DE1958279C - - Google Patents

Description

ist die Kontaktierung z. B. eines Binderteilchens mit einem Sandteilchen, das bereits mit Härter umgeben ist. sehr erschwert. Hinsichtlich der schnellen Reaktion ist dieser Umstand für das Verfahren von besonderem Nachteil. Um die besagte Kontaktierung schlechthin zu erreichen und außerdem noch in einem der gewünschten Festigkeit der Formlinge entsprechendem Maß, muß von dem Mischwerkzeug die Haftfähigkeit der reaktiven Komponenten zu den Formstoffteilchen Sand zu einem nicht geringen Teil überwunde", werden.

Dies soll bei dem beschriebenen 2-Komponenten-■ erfahren durch eine Mischkammer erreicht werden. in die vermittels Druckluft die beiden Teilmischunuen an gegenüberliegenden Seiten eingeführt werden. Die einströmenden Chargen stoßen dabei an versetzt angeordnete Stäbe, die die beiden Sandströme in eine Anzahl einander kreuzende Strahlen aufteilt. Die ''-,ierb^i eintretende Mischung soll noch durch Platten mit gerillten Oberflächen, an welche der Sand anstößt und in beliebiger Richtung abprallt, unterstützt werden.

Es hat sich gezeigt, daß das bekap Ue Verfahren einerseits, als auch die beschriebene Mischkammer andererseits, den Bedingungen zur Aufbereitung einer Formmasse mit einem kalthärtenden 2-Komponenten-System nicht genügt.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, bei der Aufbereitung von Formstoffgemischen, die ein organisches Bindemittel sowie ein Härtemittel enthalten und innerhalb kurzer Zeit im Kernkasten bei Raumtemperatur Gestaltfestigkeit annehmen, die angestrebte Mischung in wenigen Sekunden zu erreichen sowie aufwendige Sicherheitseinrichtungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen angesichts der sehr kurzen Verfestigungszeit von ein organisches Bindemittel und ein Härtemittel enthaltenden Formstoffmischungen ein solches Gemisch zur Herstellung von Formen und Kernen erzielt wird, das gleichmäßige Festigkeiten über den Querschnitt des Formlings, d. h. eine genügende Homogenität aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Vorgemisch aus Sand und entweder dem Harz oder dem Härtemittel in einem üblichen Mischer erzeugt, eine bestimmte Menge dieses Vorgemisches einem sich im wesentlichen durch eine auf ihrer Mantelfläche stehenden flachen Trommel, die im Inneren auf einer drehbaren horizontalen Welle angeordnete Rührarme mit an deren Enden befestigten, im Wechsel zu den Stirnflächen der Trommel schräggestellte Schaufeln aufweist, auszeichnenden Mischer zugeführt, in diesem mit dem Härtemittel bzw. dem Harz gleichmäßig vermengt und die sich ergebende Mischung in an sich bekannter Weise ohne Verzögerung zu Formungen geformt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß darin, daß eine an sich bekannte mit je einem Speicher für den inerten Fonnstoff und die erste Mischungskomponente verbundene Mischvorrichtung oder bei gegebenenfalls separater Vermischung des inerten Formstoffes mit der ersten Mischungskomponente ein Speicher für die Vormischung mit einer Dosierschnecke korrespondiert, der ein unm. telbar mit einer Verarbeitungsvorrichtung verbundener Schnellmischer nachgeordnet ist, daß weiterhin parallel zur Dosierschnecke ein Speicher für die Restkomponente, die gleichzeitig mit dem Vorgemisch dem Schnellmischer zugegeben wird, \orgesehen ist. wobei die gesamte Einrichtung zwecks automatischen Arbeitsablaufs mit einer gemeinsamen Steuerung ausgerüstet ist. Es zeigt
F i g. 1 die Einrichtung in schematischer Form.
F i g. 2 eine weitere Variante der Hinrichtung in schematischer Form.

