DE19811112A1 - Apparatus and method for mixing a quick-hardening embedding mass for production of molds for metal casting - Google Patents

Apparatus and method for mixing a quick-hardening embedding mass for production of molds for metal casting

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Abstract

The apparatus has an additional wall scraper (14) with rotational speed lower than the rotational speed of the disperser (15). The disperser for twirling the powder base material and water and for degassing the resultant mass is operated at a higher rotational speed than the wall scraper.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einem Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 8.The invention is based on a device according to the preamble of Claim 1 and a method according to the preamble of claim 8.

Um Metall in Formen abgießen zu können, werden zum Herstellen dieser Formen oftmals keramische oder gipsartige Massen verwendet, wie es beispiels­ weise in der DE 37 11 178 A1 beschrieben ist. Diese Massen haben die Eigen­ schaft relativ schnell auszuhärten. Bei der Herstellung von kleineren Formen reicht die Zeit bis zur Aushärtung der Masse ohne weiteres aus um den pulverförmigen Grundstoff in das benötigte Wasser einzurühren, die Dispersion gut durchzumi­ schen und in eine Küvette abzufüllen. Probleme ergeben sich erst, wenn die zu erstellenden Formen für den Metallguß eine bestimmte Größe überschreiten. Da mit zunehmender Pulvermenge sowohl die Zeit für das Einrühren des Pulvers in die benötigte Wassermenge, als auch die Zeit für den Mischvorgang und das Ab­ füllen der fertigen Dispersion in die Küvette zunimmt, müssen diese Vorgänge je­ weils soweit beschleunigt werden, daß trotz der großen Menge die Küvette noch vor dem Beginn des Aushärtens fertig befüllt ist.In order to pour metal into molds, they are used to manufacture them Forms often used ceramic or plaster-like masses, as it is for example as described in DE 37 11 178 A1. These masses have their own cure relatively quickly. When making smaller molds is enough the time taken for the mass to cure easily around the powder Stir basic material into the required water, thoroughly mix the dispersion and fill into a cuvette. Problems only arise when the too creating molds for metal casting exceed a certain size. There with increasing amount of powder both the time for stirring the powder in the amount of water required, as well as the time for the mixing process and the Ab filling of the finished dispersion into the cuvette increases, these processes must each because accelerated so far that the cuvette is still in spite of the large amount is filled before the start of curing.

In der noch nicht veröffentlichten Anmeldung DE 196 49 782.5 ist bereits eine Vorrichtung gezeigt, bei der ein rotierender Wandabstreifer für die Innenwand des Einfülltrichters und ein Disperser zum Verquirlen des Wassers mit dem pul­ verförmigen Grundstoff vorgesehen sind. Der Wandabstreifer und der Disperser sind an einer Motorachse befestigt. In the not yet published application DE 196 49 782.5 is already a device shown in which a rotating wall scraper for the inner wall of the funnel and a disperser for whirling the water with the pul deformed base material are provided. The wall scraper and the disperser are attached to a motor axis.  

Soll der Mischvorgang weiter beschleunigt werden, muß der pulverförmige Grundstoff direkt in das vorher eingefüllte Wasser geschüttet werden.If the mixing process is to be accelerated further, the powdery one Basic material is poured directly into the previously filled water.

Es war die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Mischen der Einbettmasse so auszubilden, daß der pulverförmige Grundstoff si­ cher mit dem Wasser in Berührung gebracht wird und der eigentliche Misch- und Entgasungsvorgang mit großer Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.It was the object of the invention an apparatus and a method for Mix the investment so that the powdery base si cher is brought into contact with the water and the actual mixing and Degassing process can be carried out at high speed.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 8. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen von Disperser und Wandabstreifer wird erreicht, daß trotz hoher Mischgeschwindigkeit ein großer und der Kontur der Innenwand des Mischgefäßes genau angepaßter Wandab­ streifer verwendet werden kann, der den pulverförmigen Grundstoff schnell und gründlich von der Innenwand ablöst und in das bereits eingefüllte Wasser beför­ dert.This problem is solved by a device with the mark the features of claim 1 and a method with the characterizing Features of claim 8. By the different speeds of disperser and wall scraper is achieved that a large despite high mixing speed and the contour of the inner wall of the mixing vessel from precisely adapted wall can be used that quickly and quickly detaches thoroughly from the inner wall and into the already filled water different.

