DD231999A1

DD231999A1 - METHOD AND DEVICE FOR FORMING COMPRESSION

Info

Publication number: DD231999A1
Application number: DD26955984A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Ambos; Hans-Michael Beier; Peter Scheibe; Wolfgang Haude; Hasso Hoeber
Original assignee: Giesserei U Maschinenbau Ferdi
Priority date: 1984-11-16
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1986-01-15

Abstract

Die Erfindung ist in der Giessereiindustrie anwendbar und betrifft ein mit elektrotechnischen Mitteln und ohne Belastung des menschlichen Koerpers produktiv arbeitendes Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Formstoffen und Kernformstoffen unterschiedlichster Zusammensetzung zur Formherstellung. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Kosten zur Formherstellung, insbesondere den Energieaufwand zum Verdichten des Formstoffes, zu senken und die Arbeitsbedingungen zu verbessern. Erfindungsgemaess wird mittels einer oder mehrerer Spulen ein kurzzeitig wirkendes magnetisches Wechselfeld zur Erzeugung eines Druckes von 10 Nmm 2 bis 1 000 Nmm 2 aufgebaut, so dass die Pressplatte zur Verdichtung des Formstoffes mit einer Geschwindigkeit 100 ms 1 auf den im Formkasten vorverdichteten Formstoff trifft. Fig. 1The invention is applicable in the foundry industry and relates to a process and device for compressing molded materials and core materials of different composition for the production of moldings, which process is productive by means of electrotechnical means and without stressing the human body. The object of the invention is to reduce the costs for mold production, in particular the energy expenditure for compacting the molding material, and to improve the working conditions. According to the invention, a short-acting magnetic alternating field for generating a pressure of 10 Nmm 2 to 1 000 Nmm 2 is built up by means of one or more coils, so that the compression plate for compression of the molding material at a speed of 100 ms 1 strikes the molded material precompressed in the molding box. Fig. 1

Description

Title of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur FormstoffverdichtungMethod and apparatus for molding compaction

Anwendungsgebiet field of use der the Erfindunginvention

Die Erfindung ist in der Gießereiindustrie anwendbar und betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten von Formstoffen und Kernformstoffen unterschiedlichster Zusammensetzung zur Formherstellung.The invention is applicable in the foundry industry and relates to a method and apparatus for compacting molding materials and core molding materials of widely varying composition for molding.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt ist es, daß zur Formherstellung der aufgelockerte und rieselfähige Formstoff mittels Formvorrichtungen verdichtet wird und der so hergestellte feste Körper, die Form, den Beanspruchungen beim Gießen standhält. Hierzu gehören beispielsweise solche Verdichtungsformverfahren, wie Rütteln, Pressen und kombinierte Verfahren, die alle Nachteile haben. Ist beim Rütteln die Umwelt durch Lärm und Vibration stark belaste^, so ergibt das Pressen nur bei einfachsten Modellkonfigurationen brauchbare Formen.It is known that the loosened and free-flowing molding material is compacted by means of molding devices for the production of molds and the solid body thus produced, the mold, withstands the stresses during casting. These include, for example, such compaction molding processes as shaking, pressing and combined processes which have all the disadvantages. If the environment is heavily impacted by noise and vibration when jogging, pressing only produces useful shapes in the simplest model configurations.

Neuere Entwicklungen zur Herstellung von Formen sind dadurch charakterisiert, daß diese mittels eines in einem geschlossenen System auf den Formstoff wirkenden hohen Gasdruck gefertigt werden können.Recent developments in the production of molds are characterized in that they can be manufactured by means of a high gas pressure acting on the molding material in a closed system.

r·. -Λ J O Π f\ Γ. r ·. -Λ J O Π f Γ.

Durch DE-OS 3025993 ist ein Formverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Gemäß· dem Verfahren wird ein Druck eines explodierenden Gases auf die Oberfläche eines sandförmigen, granulatartigen Fullmaterials aufgebracht, das in einem mittels einer Formplatte getragenen Behälter angeordnet ist, wobei die Formplatte mehrere kleine Entlüftungsöffnungen aufweist, so daß das explodierende Gas durch das Bett des Föllmaterials tritt und in Richtung der kleinen EntlOftungsöffnungen zur Verdichtung des FOllmaterials austritt.From DE-OS 3025993 a molding method and apparatus for performing the method is known. According to the method, a pressure of an exploding gas is applied to the surface of a sand-like, granular filler material disposed in a container carried by a mold plate, the mold plate having a plurality of small vents so that the exploding gas passes through the bed of the filler material and towards the small vent holes for densification of the FOllmaterials exits.

Der obere Teil des Sandbettes kann weiter verdichtet und verhärtet werden, wenn nach dem Austreten des explodierenden Gases ein Zylinder mittels einer anderen Druckquelle oder einer ähnlichen Einrichtung betätigt wird, um eine am Deckel des Behälters angeordnete Preßplatte zum Pressen und Verdichten des Sandes abzusenken. Die Nachteile dieses Verfahrens und der Vorrichtung bestehen in den hohen Druckluftkosten und im vorrichtungsspezifischen Aufwand .The upper part of the sand bed can be further compacted and hardened if, after the exploding gas has exited, a cylinder is actuated by another pressure source or similar means to lower a press plate for pressing and compacting the sand disposed on the lid of the container. The disadvantages of this method and the device consist in the high compressed air costs and in the device-specific effort.

Sandgußformen fur Gußstücke, die mit genannten Verfahren auf hochproduktiven Verdichtungsformanlagen nicht mehr oder nicht mehr wirtschaftlich gefertigt werden können, werden nach dem Vakuumformverfahren hergestellt. Beim Vakuumformverfahren wird die für das Abgießen der Form mit flüssigem Metall erforderliche Festigkeit durch den äußeren Luftdruck erreicht. Nachteilig ist die geringe Produktivität des Formverfahrens.Sand casting molds for castings, which can no longer or no longer be produced economically using the above-mentioned methods on highly productive compression molding plants, are produced by the vacuum molding process. In the vacuum forming process, the strength required for casting the mold with liquid metal is achieved by the external air pressure. A disadvantage is the low productivity of the molding process.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Kosten zur Herstellung der Form, insbesondere den Energieaufwand zum Verdichten des Formstoffes, zu senken und die Arbeitsbedingungen zu verbessern, rThe aim of the invention is to reduce the costs for producing the mold, in particular the energy required for compacting the molding material, and to improve the working conditions, r

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin> ein mit elektro-The object of the invention is to provide a

technischen Mitteln und ohne Belastung des menschlichentechnical means and without burdening the human

Körpers produktiv arbeitendes Verdichtungsformverfahren für Formstoffe und Kernformstoffe unterschiedlichster Zusammensetzung sowie eine einfache, platzsparende und denBody productive compression molding process for molding materials and core molding materials of various composition and a simple, space-saving and the

gießereitypischen Bedingungen angepaßte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, wobei die Form eine für den Gießvorgang günstige Verdichtung des Formstoffes aufweist.to develop casting equipment adapted conditions adapted apparatus for performing the method, wherein the mold has a favorable for the casting compression of the molding material.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mittels einer oder mehreren Spulen ein kurzzeitig wirkendes magnetisches Wechselfeld zur Erzeugung einesAccording to the invention the object is achieved in that by means of one or more coils, a short-acting magnetic alternating field for generating a

—2 -·2-2 - · 2

Druckes von > IO Nmm bis <· 1000 Nmm aufgebaut wird,Pressure of> 10 Nmm up to <1000 Nmm,

—1 die Preßplatte mit einer Geschwindigkeit — 100 ms auf den im Formkasten vorverdichteten Formstoff trifft und diesen gleichmäßig verdichtet. Bei einer Zeitdauer der Magnetfeldwirkung von-=; 0,1 s sollte der Quotient aus-1 the press plate at a speed - 100 ms meets the precompressed in the mold box molding material and this evenly compacted. For a duration of the magnetic field effect of =; 0.1 s should be the quotient

^w 7 —1 ^w 7 -1

magnetischen Druck und Zeit< 10 MPas sein. Vorteilhaft für die Verfahrensdurchführung ist es, wenn der lose Formstoff mit-=: 0,1 MPa durch Schwerkraft, Vakuum oder pneumatisch vorverdichtet wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus dem drehbaren Verdichtungssegment mit einer beweglich angeordneten Preßplatte, einer oder mehreren Spulen und dem elektrischen Speicherelement sowie dem Formkasten mit Modell und Formstoff und einer dem Formkasten angrenzend angeordneten Vorverdichtungseinheit. Der mit Formstoff gefüllte Formkasten wird zu seiner Verdichtung auf die Vorverdichtungseinheit transportiert und vorverdichtet. Durch Bewegung des Formkastens, einschließlich der Vorverdichtungseinheit, gegen das Verdichtungssegment wird die für die Formstoffverdichtung erforderliche Ausgangslage erreicht und durch Aufbau eines magnetischen Wechselfeldes zwischen Spule und Preßplatte wird danach ein magnetischer Druck erzeugt, so daß die Preßplatte auf den vorverdichteten Formstoff trifft und diesen verdichtet. Danach verlaßt der Formkasten mit der so hergestellten Form die Vorrichtung. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen hauptsachlich in der energiesparenden Herstellung der Formen.magnetic pressure and time <10 MPa. It is advantageous for the process to be carried out if the loose molding material is precompressed by gravity, vacuum or pneumatically. The device for carrying out the method according to the invention consists of the rotatable compression segment with a movably arranged pressing plate, one or more coils and the electric storage element and the molding box with model and molding material and a precompression unit arranged adjacent to the molding box. The molding box filled with molding material is transported to its compaction on the pre-compression unit and precompressed. By movement of the mold box, including the pre-compression unit, against the compression segment required for the molding material initial position is achieved and by building an alternating magnetic field between coil and pressure plate is then generated a magnetic pressure so that the pressure plate meets the precompressed molding material and this compacted. Thereafter, the molding box with the mold thus prepared leaves the device. The advantages of the method according to the invention are mainly in the energy-saving production of the molds.

Ausföhrungsbeispiel

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

Figur 1 Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Form-Stoffverdichtung im SchnittFigure 1 Schematic representation of the device for molding material compaction in section

Die Erfindung soll naher am Ausführungsbeispiel erläutert werden. Figur 1 zeigt das Verdichtungssegment 2 mit der Preßplatte 1, der Spule 3 und dem elektrischen Speicherelement 4 sowie vertikal in gleicher Ebene dazu den Formkasten 6 mit angrenzender Vorverdichtungseinheit 5 zur Herstellung eines flachen, kastenförmigen Gußstückes, beispielsweise eines Radiators· Hierzu wird der Formkasten 6, einschließlich Modell, mit einem tongebundenen Formstoff gefüllt und zur erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert. Durch die Vorverdichtungse.inheit 5 wird der Formstoff mittels Vakuum vorverdichtet. Der Druck beträgt 0,05 MPa. Danach wird der Formkasten 6 und die Vorverdichtungseinheit 5 gegen das Verdichtungssegment 2 in Ausgangsstellung bewegt. Durch Aufbau eines magnetischen Wechselfeldes zwischen der Spule 3 und Preßplatte 1 wird ein Druck von 150 Nmm~ erzeugt, so daß die Preßplatte l mit einer Geschwindigkeit von 70 ms in einer Zeit von 0,005 s auf den Formstoff trifft und diesen gleichmäßig verdichtet. Der Formkasten 6 verläßt dann die Vorrichtung.The invention will be explained closer to the embodiment. 1 shows the compression segment 2 with the pressure plate 1, the coil 3 and the electric storage element 4 and vertically in the same plane to the molding box 6 with adjacent pre-compression unit 5 for producing a flat, box-shaped casting, such as a radiator · For this purpose, the molding box 6, including model, filled with a clay-bonded molding material and transported to the device according to the invention. By Vorverdichtungse.inheit 5, the molding material is precompressed by vacuum. The pressure is 0.05 MPa. Thereafter, the molding box 6 and the pre-compression unit 5 is moved against the compression segment 2 in the starting position. By constructing an alternating magnetic field between the coil 3 and the pressure plate 1, a pressure of 150 Nmm ~ is generated, so that the pressure plate l at a speed of 70 ms in a time of 0.005 s on the molding material and this evenly compacted. The molding box 6 then leaves the device.

Claims

5 invention claim

1. Process for molding material compaction, characterized
in that by means of one or more coils, a magnetic alternating field for generating a pressure

2. The method according to item 1, characterized in that the duration of the magnetic field effect - = 0.1 s ·

-2 -2

from > 10 Nmm to <1000 Nmm, so

that the press plate at a speed - 100 ms on the precompressed in the molding box molding material
meets.

3. The method according to item 1-2, characterized in that the quotient of magnetic pressure and time

· * =: 10 ⁷ MPas " ¹ is.

4. The method according to item 1, characterized in that the molding material present in the molding with a

Pressure ⁵ C 0.1 MPa is pre-compressed.

5. Device according to item 1-4, characterized in that in a rotatable compression segment (2) the
with the mold box size variable pressing plate (1), the coil (3) and the electric storage element (4) are arranged vertically and in the same plane to the molding box (6) and the pre-compression unit (5).

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