DE1558108B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sandkernen und Sandformen fuer Giessereizwecke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft in erster Linie die Her- gemeinsame Kammer kann innerhalb eines Sekundenstellung von Sandkernen, obwohl sie ebenso für Sand- bruchteils durchgeführt werden, ebenso wie das Ausformen für Gießereizwecke anwendbar ist. blasen der Mischung aus der Kammer in den Kern-

Die Forderung nach genau dimensionierten Kernen kasten oder den Formkasten, so daß die Zeitverzöge-

hat in zunehmendem Maße zu solchen Herstellungs- 5 rung in erster Linie von der Arbeitsweise verschie-

methoden geführt, bei welchen die Kerne in ihren dener Steuerventile abhängt. In der Praxis kann der

Kernkästen aushärten. gesamte Vorgang in weniger als 2V2 Sekunden durch-

Kerne, die mit Hilfe des Kohlenstoffdioxydver- geführt werden,

fahrens hergestellt werden, sind zwar leicht anzuferti- Der Mischvorgang, der in erster Linie durch das gen, weisen" jedoch eine geringe Festigkeit auf und io gleichzeitige Einblasen der beiden Sandteile in eine sind nicht leicht nach dem Gießen auszuwerfen. Das gemeinsame Kammer herbeigeführt wird, kann Kaltaushärteverfahren ermöglicht die Herstellung weiterhin dadurch unterstützt werden, daß Ablenkvon Kernen mit bemerkenswerter Festigkeit, jedoch mittel in der Kammer vorgesehen sind, die die einbedeutet bei einer Großserienherstellung die Zeit- geblasenen Ströme ablenken und dadurch die gründspanne zum Aushärten, daß viele Kernkästen unnötig 15 liehe Mischung unterstützen.

belegt werden und ein großer Platzbedarf beansprucht Im Grunde genommen wird die gesamte kinetische

wird. Das sogenannte Heißkastenverfahren, bei wel- Energie, die den beiden Sandteilen durch die Druck-

chem die vollständige Sand-Harz-Mischung zu- luft aufgeprägt wird, die diese Teile in die dritte

sammen mit dem Katalysator in geheizte Kernkästen Kammer einbläst, dazu verwendet, um eine Mischung

geblasen wird und die hohe Temperatur eine rasche 20 dieser beiden Teile in der gemeinsamen Kammer

Aushärtung ermöglicht, gestattet zwar eine hohe herbeizuführen.

Produktionsrate, z. B. werden für einen Kern oder Die Erfindung wird nun beispielsweise unter Beeinen Satz von Kernen 30 Sekunden benötigt, jedoch zugnahme auf die Zeichnung erläutert, deren einzige erfordert die hohe Temperatur die Verwendung von Figur einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Metallkernkästen. Diese sind in der Herstellung teuer, 25 Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung insbesondere wenn Auswerfer vorgesehen sind. zeigt.

Demzufolge wurde vorgeschlagen, ein Harz und Am oberen Ende der Vorrichtung befinden sich

einen Katalysator zu verwenden, mit denen eine zwei kleine Sandvorratsbehälter 1, unter denen

schnelle Reaktion ohne Hitzeeinwirlcung möglich ist Mischkammern 2 von zylindrischer Gestalt angeord-

und die erst im letzten Moment vor dem Einblasen 3° net sind, wobei jede Kammer aus teleskopartig inein-

des Sand-Harz-Katalysator-Gemisches in den Kern- ander verschiebbaren Wänden 3 und 4 gebildet ist, so

kasten zusammengebracht werden, worauf die Kerne daß das Volumen jeder Kammer verändert werden

schnell bei normaler Temperatur fest werden und kann. Das obere Ende jeder Kammer 2 ist durch

bereits nach einem kurzen Zeitablauf entfernt werden einen horizontal bewegbaren Schieber 5 verschlossen,

können. Jedoch bestehen in der Praxis Schwierig- 35 und der Boden ist durch einen ähnlichen Schieber 6

keiten bei der Erzielung einer gleichmäßigen Mi- verschließbar, jedoch ist der untere Schieber 6 voll-

schung ohne Verzögerung; eine vorgeschlagene Me- ständig luftdicht ausgeführt, während der luftdichte

thode besteht darin, den Sand in zwei Teile zu teilen, Abschluß bei dem oberen Schieber nicht wesent-

den einen Teil mit Harz und den anderen Teil mit lieh ist.

dem Katalysator zu vermischen und dann diese bei- 4° Unterhalb der Meßkammern 2 sind Blaskammem 7 den Teile in einem mechanischen Mischer zusammen- angeordnet, die an eine gemeinsame Druckluftzufühzuführen und die so gebildete Mischung sobald als rung angeschlossen sind, welche einen Vorratsmöglich nach der Mischaufbereitung in einen Kern- behälter 8 mit einem ringförmigen Steuerkolbenkasten zu blasen. Es ist jedoch schwierig, auf diese schieber 9 aufweist, der die Zuführung von Luft in Weise ausreichende Mischung zu erzielen, wobei ein 45 die Blaskammern steuert. Die unteren Enden dieser weiterer schwerwiegender Nachteil darin besteht, beiden Kammern führen zu entgegengesetzten Seiten daß ein versehentliches Verbleiben dieses Materials am oberen Ende einer Mischkammer 10, in welche in dem Mischer oder einem anderen Teil der Vor- die beiden Sandchargen eingeführt werden, wobei richtung zu einer Aushärtung dieses Materials führt, das Harz, das in einer Charge enthalten ist, mit dem wodurch die Vorrichtung in umständlicher Weise 50 Katalysator der anderen Charge zu reagieren beginnt, von Hand gereinigt werden muß. Ein wesentliches Merkmal der Kammer 10 besteht

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine rasche darin, daß in ihr zwei Reihen von Stäben 11 ange-

und gründliche Mischung bei einer minimalen Zeit- ordnet sind, die in der Nähe der Eintrittsstellen der

Verzögerung zwischen der Mischung und dem Blasen beiden Sandchargen an der oberen Abdeckung der

zu erzielen und das Festsetzen des aufbereiteten 55 Kammer in senkrechter Richtung angeordnet sind.

Materials in der Mischvorrichtung zu vermeiden. Die Stäbe einer Reihe sind in bezug auf diejenigen

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, der anderen Reihe versetzt angeordnet. Der eindaß die beiden Sandteile, von denen der eine Teil strömende Sand stößt an diese Stäbe an und wird das Harz und der andere Teil den Katalysator ent- durch sie abgelenkt, so daß die beiden Sandströme hält, gleichzeitig mittels Druckluft in eine gemein- 60 in eine Anzahl von Strahlen aufgeteilt werden, die same Kammer geblasen werden, worauf die sich er- einander kreuzen, wodurch eine wirksame Mischung gebende Mischung im Grunde genommen sofort in der beiden Chargen sichergestellt wird. Die Mischung den Kernkasten oder den Formkasten verblasen wird. wird weiterhin durch die Anwesenheit eines im unte-Durch den Ausdruck »im Grunde genommen sofort« ren Teil der Kammer angeordneten schräg nach soll eine Zeitspanne verstanden werden, die so kurz 65 unten zusammenlaufenden Plattenpaares 12 unterist, daß keine Aushärtung der Mischung erfolgt, be- stützt, wobei die Platten mit gerillten Oberflächen vor sie sich in dem Kernkasten oder dem Formkasten versehen sind, an welche der Sand anstößt und in befindet. Das Verblasen der beiden Sandteile in die beliebiger Richtung abprallt. Die Platten sind wie die

Claims (10)

1. Stäbe seitlich versetzt angeordnet, so daß die jewei- nach der Erfindung sofort ab, und es besteht nor-

   ligen Erhebungen der einen Platte mit den Ver- malerweise keine Veranlassung, den Kern mehr als

   tiefungen der anderen Platte fluchten. Zwischen den 1 Minute in dem Kernkasten zu belassen, wobei es

   unteren Rändern der beiden Platten ist ein Schlitz empfehlenswert ist, Kerne mit schwachen und dünnen oder Zwischenraum belassen worden, durch welchen 5 Stellen für einen längeren Zeitraum bis zu 2 oder

   der vermischte Sand hindurchtreten kann, wenn er 3 Minuten in dem Kernkasten zu belassen,

   die Kammer verläßt. Es versteht sich, daß die Reihenfolge der Schieber-

   Das untere Ende der Kammer 10 mündet in eine betätigungen, welche pneumatisch oder hydraulisch weitere Blaskammer 13, die von bekannter Konstruk- gesteuert durch elektromagnetische Ventile ausgetion sein kann, jedoch mit dem Unterschied, daß in io führt werden können, selbsttätig gesteuert und in der Auslaßdüse so wenig wie möglich Totraum vor- Übereinstimmung mit der Betriebsweise der Zufühhanden ist, um hierdurch an dieser Stelle das An- rungs- und Einspannungsvorrichtungen für die wachsen der Sand-Harz-Katalysator-Mischung zu Kernkästen geregelt werden können, die nacheinvermeiden. Unter Berücksichtigung dieser Aufgabe ander unter die Blasvorrichtung gebracht werden,
   ist die sogenannte Blashülse 14 in Form einer per- 15 Es ist selbstverständlich bedeutsam, daß keine forierten zylindrischen Hülse nach unten durch einen unangemessene Zeitverzögerung zwischen der Aufgesonderten kegeligen Abschnitt 14' innerhalb der bereitung der Sandcharge und dem Ausblasen der Düse verlängert, so daß die Blasluft, die aus einem erzeugten Mischung in die Kernkasten eintreten darf, die Hülse umgebenden Behälter 15 unter der Kon- Mit der weiter oben beschriebenen Vorrichtung kann trolle eines ringförmigen Kolbenschiebers 16 züge- 20 in der Praxis die Mischung innerhalb von IV2 Seführt wird, ebenso in den Bereich der Düse strömt künden nach ihrer Bildung in dem Kernkasten ein- und dadurch den vollständigen Austrag des Inhalts gebracht sein,
   sichert. Das Harz und der Katalysator können bekannt

   Ein Teil des Kernkastens ist bei 17 gezeigt. Sein sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei

   Einlaß ist bei 18 aufgeweitet, um einen Raum zu 25 welcher ein schnell reagierendes Harz-Katalysator-

   bilden, dessen Funktion normalerweise durch die System verwendet wird, weist eine der Sandchargen

   Düse der Blaskammer übernommen wird und die in etwa 2 Gewichtsprozent Harz und die andere

   darin besteht, den unvermeidbaren Überschuß der Sandcharge 2 Gewichtsprozent Katalysator auf, so

   Mischung aufzunehmen, der über der benötigten daß die entstehende Mischung von jedem Teil 1 Ge-

   Menge liegt. 30 wichtsprozent enthält. Versuche haben gezeigt, daß

   Bei einer Abänderung, bei welcher genormte Kern- mit zunehmender Katalysatormenge die Festigkeit kästen verwendet werden können, kann der Über- der erzeugten Kerne nach einer Standzeit von 24 Stunschuß an Sand in der Düse der Blasvorrichtung ver- den zunimmt. Befriedigende Ergebnisse wurden mit bleiben, wobei in diesem Falle die Düse schwenkbar einem Harzgehalt von 1,14 Gewichtsprozent in der angeordnet werden kann, um nach jedem Blasvor- 35 einen Charge und mit einem Katalysatorgehalt von gang selbsttätig zur Seite zu schwenken, so daß der 2,86 Gewichtsprozent in der anderen Charge erzielt, Sand automatisch durch geeignete mechanische oder wobei ein Harz-Katalysator-Verhältnis von 1: 2,5 vorpneumatische Mittel entfernt werden kann. liegt und das Gesamtgewicht von Harz und Kataly-

   Die Wirkungsweise ist folgende: In einem der sator 2% der Mischung ausmacht.
   Behälter 1 ist Sand mit Harz vorgesehen, während 40 Versuche mit bekannten Harzen und Katalysatoren sich im anderen Behälter Sand zusammen mit dem haben gezeigt, daß die Mischung, bestehend aus Katalysator befindet. Die oberen Schieber 5 werden Harz und Sand bzw. aus Katalysator und Sand, nicht geöffnet, um die Meßkammern 2 zu füllen, wobei unnötig lange bis zu ihrer Verwendung stehen darf, diese Kammern in ihrer Größe vorher derart abge- Es wurde bei diesen Versuchen herausgefunden, daß stimmt worden sind, daß das Volumen beider Kam- 45 die Festigkeit der erzeugten Kerne ungünstig beeinmern der gesamten Charge entspricht, die zur Füllung flußt wird, wenn die getrennten Chargen, bestehend eines Kernkastens benötigt wird. Vorzugsweise wer- aus Sand und Katalysator bzw. aus Sand und Harz, den beide Kammern in gleicher Weise abgestimmt, mehr als 1 Stunde vor der Verwendung bereits geso daß die beiden Chargen im wesentlichen gleiches bildet sind. Aus diesem Grunde wird vorzugsweise Gewicht aufweisen. Die Schieber 5 werden sodann 5° die Sand-Harz-Mischung bzw. die Sand-Katalysatorgeschlossen, und die Schieber 6 werden geöffnet, um Mischung wenige Minuten vor der Verwendung zudie beiden Sandchargen in die entsprechenden Blas- bereitet.

   kammern einzulassen. Nachdem die Schieber 6 ge- Patentansprüche·
   schlossen worden sind, um die Kammern abzudichten,

   wird der Kolbenschieber 9 angehoben, um Luft in 55 1. Verfahren zur Herstellung von Sandkernen die beiden Kammern 7 zuzuführen und die beiden oder Sandformen für Gießereizwecke unter AnChargen in die Kammer 10 einzublasen, wo sie mit- wendung eines Kunstharzes und eines Katalyeinander vermischt werden und dann in die Kern- sators, bei welchem getrennte Chargen von Formblasvorrichtung 13 gelangen. Ein am oberen Ende sand aufbereitet und miteinander vermischt werder Kernblasvorrichtung 13 vorgesehener Schieber 60 den, von denen die eine das Kunstharz und die 19 wird geschlossen, und die Mischung wird hierauf andere den Katalysator enthält, dadurch g e in den Kernkasten in üblicher Weise eingeblasen. kennzeichnet, daß das Vermischen durch

   Da die Materialien kalt sind, kann für den Kern- gleichzeitiges Einblasen dieser beiden Chargen

   kasten eine leichte Konstruktion verwendet werden, mittels eines vorgespannten Gases in eine ge-

   die nicht notwendigerweise aus Metall sein muß. 65 meinsame Kammer erfolgt und die daraus sich

   Beispielsweise kann der Kernkasten aus glasfaser- ergebende Mischung im wesentlichen unmittelbar

   verstärktem Kunstharz bestehen. Im Gegensatz zu in einen Kernkasten oder einen Formkasten ein-

   den bekannten Kaltaushärteverfahren läuft dasjenige geblasen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mittels eines bekannten Kern-Blas-Verfahrens in den Form- oder Kernkasten eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Chargen im wesentlichen gleiches Gewicht aufweisen.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens- nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Sandvorratsbehälter (1), die jeweils an eine Meßkammer (2) angeschlossen sind, die ihrerseits mit je einer Blaskammer (7) in Verbindung stehen, die mit Mitteln (9) zur Zuführung von komprimierter Luft in die Blaskammer versehen sind,, wobei die Auslässe der Blaskammern in eine gemeinsame Mischkammer (10) einmünden, deren Auslaß zu einer Kernblasvorrichtung (13) führt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß das Mittel (9) zur Zuführung von Luft in die Blaskammer. (7) beiden Kammern gemeinsam dient.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer

   (10) feststehende Ablenkmittel (11) aufweist, an welchen das aus den Blaskammern ausströmende Material ausströmt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe der Blaskammem (7) an entgegengesetzten Seiten im oberen Ende der Mischkammer (10) einmünden, in welcher die Ablenkmittel zwei Gruppen von Stäben (11) aufweisen, die in senkrechter Richtung.vor den mit den Blaskammem (7) in Verbindung stehenden Eintrittsöffnungen angeordnet sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe der beiden Gruppen

   (11) gegeneinander versetzt sind.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil der Mischkammer (10) gerillte Flächen (12) angeordnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammern (2) in ihrem Volumen veränderbar sind.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen