DD211925A3 - Anlage zur herstellung keramischer maskenformen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung keramischer Maskenformen fuer die Feingiesstechnik. Sie bezweckt, den Flaechenbedarf derartiger Anlagen sowie den apparativenAufwand bei der Herstellung keramischer Maskenformen zu verringern und stellt sich die Aufgabe, eine Anlage mit nur wenigen Tauch-, Besandungs- und Trockenstationen zu schaffen, deren Anzahl von d. Zahl d. zur Bildung einer Maskenform erforderlichen Ueberzugsschichten unabhaengig ist, und d. die Trocknung d. einzelnen Ueberzugsschichten mit Trocknungsluft unterschiedlicher Qualitaet gestattet. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass zwei Trockenstationen in Form von Trockenkanaelen mit einem Abstand uebereinander angeordnet sind, dass diesen ein gemeinsamer sie verbindender zweietagiger Endlosfoerderer zugeordnet ist u. dass eingangs des unteren Trockenkanales eine Tauch- und eine Besandungsstation fuer d. erste Ueberzugsschicht und ausgangs des unteren Trockenkanals eine Tauch- und eine Besandungsstation fuer alle uebrigen Ueberzugsschichten vorgesehen sind.

Description

Titel der Erfindung

Anlage zur Herstellung keramischer Maskenformen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von keramischen Maskenformen für die Feingießtechnik und betrifft eine Anlage zur Herstellung keramischer Maskenformen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Keramische Maskenformen für das Feingießverfahren werden in bekannter Weise dadurch hergestellt, daß auf ausschmelzbaren Modellen oder auf zu einem Gießsystem zusammengesetzten Modelltrauben durch Tauchen in eine Bindersuspension, Besanden des aufgebrachten Suspensionsfilms mit körnigen feuerfesten Teilchen und nachfolgendem Trocknen mehrere derartiger Überzugsschichten aufgebracht werden, bis eine Form von hinreichender Dicke gebildet ist, die nach Ausschmelzen des Modellwerkstoffes zur gebrauchsfertigen Form gebrannt wird.

Für die Herstellung keramischer Maskenformen sind zwei Typen von Anlagen bekannt. Vertreter des ersten, sogenannten Karusselltyps sind in den US-Patentschriften 3278998,3429358 und 3602288 beschrieben. Diese Anlagen sind ausschließlich für eine Aushärtung der einzelnen Überzugsschichten auf chemischem Wege vorgesehen. Die Hersteilung von Keramikformen ohne Zwischentrocknung führt aber zu einer ungenügenden Qualität der Keramikformen, insbesondere zu geringen Formfestigkeiten. Eine anschließende Nachtrocknung der Form kann diesen Mangel nicht beheben. Anlagen des zweiten Typs sind in den US-PS 2932864 und 3850 224 sowie in der DE-OS 2735395 beschrieben. Sie bestehen aus einer der Anzahl der Überzugsschichten entsprechenden Anzahl U-förmiger Trockentunnel mit je einem am freien Ende • offenen Einlaß- und je einem analogen Ausiaßteil sowie einem das Einlaß- und Auslaßteil verbindenden Zentralteil, aus einer oberhalb der Trockentunnel schleifenförmig verlaufen endlosen Fördervorrichtung für die Keramikformen und aus Luftkonditionier- und Versorgungseinrichtungen, die vermittels Luftzufuhrkanalen und -abfuhrkanälen mit den Trockentunneln verbunden sind. Je nach Anordnung der Luftzufuhrkanalen bzw. -abfuhrkanäle durchströmt die Trocknungsluft die Trockentunnel längs oder quer zur Förderrichtung der Keramikformen. Die jeweils offenen Enden der Einlaß- bzw. Auslaßteile der Trockentunnel münden in einen Arbeitsraum mit den zugeordneten Tauch- und

Besandungsstationen für jeden Überzug. ""

