DD210388A3 - DEVICE FOR COMPRESSING SINGLE MIXTURES, PREFERABLY CASTING FACILITIES - Google Patents
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- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von koernigen Gemischen nach dem sogenannten Impulsverfahren, vorzugsweise zur Herstellung von Giessereiformen. Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die mit einer leicht verfuegbaren Energieform und hoher Arbeitsproduktivitaet und mit geringem Energiebedarf arbeitet, ohne die Umwelt durch Laerm und/oder Vibration zu belaestigen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach dem sogenannten Impulsverfahren arbeitende Vorrichtung zu schaffen, bei deren Ventilen die Zeit zur Freigabe des vollen Durchstroemquerschnittes extrem klein ist,die einen kleinvolumigen Impulsraum aufweist u.bei der eine auch teilweise Auskolbung der Formstoffoberflaeche vermieden wird.Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch gekennzeichnet,dass das Ventil als Kolbenlaengsschieberventil ausgebildet ist,das einen Ueberdeckungshub "S" aufweist, welcher so gross ist wie der notwendige Weg zur Beschleunigung des Kolbens aus der Ruhelage bis zur Oeffnungsgeschwindigkeit.The invention relates to a device for compacting koernigen mixtures according to the so-called pulse method, preferably for the production of foundry molds. The aim of the invention is a device that works with an easily available form of energy and high Arbeitsproduktivitaet and low energy consumption, without damaging the environment by noise and / or vibration. The object of the invention is to provide a device operating according to the so-called pulse method in whose valves the time to release the full Durchstroemquerschnittes is extremely small, which has a small volume pulse space u.bei a partially Auskolbung the Formstoffoberflaeche is avoided.Erfindungsgemaess is the task is characterized in that the valve is designed as Kolbenlaengsschieberventil having a Ueberdeckungshub "S", which is as large as the necessary way to accelerate the piston from the rest position to the opening speed.
Description
Vorrichtung zur Verdichtung von körnigen Gemischen, vorzugsweise GießereiforrastoffenApparatus for compacting granular mixtures, preferably foundry solids
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Geraischen nach dem sogenannten Impulsverfahren, vorzugsweise zur Herstellung von GieSereiforraen.The invention relates to a device for compacting granular Geraischen by the so-called pulse method, preferably for the production of GieSereiforraen.
Es ist eine Vorrichtung zum Verdienten von Foriistoff durch Einwirkung eines unter Druck stehenden Gases auf den lose geschütteten Formstoff bekannt, bei dem das unter Oberdruck stehende Gas bei seiner Entspannung mittels einer Oberschalldüse in einer Richtung auf bis zu Oberschallgeschwindigkeit beschleunigt wird, wobei die Richtung senkrecht zur Oberfläche des zu verdichteten Formstoffes steht ( DE-OS 31 05 350 ).It is a device for the well-deserved Foriistoff by the action of a pressurized gas on the loose poured molding material known in which the gas under pressure is accelerated when it is expanded by means of an Oberschalldüse in one direction up to Oberschallgeschwindigkeit, the direction perpendicular to Surface of the molded material to be compacted (DE-OS 31 05 350).
Diese Vorrichtung birgt den Nachteil in sich, daß die Gestaltung der Oberschalldüse notwendigerweise ein großes Zusatzvolumen schafft und damit das unter Oberdruck stehende Gas auf einen relativ niedrigen .Vert expandiert wodurch der Wirkungsgrad verschlechtert wird. Es hat sicn gezeigt, daß für den Verdichtungseffekt dis Öffnungszeit der die Gasdurchtrittsöffnungen verschli33enden Ventile wesentlichen Einfluß hat. Die Öffnungszeit der Ventile bzw. des Ventils kann bei dieser Vorrichtung nicht befriedigen. .Weiterhin trifft durch das rechtwinklige Auftreffen der Gasströmung unter jeder Oberschalldüse eineThis device has the disadvantage that the design of the Oberschalldüse necessarily creates a large additional volume and thus the under-pressurized gas expands to a relatively low .Vert whereby the efficiency is deteriorated. It has been shown that for the compression effect dis opening time of the gas passage openings verschli33enden valves has a significant influence. The opening time of the valves or of the valve can not be satisfied with this device. Furthermore, by the right-angled impingement of the gas flow under each upper sonic nozzle, one hits
Auskolkung der Formstoffoberfläche auf, die nachträglich wieder begradigt werden muß.Auskolkung the molding material surface, which must be subsequently corrected again.
