DE2239057B2

DE2239057B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formkernen

Info

Publication number: DE2239057B2
Application number: DE2239057A
Authority: DE
Inventors: Walerij M. Ljuberzy Moskowskoj Oblasti Kutejnikow; Artur G. Moskau Owodow; Eduard A. Stoljar; Igor S. Zwetkow
Original assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ INSTITUT SANITARNOJ TECHNIKI; SPEZIALISIROWANNAJA PROJEKTNO-KONSTRUKTORSKAJA NALADOTSCHNAJA ORGANISAZIJA ROSORGTECHSTROM
Current assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOWATELSKIJ INSTITUT SANITARNOJ TECHNIKI; SPEZIALISIROWANNAJA PROJEKTNO-KONSTRUKTORSKAJA NALADOTSCHNAJA ORGANISAZIJA ROSORGTECHSTROM
Priority date: 1972-08-08
Filing date: 1972-08-08
Publication date: 1975-06-12
Also published as: GB1363601A; US3802484A; FR2197674A1; FR2197674B1; DE2239057A1; GB1363602A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Formkernen durch zwangsweises Füllen eines heißen Kernkastens mit flüssigkeitsartiger Masse sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DT-OS 19 38 003 ist ein Verfahren zur Fertigung von Formen und Kernen aus fließfähigen Harz-Sand-Mischungen mit Hilfe warmer Modelle und Kernkasten bekannt. Es ist ferner bekannt, wie beispielsweise die US-PS'en 32 22 435 und 36 64 406 und die DT-AS 12 91 059 zeigen, das in heiße Kernkasten eingefüllte Formmaterial auch während des Aushärtens unter Druck zu setzen. Die auf diese Weise hergestellten Kerne weisen vielfach wegen des in den heißen Kernkasten auftretenden Schwindens nicht genau die gewünschten geometrischen Abmessungen auf und die verhältnismäßig dünne Oberflächenschicht neigt vielfach zum Abplatzen, zumal die Kerne zum Herstellen von dünnwandigen Gußstücken auch noch Lüftungskanäle enthalten müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Formkernen durch zwangsweises Füllen eines heißen Kernkastens mit flüssigkeitsartiger Masse anzugeben, das Kerne zu erzielen gestattet, die genaue geometrische Abmessungen, hochwertige Oberflächen, hohe Festigkeit und gute Entlüftungseigenschaften besitzen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nach dem Füllen des Kernkastens in diesem ein Druck von 3 bis 20 kp/cm² der flüssigkeitsartigen Masse erzeugt wird, der 5 bis 30 see aufrechterhalten· und dann im Laufe von 5 bis 60 see allmählich bis auf 40 kp/cm² erhöht wird.

es den Kern in den Zonen, in denen SÄ i«tUeit ™* Oberflächengüte annoch einmal besonders zu verstarken, inden, er mTdner festen 1 bis. 25mm dienen verdateten

< Außenschicht versehen wird.

Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung, die Behälter für die Ausgangsstoffe besitzt die mil einem Mischer verbunden sind, aus dem die erhaltene flüssigkeitsartige Masse über eine Dosier-

kammer und eine an diese angrenzende Formdüse _m„ sSeber unter dem Druck eines m der Dos.erkammer befindlichen Kolbens in den Kernkasten ausströmt, ,si e'indungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Kniben stufenweise auseinandersch.ebbar ausgeführt

„ ^t und" HnSentriebe für jede Stufe besitzt, daß der

Kernkasten mit einer Abdichtvorrichtung versehen ,st, daß die Düse und der Schieber starr miteinander verbunden und derart montiert sind, daß sie hin- und her-Serschiebbar sind und abwechselnd die Austnusoff-

_M nung der Dosierkammer überdecken, daß die Vorr.chtun! ein Förderwerk zum Zurückfuhren der Massereste aus der Düse in den Mischer aufweist, und daß die Düse zerlegbar ausgeführt ist.
Eine Füllvorrichtung zum Einbringen vor, schuitfahi-

₂< gern Material in Formkästen sowie zum mechanischen Öffnen und Verschließen der Füllöffnung in der Formkastenwand ist aus der DT-OS 20 51 !«bekannt

Die erfindungsgemäße stufenweise Ausbildung des Kolbens ermöglicht es, den Druck nocnmals dann /u

» steigern, wenn die Gefahr einer Schwindung besteht und ermöglicht es damit, eine fest mit dem Kern.nneren verbundene starke Oberflächenschicht mit guten Oberflächeneigenschaften und einen Kern mn genau den durch die Form vorgegebenen Abmessungen zu erhal-

« ten Das Förderwerk ermöglicht dabei die in der Düse verbliebenen Massereste zur Wiederverwendung zurückzuführen und durch die zerlegbare Ausbildung der Düse wird ein leichtes Herausfallen der durch den erhöhten Druck stark verdichteten Massereste ermög-

licht. . ,...

