-tight 'closable,

30. The device according to item 13> characterized in that the mold cavity closure (5, 5 ') forming plate is pressure-tight guided on the inner walls of the mold space and provided with a lifting drive.

o Device according to item 13, characterized in that in a double-sided model and one of a model side associated lower and upper mold space at least the lower Pormraum associated nozzle openings with a compressed air connection (27) for fluidizing the molding sand (25) are provided.

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32. An apparatus for carrying out the Ve.rfah.rena according to one of the points 7 to 12 with a model plate carrier, a mounted molding box, an overlying Füllaufsatz and a closure plate, which together form the Formrauin, and with a containing den.Formstoff filling vessel, characterized in that one or more iii the mold cavity opening, connected to a compressed air source free jet nozzles (44) are provided.

33. Device according to item 32, characterized in that the wall of the free-jet nozzle (44) has openings which can be connected to a vacuum.

34. Apparatus according to item 33 »characterized in that the free-jet nozzle (44) has a double wall and the Ra formed by the walls is provided with a vacuum connection (49),

35. The device according to item 32, characterized in that in the upper region of the Formraunis means for spraying 'liquid on the free molding surface (46) "is arranged.

36. The device according to item 35, characterized by ,, that the free-jet nozzle (44) and the spraying device (45) on the closure plate (38) are arranged »

Device according to point 32 and 36, characterized in that the closure plate (38) with free jet nozzle (44) and

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Spraying device (45) and the molding material-Püllgefaß (37) on a filling attachment (34) passing carriage or carousel are arranged.

38. Device according to item 37, characterized in that on the carriage or carousel further a pressing plate (48) is arranged. · '

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