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die mit einer leicht verfügbaren Energieform und hoher Arbeitsproduktivität bei geringem Energiebedarf arbeitet, ohne die Umwelt durch Lärm und/oder Vibration zu belästigen und bei der kostengünstige Formstoffe sowie einfache Formkästen verwendet werden können.The aim of the invention is a device that works with a readily available form of energy and high labor productivity with low energy consumption, without disturbing the environment by noise and / or vibration and can be used in the low-cost molding materials and simple molding boxes.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach dem sogenannten Impulsverfahren arbeitende Vorrichtung zu schaffen, bei deren Ventilen die Zeit zur Freigabe des vollen Durchströmquerschnitts extrem klein ist, die einen kleinvolumigen Impulsraum aufweist und bei der eine auch teilweise Auskolkung der Formstoffober fläche vermieden wird.The object of the invention is to provide a device operating according to the so-called impulse method, in whose valves the time to release the full flow area is extremely small, which has a small volume pulse space and in which a partially Auskolkung the Formstoffober surface is avoided.
Dazu wird eine Vorrichtung verwendet, bei der über einem mit körnigera Gemisch gefüllten und auf einer Modellplatte abgesetzten Formkasten ein Impulsraum angeordnet ist, der von einem Speicherraum mittels Ventilen getrennt ist, bei der über dem Speicherraum durch eine Trennwand abgegrenzt ein Beaufschlagungsraum angeordnet ist und bei der eine mir dem Ventil verbundene Kolbenstange den Speicherraum durchdringend mit einem im Beaufschlagungsraum befindlichen Steuerkolben verbunden ist.For this purpose, a device is used in which arranged above a filled with körnigera mixture and deposited on a model plate molding chamber, which is separated from a storage space by means of valves, in which above the storage space delimited by a partition a Beaufschlagungsraum is arranged and in the a valve rod connected to the valve, the storage space is penetratingly connected to a located in the loading space control piston.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventil als Kolbenlängsschisberventil ausgebildet ist, das einen uberdeckungshub "S" aufweist, welcher so groß ist wie der notwendige <Veg zur Beschleunigung des Ventil'.colbens aus der Ruhelage bis zur Öffnungsgeschwindigkeit und daß der Steuerkolben mit der Trennwand durch zwei konzentrischAccording to the invention the object is achieved in that the valve is designed as Kolbenlängsschisberventil having a uberdeckungshub "S", which is as large as the necessary <Veg for accelerating the Ventil'.colbens from the rest position to the opening speed and that the control piston with the partition through two concentric
angeordnete Dichtungen korrespondiert, wobei zwischen den konzentrischen Dichtungen eine erste Steuerleitung mündet und über dem Steuerkolben eine zweite Steuerleitung mündet.arranged seals corresponds, wherein between the concentric seals, a first control line opens and above the control piston, a second control line opens.
Vorteilhaft ist es, wenn der Steuerkolben einen zylindrischen Vorsprung aufweist, der mit einem ihm entsprechenden Hohlraum im Deckel des Beaufschlagungsraumes korrespondiert.It is advantageous if the control piston has a cylindrical projection which corresponds to a corresponding cavity in the lid of the loading space.
Zweckmäßig kann es sein, wenn eine Speicherkammer mit mehreren Ventilen oder mehrere Speicherkammern mit je einem oder mehreren Ventilen angeordnet sind.It may be expedient if a storage chamber having a plurality of valves or a plurality of storage chambers each having one or more valves is arranged.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Oie zugehörige Zeichnung zeigt :The accompanying drawing shows:
Fig. 1: Einen Schnitt durch die VorrichtungFig. 1: A section through the device
Eine Modellplatte 1 und ein Formkasten 2 mit aufgelegtem FQllrahmen 17 sind druckdicht mit einem Gehäuse 18 verbunden. Das Gehäuse 13 beinhaltet eine Speicherkammer 9 und den Be'aufschlagungsraum 10. Die Speicherkammer Э ist von dem über dem Formstoff befindlichen Impulsraum 3 durch das Ventil 5 getrennt. Der Formstoff füllt vor dem Verdichten den Formkasten 2 und den Füllrahraen 17 aus. Im Impulsraum sind Luftleiteinrichtungen 4 zur gleichmäßigen Verteilung der impulsartigen Druckwelle angeordnet. Das Ventil 5 ist in geschlossenem Zustand durch den Oberdeckungshub "S" des Kolbens 6 zur Dichtkante 19 des Ventilsitzes gekennzeichnet .A model plate 1 and a molding box 2 with an attached FQllrahmen 17 are pressure-tight manner with a housing 18. The housing 13 includes a storage chamber 9 and the Be'aufschlagungsraum 10. The storage chamber Э is separated from the located above the molding material pulse space 3 through the valve 5. The molding material fills the molding box 2 and the Füllrahraen 17 before compacting. In the momentum space louvers 4 are arranged for uniform distribution of the pulse-like pressure wave. The valve 5 is characterized in the closed state by the Oberdeckungshub "S" of the piston 6 to the sealing edge 19 of the valve seat.
Der Kolben 6 ist durch die Kolbenstange 7 mit dem im Beaufschlagungsraum 10 befindlichen Steuerkolben 3 starr verbunden Zwischen Speicherkammer 9 und Beaufschlagungsraum 10 ist eine Trennwand 11 angeordnet. In der Trennwand 11 ist eine ringförmige mit dem Steuerkolben 8 korrespondierende Dichtung 12 angeordnet, deren Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser des Kolbens 6.The piston 6 is rigidly connected by the piston rod 7 with the control piston 3 located in the admission chamber 10. Between the storage chamber 9 and the admission chamber 10, a partition wall 11 is arranged. In the partition wall 11 an annular seal 8 corresponding to the control piston 8 is arranged, the diameter of which is smaller than the diameter of the piston 6.
Auf einem größeren Durchmesser, konzentrisch zur Dichtung ist eine weiter« Dichtung 12 am Steuerkolben 8 angeordnet. Zwischen den konzentrisch angeordneten Dichtungen 12 mündet eine erste Steuerleitung 13, die durch die Trennwand 11 geführt ist. Der Steuerkolben 8 weist eine zylindrischen Vorsprung 15 auf, der mit einem ihm maSlich entsprechenden zylindrischen Hohlraum 16 im Deckel des Beaufschlagungsraumes 10 korrespondiert.On a larger diameter, concentric with the seal, a further seal 12 is arranged on the control piston 8. Between the concentrically arranged seals 12 opens a first control line 13, which is guided through the partition wall 11. The control piston 8 has a cylindrical projection 15 which corresponds to a cylindrical cavity 16 corresponding to it in the cover of the loading space 10.
Sine zweite Steuerleitung 14 mündet einmal in den Beaufschlagungsraum 10 und ein über ein Drosselventil 20 geführter Abzweig mündet in den zylindrischen Hohlraum In der Speicherkammer Э mündet eine gesteuerte Zuleitung für das Arbeitsgas.Sine second control line 14 opens once in the admission chamber 10 and a guided via a throttle valve 20 branch opens into the cylindrical cavity in the storage chamber Э opens a controlled supply line for the working gas.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:The operation of the device is as follows:
Ober die zweite Steuerleitung 14 wird der Beaufschlagungsraura 10 mit Druckluft gefüllt, so daß der Steuerkolben 3 an der Trennwand 11 anliegt und mittels der inneren Dichtung 12 die Speicherkammer Э nach oben verschließt, gleichzeitig wird mittels der Kolbenstange 7 der Kolben 5 um den Hub "S" über die Dichtkante 19 hinaus nach unten verschoben. Nachfolgend wird über die Zuleitung 21 die Speicherkammer 3 mit Arbeitsgas gefüllt und der Beaufschlagungsraum 10 entlüftet.Upper the second control line 14 of the Beaufschlagungsraura 10 is filled with compressed air, so that the control piston 3 rests against the partition wall 11 and by means of the inner seal 12, the storage chamber Э closes up, at the same time by means of the piston rod 7, the piston 5 to the stroke "S. "moved beyond the sealing edge 19 down. Subsequently, the storage chamber 3 is filled with working gas via the supply line 21 and the admission chamber 10 is vented.
