DD210530A3

DD210530A3 - DEVICE FOR GENERATING PRESSURE PULSES

Info

Publication number: DD210530A3
Application number: DD24582982A
Authority: DD
Inventors: Hasso Hoeber; Heinz Buettner
Original assignee: Giesserei Und Maschinenbau Fer
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1984-06-13
Also published as: CS258022B1; SU1697976A1; BG46490A1; CS833283A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen, vorzugsweise zum Verdichten von Giessereiformstoffen, um vorteilhaft Giessformen herstellen zu koennen. Aufgabe der Erfindung ist es, EINE Vorrichtung zu schaffen, mit der bei einem Ausgangsdruck von 6 bis 10 bar, Druckimpulse erzuegt werden, die durch eine Druckanstiegsgeschwindigkeit von ca. 400bar/s bei einer Druckspitze von ca.3 bar charakterisiert sind. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass im Boden eines Speicherbehaelters eines oder mehrere schnelloeffnende Ventile angeordnet sid, wobei die Ventile aus konzentrischen, auf der Innenseite mit dem Speicherdruck belasteten Hohlzylindern bestehen, die in vorzugsweise kegligen, mit dem speichergehaeuse fest verbundenen Fuehrungen gleiten.The invention relates to a device for generating pressure pulses, preferably for compacting foundry mold materials in order to be able to advantageously produce casting molds. The object of the invention is to provide a device with which at an output pressure of 6 to 10 bar, pressure pulses are generated, which are characterized by a pressure rise rate of about 400 bar / s at a pressure peak of about 3 bar. According to the invention, the object is achieved by arranging one or more snap-action valves in the bottom of a storage container, the valves consisting of concentric hollow cylinders loaded on the inside with the accumulator pressure, which slide in preferably conical guides fixedly connected to the accumulator housing.

Description

Title of the invention Device for generating pressure pulses Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen, vorzugsweise zum Verdichten von Gießereiformstoffen, um vorteilhaft Gießformen herstellen zu können.The invention relates to a device for generating pressure pulses, preferably for compacting foundry mold materials in order to advantageously produce casting molds.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verdichtung der über einer Modellplatte lose geschütteten Formmasse mittels Druckluft bekannt (DE — AS 1961234). Die bekannte Vorrichtung weist einen mit einer Druckgasquelle verbindbaren Speicherraum auf, der über eine im Gehäuseboden vorgesehene Bohrung mit der Formkammer verbindbar ist. Diese Bohrung ist mit einem Plansitzventil verschlossen, und zwischen Ventil und Formstoff ist eine mit Bohrungen versehene Unterplatte angeordnet, auf der ein kegelförmiger, mit der Spitze der Bohrung zugekehrter Vorsprung vorgesehen ist. Es ist bekannt, daß zur Formstoffverdichtung mittels Druckimpulsen diese mit einer Druckspitze von mind. 3bar bei einer Druckanstiegsgeschwindigkeit von ca. 400 bar/s wirken müssen.A method and a device for compressing the molding material loosely poured over a model plate by means of compressed air are known (DE-AS 1961234). The known device has a reservoir which can be connected to a compressed gas source and which can be connected to the mold chamber via a bore provided in the housing bottom. This bore is closed with a flat seat valve, and between the valve and molding material there is a bored sub-plate on which a conical projection facing the point of the bore is provided. It is known that for compression molding by means of pressure pulses they must act with a pressure peak of at least 3 bar at a pressure rise rate of about 400 bar / s.

