DD208311A5 - Verfahren zur Herstellung von Abformungen mit Formsand oder einem sonstigen verformbaren Gemisch aus Grundstoffteilchen - Google Patents

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung von Abformungen mittels Formsand oder einem sonstigen verformbaren Gemisch aus Grundstoffteilchen, Bindemittel, Wasser und gegebenenfalls Zusatzstoffen mittels eines Druckstosses liegt,besteht die Aufgabe darin,einen Bereich des Druckverlaufes auszuwaehlen, innerhalb dessen eine optimale Verdichtung des verformbaren Gemisches sichergestellt ist. Erfindungsgemaess ist nunmehr vorgesehen, dass der Druckaufbau unter Anwendung eines Druckanstiegsgradienten dp/dt von mindestens 50 ata/s erfolgt, der Minimaldruck bei mindestens 2 ata,waehrend mindestens 0,01 Sekunden gehalten wird und der Druckabbau sodann unter Anwendung eines Druckabfallgradienten &dp/dt von 1,5 bis 3,0 ata/s durchgefuehrt wird.

Description

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ü D / 1 (j 4 - 1 - 61 739 27

Berlin, 02.12*1333

Verfahren, zur Herstellung von Ab formung en mit ii'onnsand oder einem sonstigen Gemisch aus Grundstoffteilchen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Abformungen mit Formsand oder einem sonstiger, verformbaren Gemisch aus Grundstoffteilchen, Bindemitteln. Wasser und gegebenenfalls Zusatzstoffen mittels eines Druckstcßes in einem geschlossenen Haus«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bs sind eine Seihe von Verfahren bekannt, welche die Herstellung von Pormkörpem mittels eines Drucksto3es bewerkstelligen. Dabei wird durch eine Explosion über einem verformbaren Gemisch, ζ*. B. Formsand, ein Gasdruck aufgebaut und anschließend wieder abgebaut (s. s. 3, US-PS 3 170 202, D3-0S ?. 349 340, BE-OS 1 961 234)»

Ziel dor Erfindung ist die Bereitstellung ein zur 'ffirt schaftlicheren Hersteilung von Abfonuungen ml τ F sand oder einem sonstigen Gemisch aus Grundstcffteilchen

.egung des Wesens der ^rfiniung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bereich des

^ , ρ» <-, rf _Λ. _; AP B 22 G/245 710

£•4 0 / ! U 4 ~ ² - ^β1 739 27

Druckverlaufs auszuwählen, innerhalb dessen eine optimale Verdichtung des verformbaren Gemisches sichergestellt ist. Die Erfindung soll dabei eine hohe, reproduzierbare Pestigkeit der Pormen gewährleisten und eine Vorverdichtung oder ITachverdichtung des lOrmsandes bziy, des eingesetzten Gemisches erübrigen« Dieser Bereich ist erfindungsgemäß nunmehr dadurch gekennzeichnet, daß man das verformbare Gemisch unter Anwendung eines Druckanstiegsgradienten §? von mindestens 50 ata/s einem Gasdruck von mindestens 2 ata aussetzt, diesen Minimaldruck während mindestens 0,01 Sekunden aufrechterhält und innerhalb von mindestens 0,2 Sekunden, seit Beginn des Druckanstiegs, auf Normaldruck abbaut.

!Jach oben hin ist dem Druckanstiegsgradienten theoretisch keine Grenze gesetzt.

Zahlreiche Versuche ergaben, daß ein Druckanstiegsgradient von ca* 600 ata/Sekunde ein Wert ist, welcher sowohl für die Härte· dar Sandformen als auch von der Wahl des Druckmediums her eine sinnvolle Grenze darstellt.

Der erzeugte Druckstoß soll mit geringem Snddruck als Massenstrom durch Veränderung der Luftmenge pro Zeiteinheit auf die Sandoberflache gebracht und anschließend auf üTc-rmaldruck gebracht 7/erden*

Sin Druckmaximum von 4 bis 5,5 ata im Verbrennungsraum stellt ein Optimum zwischen erwünschten Pestigkeitswerten der Sandformen und dem Dichtungsaufwand der Verbrennungskammer dar·

Bezüglich des Druckabbaus sind zwei gegenläufige Phänomene

_η AP B 22 C/245 710 4

θ/!υ 4 -3- 61 739 27

θ/!υ 4 -

abzuwägen. Einerseits soll der Druckabfall nicht zu schnell erfolgen, da sonst Hisse in der Porm entstehen, andererseits soll aber auch nicht zu viel Zeit dafür verbraucht werden, da sonst die Taktseiten der Formerζeugung zu lang werden* Sine obere Grenze wurde mit etwa 2 ata/Sekunde ermittelt, bis zu der rißfreie Sandformen mit sauberer Oberfläche herstellbar sind.»