F i g. 3 den Schnellmischer in der Ansicht chn··

ίο Stirnwand. ,

F i g. 4 einen Schnitt durch den Schnellmischer.
Die Vormischung, bestehend aus dem inerten Formgrundstoff. z. B. Quarzsand und einem kalthärtenden Kunstharz, z. B. auf der Basis von Furan- oder Phenolharzen, oder Quarzsand und einem Harter, wird in einem herkömmlichen, nicht zur erfindungsgemäßen Einrichtung gehörenden Mischer gemischt und in einem Bunker 1 vorrätig gehalten.
Durch die verketteten Steuerorgane ausgelöst, er-

ao folgt die Förderung der entsprechend dem Formstoffvolumen dosierten Vormischung mittels kurzer Dosierschnecke 2 in den Schnellmischer3, wo die Mischung mit dem mittels Dosiereinrichtung 4 zugegebenen, im Behälter 5 vorrätig gehaltenen Binder bzw. Härter durchgeführt wird. Um der v'ormischung in gleicher Zeiteinheit einen größeren Anteil flüssige Komponente zugeben zu können, also den prozentualen Anteil zu vergrößern, oder als Ausgleich von Viskositätsschwankungen, ist eine Druckbeaufschlagung der flüssigen Komponente vorgesehen. Besteht die Vormischung aus den Komponenten Formgrundstoff und Binder, dann wird ein Härter, besteht sie aus Formgrundstoff und Härter, dann wird ein Binder zugesetzt. Die Mischzeit ist in beiden Fällen die gleiche. Aus dem Schnellmischer 3 gelangt der Formstoff unmittelbar in den Schießzylinder der Kernschießmaschine 6.

Nach dem zweiten Lösungsweg (Fig.2) gehört der Grundstoffvorratsbehälter 27 sowie die Mischeinrichtung 25 zur Herstellung der aus diesen Komponenten bestehenden Vormischung zur verketteten Maschineneinheit. Diese Mischeinrichtung besteht hierbei aus einer Misch- und Förderschnecke 25, deren Fortsetzung die in die Mischvorrichtung 3 mündende Dosierschnecke 2 darbtellt.

Der Grundstoff, z. B. Quarzsand, gelangt bei Inbetriebnahme der Maschine durch Gefälle kontinuierlich in die Misch- und Förderschnecke 25. Im Verlauf der Förderung durch die Schnecke wird Binder bzw. Härter dosiert zugesetzt und gemischt. In dem Schnellmischer 3 erfolgt die Zugabe der unter Druck stehenden flüssigen Komponente. Der Schnellmischer 3 stellt dann in kürzester Zeit den gebrauchsfertigen Formstoff her, der sofort in den Schießzylinder der Formmaschine 6 gelangt.

Der Schnellmischer nach Fig. 3 und 4 besteht aus der Rückwand 29 mit Zulauf 30 und Durchbruch für die Antriebswelle 31. Ferner aus dem Trommelmantel 32 mit Auswurföffnung und Verschlußschieber 33 sowie in 34 ausschwenkbarer Vorderwand 35. Auf der Antriebswelle sind die Rührarme 36 mit im Wechsel zur hinteren und vorderen Stirnwand schräggestellten Schaufeln 37 befestigt. Die Rückwand 29 und die Vorderwand 35 nehmen die Blasdüsen 38 auf.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Kurz vor dem Eintritt in den Schnellmischer in 30 wird dem Formstoff-Härter bzw. Formstoff-Binder-Gemisch die

noch fehlende Komponente dosiert zugeführt, d. h., bei einem Vorgemisch Formstoff-Binder wird der Härter und bei einem Vorgemisch Formstoff-Härter wird der Binder zugemischt. Die untereinander wechselseitig schräggestellten Schaufeln 18 bewegen und misciien das Mischgut innerhalb des Mischbehälters durch das Anheben und Abrieseln beim Drehen der Rührarme gleichzeitig in drei Ebenen. Das auf diese Weise gewonnene endgültige und reaktionsfähige Formstoffgemisch wird, ohne die Rührarme stillzusetzen, unverzüglich durch die inzwischen geöffnete Auswurföffnung 33 tangential geradlinig lotrecht ausgetragen. Mischgut, das an den Mischflügeln haftet, wird durch Einblasen von Druckluft vermittels der Bliisdüscn 38 gelöst und ebenfalls ausgetragen. Hin Verkrustcn des Mischers wird auf diese Weise vermieden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen in folgendem:

Einfache, bei Anfertigung, Wartung und Reinigung wenig Aufwand erfordernde Mischvorrichtungen;

Verwendungsmöglichkeit vorhandener Form- bzw. Kernkasteneinrichtungen;

unbegrenzt in Menge und Zeit mögliche Vorratshaltung der Vormischung und der flüssigen Komponente;

mechanisierte Herstellung von gebrauchsfertigen kleinen und mittleren Kernen oder Formen in kurzer Zeit;

kurzzeitige Veränderungen des Formstoffvolumens:

schnelle Veränderungsmöglichkeit des Anteiles der flüssigen Komponente und damit Veränderung der Aushärtezeit und schnelles Verändern der Aushärtezcit der nachfolgenden Mischungen;

günstige Anwendungsmöglichkeit einer Programmsteuerung, welche das nacheinander Verarneiten verschiedener Formvolumen ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: Stirnwände (29: 35) in das Innere der Trommel gerichtete Blasdüsen (38) enthalten.

1. Verfahren zum Herstellen von bei Raumtemperatur schnellhärtenden Gießereikernen und Gießereiformen unter Anwendung eines synthetischen Harze:· und eines Härtemittels, bei dem in einem Mischer Sand und entweder Härter oder Binder gemischt und später die andere Komponente zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorgemisch aus Sand und entweder dem Harz oder dem Härtemittel in einem üblichen Mischer erzeugt, eine bestimmte Menge dieses Vorgemisches einem sich im we- is sentlichen durch eine auf ihrer Mantelfläche stehende flache Trommel, die im Inneren auf einer drehbaren horizontalen Welle angeordnete Rührarme mit 0" deren Enden befestigten, im Wech- se" -ι den Jtirnflächen der Trommel schrägge- ao st j λ Schaifeln aufweist, auszeichnenden Mischer zugeführt, in diesem mit dem Härtemittel bzw. df η Harz gleichmäßig vermengt und die sich ergebende Mischung in an sich bekannter Weise ohne Verzögerung zu Formungen geformt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte mit je einem Speicher (26; 27) für len inerten Formstoff und die erste Mischungskomponente verbundene Mischvorrichtung (25) oder bei gegebenenfalls separater Vermischung des inerten Formstoffes mit der ersten Mischungskomponente ein Speicher (1) für das Vorgemisch mit einer Dosierschnecke (2) korrespondiert, der eine unmittelbar mit einer Verarbeitungsvorrichtung (6) verbundene, extrem schnell arbeitende Mischvorrichtung (3) nachgeordnet ist, daß weiterhin parallel zur Dosierschnecke (2) ein Speicher (5) für die Restkompo- nente, die gleichzeitig mit dem Vorgemisch der extrem schnell arbeitenden Mischvorrichtung (3) zugegeben wird, vorgesehen ist, wobei die gesamte Einrichtung zwecks automatischen Arbeitsablaufes mit einer gemeinsamen Steuerung ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 zum Mischen der Vormischung mit der Restkomponente, bestehend aus einer auf ihrer Mantelfläche stehenden Trommel, deren rückwärtige Stirnwand mit einem Zulauf für die Vormischung und deren Mantel mit einer verschließbaren Auswurföffnung versehen sind sowie einer in der Trommel angeordneten Mischvorrichtung, bestehend aus einer horizontal liegenden, in das Innere der Trommel ragenden Welle, an deren im Inneren der Trommel befindlichen Teil radial angeordnete Rührarme befestigt sind, die nahe dem Trommelmantel und parallel ?u diesem in einem Winkel zu den Stirnwänden angeordnete Rührschaufeln besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß für den Durchmesser der Stirnwände (29; 35) ein mehrfaches des Maßes der Trommelmantelbreite (32) beträgt und die Rührschaufeln (37) im Wechsel zur hinteren und vorderen Stirnwand (29; 35) schräggestellt sind, daß weiterhin die vordere Stirnwand (35) in bezug auf den Trommelmani.el (32) ausschwenkbar ist und die Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gießereikemen und Gießereiformen unier Anwendung eines synthetischen Harzes und eines Härtemittels.

n; jüngerer Zeit sind in zunehmendem Maß Formmassen mit synthetischen Bindemitteln und deren. Härtung bewirkende bzw. auslösende Stoffe bekanntgeworden, die in sehr kurzer Zeit, etwa in einer Zeitspanne bis zu ^O Sekunden nach der Kontaktierung eier reaktiven Stoffe bzw. dieser Stoffe mit einem die Reaktion auslösenden Stoff Gestaltsfesügkeit bei Raumtemperatur erreichen. Hierbei können nach der stofflichen Zusammensetzung der Formmassen, die die Art der Aufbereitung und Verarbeitung weitgehend bestimmt, zwei Gruppen unterschieden werden.

Die eine Gruppe umfaßt bezüglich der reaktiven Bestandteile 3-Koruponenten-Systeme. Hierbei bedarf es zur Einleitung der Bindungsreaktion eines Katalysators, der der geformten Formmasse erst im Kernkasten als Gas oder Nebel zugefügt wird. Diese 3-Komponenten-Systeme gewähren einen ausreichend langen Zeitraum, die Formmasse aufzubereiten und zu Formungen zu verarbeiten, ohne daß eine vorzeitige Verfestigung der Formmasse zu befürchten ist. Der schwerwiegende Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß die katalytischen Gase bzw. Nebel toxische und aggressive Eigenschaften haben, die zu umfangreichen Sicherheitsmaßnahmen zwingen. Dieser Nachteil hat bisher die L/eite Einführung der 3-Komponenten-Systeme verhindert.

Bei der zweiten Gruppe handelt es sich um sogenannte 2-Komponenten-Systeme, die den vorerwähnten Nachteil vermeiden. Bei diesen Systemen beginnt die Reaktion bereits unmittelbar nach der Kontaktierung des Bindemittels mit dem Härtemittel. Das bedeutet, daß für die Aufbereitung und Verarbeitung der Formmasse nur ein sehr kurzer Zeitraum in der Größenordnung von 60 bis 90 Sekunden zur Verfugung steht. Daraus erhellt, daß an die Verfahrensschritte zur Herstellung einer homogenen Formmasse, insbesondere bezüglich der Kontaktierung der reaktiven Komponente und deren Beziehung zu den zu bindenden Formstoffteilchen, strenge zeitliche und qualitative Forderungen zu stellen sind. Zur Herstellung einer gleichmäßigen Mischung bei minimalem Zeitaufwand ist es notwendig, die zu bindenden Formstoffteilchen sowohl mit Bindemittel als auch mit Härtemittel zu umhüllen. Bei einem bekannten Verfahren werden zwei Teilmischungen Sand/Binder und Sand/Härter hergestellt. Die Sandteilchen bilden hierbei das Trägermaterial für die bezeichneten Komponenten, die bei Berührung miteinander reagieren. Zweck dieser Reaktion ist es, zwischen den Sandteilchen eine feste Bindung zu erhalten. Dazu ist es notwendig, daß der Binder auch in Berührung mit den Sandteilchen kommt, die mit dem Härter vermischt worden sind. Dadurch, daß nach diesem Verfahren jede der beiden Reaktionskomponenten an einem besonderen Trägerteilchen haftet,