DE2335262A1

DE2335262A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die herstellung von giessereiformen oder entsprechenden kernen

Info

Publication number: DE2335262A1
Application number: DE19732335262
Authority: DE
Inventors: Albert Edwards
Original assignee: Baker Perkins Holdings Ltd
Current assignee: Baker Perkins Holdings Ltd
Priority date: 1972-07-14
Filing date: 1973-07-09
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AU476458B2; IT991202B; IN140772B; FR2213119A1; BR7305234D0; FR2213119B1; AU5797473A; JPS4953127A; BR7355234D0; JPS5143814B2; GB1418491A

Description

PATENTANWÄLTE Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 19

Oldenburgallee 1O

_?1Q₄c Tel. 0311/3045521

304 55 22

! . Drahtwort: Seilwehrpatent

j Postscheckkto. Bln,W.5938

! 9. Juli 1973.

Me/ St

BAKER PERKINS HOLDINGS LIMITED Westfield Road, Peterborough, Northamptonshxre England

Verfahren und Vorrichtung für die Herstellung von Gießereiformen oder entsprechenden Kernen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Gießereiformen oder entsprechenden Kernen.

Bis heute bestehen Schwierigkeiten bei der Bereitung von Formen, insbesondere dann, wenn die hierfür verwendete kaltabbindende Gießereisandmischung ein Gewicht von ca.

ι 13 kg (30 Lbs) übersteigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche zur Bereitung von Formen und Kernen großer Abmessungen geeignet sind, wobei es sich um solche handeln kann, deren Gewicht bis zu ca. 227 kg beträgt.

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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß für das Verfahren in der Bereitung einer Gießereiform oder eines entsprechenden Kernes aus einer kaltabbindenden Gießereisandmischung, die dadurch hergestellt wird, daß aufeinanderfolgend eine Füllung oder Charge des Sandes in Mischung mit einem Bindemittel einerseits und eine Mischung aus Sand und Kontaktmittel, bzw. Katalysator, andererseits in einer Mischkammer gemischt werden, daß die Chargen aufeinanderfolgend aus der Kammer in eine Kern- oder Formbox gefüllt werden, und daß eine Reinigung der Mischkammer mit komprimiertem Gas zwischen den aufeinanderfolgenden Mischvorgängen erfolgt.

Die Lösung der Aufgabe besteht aber auch ein der Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die sich durch Mittel zur Zuführung der aufeinanderfolgenden Füllungen oder Chargen der Sand/Bindemittel-Mischung einerseits und der Sand/Katalysator-Mischung andererseits zu einer Mischkammer, durch Auslaßelemente in der Mischkammer für die Freigabe der aufeinanderfolgenden Füllungen in eine Form- oder Kernbox, ein Gebläse oder dergleichen für die Zuführung komprimierten Gases in die Mischkammer zur Reinigung derselben zwischen den aufeinanderfolgenden Mischvorgangen, und durch Steuerelemente zur Steuerung der Anzahl der Chargen oder Füllungen und des Gewichtes jeder einzelnen Charge, die der Mischkammer zugeführt wird, kennzeichnet.

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Die Erfindung soll nachfolgend beispielsweise anhand der j

ι beiliegenden Zeichnung näher beschrieben werden, die eine perspektivische Wiedergabe einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung teilweise in gebrochener ι Darstellung wiedergibt.

Die Vorrichtung besitzt zwei horizontal verlaufende Misch-Fördereinheiten 12 für die Förderung der Sand/Bindemittel-Mischung und der Sand/Katalysator-Mischung zu einem Endmischer 14. Die Steuerelemente 16 sind für die Steuerung der Anzahl der aufeinanderfolgenden Chargen und des Gewichtes jeder Charge der Sand/Bindemittel-Mischung einerseits und der Sand/Katalysator-Mischung andererseits, die der Mischkammer für die aufeinanderfolgenden Mischungen und Abgabe der Ge-. mische in eine Form- oder Kernbox, vorgesehen, wobei die Zahl und das Gewicht der einzelnen Füllungen oder Chargen abhängig von der Größe der Gießereiform oder des entsprechenden zu bereitenden Kernes ist.

Die Mischer-Fördereinheiten 12, wie sie im Ausführungsbeispiel Anwendung finden, sind in der GB-PS 1 051 651 näher beschrieben. Sie besitzen in ihrem Inneren Misch-Förderelemente, die im ersten Teil aus einem Abschnitt einer Förderschraube 12a bestehen, wobei auf diesen Abschnitt ein weiterer Abschnitt 12b folgt, der mit Mischtellern oder dergleichen Organen aus-

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gestattet ist. Diese Mischorgane bestehen im Ausführungsbeispiel aus hintereinander angeordneten, in entgegengesetzten Richtungen gekanteten, bzw. gelappten Blättern, wie sie aus der Darstellung ersichtlich sind. Der Endabschnitt der Misch-· Fördervorrichtung wird von einem Abschnitt vorgegeben, der sich durch im Winkel zueinander stehende, radial verlaufende Zumeßflügel 12c kennzeichnet. Der Einheit 12 wird Formsand zugeführt, wobei die Rate mittels der Speisungseinrichtung steuerbar ist, die im einzelnen in der GB-PS 1 286 162 beschrieben worden ist. Jede Trommel oder dergleichen Hilfsmittel weist eine seitliche Öffnung auf, die von einer drehbaren Hülse umgriffen ist, so daß hierdurch die Größe der Öffnung am unteren Auslaßende eines mit Sand gefüllten Speichers verändert werden kann. Wenn sich entsprechend dieser Ausführungsform die Mischelemente drehen, dann wird Sand aus der zugehörigen Trommel durch die Öffnung in Abhängigkeit von ihrer steuerbaren Größe in die Fördereinheit eingebracht. Jede der Trommeln ist zusätzlich mit an sich bekannten Mitteln für die Zuführung eines Bindemittels einerseits und eines Katalysators andererseits versehen, wobei auch die Zuführungsrate des Bindemittels bzw. auch des Kontaktmittels steuerbar ist.

Der abschließende Mischer 14 ist in der hier verwendeten Form bereits in der Patentanmeldung P 22 15 886.7 vom 28.3.1972

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und der zugehörigen HGM-Anmeldung G 72 12 343.4, beschrieben. Der Mischer besteht im wesentlichen aus vertikal drehbaren : Mischelementen mit sich diametral gegenüberliegenden verti- , kalen Mischblättern 1^a aus Federstahl, die während des ! Mischvorganges den oberen stirnseitigen Wandungsabschnitt des Behälters und die zylindrische Innenwandung abstreichen. Auch sind winklig horizontale, flügelartige Blätter. 14b aufgesetzt, die sich über der Bodenfläche des Mischers bewegen. Die einzelnen Sandmischungen aus den Einheiten 12 treten in den abschliehenden Mischer durch einen Einlaß in der oberen Wandung ein, und sie verlassen den Mischer über einen Auslaß 14c im Boden desselben, wobei letzterer in Reihe mit oder versetzt zu dem Einlaß liegen kann und die Steuerung über ein Gleittor 14d vorgebbar ist. Der abschließende Mischer weist darüber hinaus diametral sich gegenüberliegende, ver-

und
tikal angeordnete Stangen /tangential verlaufende Lufteinlasse 14e in der zylindrischen Wandung auf, durch die Druckluft für Reinigungszwecke eindringen kann, die beispielsweise über eine Ringleitung oder dergleichen zuführbar ist.

Die Misch- und Fördereinrichtung besteht in ihrer Gesamtheit aus der Mischer/Förder-Einheit 12 und der Mischkammer 14, die auf einem Stativ 18 montiert ist und die Abgabe der kaltabbindenden Mischung erfolgt, zufolge der wirkenden Schwerkraft, aus dem Auslaß des abschließenden Mischers direkt in die Form+ oder Kernbox·

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Auch kann ein nicht dargestellter vibrierender Tisch vorgesehen werden, von dem die Formbox getragen wird, um eine zusätzliche Verdichtung der Mischung in der Form- oder Kernbox zu erreichen. Ein derartiger vibrierender Tisch kann verschwenkbar angeordnet sein, um hierdurch die Box unter den Auslaß der Mischkammer ohne Schwierigkeit bewegen zu können.