Mit der bekannten Vorrichtung sind diese Parameter, bedingt durch die relativ kleine Bohrung und die schlechte Öffnungscharakteristik des Ventils und nur durch die sehr hoch gespannte Luft im Speicherraum, in der vorgeschriebenen Menge erzielbar. Die Bereitstellung derartig hochgespannter Luft ist durch den zusätzlichen energetischen, maschinellen und personellen Aufwand sehr kostenintensiv.With the known device these parameters, due to the relatively small bore and the poor opening characteristics of the valve and only by the very high tensioned air in the storage space, in the prescribed amount can be achieved. The provision of such high-tension air is very costly due to the additional energy, mechanical and human resources.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Gasdruckimpulse der erforderlichen Parameter mit Druckluft erzeugt werden können, die aus dem betriebsüblichen Druckluftnetz von 6 bis 10 bar Nenndruck entnommen wird und dadurch der energetische, maschinelle und personelle Aufwand gesenkt werden kann.The aim of the invention is to provide a device by means of which gas pressure pulses of the required parameters can be generated with compressed air, which is taken from the operating compressed air network of 6 to 10 bar nominal pressure and thus the energetic, mechanical and human resources can be reduced.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine aus einem mit einer Druckgasqueile verbindbaren Speicherbehälter bestehende Vorrichtung zu schaffen, in deren Bodenplatte ein bzw. mehrere Ventile angeordnet sind und die bei einem Ausgangsdruck von 6 bis 10 bar solche Gasdruckimpulse erzeugt, die beim Auftreffen auf unverdichteten Formstoff diesen verdichten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das bzw. die Ventile aus auf der Innenseite mit dem Speicherdruck belasteten dünnwandigen Hohlzy.lindern bestehen, die in mit dem Speicherbehälter festverbundenen dünnwandigen Führungen gleiten, wobei die äußeren und inneren Abmessungen der Führungen mit den inneren und äußeren Abmessungen der Hohlzylinder korrespondieren und die äußerste Führung druckdicht mit dem Gehäuse des Speicherbehälters verbunden ist.The object of the invention is to provide a device which can be connected to a compressed gas reservoir consisting of one or more valves in the bottom plate and which generates such gas pressure pulses at an output pressure of 6 to 10 bar which upon impact with uncompressed molding material compacted. According to the invention the object is achieved in that the or the valves consist of loaded on the inside with the accumulator pressure thin-walled Hohlzy.lindern that slide in firmly connected to the storage container thin-walled guides, the outer and inner dimensions of the guides with the inner and outer Dimensions of the hollow cylinder correspond and the outermost guide is pressure-tightly connected to the housing of the storage container.

Mit dieser Anordnung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen geschaffen, die in extrem kurzer Zeit eine große Durchströmfläche freigibt. Durch die Gestaltung der Ventilkörper als auf der Innenseite mit dem Speicherdruck beaufschlagten Hohlzylindern können diese sehr dünnwandig und damit sehr leicht ausgeführt werden, wodurch kurze Öffnungszeiten (Massenbeschleunigung) erzielt werdenWith this arrangement, a device for generating pressure pulses is created, which releases a large flow area in an extremely short time. Due to the design of the valve body as acted upon on the inside with the accumulator pressure hollow cylinders, these can be made very thin-walled and thus very easy, whereby short opening times (mass acceleration) can be achieved

Zweckmäßig kann es sein, daß das Ventil aus nur einem Hohlzylinder sowie einer inneren und einer äußeren Führung Appropriately, it may be that the valve of only a hollow cylinder and an inner and an outer guide

_besteht_ - -' ......._consists_ - -' .......

Vorteilhaft ist es, wenn die Hohlzylinder im Querschnitt kreisringförmig sowie die zugehörigen Führungen gestuft zylindrischkeglig-zylindrisch ausgebildet und zueinander konzentrisch angeordnet sind.It is advantageous if the hollow cylinders in cross-section circular ring and the associated guides stepped cylindrically conical-cylindrical and are arranged concentrically to each other.

Mit einer derartigen Gestaltung wird eine besonders großflächige und strömungsgünstige Durchströmfläche geschaffen. Auch bleibt zu Beginn des Öffnungshubes (geringe Anfangsgeschwindigkeit) der Durchströmquerschnitt zunächst noch geschlossen und wird erst freigegeben, wenn die Unterkante der Hohlzylinder mit höchster Geschwindigkeit die Steuerkante der Führungen passiert. Dadurch wird in extrem kurzer Zeit die gesamte Durchströmfläche freigegeben. Es ist zweckmäßig, wenn für alle Hohlzyiinder ein gemeinsamer Hubantrieb angeordnet ist. Dadurch wird der maschinen-und steuerungstechnische Aufwand gering gehalten.With such a design, a particularly large and streamlined Durchströmfläche is created. Also remains at the beginning of the opening stroke (low initial speed) of the flow cross-section initially still closed and is only released when the lower edge of the hollow cylinder passes at the highest speed the control edge of the guides. As a result, the entire flow area is released in an extremely short time. It is useful if a common lifting drive is arranged for all Hohlzyiinder. As a result, the machine and control engineering effort is kept low.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, daß für jeden Hohlzylinder bzw. für Hohlzylindergruppen ein Hubantrieb angeordnet ist.But it may also be advantageous that a lifting drive is arranged for each hollow cylinder or groups of hollow cylinders.