Die Drehzahl des Wandabstreifers beträgt höchstens ein Fünftel der Dreh­ zahl des Dispersers, so daß sich der Wandabstreifer nicht verformen kann und Reste des pulverförmigen Grundstoffes nicht an der Wand hängenbleiben und festtrocknen können.The speed of the wall scraper is at most a fifth of the rotation number of the disperser so that the wall wiper cannot deform and Remains of the powdery base material do not stick to the wall and can dry completely.

Um unnötige Kosten zu vermeiden, werden der Disperser und der Wandab­ streifer mit dem gleichen Motor betrieben. Hierzu ist ein Motor vorgesehen, der in zwei Laufrichtungen angetrieben werden kann. Sowohl Disperser als auch Wandabstreifer sind dazu an die selbe Motorachse gekoppelt.To avoid unnecessary costs, the disperser and the wall are powered by the same motor. For this purpose, a motor is provided, which in two running directions can be driven. Both disperser as well Wall wipers are coupled to the same motor axis.

Damit der gegen hohe Drehzahlen empfindliche Wandabstreifer während des Verquirlens nicht mit bewegt wird, ist er über einen Freilauf an die Motorachse gekoppelt. Dies bewirkt, daß der Motor zum Einrühren des pulverförmigen Grund­ stoffes in das Wasser in eine erste Drehrichtung betrieben werden kann, wobei sich Wandabstreifer und Disperser langsam mit gleicher Drehzahl drehen, während zum Mischen die Drehrichtung gewechselt und die Drehzahl erhöht werden kann, da bei der dann gewählten Drehrichtung der empfindliche Wandabstreifer über den Freilauf von der Achse abgekoppelt und somit nicht mit bewegt wird.So that the wall wiper, sensitive to high speeds, during of the whisking is not moved, it is a freewheel to the motor axis coupled. This causes the motor to stir in the powdery base Substance can be operated in the water in a first direction of rotation, wherein the wall scraper and disperser rotate slowly at the same speed while the direction of rotation can be changed and the speed can be increased for mixing,  because with the then selected direction of rotation the sensitive wall wiper over the Freewheel uncoupled from the axis and therefore not moved.

Es kann vorteilhaft sein, den Mischvorgang wenigstens einmal zu unterbre­ chen und mit dem Wandabstreifer die Behälterinnenwand zu säubern um noch nicht fertig gemischte, an die Wand gespritzte Anteile wieder dem Mischvorgang zuzuführen.It may be advantageous to interrupt the mixing process at least once and use the wall scraper to clean the inside wall of the container not completely mixed, sprayed onto the wall again the mixing process feed.

Um das Mischgefäß nach dem Mischen und Abgießen der fertigen Einbett­ masse zu säubern, wird Wasser eingefüllt und der Disperser in die Drehrichtung betrieben, in der der Wandabstreifer mit bewegt wird. Die Motordrehzahl kann wäh­ rend dieses Reinigungsvorganges gegenüber der Drehzahl während des Wandab­ streifens erhöht sein, da das Wasser dem Wandabstreifer nur einen geringen Wi­ derstand entgegensetzt und so die Gefahr einer Verformung nicht gegeben ist.Around the mixing vessel after mixing and pouring the finished embed to clean the mass, water is poured in and the disperser in the direction of rotation operated in which the scraper is moved. The engine speed may vary rend this cleaning process against the speed during the wall streak be increased, because the water the wall wiper only a little Wi this is opposed and there is no risk of deformation.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläutert wird.Further details and advantages of the invention result from the Un claims and the description of an embodiment, which is based on the Drawing is explained in detail.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Misch­ vorrichtung.The single figure shows a section through a mixing according to the invention contraption.

Das Mischgefäß 1 ist als Hohlzylinder mit trichterförmiger Erweiterung aus­ gebildet. In der festen Abdeckung 2 ist die Wasserzuführung 3 verankert. Ebenso ist in dieser festen Abdeckung der Motor 4 montiert. Über ein nicht näher bezeich­ netes Scharnier ist der aufklappbare Deckel 5 befestigt.The mixing vessel 1 is formed as a hollow cylinder with a funnel-shaped extension. The water supply 3 is anchored in the fixed cover 2 . The motor 4 is also mounted in this fixed cover. The hinged cover 5 is fastened via a hinge (not designated in more detail).

Im Bodenteil des trichterförmigen Fortsatzes ist eine Ablauföffnung vorge­ sehen, die durch Verschlußteil 6 abgedichtet ist. Die Achse 7 des Verschlußteils ist in einer Querstrebe 8 verschiebbar gelagert. An der Außenwand des Mischgefä­ ßes 1 ist eine Befestigungslasche 9 angebracht, an der der zweiarmige Hebel 10 aufgehängt ist. Durch den Pneumatikzylinder 11 wird der Hebel 10 bewegt, so daß sich diese Bewegung über ein Gleit-Dreh-Gelenk auf die Achse 7 überträgt. Folg­ lich wird das Verschlußteil 6 durch das Ausfahren des Pneumatikzylinders 11 an­ gehoben und der Ablauf geöffnet, während durch das Deaktivieren des Pneuma­ tikzylinders der Ablauf wieder verschlossen wird.In the bottom part of the funnel-shaped extension, a drain opening is easily seen, which is sealed by the closure part 6 . The axis 7 of the closure part is slidably mounted in a cross strut 8 . On the outer wall of the mixing vessel 1 , a mounting bracket 9 is attached, on which the two-armed lever 10 is suspended. The lever 10 is moved by the pneumatic cylinder 11 , so that this movement is transmitted to the axis 7 via a sliding / rotating joint. Consequently, the closure member 6 is raised by the extension of the pneumatic cylinder 11 and the drain is opened, while the drain is closed again by deactivating the pneumatic cylinder.

Auf der Antriebsachse 12 des Motors 4 ist ein Freilaufgetriebe 13 befestigt. Dieses Getriebe ist so ausgelegt, daß des mit des Getriebe verbundene Wandab­ streifer 14 mitgenommen wird wenn sich die Antriebsachse 12 im Uhrzeigersinn dreht. Dreht sie sich dagegen gegen den Uhrzeigersinn, so wird der Wandabstrei­ fer nicht mitgenommen und bleibt stehen. Der Wandabstreifer kann aus zwei sym­ metrischen Bügeln - wie in Fig. 1 gezeigt - aber auch aus nur einem einseitigen Bügel bestehen, da dieser Wandabstreifer nur langsam rotiert und sich somit eine Unwucht nicht schädlich auf die Lagerung auswirkt.A freewheel gear 13 is fastened on the drive axle 12 of the motor 4 . This gear is designed so that the connected to the gear Wandab scraper 14 is taken when the drive shaft 12 rotates clockwise. If, on the other hand, it turns counterclockwise, the wall scraper is not taken along and stops. The scraper can consist of two symmetrical brackets - as shown in Fig. 1 - but also consist of only a one-sided bracket, since this scraper rotates only slowly and thus an unbalance does not have a detrimental effect on the storage.

Der zwei- oder mehrflüglige Disperser 15 ist fest mit der Antriebsachse 12 verbunden, da sich dieser in beide Drehrichtungen mit bewegen kann, ohne daß sich dies schädlich auswirken könnte.The two-leaf or multi-leaf disperser 15 is fixedly connected to the drive shaft 12 , since the latter can move in both directions of rotation without this having a detrimental effect.

Zur Steuerung des Motors 4 ist eine elektronische Steuerung 16 vorgese­ hen.To control the motor 4 , an electronic controller 16 is hen vorgese.

Soll nun Einbettmasse in dem Mischgefäß aufbereitet werden, wird zuerst über den Wasserzulauf 3 die benötigte Wassermenge eingefüllt. Danach wird der Deckel 5 geöffnet und der pulverförmige Grundstoff dazu geschüttet. Nun wird der Deckel geschlossen und der Motor über die Steuerung 16 mit geringer Drehzahl im Uhrzeigersinn angetrieben. Durch das Schließen des Deckels kann ein Siche­ rungsschalter betätigt werden, der ein Anlaufen des Motors nur bei geschlossenem Deckel zuläßt, um ein Herausspritzen der Masse zu verhindern.If investment material is now to be prepared in the mixing vessel, the required amount of water is first introduced via the water inlet 3 . Then the lid 5 is opened and the powdery base material is poured into it. Now the lid is closed and the motor is driven clockwise at a low speed via the control 16 . By closing the cover, a fuse switch can be actuated, which only allows the motor to start when the cover is closed, in order to prevent the mass from splashing out.

Nach einer vorbestimmten Zeit, wenn erfahrungsgemäß kein Pulver mehr an der Innenwand des Mischgefäßes 1 anhaftet, wird der Motor 4 über die Steue­ rung 16 umgeschaltet und nun mit hoher Drehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn betrieben. Nun wirkt der Freilauf 13 und der Wandabstreifer 14 wird durch die Rei­ bung mit der Innenwand des Mischgefäßes festgehalten und dreht sich nicht mit der Antriebsachse mit. Der Disperser 15 läuft dagegen mit hoher Drehzahl und verquirlt den pulverförmigen Grundstoff mit dem Wasser zu einer breiigen Sub­ stanz, die nach entsprechender Rührzeit auch entgast ist.After a predetermined time, when experience shows that no more powder adheres to the inner wall of the mixing vessel 1 , the motor 4 is switched over via the control 16 and is now operated at high speed counterclockwise. Now acts the freewheel 13 and the wall scraper 14 is held by the Rei exercise with the inner wall of the mixing vessel and does not rotate with the drive axis. The disperser 15 , however, runs at high speed and whisked the powdery base material with the water to a pulpy substance, which is also degassed after a corresponding stirring time.

In vorteilhafter Weise wird zwischendurch der Motor noch einmal umge­ schaltet, so daß Spritzer und noch nicht eingemischte Klumpen von der Innenwand entfernt und nach erneutem Umschalten des Motors in die Masse eingearbeitet werden können.In an advantageous manner, the motor is reversed in between switches so that splashes and not yet mixed lumps from the inner wall removed and incorporated into the mass after switching the motor again can be.

Idealerweise wird der Wandabstreifer 14 so ausgelegt, daß er einer Dreh­ zahl von ca. 30 Umdrehungen/Minute ohne Beschädigung standhält. Das ermög­ licht zum einen einen preiswerten Aufbau des Wandabstreifers, reicht aber ande­ rerseits ohne weiteres für den bestimmten Zweck aus.Ideally, the wall scraper 14 is designed so that it withstands a speed of about 30 revolutions / minute without damage. On the one hand, this enables an inexpensive construction of the wall scraper, but on the other hand, it is easily sufficient for the specific purpose.

Um eine homogene und entgaste Einbettmasse erzeugen zu können, wird der Disperser mit einer Drehzahl von bis zu 1000 Umdrehungen/Minute betrieben.In order to be able to produce a homogeneous and degassed investment, the disperser is operated at a speed of up to 1000 revolutions / minute.

Nach der festgesetzten Rührzeit wird der Ablauf über den Pneumatikzylin­ der 11 geöffnet und die fertige Einbettmasse in eine Küvette eingefüllt. Um alles aus dem Mischgefäß entfernen zu können, wird hierzu der Motor im Uhrzeigersinn mit geringer Drehzahl angetrieben, so daß alle an der Innenwand anhaftenden Reste von dieser abgelöst und dem Ablauf zugeführt werden.After the specified stirring time, the drain is opened via the pneumatic cylinder in FIG. 11 and the finished investment is poured into a cuvette. In order to be able to remove everything from the mixing vessel, the motor is driven clockwise at a low speed so that all residues adhering to the inner wall are detached therefrom and fed to the outlet.

Um das Mischgefäß zu säubern, wird der Ablauf wieder geschlossen und erneut Wasser über den Wasserzulauf 3 eingelassen. Nun wird der Motor gegen den Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, so daß der Wandabstreifer mitläuft. Hierzu wird eine Drehzahl von ca. 70 Umdrehungen/Minute gewählt, die eine gute Reini­ gung der Innenwand gewährleistet. Da das Wasser dem Wandabstreifer keinen großen Widerstand entgegensetzt, übersteht dieser auch die höhere Drehzahl schadlos.In order to clean the mixing vessel, the drain is closed again and water is again let in via the water inlet 3 . Now the motor is rotated counterclockwise so that the wall scraper runs with it. For this purpose, a speed of approx. 70 revolutions / minute is selected, which ensures good cleaning of the inner wall. Since the water does not offer any great resistance to the wall scraper, it also survives the higher speed without damage.

Nach dem Reinigungsvorgang wird das Wasser über den Ablauf ausgelas­ sen und die Mischvorrichtung ist für einen neuen Mischvorgang bereit.After the cleaning process, the water is discharged through the drain sen and the mixing device is ready for a new mixing process.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Mischen schnell härtender Einbettmasse zur Herstellung von Metallgußformen mit einem Mischraum, der eine verschließbare Öffnung zum Einfüllen eines pulverförmigen Grundstoffes aufweist, mit einer Wasserzufüh­ rung, mit einer verschließbaren Ablaßöffnung für die gemischte Einbettmasse und mit einem schnell laufenden Disperser zum Verquirlen des pulverförmigen Grundstoffes mit dem Wasser und zum Entgasen der Masse, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich ein rotierender Wandabstreifer vorgesehen ist, dessen Umdrehungszahl gegenüber der Umdrehungszahl des Dispersers ver mindert ist.1. Apparatus for mixing fast-curing investment material for the production of metal molds with a mixing chamber that has a closable opening for filling a powdery base material, with a water supply, with a closable drain opening for the mixed investment material and with a fast-running disperser for whirling the powdery material Basic material with the water and for degassing the mass, characterized in that in addition a rotating wall wiper is provided, the number of revolutions of which is reduced compared to the number of revolutions of the disperser. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungs­ zahl des Dispersers wenigstens das fünffache der Umdrehungszahl des Wandabstreifers beträgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the rotation number of the disperser at least five times the number of revolutions of the Wall wiper is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Disperser und der Wandabstreifer mit dem gleichen Motor betrieben werden.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the disperser and the wall scraper can be operated with the same motor. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor in zwei Laufrichtungen betreibbar ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the motor in two Running directions can be operated. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Disperser und der Wandabstreifer an eine gemeinsame Antriebsachse gekoppelt sind. 5. The device according to claim 4, characterized in that the disperser and the wall wipers are coupled to a common drive axis.   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandab­ streifer über einen Freilauf an die gemeinsame Antriebsachse gekoppelt ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the wall scraper is coupled to the common drive axle via a freewheel. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit ver schiedenen Drehzahlen betreibbar ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the motor with ver different speeds is operable. 8. Verfahren zum Mischen schnell härtender Einbettmasse zur Herstellung von Metallgußformen in einem Mischraum, wobei zuerst eine vorbestimmte Was­ sermenge und dann eine vorbestimmte Menge eines pulverförmigen Grund­ stoffes in den Mischraum eingefüllt und diese Komponenten verrührt werden und die fertige Masse dann abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Disperser zum Verquirlen des pulverförmigen Grundstoffes mit dem Wasser und zum Entgasen der Masse mit einer höheren Umdrehungszahl als der Wandabstreifer betrieben wird.8. Process for mixing fast-curing investment material for the production of Metal molds in a mixing room, starting with a predetermined What amount and then a predetermined amount of a powdery base poured into the mixing room and these components are mixed and the finished mass is then drained, characterized in that a Disperser for whisking the powdery base material with the water and for degassing the mass at a higher speed than that Wall scraper is operated. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Disperser gleichzeitig mit dem Wandabstreifer betrieben wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the disperser is operated simultaneously with the wall scraper. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabstreifer nicht arbeitet während der Disperser mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the wall scraper does not work while the disperser is operating at high speed. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verquirlvor­ gang in eine andere Richtung als der Vorgang des Wandabstreifens erfolgt.11. The method according to claim 10, characterized in that the Verquirlvor in a different direction than the process of stripping the wall. 12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablas­ sen der Masse zum Reinigen des Mischraumes erneut Wasser eingefüllt wird und der Wandabstreifer mit einer Umdrehungszahl betrieben wird, die höher als die Umdrehungszahl während des Vorganges des Wandabstreifens aber geringer als die Umdrehungszahl während des Verquirlvorganges ist.12. The method according to claim 8, characterized in that after the Ablas water is poured into the mass to clean the mixing room and the wall scraper is operated at a speed that is higher than the number of revolutions during the process of stripping the wall is less than the number of revolutions during the swirling process.
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