DD240155A1

DD240155A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF CASTINGS

Info

Publication number: DD240155A1
Application number: DD27969985A
Authority: DD
Inventors: Hasso Hoeber
Original assignee: Giesserei Und Maschinenbau Fer
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1986-10-22

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Giessformen fuer Gussstuecke auch komplizierter Konfiguration durch Verdichtung tongebundener Formstoffe bei geringer Schallemission hergestellt werden koennen und das auf Maschinen praktizierbar ist, die in ihrer Gestaltung den bekannten Ruettelpressformmaschinen entsprechen. Dabei soll der Formstoff in einer aus Modellplatte, Formkasten und Fuellrahmen bestehenden Kammer verdichtet werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einer ersten Stufe die Kammer in eine solche vorzugsweise harmonische Schwingung versetzt wird, die dem Formstoff eine periodische vertikale Wurfbewegung erteilt, bei der die Dauer einer Wurfperiode mindestens so lang wie eine Schwingperiode der Kammer waere und die Wurfdauer durch eine vertikale nach unten gerichtete Aufkraft auf den Formstoff so korrigiert wird, dass das Zusammentreffen von Formstoff und Kammerboden (Modellplatte) im jeweiligen Nulldurchgang eine vollendete Schwingperiode der Kammer erfolgt und in einer zweiten Stufe die Aufkraft wesentlich erhoeht wird.The invention has for its object to provide a method can be made with the casting molds for castings and complicated configuration by compaction tongebundener molding materials with low acoustic emission and that is practicable on machines that correspond in their design to the known Ruettelpressformmaschinen. The molding material is to be compacted in a chamber consisting of a model plate, a molding box and a filling frame. According to the invention the object is achieved in that in a first stage, the chamber is placed in such a preferably harmonic oscillation, which gives the molding material a periodic vertical throwing motion in which the duration of a throwing period would be at least as long as a swinging period of the chamber and the throwing duration is corrected by a vertical downward force on the molding material so that the meeting of molding material and chamber bottom (model plate) takes place in the respective zero crossing a completed oscillation period of the chamber and in a second stage the Aufkraft is substantially increased.

Description

p[MPa] = (3,9...4,5) · 1(T⁴ · Formstoffhöhe [cm]p [MPa] = (3.9 ... 4.5) · 1 (T ⁴ · molding material height [cm]

ausübt und in der zweiten Stufe der Druck auf mindestens 0,2 MPa erhöht wird.In the second stage, the pressure is increased to at least 0.2 MPa.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfrequenz zwischen 20 und 40Hz liegt.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the oscillation frequency is between 20 and 40Hz.

4. Verfahren nach Punkt 1,2 und 3,dadurch gekennzeichnet, daß in der 2.Stufe die Kammer nicht mehr in Schwingung versetzt wird.4. The method according to item 1,2 and 3, characterized in that in the second stage, the chamber is no longer vibrated.

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus tongebundenen Formstoffen durch Verdichtung des Formstoffs in einer schwingenden aus Modellplatte, Formkasten und Füllrahmen bestehenden Kammer.The invention relates to a process for the production of molds from clay-bonded molded materials by compression of the molding material in a swinging from model plate, molding box and filling frame existing chamber.

Characteristic of the known technical solutions

Das verbreiteste Verfahren zur Herstellung von Gießformen ist das Rütteln mit gleichzeitigem und/oder nachfolgendem Pressen.The most common method of making molds is shaking with simultaneous and / or subsequent pressing.

Die Verdichtung des Formstoffs geschieht beim Rütteln dadurch, daß die mit Formstoff gefüllte Kammer periodisch auf eine bestimmte Höhe angehoben, dann fallengelassen und der Fall schlagartig durch Aufprall der Kammer auf eine gegenläufig bewegte Masse verzögert wird. Die Verzögerung beträgt dabei bis über das 200fache der Erdgravitation.The compaction of the molding material happens during shaking, characterized in that the chamber filled with molding material is raised periodically to a certain height, then dropped and the case is suddenly delayed by impact of the chamber on a counter-rotating mass. The delay is up to over 200 times the earth's gravity.

Mit diesem Verfahren wird zwar eine gute Verdichtung erreicht, jedoch entsteht dabei eine erhebliche Schallemission, die moderne arbeitshygienische Erfordernisse weit übersteigt.Although a good compaction is achieved with this method, but it creates a significant noise emission that far exceeds modern occupational hygiene requirements.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Formstoff durch Pressen verdichtet und dabei die Fließfähigkeit des Formstoffs durch Vibration erhöht wird (z. B. DE-OS 2843598). Es ist auch vorgeschlagen worden, durch langsamen Druckaufbau bei einem defimierten Druckgradienten das Verdichtungsergebnis zu verbessern.Furthermore, a method is known in which the molding material is compacted by pressing and thereby the flowability of the molding material is increased by vibration (eg DE-OS 2843598). It has also been proposed to improve the compression result by slow pressure build-up at a deflated pressure gradient.

Mit diesem Verfahren konnten zwar gegenüber der Verdichtung nur durch Pressen die Preßkräfte und gegenüber der Rüttelverdichtung die Schallemission gesenkt werden, jedoch wurde ein der Rüttelverdichtung vergleichbarer Verdichtungseffekt nicht erreicht.With this method, it was possible to lower the compressive force compared with compression only by means of pressing and, compared with vibrating compaction, the noise emission, but a compaction effect comparable to vibratory compaction was not achieved.

Ziel der Erfindung -Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen aus tongebundenen Formstoffen, das den modernen arbeitshygienischen Forderungen, insbesondere hinsichtlich der Schallemission, gerecht wird, das auf Maschinen mit geringem technischem und energetischem Aufwand bei unproblematischer Bereitstellung der Energieform praktizierbar ist.The aim of the invention is a process for the production of molds from clay-bonded molding materials, which meets the modern occupational hygiene requirements, in particular with regard to the sound emission, which can be practiced on machines with low technical and energy costs with unproblematic provision of the energy form.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Gießformen für Gußstücke auch komplizierter Konfiguration durch Verdichtung tongebundener Formstoffe bei geringer Schallemission hergestellt werden können und das einem dem Rüttel- bzw. Rüttelpreßverdichten vergleichbarer Verdichtungseffekt erzielt. Das Verfahren soll auf Maschinen praktizierbar sein, die die arbeitstechnischen Vorteile der bekannten Rüttel- bzw. Rüttelpreßmaschinen aufweisen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer ersten Stufe die Kammer in eine solche vorzugsweise harmonische Schwingung mit vertikaler Amplitude versetzt wird, die dem Formstoff eine periodische vertikale Wurfbewegung erteilt, bei der die Dauer einer Wurfperiode mindestens so lang wie eine Schwingperiode der Kammer wäre und die Wurfdauer durch eine vertikale nach unten gerichtete Auf kraft auf den Formstoff so korrigiert wird, daß das Zusammentreffen von Formstoff und Kammerboden (Modellplatte) im jeweiligen Nulldurchgang einer vollendeten Schwingperiode der Kammer erfolgt und in einer zweiten Stufe die Aufkraft wesentlich erhöht wird.The invention has for its object to provide a method by which casting molds for castings and complicated configuration by compaction tongebundener molding materials can be produced with low acoustic emission and achieved a the Rüttel- or Rüttelpreßverdichten comparable compaction effect. The method should be practicable on machines having the operational advantages of the known vibrating or Rüttelpreßmaschinen. According to the invention the object is achieved in that in a first stage, the chamber is placed in such a preferably harmonic oscillation with vertical amplitude, which gives the molding material a periodic vertical throwing motion, in which the duration of a pitching period would be at least as long as a period of oscillation of the chamber and the throwing time is corrected by a vertical downward force on the molding material so that the meeting of molding material and chamber bottom (model plate) takes place in the respective zero crossing of a completed oscillation period of the chamber and in a second stage the Aufkraft is substantially increased.

Mit einem derartigen Verfahren gelingt es, bei geringer Schallemission den Formstoff durch eine periodische schlagartige Verzögerung beim Zusammenprall mit einer Modellplatte zu verdichten, ohne daß große Massen aufeinanderschlagen, die beim Rüttelverdichten für die unzulässig hohe Schallemission ursächlich sind. Weiterhin weist dieses Verfahren den Vorteil auf, daß es auf Maschinen praktizierbar ist, die in ihrer Gestaltung den bekannten Rüttelpreßformmaschinen entsprechen und damit deren arbeitstechnische Vorteile genutzt werden können. Die erhöhte Preßkraft der zweiten Stufe bewirkt die vorteilhafte Verfestigung des Formrückens, die beispielsweise zur Abformung von Speisern und Eingußtümpeln erforderlich ist.With such a method, it is possible to compact the molding material with a low acoustic emission by a periodic sudden delay in impact with a model plate, without large masses hit, which are causative for Rüttelverdichten for unacceptably high sound emission. Furthermore, this method has the advantage that it can be practiced on machines that correspond in their design to the known Rüttelpreßformmaschinen and thus their operational advantages can be used. The increased pressing force of the second stage causes the advantageous solidification of the mold back, which is required for example for the impression of feeders and cuddles.

Vorteilhaft ist es, wenn in der ersten Stufe die Schwinggeschwindigkeit der Kammer im Maximum mindestens 20cm/s beträgt und die Aufkraft einen Druck auf die Formstoffoberfläche in der GrößeIt is advantageous if in the first stage, the vibration velocity of the chamber in the maximum is at least 20cm / s and the Aufkraft a pressure on the molding surface in size

p[MPa] = (3,9...4,5) 10~³ · Formstoffhöhe (cm)p [MPa] = (3.9 ... 4.5) 10 ~ ³ · molding material height (cm)

ausübt und in der zweiten Stufe der Druck auf mindestens 0,2MPa erhöht wird.and in the second stage the pressure is increased to at least 0.2MPa.

Durch die Wahl dieser Parameter wird eine optimale Verdichtung erzielt, bei der die Wurf höhe des Formstoffs relativ klein bleibt, so daß der Gasaustausch im periodisch entstehenden Raum zwischen Formstoff und Kammerboden unproblematisch ist.By choosing these parameters optimum compression is achieved in which the throw height of the molding material remains relatively small, so that the gas exchange in the periodic space between molding material and chamber bottom is not a problem.

Zweckmäßig ist es, wenn die Schwingfrequenz zwischen 20 und 40 Hz liegt.It is expedient if the oscillation frequency is between 20 and 40 Hz.

Dieser Frequenzbereich bewirkt den Vorteil, daß der erforderliche Energieaufwand durch die Minimierung der Erregerkräfte gering ist.This frequency range has the advantage that the energy required by the minimization of the excitation forces is low.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kammer in der zweiten Stufe nicht mehr in Schwingungen versetzt wird. Durch die Verkürzung der Vibrationsdauer ergibt sich eine weitere Verringerung des Dauerschallpegels.It may be advantageous if the chamber is no longer vibrated in the second stage. By shortening the duration of vibration results in a further reduction of the continuous sound level.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Figur 1: Ein Diagramm einer SchwingungsperiodeThe invention will be explained below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing: Figure 1: A diagram of a period of oscillation

Bei der Anwendung des Verfahrens wird ein Formkasten und ein diesem zugeordneter Füllrahmen fest mit einer Modellplatte verbunden und in die so gebildete Form kammer eine bestimmte Menge Formstoff vorzugsweise unter Nutzung der Schwerkraft eingefüllt. Nunmehr wird die Form kammer in der obenangegebenen Art und Weise mittels geeigneter und an sich bekannter Antriebe in eine periodische Auf- und Abbewegung versetzt, wobei diese Bewegung vorzugsweise als harmonische Schwingung ausgebildet wird. Dadurch wird der Formstoff periodisch, entsprechend der Beschleunigung, die ihm durch die schwingende Kammer nach oben erteilt wird, hochgeworfen und fällt auf Grund der Erdgravitation wieder auf seine Unterlage (Modellplatte) zurück.In the application of the method, a molding box and its associated filling frame is firmly connected to a model plate and filled in the mold thus formed chamber a certain amount of molding material, preferably by using gravity. Now, the shape of the chamber in the above manner by means of suitable and per se known drives in a periodic up and down movement, said movement is preferably formed as a harmonic oscillation. As a result, the molding material is thrown periodically, according to the acceleration given to it by the vibrating chamber upwards, and falls back to its base (model plate) due to earth gravity.

Eine optimale Verdichtung wird erzielt, wenn der Aufprall des Formstoffs zum Zeitpunkt der größten Geschwindigkeitsdifferenz zwischen fallendem Formstoff und aufwärts schwingender Kammer erfolgt. Dieser Zeitpunkt ist der Nulldurchgang einer vollendeten Schwingperiode (Fig. 1). Um zu gewährleisten, daß der Zusammenprall zu dieser Zeit stattfindet, werden erfindungsgemäß die Schwingparameter so eingestellt, daß eine Wurfperiode des Formstoffs mindestens genau so lang wäre wie eine Schwingperiode der Modellplatte, aber durch eine Beschleunigung des Formstoffs nach unten zusätzlich zur Erdgravitation entsprechend verkürzt wird. Dies geschieht durch eine elastische Aufkraft, die zweckmäßigerweise mittels einer bekannten Preßplatte auf den Formstoff aufgebracht wird.Optimal compaction is achieved when the impact of the molding material occurs at the time of the greatest velocity difference between falling molding material and upward oscillating chamber. This time is the zero crossing of a completed oscillation period (FIG. 1). In order to ensure that the collision takes place at this time, according to the invention, the oscillation parameters are adjusted so that a pitch period of the molding material would be at least as long as a period of oscillation of the model plate, but shortened accordingly by an acceleration of the molding material downward in addition to earth gravity. This is done by an elastic force, which is suitably applied by means of a known press plate on the molding material.

Es wurde gefunden, daß eine optimale Verdichtung erzielt wird, wenn die Schwinggeschwindigkeit der Kammer im Maximum mindestens 20cm/s und die Frequenz 20 bis 40 Hz beträgt, wobei die Aufkraft in Abhängigkeit von der Formstoffhöhe einen Druck auf die Oberseite des Formstoffs in der Größe vonIt has been found that optimum compaction is achieved when the velocity of vibration of the chamber is at a maximum of at least 20 cm / s and the frequency is 20 to 40 Hz, the force being applied to the top of the molding material in size, depending on the molding material height

pfMPa] = (3,9...4,5) · 10~⁴ Formstoffhöhe [cm]pfMPa] = (3.9 ... 4.5) · 10 ~ ⁴ molding material height [cm]

ausübt.exercises.

Nach Erreichen eines diesem Verdichtungsregimes entsprechenden plastischen Verdichtungszustandes des Formstoffs wird der Preßdruck vorzugsweise auf 0,2 MPa erhöht, um auch dem Formrucken eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Während dieser Nachverdichtung ist die Schwingung der Formkammer nicht mehr erforderlich, da durch sie eine nennenswerte Verdichtungszunahme nicht mehr bewirkt wird.After reaching a plastic compression state of the molding material corresponding to this compression regime, the pressing pressure is preferably increased to 0.2 MPa to also impart sufficient strength to the molding. During this recompression, the oscillation of the molding chamber is no longer necessary because it no longer causes a significant increase in compression.

Claims

Invention claim:

1. A process for the production of molds ays clay-bonded molding materials in a model plate, molding box and Füllrahmen existing chamber, characterized in that in a first stage, the chamber is placed in such a preferably harmonic oscillation with vertical amplitude, the molding material a periodic vertical throw motion, in which the duration of a throw period would be at least as long as a swing period of the chamber and the throw duration is corrected by a vertical downward force on the molding material so that the meeting of molding material and chamber bottom in the respective zero crossing of a completed period of oscillation of the chamber takes place and in a second stage the Aufkraft is substantially increased.

2. The method according to item 1, characterized in that the oscillation speed of the chamber in the maximum is at least 20cm / s and the Aufkraft a pressure on the molding material of the size