In der DE-OS 2735395 ist eine Ausführungsform beschrieben, bei der jedem der Trockentunnel eine Luftversorgungseinrichtung mit für den Einlaß- und Auslaßteil gesonderten Mitteln zur Konditionierung der Trocknungsluft zugeordnet ist, die dem jeweiligen Trocknungsgrad angepaßt sind. Sie ermöglicht im Gegensatz zu den in den US-PS 2932864 und 3850224 beschriebenen Anlagen die Herstellung von Keramikformen in einer guten Qualität, welche im wesentlichen keine durch die Trocknung verursachten Qualitätsmängel aufweisen, wenn die für jeden Überzug festgelegten Trocknungsparameter exakt eingehalten werden.

Bei einer weiteren in der US-PS 2932864 beschriebenen Ausführungsform für die Trocknung einer geringen Anzahl von Keramikformen, die sich von den vorangegangenen dadurch unterscheidet, daß die Keramikformen während der Trocknung nicht bewegt werden, sind innerhalb eines schrankartigen Gehäuses nebeneinander und übereinander Trockenkanäle angeordnet, in die die Keramikformen mittels jeweils eines Einschubes in Form einer Schiene eingeschoben werden. Der gemeinsame Nachteil dieser Anlagen besieht darin, daß sie infolge derfür jede Überzugsschicht gesondert vorgesehenen Tauch-, Besandungs- und Trockenstationen apparativ sehr aufwendig sind und eine große Grundfläche benötigen. Die in der US-PS 2932864 beschriebene schrankartige Anlage ist zwar einfach in der Ausführung, aber infolge der diskontinuierlichen Arbeitsweise für die Massenproduktion von Feinguß ungeeignet

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den apparativen Aufwand und den dafür erforderlichen Flächenbedarf bei der kontinuierlichen Massenproduktion keramischer Maskenformen zu verringern, ohne die Qualität, insbesondere die Formfestigkeit zu beeinträchtigen.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zur Herstellung von Keramikformen mit nur wenigen Tauch-, Besandungs- und Trockenstationen zu schaffen, deren Anzahl von der Zahl der Überzugsschichten unabhängig ist und die die Trocknung der einzelnen Überzugsschichten mit Trocknungsluft unterschiedlicher Qualität, insbesondere verschiedener Geschwindigkeit gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nur zwei sich jeweils in einer horizontalen Ebene erstreckende Trockenkanäle vorgesehen und mit einem Abstand übereinander angeordnet sind, daß diesen beiden Trockenkanälen ein gemeinsamer Förderer zugeordnet ist, der sich über die Länge der beiden Trockenkanäle in der Form eines zweietagigen . Endlosförderers erstreckt und sie.miteinander verbindet, um die Modelle bzw. keramischen Maskenformen nacheinander und beliebig oft durch den unteren und den oberen Trockenkanal transportieren zu können. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zur Erzeugung einer ersten Überzugsschicht auf dem ausschmelzbaren Modell im Bereich der Einlaßöffnung des unteren Trockenkanals in Förderrichtung gesehen eine Tauchstation für das Aufbringen eines Bindemittelüberzuges und eine Besandungsstation für das Aufbringen feuerfester körniger Teilchen und im Bereich der Auslaßöffnung des unteren Trockenkanals je eine Tauch- und eine Besandungsstation für das Erzeugen der zweiten und jeder weiteren Überzugsschicht angeordnet. Durch Zuführungs- und Rückführungsleitungen für die Trockenluft sind der untere und der obere Trockenkanal mit einer zentralen Station für die Aufbereitung der Trocknungsluft verbunden, in der ein bestimmter Anteil Frischluft klimatisiert und nachfolgend mit aus den Trockenkanälen zurückgeführter Trocknungsluft gemischt und sodann von hier zum Trocknen der Überzugsschichten in die Trockenkanäie geleitet wird. Zweckmäßig bestehen die Trockenkanäle aus mehreren, parallel zueinander angeordneten geraden Abschnitten, die jeweils paarweise und wechselseitig durch Zwischenstücke so miteinander verbunden sind, daß sich ein mäanderförmiger Verlauf der Trockenkanäle ergibt. Damit einzelnen Abschnitten der Trockenkanäie Trocknungsluft zugeführt wird, deren Qualität dem jeweiligen Trocknungsverlauf der Überzugsschicht entspricht, sind diese Abschnitte des Trockenkanals einzeln oder