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt .

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und

F i g. 2 die Düse der erfindungsgemäßen Vorrichtung in geöffneter Stellung.

Die Vorrichtung enthält einen Behälter 1 (F- ι g. 1) fur Sand und einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Behälter für die flüssige Komposition, welche aus Bindemitteln und einem Schaumbildner besteht.

Die aus dem zweiter. Behälter kommende Komposition wird durch eine Pumpe 2 über eine Rohrleitung zu einem kontinuierlich arbeitenden Mischer 4 gefördert. Der Behälter 1 ist über einen als Bandzuteiler ausgebildeten Dosierapparat 5 ebenfalls mit dem Mischer 4 verbunden. In letzterem drehen sich in zueinander entgegengesetzter Richtung zwei Wellen 6, auf denen Schaufeln 7 längs einer Schraubenlinie aufgesetzt sind. Die Wellen 6 des Mischers werden durch einen Elektroantrieb 8 in Drehung versetzt. Der Mischer 4 hat in seiner einen Stirnfläche eine Austrittsöffnung 9. welche durch einen Schieber 10 verschließbar ist. An die Austrittsöffnung 9 schließt sich eine zylinderformige Dosierkammer H an, in welcher ein Kolben 12 angeordnet ist, der mit einem pneumatisch-hydraulischen Antrieb 13, welcher durch eine Schiebersteuerung 14 gesteuert wird, verbunden ist. Der Kolben 12 ist telesko-

fisch auseinanderschiebbar ausgeführt und besitzt je «inen Einzelantrieb zum Steuern jeder Stufe. An die Austrittsöffnung der Dosierkammer 11 schließt sich ein Schie:ber 15 mit einer Formdüse 16 (F i g. 2) an, die bündig mit der Schieberoberfläche, welche der Dosierkam-Hier 11 zugewandt ist, angeordnet ist. Die Düse 16 kann beispielsweise die Form eines Kegels haben. Der Schieber 15 und die Düse 16 sind mit einem Antrieb 17 verbunden, durch den sie in der Honzontalebene hin- und lerverschieblich sind. Unter der Dosierkammer 11 und der Düse 16 ist auf einem Hebetisch 18 ein Kernkasten |9 aufgesetzt. Letzterer ist so angeordnet, daß sein? Eingußöffnung 20 genau der Austrittsöffnung der Do- «ierkammer 11 gegenüberliegt. Der Kernkasten 19 betitzt einen Schieber 21 mit einem Antrieb 22 zum Abdichten des Kernkastens. Die Vorrichtung enthält weiler ein Förderwerk 23 zum Zurückführen der Massereite aus der Düse 16 in den Mischer 4, nachdem der Kernkasten 19 gefüllt ist. Das Förderwerk kann in Form eines Elevators, einer Schnecke usw. ausgeführt »ein.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen.

Der aus dem Behälter 1 (Fig. 1) kommende Sand wird durch den als Bandzuteiler ausgebildeten Dosierapparat 5 ununterbrochen dem Mischer 4 zugeführt. Gleichzeitig wird die flüssige Komposition durch die Pumpe 2 über die Rohrleitung 3 in den Mischer 4 gefördert. Die Masse geht während ihres Durchmischens und Verschiebens längs des Mischers in einen flüssigkeitsartigen Zustand über und füllt über die Austrittsöffnung 9 die Dosierkammer 11. In dem Augenblick, in dem der vorgewärmte Kernkasten 19 auf den Hebetisch 18 gelangt, wird die Dosierkammer vollkommen mit flüssigkeitsartiger Masse gefüllt. Der Kernkasten 19 wird auf dem Hebetisch 18 so angeordnet, daß seine Eingußöffnung 20 genau gegenüber der Austrittsöffnung der Dosierkammer 11 liegt.

