DE1034822B

DE1034822B - Device for hardening solidification sands in the manufacture of foundry cores and foundry molds

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Publication number: DE1034822B
Application number: DER15462A
Authority: DE
Original assignee: EISENGIESSEREI ANTON ROEPER KO
Current assignee: EISENGIESSEREI ANTON ROEPER KO
Priority date: 1954-11-22
Filing date: 1954-11-22
Publication date: 1958-07-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Härten von Erstarrungssanden bei der Herstellung von Gießereikernen und Gießereiformen, insbesondere durch Einleiten von CO₂ in den gefüllten Kern- bzw. Formkasten.The invention relates to a device for hardening solidification sands in the production of foundry cores and foundry molds, in particular by introducing CO ₂ into the filled core or molding box.

Das Härten von Erstarrungssanden durch Einleiten von CO₂ ist seit einigen Jahren in die Gießereitechnik eingeführt und beruht auf der chemischen Reaktion, eines zum größten Teil aus Wasserglas Na₂SiO₃-^H₂O bestehenden Bindemittels mit Kohlensäure CO₂. Zu diesem Zweck wird als Kernsand trockener, kalter Quarzsand verwandt, dem 4 bis 5 °/o dies Bindemittels beigemischt werden. Der Kasten wird dann von Hand oder maschinell in bekannter Weise gefüllt und darauf der Kern im Kernkasten durch Einleiten von CO₂ »erhärtet«. Die Dauer des C O₂-Einleitens ist abhängig von der Größe und der Form der Kerne, Nach dem Härtevorgang wird der Kern aus dem Kernkasten herausgenommen. Es kann sodann sofort vergossen werden, so daß jegliches Trocknen entfällt.The hardening of solidification sands by introducing CO ₂ has been introduced into foundry technology for a number of years and is based on the chemical reaction of a _{binding agent consisting largely of water glass Na 2} SiO ₃ - ^ H ₂ O with carbonic acid CO ₂ . For this purpose, dry, cold quartz sand is used as core sand, to which 4 to 5% of this binding agent is mixed. The box is then filled by hand or by machine in a known manner and the core is then "hardened" _{in the core box by introducing CO 2.} The duration of the introduction of CO ₂ depends on the size and shape of the cores. After the hardening process, the core is removed from the core box. It can then be potted immediately, so that any drying is not necessary.

Die bekannten besonderen Vorteile des CO₂-Verfahrens sind: Es ist jederzeit möglich, Kerne herzustellen, die sofort vergießbar sind. Infolge der Dünnflüssigkeit des Bindemittels hat die fertige Kernsandmischung eine sehr gute Fließfähigkeit, so daß selbst komplizierte Kerne maschinell, insbesondere durch Schießen, hergestellt werden können. Die Kerne haben eine genaue Maßhaltigkeit. Bei komplizierten Kernen fallen die Trockenschalen weg. Die Trocknung der Kerne entfällt, und Kerneisen werden eingespart.The known special advantages of the CO ₂ process are: It is possible at any time to produce cores that can be cast immediately. As a result of the thinness of the binder, the finished core sand mixture has a very good flowability, so that even complex cores can be produced mechanically, in particular by shooting. The cores have an exact dimensional accuracy. The drying trays are not required for complex cores. There is no need to dry the cores and core irons are saved.

Der Nachteil des C O₂-Verfahrens liegt in seinen hohen Kosten, die hauptsächlich durch den bisher großen Verbrauch an CO₂ verursacht sind, der wiederum seine Ursache in einer bisher umständlichen Durchführung des Härteverfahrens hat, indem nämlich eine vermittels eines längeren Schlauches einfach an eine CO₂-Flasche angeschlossene Brause von Kasten zu Kasten über die Sandeinfüllöffnung gehalten und dann abgewartet wurde, bis das CO₂-GaS in den im Kasten befindlichen Sand eingedrungen ist. Bei einer solchen Arbeitsweise geht naturgemäß eine große Menge C O₂ aus den Leitungen hinter den Ventilen und überhaupt beim Aufbrausen verloren. Diese Leitungsverluste sind im Verhältnis zur Kernmasse dann besonders hoch, wenn es sich um das Härten von kleinen Kernen handelt.The disadvantage of the CO ₂ process lies in its high costs, which are mainly caused by the previously large consumption of CO ₂ , which in turn has its cause in the previously cumbersome implementation of the hardening process, namely by simply connecting a CO 2 by means of a longer hose _The shower connected to the 2 bottle was held from box to box over the sand filler opening and then waited until the CO ₂ gas had penetrated the sand in the box. With such a mode of operation, a large amount of CO ₂ is naturally lost from the lines behind the valves and generally during the effervescence. These conduction losses are particularly high in relation to the core mass when it comes to hardening small cores.

Die Erfindung bezweckt eine weitmögliche Beseitigung dieser Nachteile und liefert eine Vorrichtung, die nicht nur handhabungsmäßig besondere Vorteile besitzt, sondern infolge des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglichen, nur geringen Verbrauchs anThe invention aims to eliminate these disadvantages as far as possible and provides a device which not only has special advantages in terms of handling, but also as a result of the inventive Device possible, only low consumption

Vorrichtung zum HärtenDevice for hardening

von Erstarrungssanden bei der Herstellung von Gießereikernen und Gießereiformenof solidification sands in the manufacture of foundry cores and foundry molds

Anmelder:Applicant:

RheinischeRhenish

Maschinenfabrik u. Eisengießerei
Anton Röper Kom.-Ges._r Dülken (RhId.)Machine factory and iron foundry
Anton Röper Kom.-Ges. _r Dülken (RhId.)

CO₂ erst eine wirtschaftliche Durchführung des C O₂-Verfahrens bzw. ganz allgemein eines Verfahrens zum Härten von Erstarrungssanden mittels gasförmigen oder auch flüssigen Reaktionsmittels ermöglicht. Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das CO₂ schneller als bisher und insbesondere unter Druck in den Kernkasten eingebracht werden, und zwar so schnell, daß die an sich schon sehr schnell arbeitenden Kernschießmaschinen nicht mit Totzeiten belastet werden. Ferner verhindert sie, daß bei der bisherigen Arbeitsweise in beträchtlicher Menge vagabundierende CO₂-Gase in den Sandvorrat gelängen und den noch nicht verarbeiteten Sand bereits dort zum Erstarren bringen.CO ₂ only enables an economical implementation of the CO ₂ process or, more generally, a process for hardening solidification sands by means of gaseous or liquid reactants. In addition, with the device _{according to the invention, the CO 2} can be introduced into the core box faster than before, and in particular under pressure, so quickly that the core shooters, which are already working very quickly, are not burdened with dead times. Furthermore, it prevents the previous method of working in considerable quantities of _{stray CO 2} gases from getting into the sand store and causing the as yet unprocessed sand to solidify there.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Härten von Erstarrungssanden bei der Herstellung von Gießereikernen und Gießereiformen, insbesondere durch Ein^ leiten von C O₂-Gas in den gefüllten Kern- oder Formkasten, ist zunächst dadurch gekennzeichnet, daß an einem Maschinengestell eine oder mehrere der Zu» fuhr des Härtungsmittels dienende, vorzugsweise einen Dichtungsring aufweisende Düsenplatten und ein oder mehrere Gegenhalter angeordnet sind, die den mit Erstarrungssand gefüllten Kasten bei der Einleitung des Härtungsmittels gegen die Düsenplatte fest angedrückt und vorzugsweise auch seitlich zentriert zusammengepreßt halten.The device according to the invention for hardening solidification _{sands in the production of foundry cores and foundry molds, in particular by introducing CO 2} gas into the filled core or molding box, is initially characterized in that one or more of the feeders on a machine frame Curing agent serving, preferably a sealing ring having nozzle plates and one or more counterholders are arranged, which hold the box filled with solidification sand firmly pressed against the nozzle plate when the curing agent is introduced and preferably also centered laterally.

Zwecks Zwischenspannung des mit Erstarrungssand gefüllten Kastens sind vorzugsweise die Düsenplatte(n) und der (die) Gegenhalter am Maschinengestell gegeneinander beweglich angeordnet.For the purpose of intermediate tensioning of the box filled with solidification sand, the nozzle plate (s) are preferably and the counterholder (s) on the machine frame are arranged to be movable relative to one another.

Es ist besonders vorteilhaft, den Gegenhalter als vorzugsweise hydraulisch anhebbaren MaschinentischIt is particularly advantageous to use the counter holder as a machine table that can preferably be raised hydraulically

809 578/383809 578/383

auszubilden, auf dem zwecks Zentrierung und seitlichen Zusammenpressen des auf dem Maschinentisch aufzuspannenden gefüllten Kastens an sich bekannte seitliche Kasten-Spannböcke befestigt sein können.train on the for the purpose of centering and lateral compression of the on the machine table Filled box to be clamped can be attached to the side box clamping brackets known per se.

Um beim Eintritt des Härtemittels durch die Düsenplatte hindurch in den gefüllten Kasten hinein der in dem Kern noch vorhandenen feinverteilten Luft eine Möglichkeit zum Austritt am anderen Ende des Kastens zu geben, kann der Maschinentisch eine an sich bekannte Lochplatte und Kanäle zur Ableitung der aus dem Erstarrungssand verdrängten Luft aufweisen. To when the hardening agent enters the filled box through the nozzle plate the finely divided air still present in the core has an opportunity to exit at the other end of the To give box, the machine table can have a per se known perforated plate and channels for discharge the air displaced from the solidification sand.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform ist der Gegenhalter oberhalb des auf den Maschinentisch aufzuspannenden Kern- oder Formkastens am Maschinengestell angeordnet, wobei dann der Maschinentisch die Funktionen der der Zufuhr des Härtemittels dienenden Düsenplatte übernimmt und hierfür zwecks Zufuhr des Härtemittels in den gefüllten Kernkasten von unten her dann düsenförmig durchbohrt ist. aoIn a modified embodiment, the counter holder is above the clamp to be clamped on the machine table Core or molding box arranged on the machine frame, the machine table then the Functions of the nozzle plate serving to supply the hardening agent takes over and for the purpose of supply of the hardening agent is then pierced in the form of a nozzle from below into the filled core box. ao

Sowohl die der Zufuhr des Härtemittels dienende Düsenplatte als auch der Kasten-Gegenhalter können derart am Maschinengestell befestigt sein, daß sie seitlich ausgeschwenkt werden können.Both the nozzle plate serving to supply the hardening agent and the box counter holder can be attached to the machine frame in such a way that they can be pivoted to the side.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, dann, wenn die Zufuhr des Härtemittels nicht über den Maschinentisch von unten, sondern über eine seitliche oder vorzugsweise obere Düsenplatte erfolgt, die Düsenplatte von einem Ventilgehäuse tragen zu lassen, in dem ein die Zufuhr des Härtungsmittels regelndes Einlaßventil angeordnet ist. Hierdurch wird unter anderem erreicht, daß Leitungsverluste überhaupt nicht auftreten können, da das Einlaßventil in unmittelbarer Nähe des Verbrauchsortes, nämlich des zu härtenden Kernes, die Einleitung des Härtemittels regelt.It has proven to be particularly useful when the supply of the hardener does not exceed the machine table from below, but via a side or preferably upper nozzle plate, which To have nozzle plate carried by a valve housing, in which a regulating the supply of the curing agent Inlet valve is arranged. This ensures, among other things, that line losses do not occur at all can occur because the inlet valve is in the immediate vicinity of the place of consumption, namely the one to be hardened Core that regulates the introduction of the hardener.

Wenn die Zufuhr des Härtemittels, beispielsweise des CO₂-Gases, von unten über den Maschinentisch erfolgt, so kann das Einlaßventil in baulich sehr vorteilhafter Weise im Maschinentisch untergebracht werden.If the hardening agent, for example the CO ₂ gas, is supplied from below via the machine table, the inlet valve can be accommodated in the machine table in a structurally very advantageous manner.

Um ein schnelles Arbeiten mit einer solchen Vorrichtung zu gewährleisten, wird zweckmäßig das Einlaßventil mit einem Steuerkolben ausgestattet, der unter dem Druck einer Schließfeder stehen kann und mit einem geeigneten gasförmigen oder hydraulischen Medium, normalerweise mit Druckluft, zu steuern ist. Um die Steuerung der Relativverschiebung zwischen Düsenplatte und Gegenhalter sowie des Einlaßventils und gegebenenfalls auch der seitlichen Spannböcke entsprechend der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren Arbeitsgeschwindigkeit schnell ausführen zu können, ist ein beispielsweise am Maschinentisch angebrachtes, mit den einzelnen Steuerkammern über flexible Schlauchleitungen od. dgl. verbundenes gemeinsames Steuerventil zweckmäßig.In order to ensure rapid working with such a device, the inlet valve is expedient equipped with a control piston that can be under the pressure of a closing spring and is to be controlled with a suitable gaseous or hydraulic medium, usually compressed air. To control the relative displacement between the nozzle plate and the counter holder as well as the inlet valve and optionally also the lateral clamping brackets corresponding to the one according to the invention To be able to quickly run the device achievable operating speed, for example, on the machine table attached, od with the individual control chambers via flexible hose lines. The like. Connected common control valve useful.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine schematisch im Vertikalschnitt dargestellt, und zwar handelt es sich um eine äußerlich einer Säulenbohrmaschine ähnelnde Vorrichtung, die wie folgt arbeitet:An advantageous exemplary embodiment of the machine according to the invention is shown schematically in the drawing shown in vertical section, namely it is an externally of a column drilling machine similar device that works as follows:

Der Kernkasten 1 wird nach dem Füllen auf den Maschinentisch 2 gestellt, und zwar derart, daß er gegen einen (in der Zeichnung nicht erkennbaren) hinteren Anschlag sowie den linken Spannbock 3 anliegt. Bei Betätigung des zentralen Steuerventils 4 wird nun der Kernkasten 1 durch den mit Kolben ausgerüsteten rechten Spannbock 5 zunächst horizontal gespannt. Bei weiterer Betätigung des gemeinsamen Steuerventils 4 preßt der Maschinentischkolben 6 den Kernkasten 1 gegen die Abdichtung 7 der Düsenplatte 8.The core box 1 is placed on the machine table 2 after filling, in such a way that he against a rear stop (not visible in the drawing) and the left clamping block 3. Upon actuation of the central control valve 4, the core box 1 is now equipped with the piston right clamping block 5 initially clamped horizontally. Upon further actuation of the common control valve 4, the machine table piston 6 presses the core box 1 against the seal 7 of the nozzle plate 8.

Bei der nächsten Steuerstufe wird die eine Seite des Steuerkolbens 9 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch das Ventil 10 gegen die Wirkung der Schließfeder 11 geöffnet wird und die durch eine hier seitliche Zuleitung in das Ventilgehäuse 12 eintretende Kohlensäure mit einem Überdruck in den mit Erstarrungssand 13 gefüllten Kernkasten 1 eintritt. Die Einströmzeit bzw. die Einlaßzeit hängt von der Form und Größe des Kerns ab und kann in geeigneter Weise mit an sich bekannten Mitteln geregelt werden. Ist der Kern erstarrt, so wird das zentrale Steuerventil 4 zurückgeschaltet, wodurch die Schließfeder 11 das Einlaßventil 10 schließt und damit die Zufuhr der Kohlensäure unterbricht, ohne daß ein Restvolumen ungenutzt verloren gehen kann, da das Einlaßventil 10 sich in unmittelbarer Nähe des Kernkastens 1 befindet. Danach senkt sich der Maschinentisch 2 ab, und der Spannkolben 5 öffnet sich, worauf der Kernkasten geöffnet und der Kern zur sofortigen Verwendung herausgenommen werden kann. Die auf dem Maschinentisch 2 liegende Lochplatte 14 ermöglicht beim Eintritt der Kohlensäure an der oberen Seite des Kernkastens 1 einen Austritt der sich im Kern 13 befindenden feinverteilten Luft an seinem unteren Ende über Abführungskanäk 15. Bei dieser Ausführungsform ist der als Gegenhalter fungierende Maschinentisch 2 am Maschinengestell 16 nicht seitlich verschwenkbar angeordnet, wogegen das Ventilgehäuse 12 und damit auch die Düsenplatte 8 an einer (nicht gezeichneten rückwärtigen) vertikalen Säule des MaschinengestelLs 16 verschwenkbar sein kann.In the next control stage, compressed air is applied to one side of the control piston 9, as a result of which the valve 10 is opened against the action of the closing spring 11 and by a feed line here on the side Carbon dioxide entering the valve housing 12 enters the core box 1 filled with solidification sand 13 at an overpressure. The inflow time or the inlet time depends on the shape and size of the core and can be used in a suitable manner means known per se are regulated. If the core has solidified, the central control valve 4 switched back, whereby the closing spring 11 closes the inlet valve 10 and thus the supply of the Carbon dioxide interrupts without a residual volume can be lost unused because the inlet valve 10 is located in the immediate vicinity of the core box 1. Then the machine table 2 lowers, and the tensioning piston 5 opens, whereupon the core box is opened and the core is ready for immediate use can be removed. The perforated plate 14 lying on the machine table 2 enables the Entry of the carbonic acid on the upper side of the core box 1 an exit of the one located in the core 13 finely distributed air at its lower end via discharge ducts 15. In this embodiment, the machine table acting as a counter holder is 2 on the machine frame 16 not laterally pivotable, whereas the valve housing 12 and thus also the nozzle plate 8 on a (not shown, rear) vertical column of the machine frame 16 can be pivoted.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for hardening solidification _{sands in the production of foundry cores and foundry molds, in particular by introducing CO 2} gas into the filled core or molding box, characterized in that one or more of the supply of the hardening agent serving nozzle plates on buckets machine frame (16) (8) and one or more counterholders (2, 3, 5) are arranged which firmly press the box (1) filled with solidification sand against the nozzle plate (8) _{when the hardening agent (e.g. CO 2) is introduced} preferably also keep pressed together laterally centered.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzle plate (8) has a sealing ring (7).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that ■ the supply of the hardening agent serving nozzle plate (8) and / or the counter holder (2, 3, 5) are attached to the side movable to the machine frame (16).

4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that for the purpose of intermediate tensioning of the filled box (1) the nozzle plate (8) and the counter holder (2) are arranged on the machine frame (16) so as to be movable relative to one another.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the mutual movement of The nozzle plate (8) and the counter holder (2) are carried out hydraulically or by means of compressed air, for which purpose a clamping piston (6) which is preferably vertically movable is provided can be.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the inlet valve (10) and the counter holder (2) are arranged to be movable relative to one another.

7. Device according to one or more of claims 4 to 6, characterized in that the counter holder consists of a preferably liftable machine table (2) on the side Box clamping blocks (3, 5) can be attached.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the machine table (2) has a Perforated plate (14) and channels (15) for discharging the displaced from the solidification sand (13) Has air.

9. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized by one of the Lateral nozzle plate for supplying the hardening agent.

10. Device according to one or more of claims 4 to. 6 as an amendment to claim 7, characterized in that the counter holder is arranged above the box (1) on the machine frame (16) and for the purpose of supplying the hardening agent into the box (1) from below the machine table is designed as a nozzle plate, for which purpose the machine table can be pierced in the shape of a nozzle.

11. The device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the inlet valve (10) regulating the supply of the hardening agent is immediately adjacent to the nozzle plate (8) is arranged and after placing the nozzle plate (8) on the box (1) the outlet of the hardener releases.

12. The device according to claims or 11, characterized by a combination of inlet valve (10) and nozzle plate (8) into one structural unit.

13. The device according to claim 12, characterized by one mounted on the machine frame (16) Valve housing that carries the nozzle plate (8).

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the nozzle plate (8) together with the the supply of the hardening agent regulating inlet valve (10) is attached to the valve housing (12).

15. Device according to ^{1 of} claims 10 and 11 and one or more of claims 1 to 6, characterized in that the inlet valve (ΙΌ) is arranged in the machine table (2).

16. The device according to one or more of claims 6 to 14, characterized in that the inlet valve (10) has a control piston (9) and preferably under the pressure of a The closing spring (11) is at a standstill.

17. The device according to one or more of claims 1 to 16, characterized by a Control device for controlling the inflow time of the hardening agent.

18. Device according to one or more of the Claims 1 to 17, characterized by a central control and switching device for the step-shaped sequence of the clamping, inlet and box release processes.

19. The device according to claim 18, characterized by a central control valve (4) which means flexible hose lines with the control chambers of the clamping and inlet units (5, 6, 9) is connected.

1 sheet of drawings

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