Die aufeinanderfolgenden Chargen oder Füllungen einer Sand/ Harz-Mischung einerseits und einer Sand/Katalysator-Mischung andererseits, werden gleichzeitig der Mischkammer 14 über die Mischer-Fördereinheiten, von denen im Ausführungsbeispiel 2 parallel liegend Anwendung finden, zugeführt. Für eine bestimmte Form oder einen entsprechenden Kern wird zunächst die Zahl der einzelnen Chargen und das Gewicht jeder dieser Füllungen bestimmt und demgemäß eine Einstellung über die Steuerorgane 16 vorgenommen. Zu den Steuerorganen gehört die Kontrollskala 16a für die Chargen und die Skalenscheibe 16b für die Quantität derselben, das heißt, für die Steuerung des Gewichtes pro Charge. Die Skaleneinstellungen sind geeicht, wobei die Eichung der Skala 16a für die Anzahl der Chargen und der Skala 16b für die Zahl der "Zählungen" eingestellt ist. Eine bestimmte Zahl an diesen "Zählungen" repräsentiert die Anzahl der Umdrehungen der Einheit 12 und entsprechend die Gewichtssteuerung pro Charge oder Füllung.

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Die einzelnen Chargen aus Sand/Harz- und Sand/Katalysator-Gemisch werden untereinander in dem Mischer 14 vermischt, wobei diese Mischung über eine vorgegebene Zeitdauer durchgeführt wird und nach Ablauf dieser Zeit direkt in die"Formoder Kernbox über den Auslaß am Boden der Mischkammer abgegeben wird. Das Gemisch fällt, zufolge der wirkenden Gravitationskraft aus der Mischkammer nach unten, wobei eine Unterstützung über die sich drehenden Elemente in der Kammer gegeben ist.

Unmittelbar, nachdem die Mischung aus der Mischkammer ausgetragen worden ist, erfolgt die Reinigung derselben durch Einbringung von Druckluft, bevor die nächste Charge der Kammer zugeführt wird. Die Zeitfolge für die nacheinander erfolgende Zuführung der Chargen ist so bemessen, daß keine Nachteile für die Schichtungen zwischen den aufeinanderfolgenden Chargen in der Form- oder Kernbox auftreten können.

Beispielsweise kann für einen 68 kg schweren Kern die Chargenskala auf die Zahl drei und die Skaleneinstellung für die Menge auf zwanzig Zählungen zu jeweils ca. 22,7 kg festgesetzt werden. Nachdem die Einstellung der beiden Skalenwerte erfolgt .ist, und eine geeignete Box für die Ausformung etwa eines Kernes unterhalb des Auslasses der Einrichtung in Stellung gebracht worden ist, drückt die Betätigungsperson

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einen Knopf am Steuerpult und der zugehörige Zyklus kann : beginnen. Die Öffnung für die Freigabe des Gemisches im abschließenden Mischer 14 ist hierbei geschlossen, wodurch die Voraussetzung geschaffen ist, daß ein Schalter die beiden primären Mischer/Fördereinheiten 12 starten kann. Jede viertel Umdrehung der Wellen der Primärmischung wird unter Zuhilfenahme einer nicht dargestellten Scheibe, die am Ende jeder Welle befestigt ist, gezählt, so daß eine Gesamtumdrehung vier Zählungen ergeben. Die Scheibe ist hierfür mit vier Magneten versehen, die im Abstand zueinander jeweils um einen Winkel von 90 versetzt sind und bei Drehung der Welle laufen die Magnete im dichten Abstandsverhaltnxs an einem Schaltorgan vorbei, das in einem elektrischen Stromkreis liegt, der so ausgebildet ist, daß jeder gelesene Magnetimpuls die eingestellte Mengenzahl auf der Skala um eine Zähleinheit herabsetzt. Wenn der eingestellte Zähler somit Null erreicht hat, dann werden die beiden Primärmischer/Fördereinheiten 12 angehalten. Unter Verwendung eines geeigneten elektrischen Schaltkreises wird dann ein elektronisches Zeitwerk in Tätigkeit gesetzt, welches eine bestimmte Zeit vorgibt, bevor die Entleerungsöffnung des abschließenden Mischers sich öffnet. Die Zeitvorgabe entspricht der erforderlichen, abschließenden Mischzeit, die beispielsweise nach fünf Sekunden abgeschlossen sein kann. Bei der Öffnung des Auslasses wird ein Begrenzungsschalter betätigt und dreht den Zeiger der Mengenskala der