Vorzugsweise wird der Gasdruck während mindestens 0,03, vorzugsweise 0,05 Sekunden aufrechterhalten und innerhalb von mindestens 0,5 Sekunden, vorzugsweise 1,5 Sekunden abgebaut· Im fiahmen der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druckabbau unter Anwendung eines Druckabfallgradianten —^r von 1,r> bis 3,0 ata/s durchgeführt wird*

Bei des beschriebenen Verfahren werden vier Parameter eingestellt, die sich jeweils für sich allein einstellen lassen und zueinander in ganz bestimmter Beziehung zwecks Erreichung eines optimalen Ergebnisses stehen. Hieraus ergeben sich Druckverläufe, wie solche bei unterschiedlichen Parametern in der beiliegenden Fig« 1 zusammengefaßt sind«

Im Bahmen der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Druckanstieg durch Komprimieren eines Gases erfolgt oder daß der Druckanstieg aus der exothermen Reaktion eines explosiven Gasgemisches gebildet wird.

Das beschriebene Verfahren findet vorzugsweise Anwendung zur präzisen Abformung von Modellen, wobei die ermittelten Optimalwerie so eingestellt und kombiniert werden, daß auf der

_Λ , _r - , ^. . AP B 22 C/245 710 4

£ -4 5 ,/ 1 O 4 - 4 - 61 739 27

ρ Modelloberflache vorzugsweise ein Druck von SO bis 180 U/cm entsteht·

Ebenfalls ist es im Sinne der Erfindung, wenn das Gemisch

dO

unter Anwendung eines Druckanstiegsgradienten -jr von mindestens 95 ata/s einem Gasdruck ρ > 3 ata ausgesetzt wird, dieser Druck während mindestens 0,01 Sekunden aufrechterhalten und innerhalb von mindestens 0,2 Sekunden, seit Beginn des Druckanstiegs, auf Normaldruck abgebaut wird.

Die derart ermittelten Grenzwerte für den Druckanstieg, für den Maximalwert und für den Druckabbau geben Werte für einen optimalen Betrieb einer Sandverdichtungsanlage an*

Claims (10)

1· Verfahren zum Herstellen von Abformungen mit Formsand oder einem sonstigen verformbaren Gemisch aus Grundstoff teilchen, Bindemittel, Wasser und gegebenenfalls Zusatzstoffen mittels eines Druckstoßes in einem geschlossenen Raum, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckstoß

«mit einem Druckgradient 4?· von wenigstens 50 bar/s erzeugt und

• an der Oberfläche des zu verformenden Gemisches auf einen Druck von mindestens ρ = 2 ata gebracht,

»> mindestens 0,01 s aufrechterhalten, und

♦ innerhalb von zumindest 0,2 s, ab Beginn des Druckanstieges gerechnet, auf Normaldruck abgebaut wird*

~ 1 Λ , ^{ΑΡ Β 22 C/245 710 4}

0 I U 4

0 / I U 4 - 5 - 61 739 27

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von 40 bis 240 ϊΤ/crn ,vorzugsweise von 80 bis 130 H/cm

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckanstiegsgradient maximal 2000 ata/s, vorzugsweise♦ 153 bis 610 ata/s beträgt*

3· Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Druck ρ maximal 7 ata, vorzugsweise 4 bis 5>5 ata, beträgt*

4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Gasdruck während mindestens 0,03, vorzugsweise 0,05 Sekunden aufrechterhalten wird.

AP B 22 C/245 710 4 4 D / I U 4 - 6 - 61 739 27

5· Verfahren nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch., daß der Gasdruck innerhalb τοπ mindestens 0,5 Sekunden, vorzugsweise 1,5 Sekunden,, abgebaut wird.

6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckabbau unter Anwendung eines Bruckabfallgradienten ⁼^ von 1,5 bis 3,0 ata/s, durchgeführt wird·

7- Verfahren nach Punkt 1 bis6, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckanstieg durch Komprimieren eines Gases erfolgt·

8·- Verfahren nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch., daß der Druckanstieg aus der exothermen Reaktion eines explosiven Gasgemisches gebildet wird·

9. Verfahren nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckanstiegsgradient so eingestellt wird, daß sich auf der Modelloberfläche ein Maximaldruck von 40 bis
ausbildet·

10· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Gemisch unter Anwendung eines Druckanstiegsgradienten 15 von mindestens 95 ata/s einem Gasdruck ρ > 3 ata ausgesetzt wird, dieser Druck während mindestens 0,01 Sekunden aufrechterhalten und innerhalb von mindestens 0,2 Sekunden, seit Beginn des Druckanstiegs, auf iJoraal· druck abgebaut wird·

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