gruppenweise stirnseitig mitteis derZuführungs- und Rückführieitungen mit der Aufbereitungsstation für die Trocknungsluft verbunden und in den Luftzuführkanälen weitere Heizeinrichtungen und Ventilatoren mit Drosselklappen oder Jalousielamellen oder drehzahlgeregelte Ventilatoren angeordnet. Dadurch wird eine dem Trocknungsverlauf angepaßte Temperatur der Trocknungsluft und eine definierte Windgeschwindigkeit der Trocknungsluft eingestellt. Abschnitte der Trockenkanäle, in denen die Trocknungsluft in besonderem Maße mit Wasser oder Lösungsmitteln beladen wird, sind durch eine Abluftleitung direkt mit der Außenluft verbunden. In der Regel sind das jene Abschnitte, durch die die Keramikformen unmittelbar nach dem Tauchen und Besanden transportiert werden. Der Querschnitt der Trockenkanäle ist vorteilhaft so gestaltet, daß ersieh dem Umriß der Modelle angleicht und zwischen diesen und der Wand des Trockenkanals nur ein enger Spalt bleibt. Beim Hindurchbewegen der Keramikformen durch die Trockenkanäle werden diese zweckmäßigerweise einer ständigen Drehbewegung ausgesetzt, wobei die Drehung in bekannter Weise über die zugehörende Lastaufnahme erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Anlage verbindet die Vorteile des geringeren apparativen Aufwandes und des verringerten Flächenbedarfes mit der Möglichkeit eines verbesserten Trocknungsregimes für die einzelnen Überzugsschichten der keramischen Maskenformen mit Trocknungsluft unterschiedlicher, den jeweiligen Trocknungsbedingungen entsprechender Qualität.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten sollen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anlage Fig.2 eine Draufsicht gemäß Linie A-A in Fig. 1 Fig.3 eine Draufsicht gemäß Linie B-B in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus einem unteren Trockenkanal 1 und einem darüber angeordneten oberen Trockenkanal 2, denen ein gemeinsamer Förderer 3 für die Modelle und Maskenformen 4 zugeordnet ist. Der Förderer 3 ist ein zweietagiger Endlosförderer und erstreckt sich jeweils oberhalb der Trockenkanäle 1, 2 über deren gesamte Länge, wobei er, in Förderrichtung gesehen, mittels eines steigenden Abschnittes 5 die Auslaßöffnung 6 des unteren Trocken ka na Is 1 mit der Einlaßöffnung 7 des oberen Trocken kanales 2 verbindet und ein fallender Abschnitt 8 des Förderers 3 einem abwärts verlaufenden Teil 9 des oberen Trockenkanales 2 folgt. Dieser fallendej^bschnitt 8, wie auch der steigende Abschnitt 5 des Förderers 3 verbindet den unteren Tfockenkanal 1 mit dem oberen Trockenkanal 2, so daß sich ein über zwei Ebenen erstreckender Trocknungsweg für die Keramikformen 4 ergibt, den jede Form beliebig oft durchlaufen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel fst der obere Trockenkanal 2 mit einem bis in die Ebene des unteren Trockenkanales 1 abwärts verlaufenden Teil 9 versehen, durch den die Abluft aus dem unteren Trockenkanal 1 vorteilhaft in die noch näher zu beschreibende Luftaufbereitungsstation 29 geleitet und hierbei gleichzeitig für Trocknungszwecke genutzt werden kann. Es ist auch möglich, die Erfindung ohne diesen Teil 9 auszuüben und die Abluft aus dem Trockenkanal 1 in anderer Weise in die Luftaufbereitungsstation 29 zurückzuführen oder anderweitig abzuführen.