Aufgrund der Ourchmesserdifferenz zwischen Kolben 6 und innerer Dichtung 12 bleibt das Ventil 5 durch die Wirkung des Arbeitsgases geschlossen. Nach erfolgter Entlüftung des Beaufschlagungsraumes 10 wird über die erste Steuerleitung 13 die Fläche zwischen den konzentrischen Dichtungen* 12 beaufschlagt. Nach einem geringen Hub wird die inneren Dichtung 12 wirkungslos, das Arbeitsgas wirkt schlagartig auf dis gesamt untere Fläche des Steuerkolbens ein und beschleunigt ihn auf eine hohe Geschwindigksit. Diese hohe Geschwindigkeit ist die Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils 5.Due to the Ourchmesserdifferenz between the piston 6 and inner seal 12, the valve 5 is closed by the action of the working gas. After venting the Beaufschlagungsraumes 10 is applied via the first control line 13, the area between the concentric seals * 12. After a small stroke, the inner seal 12 is ineffective, the working gas acts abruptly on dis entire lower surface of the control piston and accelerates it to a high Geschwindigksit. This high speed is the opening speed of the valve 5.
Da während dar Beschleunigungsphase des Kolbens 6, die über den Hub "S" erfolgt, das Ventil 5 vorerst noch geschlossen bleibt, erfolgt in einer extrem kurzen Zeit die Freigabe des vollen Durchflußquerschnittes des Ventiles 5 während des restlichen Hubes, zumal sich die öffnungsgeschwindigkeit nach dem Durchlaufen des Hub "S" noch weiter erhöht, da das Arbeitsgas dann auf die untere Seite des Kolbens 6 einwirkt und dadurch auf den Kolben 6 eine weitere Kraft nach oben ausgeübt wird.Since during the acceleration phase of the piston 6, which takes place via the stroke "S", the valve 5 remains closed for the time being, in an extremely short time the release of the full flow area of the valve 5 during the rest of the stroke, especially as the opening speed after the Passing through the stroke "S" even further increased, since the working gas then acts on the lower side of the piston 6 and thereby a further force is exerted on the piston 6 upwards.
Das Arbeitsgas expandiert nun irapulsartig in den Irapulsraum 3, dabei wird mittels der Luftleiteinrichtung 4 eine strömungsgünstige Leitwirkung auf den Gasstrom ausgeübt, so daß die Druckwelle gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des zu verdichtenden Gemisches auftrifft.The working gas now expands irapulsartig in the Irapulsraum 3, while a flow-favorable guiding action is exerted on the gas stream by means of the louver 4, so that the pressure wave impinges uniformly on the entire surface of the mixture to be compressed.
Dabei bewirkt das geringe freie Gasvolumen des Impulsraumes 3 einen nur geringen Druckabfall aufgrund der Expansion.The small free gas volume of the pulse space 3 causes only a small pressure drop due to the expansion.
Durch die extrem schnelle Freigabe des vollen Durchflußquerschnitts wirkt ein solcher Druckimpuls auf den Formstoff, daß dieser mit der gewünschten Qualität verdichtet wird.Due to the extremely fast release of the full flow cross section, such a pressure pulse acts on the molding material, that this is compacted with the desired quality.
Mittels des zylindrischen Vorsprungs 15 am Steuerkolben und dem ihm entsprechenden Hohlraum 16 wird ein geräuscharmes Abbremsen der gesaraten bewegten Ventilteile bewirkt.By means of the cylindrical projection 15 on the control piston and the corresponding cavity 16, a low-noise deceleration of the gesaraten moving valve parts is effected.
Danach wird durch die zweite Steuerleitung 14 der Beaufschlagungsraum 10 mit Druckluft gefüllt, so daß das Ventil 5 geschlossen wird. Dabei verbleibt in der Speicherkammer der sich nach der Expansion einstellende Restdruck erhalten, so daß nur bis zum Arbeitsdruck Arbeitsgas durch dia Zuleitung 21 aufgefüllt werden muß.Thereafter, the admission space 10 is filled with compressed air by the second control line 14, so that the valve 5 is closed. In this case, remaining in the storage chamber which adjusts itself after the expansion residual pressure, so that only up to the working pressure working gas must be filled by dia supply line 21.
Nach dem Schließen des Ventils 5 wird der I.upulsraum 3 entlüftet, durch nicht dargestellte Mittel werden Modellplatts Formkasten 2 und Füllrahmen 17 getrennt, sowie ein neuer Formkasten 2 mit Modellplatte 1 und Füllrahmen 17 zusammengefügt, mit Formstoff gefüllt und mit der Vorrichtung in Verbindung gebracht.After closing the valve 5, the I.upulsraum 3 is vented, by means not shown Modellplatts mold box 2 and filling frame 17 are separated, and a new molding box 2 with model plate 1 and filling frame 17 assembled, filled with molding material and associated with the device ,
Claims (3)
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