DE1961234A1

DE1961234A1 - Verfahren zur Verdichtung von Formmasse und Einrichtung zu dessen Durchfuehrung

Info

Publication number: DE1961234A1
Application number: DE19691961234
Authority: DE
Inventors: Gejdebretschow Georgij A; Ljaschenko Wsjewolod A; Sjusjuk Wladimir E; Wasilkowskij Lew F; Podmogilnij Wladimir I; Abrosimow Nikolaj N
Original assignee: KRAMATORSKIJ NI SKIJ I PT SCHE
Current assignee: KRAMATORSKIJ NI SKIJ I PT SCHE
Priority date: 1969-12-05
Filing date: 1969-12-05
Publication date: 1971-07-22
Also published as: FR2048299A5; DE1961234C3; GB1269286A; DE1961234B2; US3659642A

Description

Patentanwalt· ZELLENTlN u. LUYK»i

8000 München 22

Zw»lbr(idc«Mtr.4

5. Dezember 1969

KramatorskiJ nauSno-issledovatelskij ^{p 28} i pro^ektno-technologiXeskid Institut masinostrojeniJa

Kramatorsk / UdSSR

ZUR VERDICHTUNG ITW POEMSSASSE

UlTD EIiJRIGIiOJUNG ZU DUSSEN DURCHFÜHRUNG ,

den Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf Gießereibetrieb,

insbesondere auf Verfahren zur Verdichtung der Formmasse zur Herstellung von Gießformen oder Formkernen. ;

Weit bekannt ist zur Zeit ein Sandschußverdichtungsverfahre; für Formmasse. Das genannte Verdichtungsverfahren "besteht darin,; daß durch ein vorher mit einer Formmasse gefülltes und über dem ; Formkasten angeordnetes Gefäß Preßluft unter einem Drucic ! von 3-Ί kp/cm geblasen wird. .

Die Luft erzeugt bei ihrer Strömung durch das Gefäß eine Sandluftmischung, welche durch eine im Gefäßboden vorhandene Öffnung in .den Formkasten gelangt.

Die eine Geschwindigkeit au(*tetsenden Mischlingsteilchen

verdichten sich im Formkasten infolge ihrer scharfen Abbremsung

der
und die Luft dringt· durch . in Modellplatte vorgesehene Bonrungen aurch und wird dann in die Atmosphäre abgeführt.

Die Formmasse wird in dem Formkasten durch die kinetische Energie der Formmasse^Jteilchen und auch infolge des oeim Luftdurchströmen durch die Formmasseschicht entstehenden Druckgefälles verdichtet.

Bei diesem Sandschlußverdichtungsverfahren kommen nur fließende, wenig feste Formmassen, welche im Gefäß * nicht hängenbleiben, in Frage/durch dieses Verfahren wird die erforderliche Dichte der Gießform gewährleistet,

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weshalb die den Formkasten ausfüllende Formmasse zusätzlich nachverdichtet wird; darüberhinaus ist es sehr schwierig, nach diesem Verfahren die Formmasse in großen Formkästen zu verdichten_t da dazu ein Gefäß von großen Abmessungen erforderlich ist und demzufolge auch eine sehr sperrige Einrichtung entsteht. ' .

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der erwähnten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verdichtung der Formmasse anzugeben, das eine gleichmäßige Verdichtung der Formmasse über die ganze Gießformoberfläche gewährleistet, eine Nachverdichtung erübrigt und Gießformen beliebiger Größe herzustellen erlaubt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,-daß bei dem Verfahren zur Verdichtung der Formmasse durch Drucklufteinwirkung auf diese erfindungsgemäß die Luft in einen Behälter unter

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einem Druck von oberhalb 20 kp/cm in einer solchen Menge eingepumpt wird, daß je Volumenteil der zu verdichtenden Formmasse 3 bis 40 Volumenteile Luft normalen Drucks vorhanden sind, wonach der Behälter entladen und dabei der Luftstrom während einer kurzen Zeitspanne von höchstens 0,15 sek. gegen die im Formkasten vorhandene Formmasse gerichtet wird.

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Zur Verwirklichung des erfindungagemäßen Terfahrens wird eine Einrichtung rorgeachlagen, in deren Gehäuse ein

Innenraua für Druckluft vorhanden 1st» der über eine

einer {uff- eine

Bohrung mit Druckwelle und über andere, die la Gehäuse-

boden ausgeführt ist, mit einea Formkasten in Verbindung tritt, in der erfindungagemäß die Bohrung im Gehäuseboden mit einem Ventil verschlossen ist , wodurch der Innenraum einen Behälter zur Druckluft speicherung .bildet, und am Gehäuseboden außenseitig eine Unterplatte untergebracht ist, die alt dieβen einen Zuaatzraua bildet, wobei die Unterplatt· Bohrungen but gleichmäßigen luftverteilung Über die Oberfläche der zu verdiohtenden Forsmaeae aufweist·

ZweokBäfilgexweiee wird auf der Unterplatte unter der Bohrung im Gehäuseboden ein kegelförmiger, mit seiner Spitze der erwähnten Bohrung zugewandter Vorsprung ausgeführt. Diese Ausführung bringt eine gleichmäßigere Luftstromverteilung über den Zusatsranm zustande·

Ss 1st auch iw#okaäßig_/das die Bohrung im Gehäuseboden verschließende Ventil mit einem Kolben starr zu verbinden, der die Kanäle zur Verbindung des Innenraums mit der Druokquelle enthält, und ein Rückschlagventil zwischen dem Kolben und dem Ventil anzuordnen, das ebenfalls über diese Kanäle von der Druckquelle aus gesteuert ist .

Solche Auslegung des Ventils sichert ein schnelles

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S öffnen der Bohrung, die den mit Druckluft ausgefüllten Inncnraina mit dem Zusatzrauni verbindet.

Es ist besonders wirksam den Zusatzraum sich

d
erv/oitern auasuführon; dabei muß dessen Höhe in TJmfangs-

richtung dor Unterplatte abnehmen·

Diese Gestalt des Zusatzraumes ermöglicht eine gleichmäßige Luftstronverteilung in diesem.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Verdichtung der gewährleistet eine gleichmäßige Verdichtung der über die gan.se Gießformoberfläche und rationelle

den

g üVbcir clio Forialcao tonhöhe (eino in unteren

Poxzinasseschichton größte und aufwärts abnehmende Dichte, die aber genügt, um die llachverdichtung zu erübrigen); nach diesem Verfahren können außerdem Gießformen beliebiger Größe hergestellt v/erden.

Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Aus· führungsboispieles der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung angeführt, in der die erfindungsgcinäße Einrichtung zur Verdichtung der Formmasse.· durch Einwirkung von Druckluft und e/Vi Formkasten mit Füllraiuaen, die auf der Modellplatte angeordnet werden (Iöngsscianitt) wiedergegeben sind.

Es wird ein Verfahren zur Verdichtung von Formmasse durch . Einwirkung von Druckluft auf diese vorgeschlagen. Die Luft wird vorher in einen Behälter unter einem Druck oberhalb 20 lcp/cm in einer solchen Menge eingepumpt, daß

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je Volumenteil der zu verdichtenden Formmasse 3 bis 40 Volumenteile luft normalen Drucks zur Verfügung stellen. D.ann wird der Behälter mit der Druckluft entladen, indem die Druckluft während einer sehr kurzen Zeitspanne (unter 0,15 sek.) gegen die im Formkasten befindliche Formnass ο au3strömt. *

Durch den schnellen Druckluftauslaß erfolgt deren momentane Expansion und im Raum über der Formmasse steigt der Druck an, welcher dann über die ganze Oberfläche der Porsnasse, die sich im Formkasten befindet, gleichmäßig angreift. Bei einer solchen Wirkung haben die einzelnen Raumteile der Formmasse im Formkasten die Möglichkeit, sich

zu

gegeneinander dem Formkastenteil zu bewegen, wo die Formmasse noch wenig verdichtet ist, wodurch es zu einer gleichmäßigen Formmasseverdichtung im ganzen Formkastenraum kommt. Der Luftstromverbrauch je Raumteil der zu verdichten·«· den Formmasse wird je nach der Höhe des Formkastens eingestellt : je größer diese Höhe ist, desto q&tinqer ist der Luftverbrauch je Raumteil. So nimmt man z.B. für einen 600 mm hohen Formkasten 5 Volumenteile Luft unter normalem Druck je Volumenteil Formmasse, während bei einer Höhe von 100 mm 30 bis 40 Luftraumteileq*r\or*me* werden. Bnderartiger Luftdurchsatz je Raumteil der zu verdichtenden Foris^aose gewährleistet eine größtmögliche Verdichtung der Formmasse* an der Formkaatenoberfläohe.

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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verdichtungaver fahr ena wird eine Einrichtung zur Verdichtung der Formmasse durch Einwirkung der Druckluft auf diese vorgeschlagen.

Das Gehäuse 1 weist einen Innenraum 2 und eine Bohrung 3 auf. Dieser Innenraum kommuniziert über eine im Boden 5 des Gehäuses 1 vorgesehene Bohrung 4 mit dem Form' kasten 6» in den die Formmasse eingeschüttet ist.

Die Bohrung 4 wird mit einem Ventil 7 verschlossen,

die

wodurch sich ein Raum für Druckluft^_^speicherung bildet. Dao Ventil 7 ist über einen Schaft 8 mit einem in der Bohrung 3 eingesetzten Kolben 9 starr verbunden« Am Schaff 8 ist zwischen dem Kolben 9 und dem Ventil 7 ein Rückschlagventil 10 aufgesetzt. Um an dieses die Druckluft heranzuführen, sind in dem Kolben 8 Kanäle 11 vorgesehen, durch welche

hin

die Luft in den Innenraum 2 /durchtritt.

Am Boden 5 außenseitig unter der Bohrung 4 ist eine Unterplatte 12 montiert, die mit diesem Boden 5 einen Zusatzraum 13 bildet. Die Unterplatte 12 enthält über die ganze Oberfläche Bohrungen 14» durch die die Druckluft sich über die ganze Oberfläche der zu verdichtenden Formmasse gleichmäßig verteilt.

In der Mitte der Unterplatte unter der Bohrung 4

ist ein kegelförmiger, dieser Bohrung 4 mit seiner Spitze

vor
zugekehrter Vorsprung 15 gesehen. Dieser Vorsprung ermöglicht, die luft im Zusatzraum 13 gleichmäßiger zu verteilen, der

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zu denselben Zweck so gestaltet ist, daß dessen Höhe in der lutte am größten und am Umfang «m kleinsten ist

Das Gehäuse 1 ist von oben mit einem Deckel 16 zugedeckt, der einen Kanal 17 besitzt, durch den die Druckluft dem Innenraum 2 zugeführt wird.

Die Einrichtung arbeitet nac/xfcrserfindungagemäßen Verdichtungsverfahren . wie folgts

Auf eine Modellplatte 18, die eine Kammer 19 zur luft abführung besitzt, wird der mit einer sand-tonhalti^i Formmasse gefüllte Formkasten 6 aufgestellt. Am Formkasten 6 wird ein Füllrahmen 20 angeordnet, der auch mit derselbei-Fonnmasse ausgefüllt wird. Oben am Rahmen 20 wird jetzt die Einrichtung zur Verdichtung der Formmasse^aufgestellt

um.

und an den Füllrahmen dicht angedrückt, 'damit eine Dichtigkeit zu erzeugen und die bei der Verdichtung entstehenden Kräfte aufzunehmen« Nach der erfolgten Montage wird in den Innenraum 2 die Druckluft eingepumpt, die die Kanäle 17 und 11 durchströmt, das Rückschlagventil 7 öffnet und den Innenraum 2 ausfüllt.

Um den Formkasten, dessen Fläche 800 χ 700 mm und «tessenHöhe 400 mm betragt , zu verdichten, eoll der Luftdruck

einem 4 η

bei v Inhalt des Innenraumes 2 von 14 dnr 100 kp/cm . erreichen. Bei diesen Kennwerten

entfallen auf 1 dm zu verdichtender Formmasse etwa 6 dm IiUftnormalen OruckS,

Nachdem der Innenraum 2 mit Druckluft in dkt 109830/0792 bad

erforderlichen Menge ausgefüllt ist, wird der Raum 21, welcher Über dem Kolben 9 liegt, mittels Kanals 17 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt. Wegen der Flächendifferenz des Kolbens 9 und des Ventils 7 geht der Kolben 9

e/ef

und mit diesem zusammen auch das Ventil 7 unter Druckwirkung der im Innenraum 2 befindlichen Druckluft blitzschnell aufwärts und öffnet gleichzeitig die Bohrung 4t in welcher ein King 22 eingebaut ist, dessen Form Hie einer sich erweiterten Düse wiedergibt, Die Druckluft füllt während einiger Hundertstel den Zusatzraum 13 gleichmäßig aus, strömt gleichzeitig durch die Bohrungen 14 wA die Formmasse zu und verdichtet diese. Die Druckluft tritt weiter durch die Formmasse hindurch, gelangt durch Bohrungen 23, die in der Modellplatte 18 vorgesehen sind, dann in die Kammer 19 und strömt von hler aus in die Atmosphäre.

Im eben beschriebenen Beispiel hat die Formmassedichte im Gießformbereich 1,7 g/cm³ und darüber erreicht.

Die nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Gießformen aus sand-tonhaltigen Formmassen gewährleisten die Erhaltung von Gußstüoken mit erhöhter Genauigkeit.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Einrichtung zur Verdichtung der Formmasse weist eine hohe Lebensdauer auf und ist betriebssicher. Darüber hinaus kann sie ohne große Aufwendungen an den im Betrieb befindlichen Formmaschinen montiert werden.

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Claims

5. Dezember 1969' P.28 407/2

PAIEU3! ANSPatiCHE :

1. Verfahren zur Verdichtung von Formmasse durch Einwirkung von Druckluft auf diese , dadurch gekennze i c h η e t, daß die Luft in einen Behälter

ο solchen

unter einem Druck über 20 kp/cm in einer^enge eingepumpt wird, daß je Raumteil der zu verdichtenden Formmasse 3 bia 40 Volumenteile Luft normalen Drucks zur Verfügung stehen, wonach der Behälter während einer Zeiispanne von höchstens O,15 sek· entladen wird, indem die Luft gegen die in dem Formkasten befindliche Formmasse gerichtet wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 1, in deren Gehäuse ein Innenraum vorhanden ist,

luft der über eine Bohrung mit eine/ Druckquelle und über ein« andere, im Gehäuseboden vorgesehenevmit dem Formkasten in Verbindung tritt ,dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (4) im Boden (5) des Gehäuses (1)

Sich

mit einem Ventil (7) verschlossen /s *" , wodurch im Innenraum sich der Behälter zur Druckluft, .speicherung bildet,

und am Boden (5) des Gehäuses (1) außenseitig eine Unterplatte (12) untergebracht ist, die mit diesem Boden (5) einen Zusatzraum (13) bildet, wobei die Unterplatte (12) Bohrungen (14) zur gleichmäßigen Luftverteilung über die ganze Oberfläche der zu verdichtenden Formmasse enthält.

3· Einrichtung naoh Anspruch 2, dadurch

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- ίο -

gekennzeichnet, daß an der Unterplatte (12) unter der Bohrung (4) im Boden (5) dea Gehäuses (1) ein kegelförmiger, mit seiner Spitze dieser Bohrung zugekehrter Vorsprung (15) vorhanden ist.

4· Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7), das die Bohrung (4) in dem Boden (5) des Gehäuses (1) verschließt, mit einem Kolben (9) starr verbunden ist, welcher Kanäle

luft

(11) zur Verbindung des Innenraumes (2) mit der Druckwelle aufweist, und zwischen dem Kolben (9) und dem Ventil (7) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist, das auch durch diese

luft
Kanäle von der Druckwelle aus steuerbor /5t.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzraum (13) derart ausgeführt ist, daß dessen Höhe in Umfangsrichtung der ünterplatte (12) abnimmt.

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