Zweckmäßig kann es sein, wenn die Hohlzylinder verschieden lang sind und damit die Überdeckungshübe bis zu den Steuerkanten der Führungen verschieden groß sind.It may be expedient if the hollow cylinders are of different lengths and thus the overlapping strokes are different in size up to the control edges of the guides.

Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, den Durchströmquerschnitt partiell zu verschiedenen Zeiten freizugeben, um eine gewünschte unterschiedliche Verdichtungscharakteristik zu erzielen.With such an arrangement, it is possible to partially release the flow area at different times in order to achieve a desired different compression characteristic.

Vorteilhaft kann es sein, daß die äußeren Durchmesser der Führungen in ihrem unteren Bereich einen Vorsprung aufweisen, der bei geschlossenem Ventil mit den Stirnseiten der Hohlzylinder je eine Plansitzdichtung bildet.It may be advantageous that the outer diameter of the guides have in their lower region a projection which forms a plan seat seal with the end faces of the hollow cylinder when the valve is closed.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die Hohlzylinder an ihrem oberen Bereich an der Außenseite einen Bund aufweisen, der bei geschlossenem Ventil mit den oberen Stirnseiten der jeweiligen Führung eine Plansitzdichtung bildet. Durch eine derartige Ausbildung ist die Verwendung unproblematischer Dichtungselemente und ein durch Dichtungskräfte ungehindertes Gleiten der Hohizylinder in den Führungen möglich.It may also be advantageous if the hollow cylinders have at their upper region on the outside a collar, which forms a split seat seal when the valve is closed with the upper end faces of the respective guide. By such a design, the use of unproblematic sealing elements and unhindered by sealing forces sliding of the Hohizylinder in the guides is possible.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:In the accompanying drawing shows:

Fig. 1: Einen Schnitt durch die Vorrichtung bei geschlossenem VentilFig. 1: A section through the device with the valve closed

Fig. 2: Den gleichen Schnitt wie Fig. 1 bei geöffnetem VentilFig. 2: The same section as Fig. 1 with the valve open

Eine Modellplatte 19 und ein Formkasten 20 mit aufgelegtem Füllrahmen 21 sind druckdicht mit der Bodenplatte 2 des Speicherbehälters 1 verbunden. Die Bodenplatte 2 weist eine Kontaktfläche 3 zur dichtenden Auflage auf den Formkasten 20 und vorzugsweise konzentrische kegeiig-kreisringförmige Führungen 4 auf.A model plate 19 and a molding box 20 with applied filling frame 21 are pressure-tightly connected to the bottom plate 2 of the storage container 1. The bottom plate 2 has a contact surface 3 for sealing support on the molding box 20 and preferably concentric kegeiig-annular guides 4.

Der untere Teii der^;: jhrungen 4 ist zylinderförmig gestaltet, wobei der Übergang zwischen zylindrischem und kegligem TeilThe lower part of the ^: 4 years is cylindrical, with the transition between cylindrical and conical part

-2- 245 829 1-2- 245 829 1

die Steuerkante 5 bildet. Zwischen den Führungen 4 sind Hohlzylinder 7 jeweils mit ihren Außenseiten an der benachbarten äußeren und mit ihren Innenseiten an der benachbarten inneren Führung 4 gleitend angeordnet. Bevorzugt weisen die Hohlzylinder 7 an ihrem oberen Teil einen Bund 9 auf und die Führungen 4 an ihrem unteren Teil Vorsprünge 6 auf. Der obere Teil der Führungen 4 und die Vorsprünge 6 sind mit Dichtelementen 26 versehen, die mit den Stirnseiten 8 und den Bünden 9 der Hohlzylinder 7 in deren abgesenkter Stellung je eine Plansitzdichtung bilden. Die Hohlzylinder 7 sind mittels einer Traverse 17 an einem Hubantrieb 10 befestigt, der wiederum am Gehäuse des Speicherbehälters 1 befestigt ist. Der Hubantrieb 10 besteht aus einem Zylinder 11, in dem ein Kolben 15 gleitet. Der Kolben 15 ist über eine Kolbenstange 16 mit der Traverse 17 verbunden.forms the control edge 5. Between the guides 4 hollow cylinder 7 are each slidably disposed with their outer sides on the adjacent outer and with their inner sides on the adjacent inner guide 4. Preferably, the hollow cylinder 7 at its upper part a collar 9 and the guides 4 at its lower part projections 6. The upper part of the guides 4 and the projections 6 are provided with sealing elements 26, which form with the end faces 8 and the collars 9 of the hollow cylinder 7 in the lowered position each a flat seat seal. The hollow cylinder 7 are fixed by means of a crossbar 17 to a lifting drive 10, which in turn is attached to the housing of the storage container 1. The lifting drive 10 consists of a cylinder 11 in which a piston 15 slides. The piston 15 is connected via a piston rod 16 with the crossbar 17.

Die Durchtrittsbohrung 12im Boden des Zylinders 11 weist einen mit einer Dichtung 14 versehenen Vorsprung 13auf, wobei der Durchmesser der Durchtrittsbohrung 12 bedeutend größer ist als der Durchmesser der Kolbenstange 16. An der der Durchtrittsbohrung 12 gegenüberliegenden Seite des Zylinders 11 ist eine Kolbenbremseinrichtung 22 angeordnet. Der Zylinderraum zwischen Kolben 15 und Kolbenbremseinrichtung 22 ist als Beaufschlagungsraum 18 gekennzeichnet. In den Beaufschlagungsraum 18 mündet eine Steuerleitung 23 und in den Speicherraum 25 eine Druckluftleitung 24 für das Arbeitsgas. Mit dem unteren Teil des Zylinders 11 ist weiterhin ein Ventil 27 verbunden, mit dem Arbeitsgas aus dem Speicherraum 25 unter den Kolben 15 geleitet werden kann.The through-bore 12 in the bottom of the cylinder 11 has a projection 13 provided with a seal 14, the diameter of the through-bore 12 being significantly larger than the diameter of the piston rod 16. On the side of the cylinder 11 opposite the through-bore 12, a piston brake device 22 is arranged. The cylinder space between the piston 15 and the piston brake device 22 is characterized as an admission chamber 18. In the Beaufschlagungsraum 18 opens a control line 23 and in the storage space 25, a compressed air line 24 for the working gas. With the lower part of the cylinder 11, a valve 27 is further connected to the working gas from the storage space 25 can be passed under the piston 15.

The operation of the device is as follows:

In Ausgangsstellung sei die Modellplatte 19, der Füllrahmen 21, der Formkasten 20 mit der Kontaktfläche 3 des Speicherbehälters 1 druckdicht verbunden. Im Formkasten 20 und Füllrahmen 21 befinde sich lose auf das Modell geschütteter Formstoff. Über die Steuerleitung 23 wird der Beaufschlagungsraum 18 gefüllt, wodurch der Kolben 15 auf der Dichtung 14 anliegt und die Hohlzylinder 7 in ihre untere Stellung gelangen, in der sie mittels der Dichtelemente 26 den Speicherraum 25 von der Formkammer dichtend abschließen. Nachfolgend wird über die Druckluftleitung 24 der Speicherraum 25 mit Arbeitsgas bis zum üblichen Netzdruck von 6... 10bar gefüllt.In the initial position, the model plate 19, the filling frame 21, the molding box 20 with the contact surface 3 of the storage container 1 is pressure-tight manner. In the molding box 20 and filling frame 21 are loosely molded on the model molding material. Via the control line 23 of the loading chamber 18 is filled, whereby the piston 15 rests on the seal 14 and the hollow cylinder 7 reach their lower position in which they seal the storage space 25 by means of the sealing elements 26 of the mold chamber sealing. Subsequently, the storage space 25 is filled with working gas to the usual network pressure of 6 ... 10bar via the compressed air line 24.

Bedingt durch den geringen kreisringförmigen Querschnitt des extrem dünnwandigen ausführbaren Hohlzylinders 7 wirkt nur eine geringe Kraft in Schließrichtung. Die Fläche der Durchtrittsbohrung 12 ist etwas kleiner bemessen als die Summe der Hohlzylinderquerschnitte, so daß bei der folgenden Entlüftung des Beaufschlagungsraumes 18 über die Steuerleitung 23 die Hohlzylinder 7 weiterhin in ihrer unteren Stellung verharren. Jetzt wird das Ventil 27 geöffnet und der Kolben 15 schlagartig hach oben bewegt, bis er gegen die Kolbenbremseinrichtung 22 schlägt. Damit gelangen auch die Hohlzylinder 7 in ihre obere Stellung, wobei das Arbeitsgas zwischen den Führungen 4 hindurch impulsartig auf den Formstoff einwirkt und diesen dadurch verdichtet. Nachfolgend wird der Kolben 15 über die Steuerleitung 23 beaufschlagt, so daß die Hohlzylinder 7 wieder in ihre untere Stellung gelangen. Danach wird das Ventil 27 geschlossen, und es kann das erneute Füllen des Speicherraumes 25 erfoigen. In diesem Zeitraum erfolgt der Abtransport der fertigen Form und der erneute Zusammenbau zur Ausgangsstellung.Due to the small circular cross-section of the extremely thin-walled executable hollow cylinder 7 only a small force acts in the closing direction. The surface of the passage bore 12 is dimensioned somewhat smaller than the sum of the hollow cylinder cross-sections, so that in the subsequent venting of the Beaufschlagungsraumes 18 via the control line 23, the hollow cylinder 7 continue to remain in its lower position. Now the valve 27 is opened and the piston 15 suddenly abruptly moved up until it hits the piston brake device 22. This will also bring the hollow cylinder 7 in its upper position, the working gas between the guides 4 pulse-like acts on the molding material and thereby compacted. Subsequently, the piston 15 is acted upon via the control line 23, so that the hollow cylinder 7 return to its lower position. Thereafter, the valve 27 is closed, and it can erfoigen the refilling of the storage space 25. In this period, the removal of the finished form and the reassembly takes place to the starting position.

Claims

- 3 - 245 829 1

claim

1. A device for generating pressure pulses, consisting of a connectable to a Druckgasqueile storage container, in the bottom plate a fast-opening valve is arranged, characterized in that the valve consists of loaded on the inside with the accumulator pressure thin-walled hollow cylinders, which firmly connected to the storage container sliding thin-walled guides, wherein the outer and inner dimensions of the guides correspond to the inner and outer dimensions of the hollow cylinder and the outermost guide is pressure-tight manner connected to the housing of the storage container.

2. Device according to item 1, characterized in that the valve has only one hollow cylinder and an inner and outer guide.

3. Device according to item 1 and 2, characterized in that the hollow cylinder in cross-section annular and the associated guides stepped cylindrical-keglig-cylindrical and are arranged concentrically to each other.

4. Device according to item 1 to 3, characterized in that a common lifting drive is arranged for all hollow cylinders.

5. The device according to item 1, characterized in that a lifting drive is arranged for each hollow cylinder or for hollow cylinder groups.

6. Device according to item 1 to 5, characterized in that the hollow cylinders are different lengths and thus the Überdeckungshübe are different sizes up to the control edges of the guides.

7. The device according to item 1 to 6, characterized in that the outer diameter of the guides have in their lower region a projection which forms with the valve closed with the end faces of the hollow cylinder depending on a flat seat seal.

8. The device according to item 1 to 7, characterized in that the hollow cylinder at its upper portion on the outside have a collar which forms a split seat seal when the valve is closed with the upper end faces of the respective guide.

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