Der untere Trockenkanai 1 besteht aus mehreren geraden Abschnitten 10,11, 12, die paarweise und wechselseitig durch Zwischenstucke 13,14 miteinander verbunden sind, so daß sich eine mäanderförmige Ausbildung des Trockenkanals 1 ergibt. Im Bereich der Einlaßöffnung 15 des unteren Trockenkanales 1 und, in Förderrichtung der Karamikformen gesehen, nach der Auslaßöffnung 6 sind innerhalb des Wirkungsbereiches des Förderers 3 Tauchstationen 16, 17 zum Aufbringen der Bindersuspension und Besandungsstationen 18,19 angeordnet. Hiervon sind die im Bereich der Einlaßöffnung 15 angeordnete Tauchstation 16 und die zugehörige Besandungsstation 18 für das Aufbringen der ersten Überzugsschicht und die Tauch- und Besandungsstation 17,19 für das Aufbringen aller übrigen Überzugsschichten vorgesehen. Zu diesem Zweck ist der Förderer 3 im Bereich der Stationen 16, 18 in bekannter Weise so ausgebildet, daß die Lastaufnahmemittel des Förderers 3 wahlweise die Stationen 16,18 durchlaufen oder unter Umgehung dieser Stationen direkt in den Abschnitt 10 des Trockenkanales 1 gefördert werden können. Derartige Einrichtungen sind als Weichen bekannt, so daß an dieser Stelle auf ihre nähere Erläuterung verzichtet werden kann. Eine ähnliche Ausbildung des Förderers 3 kann im Bereich der Stationen 17, 19 vorgesehen werden. Sie ist im vorliegenden Beispiel nicht erforderlich, da die unfertigen Keramikformen bei jeder Passage die Stationen 17,19 durchlaufen bis die letzte Überzugsschicht aufgebracht und nach einem neuerlichen Durchlauf der Trockenkanäle 1, 2 getrocknet ist. Danach werden die Keramikformen an der Abnahmestation 20 vom Förderer abgenommen, in Förderrichtung gesehen ist vor den Stationen 16,18 eine Aufgabestation 21 für die unbeschichteten Modelle bzw. Modelltrauben vorgesehen.

Der obere Trockenkanal 2 besteht ähnlich wie der untere aus einer Anzahl gerader Abschnitte 22, 23, 24, 25, die durch Zwischenstücke 26, 27, 28 zu einer insgesamt mäanderförmigen Ausbildung des Trockenkanaies 2 verbunden sind. Zur Konditionierung der Trocknungsluft für die Keramikformen ist eine Luftaufbereitungsstation 29 vorgesehen mit einer Klimatisierungsanlage 30 für die mittels einer Leitung 31 angesaugte Frischluft. Mittels Zuführungsleitungen 32, 33, 34, 35 wird die Trocknungsluft von der Luftaufbereitungsstation 29 dem Trockenkanal 1 sowie den Abschnitten 22, 23, 24 des Trockenkanales 2 zugeführt. Unterhalb des Trockenkanales 1 ist ein Raum 36 vorgesehen, in den über eine Leitung 37 die Abluft des Trockenkanales 1 geführt wird. Diese Abluft wird teils genutzt, um mittels eines Lüfters 38 an der Austrittsöffnung des abwärts verlaufenden Teils 9 des Trockenkanales 2 einen Luftschleier zu erzeugen, zum größeren Teil wird sie durch die Rückführleitung 39, den abwärts verlaufenden Teil 9 des Trockenkanales 2 und dessen Abschnitt 25 in die Luftaufbereitungsstation 29 zurückgeführt, wobei sie in Teil 9 und Abschnitt 25 zur Trocknung der hier hindurchgeförderten Keramikformen genutzt wird. Die dem Abschnitt 22 zugeführte Trocknungsluft wird wegen der hohen Beladung mit Feuchtigkeit über die Abluftleitung 40 als Abluft weggeführt. Die durch die Abschnitte 23, 24 geblasene Trocknungsluft gelangt über die Rückführleitung 41 in die Luftaufbereitungsstation 29. Die aus den Trockenkanälen 1,2 über den Abschnitt 25 und die Rückführleitung 41 in die Luftaufbereitungsstation 29 zurückgeführte Trocknungsluft wird hier mit klimatisierter Frischluft vermischt und diese qualifizierte Trocknungsluft über die Zuführungsleitungen 32,33,34,35 in die Trockenkanäle 1, 2 geblasen. Diese Zuführungsleitungen sind mit regelbaren Nachheizeinrichtungen und regelbaren Drosselklappen ausgerüstet. Im Raum 36 können weitere Lüfter vorgesehen sein, die vermittels entsprechender Leitungen für die Erzeugung von Wirbelsandbetten in den Besandungsstationen 18,19 sorgen. _ ___ _ __