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Steuereinrichtung zurück auf die ursprüngliche Einstellung, also beispielsweise wieder zwanzig Zählungen, und darüber

am Ende

hinaus/auch die Chargenskala zurück auf den vorher eingestellten Wert. Im Verfahrensablauf ist nunmehr eine weitere Zeit vorgesehen, die eine Verzögerung für die Reinigungssteuerung beinhaltet und während der der Inhalt des abschließenden Mischers in die Formbox ausgebracht wird. Nach der vorgegebenen Verzögerungszeit ist eine weitere Zeit vorgesehen, um dann die Reinigungsperiode mittels Druckluft beginnen zu können, wobei die Druckluft von einer geeigneten, nicht dargestellten Quelle,über die Einlaßöffnungen 14e zugeführt wird. Nach Ablauf auch dieser Zeit, wird die Luftreinigung unterbrochen und im Ergebnis hiervon die Austrittsöffnung des abschließenden Mischers für den nächsten Zyklus geschlossen. Beim Ausführungsbeispiel ist nunmehr die Einstellung für zwei weitere Chargen noch gegeben, d.h., daß der gesamte beschriebene Zyklus noch zweimal abläuft, bis der Chargenzeiger auf der zugehörigen Skala die ursprünglich eingestellte Zahl drei auf Null heruntergezählt hat.

j Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung

und Verfahrensweise besteht in der schnelleren Zeiteinstellung smöglichkeit, wie sie in Verbindung mit kaltabbinden- j j den Mischungen für die Herstellung umfangreicher Gießereifor- I ; men oder dergleichen Anwendung finden kann. Ein anderer Vor-

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teil ist der minimale Betrag der Reinigungszeit, der für die Mischkammer erforderlich ist, und der sich auf die Druckluftreinigung zwischen den aufeinanderfolgenden Mischvorgängen beschränkt.

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Claims

ANSPRUCHE

1. Verfahren zur Bereitung von Gießereiformen oder ent- ! sprechenden Kernen für kaltabbindende Gießereisandmischung, gekennzeichnet durch das nacheinander erfolgende Mischen einzelner Chargen aus Sand/Binde- [ mittel-Mischungen einerseits und Sand/Katalysator-Mischungen andererseits in einer Mischkammer, durch die aufeinanderfolgende Abgabe der Chargen in eine Kern- oder Formbox, und durch die Reinigung der Mischkammer mittels kompri-

miertem Gas zwischen den Mischvorgängen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chargen der Sand/Bindemittel-Mischung und Sand/Katalysator-Mischung der Mischkammer über getrennte Fördereinheiten zugeführt werden, von denen jede rotierende Zuführungselemente aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht jeder Charge über die Betätigung der Zuführungsorgane mittels Steuerung der Zahl der Umläufe vorgebbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht für eine Form oder einen Kern durch

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Steuerung der Zahl der Chargen und des Gewichtes pro Charge vorgebbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Fördereinheiten (12) zur Zuführung aufeinanderfolgender Chargen von Sand/Bindemittel»-Mischung einerseits und Sand/Katalysator-Mischung andererseits zu einer Mischkammer (14) durch einen Auslaß (14c) in der Mischkammer für die Freigabe der aufeinanderfolgenden Chargen in eine Form- oder Kernbox, durch Mittel (I4e) zur Zuführung eines Gebläsestromes komprimiertem Gases in die Mischkammer und Reinigung derselben zwischen aufeinanderfolgenden Mischbetätigungen und durch Steuerungsmittel (16) zur Steuerung der Zahl der Chargen und das Gewicht jeder Charge, die einzeln der Mischkammer zugeführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei rotierende Fördereinheiten (12) zur Zuführung der Sand/Bindemittel-Mischung und der Sand/Katalysator-Mischung zu der Mischkammer (14).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Vorgabe des Gewichtes jeder Charge Elemente zur Betätigung der sich drehenden Organe für die Steuerung

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einer Anzahl ihrer Umdrehungen aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, ,

j daß die Mischkammer ein sich drehendes Mischelement be- j

sitzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischelemente aus einem ersten im oberen, stirnseitigen Bereich der Innenwandung und an der zylindrischen, seitlichen Innenwandung der Mischkammer entlangstreichen-' en Flügelpaar und einem zweiten winklig zu dem ersten Paar liegenden Mischblätterpaar bestehen, wobei letzteres den Bodenbereich der Mischkammer überstreicht.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

ι daß die Mischkammer einen Einlaß in der oberen, stirnseitigen Wandung und einen Auslaß im Boden besitzt, wobei letzterer fluchtend oder versetzt zum Einlaß liegt.

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