Vor dem Füllen des Kernkastens 19 mit Masse verschließt der Schieber 10 die Austrittsöffnung 9; der Antrieb 17 zum Verschieben der Düse 16 mit dem Schieber 15 wird eingeschaltet und die Düse 16 wird genau unter die Austrittsöffnung der Dosierkammer gebracht. Gleichzeitig hiermit drückt der Hebetisch 18 den Kernkasten 19 an die Düse 16 an. Dann wird der Antrieb 13 des Kolbens 12 mit Hilfe der Schiebersteuerung 14 eingeschaltet. Die flüssigkeitsartige Masse wird aus der Dosierkammer 11 herausgepreßt und füllt den Kernkasten 19. In letzterem wird zunächst 5 se: ein Druck von 5 kp/cm² aufrechterhalten, wonach die Schiebersteuerung 14 die zweite Stufe des Kolbens 12 einschaltet. Der Druck im Kernkasten wächst dabei bis auf 10 · kp/cm² und wird 5 see aufrechterhalten. Wenn die Gestalt und die Abmessung des Kerns aus technologischen Gründen es erforderlich machen, kann der Kolben 12 mehr als zwei Stufen besitzen. Während dieser Periode bildet sich eine 3 mm dicke dichte Außenschicht auf dem Kern. Die Dicke dieser Schicht hängt von dem Druck im Kernkasten 19 und der Dauer der Druckbeaufschlagung ab und kann im Bereich von 1 bis 25 mm liegen. So wird beispielsweise bei einer Beaufschlagung mit einem Anfangsdruck von 20 kp/cm^: während 30 see und einer Steigerung des Druckes im Verlauf von 60 see bis auf 40 kp/cm² eine 25 mm starke Außenschicht erreicht.

Nach der Druckbeaufschlagung wird der Antrieb 22 des Schiebers 21 eingeschaltet und die Abdichtung des Kernkasfens wird aufgehoben. Die Schiebersteuerung 14 gibt Befehl zum Hochfahren des Kolbens 12. Der Hebetisch wird gesenkt und der Kernkasten mit dem teilweise erhärteten Kern wird in die nächste Bearbeitungsstellung gebracht.

Gleichzeitig hiermit schiebt der Antrieb 17 zum Hin- und Herschieben die Düse 16 in die rechte Endstellung von der Dosierkammer 11 fort, wobei die in der Zeichnung nicht dargestellte Austrittsöffnung der Dosierkammer 11 durch den Schieber 15 verschlossen wird.

Die Düse 16 (F i g. 2) wird geöffnet und die Massereste, welche infolge des starken Zusammendrückens die flüssigkeitsartige Beweglichkeit verloren haben, fallen aus der Düse 16 heraus und werden zur Regeneration in den Mischer 4 geleitet. Während des Füllens des Kernkastens 19 mit Masse und des Rückführens des Kolbens 12 in die obere Ausgangsstellung sammelt sich im Mischer 4 die flüssigkeitsartige Masse an. Nach dem öffnen des Schiebers 10 gelangt die flüssigkeitsartige Masse wieder über die Austrittsöffnung 9 in die Dosierkammer 11 und füllt diese.

Sodann wiederholt sich die Reihenfolge der Arbeitsgänge.

Auf diese Weise ermöglicht es die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von 'Formkernen und der Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens nicht nur den Arbeitsaufwand des Produktionsprozesses bedeutend zu senken und die Arbeitsproduktivität zu erhöhen, sondern eine größere Genauigkeit und Qualität der Kerne und damit auch der mit diesen erzeugten Gußstücke zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Formkernen durch zwangsweises Füllen eines heißen Kernkastens mit flüssigkeitsartiger Masse, dadurch gekennzeichnet, daß'nach dem Füllen des Kernkastens in diese ein Druck von 3 bis 20 kp/cm² der flüssigkeitsartigen Masse erzeugt wird, der 5 bis 60 see aufrechterhalten und dann im Laufe von 5 bis 60 see allmählich bis auf 40 kp/^cm² erhöht wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die Behälter für die Ausgangsstoffe besitzt, die mit einem Mischer verbunden sind, aus dem die erhaltene flüssigkeitsartige Masse über eine Dosierkammer und ein an diese angrenzende Formdüse mit Schieber unter dem Druck eines in der Dosierkammer befindlichen Kolbens in einen Kernkasten ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) stufenweise auseinanderschiebbar ausgeführt ist und Einzelantriebe für jede Stufe besitzt, daß der Kernkasten (19) mit einer Abdichtvorrichtung versehen ist, daß die Düse (16) und der Schieber (15) starr miteinander verbunden und derart montiert sind, daß sie hin- und herverschiebbar sind und abwechselnd die Austrittsöffnung der Dosierkammer (11) überdecken, daß die Vorrichtung ein Förderwerk (23) zum Zurückführen der Massereste aus der Düse (16) in den Mischer (4) aufweist, und daß die Düse (16) zerlegbar ausgeführt ist.