_-t iiuiouiiuiijjMiiiiii iio^iici ivino^iNui ii in: ι vv 11 u uns a u ööt-i 11 μ ei ζ ud re ivioaen Dzw. aie iviooentrauDe an der Aufgabestation 21 an den Förderer 3 übergeben. Nacheinander durchläuft das Modell die Tauchstation 16 und die Besandungsstation 18 und erhält hier je einen ersten Überzug aus einer Bindersuspension und körnigen feuerfesten Teilchen. Das auf diese Weise mit einer ersten Überzugsschicht versehene Modell wird anschließend durch den Trockenkanal 1 transportiert und hierbei mittels Trocknungsluft einer bestimmten Qualität getrocknet, die durch die Zuführungsleitung den Abschnitten 10,11, 12 des Trockenkanales 1 zugeführt wird. Nach Trocknung der ersten Überzugsschicht wird die entstehende Keramikform durch die Auslaßöffnung 6 aus dem Trockenkanal 1 herausgeführt und in der Tauchstation 17 und der Besandungsstation 19 durch Aufbringen eines neuerlichen Suspensionsfilmes und körniger feuerfester Teilchen mit einer zweiten Überzugsschicht versehen. Zur Trocknung der zweiten Überzugsschicht mit Trocknungsluft einer bestimmten Qualität, die sich von der Qualität der Trocknungsluft für die erste Überzugsschicht unterscheidet, wird die Keramikform mittels des Förderers 3 über einen steigenden Abschnitt 5 dieses Förderers und durch die Einlaßöffnung 7 dem Trockenkanal 2 zugeführt. Hier wird die keramische Maskenform während der Passage des Trockenkanales 2 mit Trocknungsluft einer Qualität beblasen, die den besonderen Trocknungsbedingungen der zweiten wie auch jeder weiteren Überzugsschicht zu Beginn des Trocknungsvorganges dieser Überzugsschichten entspricht. Diese Trocknungsluft wird in der Luftaufbereitungsstation 29 aufbereitet und durch die Zuführungsleitungen 33, 34, 35 den Abschnitten 22, 23, 24 des Trockenkanales 2 zugeführt. Vermittels der in den Zufüh'rungsleitungen 33, 34, 35 angeordneten Nachheizeinrichtungen und Drosselklappen wird die Qualität der Trocknungsluft sehr feinstufig entsprechend der sich von Abschnitt zu Abschnitt des Trockenkanales 2 ändernden Trocknungsbedingungen geregelt. Nach passieren des Trockenkanales 2 verläßt die keramische Maskenform diesen am Ende des abwärts verlaufenden Teils 9, welches sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel zweckmäßig bis in die Arbeitsebene des Trockenkanals 1 erstreckt. Dadurch ist es ohne besonderen Aufwand möglich, die Trocknungsluft, die den Trockenkanal 1 durchströmt und die darin befindlichen Formen getrocknet hat, infolge ihrer relativ geringen Beladung mit Feuchtigkeit zur Trocknung der zweiten und jeder weiteren Überzugsschicht in den ersten Trocknungsabschnitt dem Abschnitt 25 des Trockenkanales 2 zuzuführen. Nach dem Verlassen des Trockenkanales 2 wird die keramische Maskenform mittels des Förderers 3 erneut dem Trockenkanal 1 zugeführt, wobei sie ohne Behandlung an der Tauchstation 16 und der Besandungsstation 18 vorbeigeführt wird. Im Trockenkanal 1 erfolgt nunmehr in einem zweiten Trocknungsabschnitt die endgültige Trocknung der zweiten Überzugsschicht, so daß die Maskenform nach Verlassen des Trockenkanales 1 durch die Auslaßöffnung 6 vermittels einer Behandlung in der Tauchstation 17 und der Besandungsstation 19 eine dritte Überzugsschicht erhalten kann, deren Trocknung in der gleichen Weise erfolgt, wie die der vorausgegangenen zweiten Überzugsschicht. Dementsprechend werden auch die weiteren Überzugsschichten der Maskenform gebildet und getrocknet, bis die Form die für ihren praktischen Verwendungszweck erforderliche Dicke bzw. Festigkeit erreicht hat. Nachdem die erforderliche AnzahlJJberzugsschichten um das Modell gebildet und getrocknet worden sind, wird die keramische Maskenform in der Abnahmestation 20 vom Förderer 3 abgenommen.

Claims (5)

1. Anlage zur Herstellung keramischer Maskenformen für die Feingießtechnik unter Verwendung verlorener Modelle mit : Trockenkanälen, einem mit den Trockenkanälen korrespondierenden Förderer, Tauchstationen zum Aufbringen der ._i:4,;.,_g Bindemittel, Besandungsstationen zum Aufbringen körniger feuerfester Teilchen, einer Luftaufbereitungsstation sowie '-,/ :^:Λ . Luftzuführungs- und Luftrückführungsleitungen zu bzw. von den Trockenkanälen, gekennzeichnet dadurch, daß sie zwei ~ΐΆ -..'. horizontal orientierte Trockenkanäle (1, 2) enthält, die mit einem Abstand übereinander angeordnet sind, daß den beiden Trockenkanälen (1,2) ein gemeinsamer Förderer (3) zugeordnet ist, der sich über die Länge beiderTrockenkanäle erstreckt · und sie in Form eines zweietagigen Endlosförderers miteinander verbindet und daß im Bereich der Einlaßöffnung (15) des unteren Trockenkanals (1), in Förderrichtung gesehen, eine Tauchstation (16) und eine Besandungsstation (18) für : das Aufbringen der ersten Überzugsschicht auf das verlorene Modell und im Bereich der Auslaßöffnung (6) des unteren : Trockenkanales (1) eine Tauchstation (17) und eine Besandungsstation (19) für das Aufbringen der zweiten und jeder . ; weiteren Überzugsschicht angeordnet sind.

: 2. Anlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß den beiden Trockenkanälen (1, 2) eine zentrale Luftaufbereitungsstation (29) zugeordnet ist, die mittels getrennter Zuführungsleitungen (32, 33, 34, 35) für die Trocknungsluft mit dem unteren und dem oberen Trockenkanal verbunden ist.

3. Anlage nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß in den Zuführungsleitungen regelbare Nachheizeinrichtungen und regelbare Drosselklappen angeordnet sind.

4. Anlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trockenkanäle (1, 2) aus parallel zueinander angeordneten, geraden Abschnitten (10,11,12, 22, 23, 24, 25) bestehen, die jeweils paarweise und wechselseitig durch Zwischenstücke (13,14,26, 27, 28) miteinander verbunden sind.

5. Anlage nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß ein Abschnitt (25) des oberen Trockenkanales (2) einen abwärts bis in die Ebene des unteren Trockenkanales (1) reichenden Teil (9) aufweist, der mit einer Leitung (37) für die Abluft des

^: unteren Trockenkanales (1) in Wirkverbindung steht.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen