DE2609274A1

DE2609274A1 - Compacting sand into mould or core boxes - in which partial vacuum is applied via holes in pattern plate to aid compaction

Info

Publication number: DE2609274A1
Application number: DE19762609274
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl Ing Buehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-08

Abstract

The sand is shot into mould or core boxes in which a large drop in air pressure has been achieved at very high speed; and subsequent compaction occurs using a partial vacuum of 0.3-0.7 technical atmos., which is held constant for, or drops by max. 25% during, min. 0.3 seconds. One vacuum appts. can be used to apply vacuum during shooting and subsequent compaction, or separate vacuum appts. may be employed for each step. The high speed application of vacuum is pref. achieved using a large reservoir or, alternatively, a piston moving in a cylinder, esp. a piston actuated by the moulding machine or press. A shutter is pref. used to close the mould or core box after shooting, i.e. to maintain the vacuum; and air inlet holes are pref. provided in the sand chamber.

Description

Verfahren zur pneumatischen Sandverdichtung bei der Process for pneumatic sand compaction in the

Herstellung von Sandformen oder -kernen Zusatz zu Patent .......... (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 26 o8 124,3) Im Hauptpatent ........ (Patentanmeldung amtliches Aktenzeichen P 26 08 124.3) ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruchs 1 unter Schutz gestellt. Manufacture of sand molds or cores Addition to patent .......... (Patent application, official file number P 26 o8 124.3) In the main patent ........ (patent application, official file number P 26 08 124.3) is a process placed under protection according to the preamble of claim 1 above.

Das Verfahren nach dem Hauptpatent bezieht sich allgemein auf die Verdichtung des in den Form- oder Kernkasten eingebrachten Sandes durch Anlegen einer Druckdifferenz, unabhängig von der Art der Einfüllung des Sandes. The method according to the main patent relates generally to the Compaction of the sand introduced into the mold or core box by laying it on a pressure difference, regardless of the type of sand filling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Hauptpatent, bei welchem als die Sandverdichtung bewirkende Druckdifferenz der Druckunterschied Atmosphäre/ Unterdruck angewendet wird, im Hinblick auf seine Anwendung in Verbindung mit dem Einfüllen des Sandes in den Form-bzw. Kernkasten durch Einschießen besonders zweckmäßig weiterzubilden. The invention has for its object to provide a method according to the Main patent, in which the pressure difference acting as the sand compaction is the pressure difference Atmosphere / negative pressure is applied in relation to its application with the filling of the sand in the mold or. Core box especially by shooting in appropriate further training.

Diese Aufgabe wird in Verbesserung und weiterer Ausbildung des im Hauptpatent unter Schutz gestellten Verfahrens gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des vorstehenden Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. This task will be in the improvement and further training of the im Main patent placed under protection method according to the invention by the im Characteristics of the preceding claim 1 specified measures solved.

Das Einschießen des Sandes mit Unterdruck ist aus der DT-AS 1 097 621 an sich bekannt. Es hat sich bei diesem Unterdruck-Einschießen jedoch gezeigt, daß es entgegen der in der DT-AS 1 097 621 vertretenen Ansicht in der Praxis nicht möglich ist, bei dem dort beschriebenen Schießvorgang im wesentlichen nur Sand in den Kasten einzuschießen, sondern daß mit dem Sand auch erhebliche Mengen Zuluft in den Kasten einströmen. Die notwendigen Zuluftmengen müssen umso größer sein, je "fetter" der Sand ist. Die vor dem Schuß im Sandvolumen enthaltene atmosphärische Luft allein genügt dabei bei weitem nicht, sondern es strömen noch erhebliche Luftmengen von außen zu, die bei dem bekannten Einschießverfahren nur von oberhalb des Sandvolumens in dieses einströmen können und dabei besonders bei Sand mit hoher innerer Bindekraft Kraterbildungen verursachen. Bei dem bekannten Verfahren findet nach dem Einschießen keine wesentliche Sandverdichtung durch Druckdifferenzwirkung statt und erscheint auch gar nicht möglich, da die beim Unterdruck-Einschießen in den Form- bzw. Kernkasten mit einströmende, erhebliche Zuluftmenge natürlich zur Folge hat, daß der zum Einschießen zur Verfügung gestellte Unterdruck sehr schnell erschöpft wird. Dadurch ist nach dem Einschießen die zum Sandverdichten erforderliche, über eine bestimmte Mindestzeitdauer einigermaßen konstante Druckdifferenz nicht mehr vorhanden. Eine solche Verdichtung ist bei dem bekannten Einschießverfahren offensichtlich auch nicht beabsichtigt, da dort nur vom Einfüllen des Sandes gesprochen wird und da in den Einfüllöffnungen elastische geschlitzte Düsenmundstücke angeordnet sind. Die praktische Erfahrung zeigt aber, daß beim Verdichten durch genügend großen und genügend lang wirkenden Differenzdruck nach dem Füllvorgang der restliche Sand in der Sandkammer und den Füllöffnungen sich ebenfalls verdichtet und verhärtet. Aus diesem Grund würden sich die genannten Düsenmundstücke beim Verdichten durch Differenzdruck verstopfen. The injection of the sand with negative pressure is from DT-AS 1 097 621 known per se. However, it has been shown in this negative pressure sighting, that it is contrary to the view represented in DT-AS 1 097 621 in is not possible in practice, in the shooting process described there essentially only to shoot sand in the box, but that with the sand also considerable amounts Supply air flow into the box. The necessary supply air volumes must be all the greater the "thicker" the sand is. The atmospheric volume contained in the sand volume before the shot Air alone is by far not enough, there are still considerable amounts of air flowing from the outside, which in the known injection method only from above the sand volume can flow into this, especially in the case of sand with a high internal binding force Cause crater formation. In the known method takes place after the sighting no significant sand compaction takes place and appears due to the effect of pressure differences also not possible at all, because that is the case with vacuum injection into the mold or core box with inflowing, considerable amount of supply air naturally has the consequence that the shooting provided vacuum is exhausted very quickly. This is after the shooting in, the sand compaction required for a certain minimum period of time Somewhat constant pressure difference no longer exists. Such a compression is obviously not intended in the known shooting method, because there is only talked about filling in the sand and there in the filling openings elastic slotted nozzle mouthpieces are arranged. The practical one Experience shows, however, that when compacting through sufficiently large and sufficiently long acting differential pressure after the filling process of the remaining sand in the sand chamber and the filling openings are also compressed and hardened. For this reason the nozzle mouthpieces mentioned would become clogged during compression due to differential pressure.

Die Erfindung bringt demgegenüber und über das im Hauptpatent unter Schutz gestellte Verfahren hinaus den technischen Fortschritt, daß durch den erfindungsgemäßen großen Unterdruckvorrat nicht nur eine gute Sandverdichtung durch Druckdifferenz erzielt wird, sondern daß auch ein schnellerer und wirtschaftlicherer Gesamt-Verfahrensablauf erzielt wird. The invention brings in contrast and about that in the main patent Protection provided process in addition to the technical progress that by the invention large vacuum reservoir not only good sand compaction due to pressure difference is achieved, but that also a faster and more economical overall process flow is achieved.

Die Unteransprüche 2 bis 7 haben Einzelheiten und mögliche Varianten der Bereitstellung des zum Druckdifferenz-Sandverdichten benötigten großen Unterdruckvorrates zum Gegenstand, während die Ansprüche 8 bis 15 vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen. The dependent claims 2 to 7 have details and possible variants the provision of the large vacuum supply required for the pressure differential sand compaction to the subject, while claims 8 to 15 advantageous developments of the Relate to the method according to the invention.

Die Maßnahme nach Anspruch 8 verhindert eine Unterdruckrückwirkung aus dem Kasten in die Sandkammer, die ein Verdichten der unteren Sandschichten in der Sandkammer und somit des Sandes in den Einfüllöffnungen zur Folge haben könnte. The measure according to claim 8 prevents negative pressure reaction from the box into the sand chamber, which compacts the lower sand layers in the sand chamber and thus the sand in the filling openings.

Durch die im Anspruch 9 angegebene Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich die vorteilhafte Wirkung, daß beim jeweils folgenden Einschießen die Sandeinfüllöffnungen rasch freigeblasen und so möglicherweise entstandene Sandpfropfen beseitigt werden. By the specified in claim 9 development of the invention Method results in the advantageous effect that each subsequent shooting The sand filling openings quickly blown free and thus any sand plugs that may have formed be eliminated.

Die in den Ansprüchen 10 bis 12 genannten Maßnahmen verhindern eine Kraterbildung in der Sandkammer beim Einschießen. The measures mentioned in claims 10 to 12 prevent one Crater formation in the sand chamber when shooting in.

Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 14 und 15 ermöglichen bei dem im Anspruch 13 erwähnten Nachverdichten der Sandfüllung im Kasten durch mechanische Druckanwendung bei hohen oder stark zerklüfteten Modellen einen vorteilhaften Druckausgleich zwischen stärkeren und schwächeren Sandanhäufungen über dem Modell, indem der Sand teilweise beim Pressen in die Füllöffnungen zurückweichen kann. Die im Anspruch 15 genannte Konizität der Füllöffnungen hat zur Folge, daß der in diese Filllöffnungen zurückgewichene Sand bei Trennen der Sandform von der Preßplatte an der Form verbleibt. The measures according to claims 14 and 15 enable the im Claim 13 mentioned recompaction of the sand filling in the box by mechanical Applying pressure to tall or heavily jagged models provides an advantageous pressure compensation between stronger and weaker sand accumulations above the model by removing the sand can partially recede into the filling openings during pressing. The one in the claim 15 mentioned conicity of the filling openings has the consequence that the in these filling openings receded sand remains on the mold when the sand mold is separated from the press plate.

In den anliegenden Zeichnungen sind einige bevorzugte Einzelheiten der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, und Fig. 3 eine weiter abgewandelte Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung. In the accompanying drawings are some preferred details the invention shown for example. Show it: Fig. 1 a Device for carrying out the method according to the invention, FIG. 2 shows a modification the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 shows a further modified device for carrying out the method according to the invention.

In allen Zeichnungsfiguren ist der Form- bzw. Kernkasten mit 1, die Modellplatte mit 2, das Modell mit 3, die Sandfüllung mit 4, die Sandkammer mit 5, das in der Sandkammer befindliche Sandvolumen mit 6 und die Preßplatte mit 7 bezeichnet. In all drawing figures, the mold or core box is marked with 1, the Model plate with 2, the model with 3, the sand filling with 4, the sand chamber with 5, the volume of sand in the sand chamber with 6 and the press plate with 7 designated.

Die zum Anlegen des Einschieß-Unterdruckes sowie des zur Herstellung der Druckdifferenz zur Sandverdichtung dienenden Unterdruckes erforderlichen Einrichtungen sind der Einfachheit halber lediglich durch Saugöffnungen 2a der Modellplatte 2 angedeutet. The one for applying the shooting-in vacuum and the one for production the pressure difference for sand compaction serving negative pressure equipment are for the sake of simplicity only through suction openings 2a of the pattern plate 2 indicated.

Gemäß Fig. 1 weist die Sandkammer 5 im Bereich des in ihr enthaltenen Sandvolumens 6 seitliche Lufteintrittsöffnungen 5a auf, durch welche beim Unterdruck-Einschießen von außen atmosphärische Luft einströmen kann. zer auf diese Weise besser mit Luft durchsetzte, strömungsfähigere Sand strömt deshalb beim Einschießen schneller und gleichmäßiger in den Kasten 1 ein und es werden Kraterbildungen im Sandvolumen verhindert, die sonst durch nur von oben zuströmende Transportzuluft verursacht werden können. According to FIG. 1, the sand chamber 5 has in the area contained therein Sand volume 6 side air inlets 5a up, through which atmospheric air can flow in from the outside when shooting in under vacuum. zer in this way better permeated with air, more flowable sand therefore flows when aiming in faster and more evenly in the box 1 and there are crater formations in the volume of sand that would otherwise only be caused by the transport air flowing in from above can be caused.

Nach dem Einschießen des Sandes können die Sandeinfüllöffnungen 7a mittels eines schematisch angedeuteten Schiebers 8 versperrt werden, damit beim Druckdifferenz-Sandverdichten keine Unterdruckrückwirkungen in die Sandkammer auftreten, welche die unteren Sandschichten in der Sandkammer mitverdichten und dadurch ein Verstopfen der Einfüllöffnungen herbeiführen können. After the sand has been injected, the sand filling openings 7a be locked by means of a schematically indicated slide 8 so that when Differential pressure sand compaction no negative pressure repercussions occur in the sand chamber, which compact the lower sand layers in the sand chamber and thereby a Can cause clogging of the filler openings.

Fig. 2 zeigt eine leicht abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, gemäß welcher zusätzlich zu den seitlichen Lufteintrittsöffnungen 5a der Sandkammer 5 durch das Sandkammerinnere hindurch verlaufende Luftkanäle 9 mit Luftaustrittsöffnungen 9a vorgesehen sind, Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung weist die Sandkammer 5 eine Querschnittsverengung 5b auf. Die Sandkammerwände sind wiederum mit Lufteintrittsöffnungen 5a versehen, von denen die im unteren divergierenden Sandkammerwandabschnitt 5c angeordneten Lufteintrittsöffnungen 5al hauptsächlich dem Freiblasen der Einfüllöffnungen 7a beim jeweils folgenden Einschießen dienen, wie durch Pfeile angedeutet ist. Fig. 2 shows a slightly modified embodiment of the in Fig. 1 shown arrangement, according to which in addition to the side air inlet openings 5a of the sand chamber 5, air channels 9 running through the interior of the sand chamber with air outlet openings 9a are provided, in the arrangement shown in FIG the sand chamber 5 has a cross-sectional constriction 5b. The sand chamber walls are again with air inlet openings 5a provided, of which the air inlet openings arranged in the lower diverging sand chamber wall section 5c 5al mainly the blowing out of the filling openings 7a in each of the following Sight-in serve as indicated by arrows.

Die Preßplatte 7 der in Fig. 3 dargestellten Anordnung weist überdurchschnittlich große, sich zum Kastenhohlraum hin stark konisch erweiternde Einfüllöffnungen 7a auf, die beim mechanischen Nachverdichten der Sandform 4 durch mechanisches Pressen einen Druckausgleich zwischen verschieden hohen Sandanhäufungen über dem Modell 3 bzw. der Modellplatte 2 ermöglicht, indem Sand aus Zonen hohen Druckes in die Füllöffnungen zurückweichen kann. The press plate 7 of the arrangement shown in Fig. 3 has larger than average filling openings 7a, which widen conically towards the box cavity and which, when the sand mold 4 is mechanically recompacted by mechanical pressing, equalize the pressure between sand accumulations of different heights above the model 3 or the model plate 2 made possible by sand from zones of high pressure can recede into the filling openings.

Claims

Claims 1, a method for pneumatic sand compaction the production of sand molds or cores, with the sand in the mold or core box introduced and in this the action of at least two different Providing the mold or core box cavity effective, time-controlled air pressure difference is exposed and where the air pressure difference is the pressure difference atmosphere / negative pressure is applied, according to the main patent (patent application, official file number P 26 08 124.3), characterized in that the filling of the sand into the mold or core box takes place by shooting in with suddenly applied high negative pressure and that the Subsequent sand compaction using a negative pressure of depending on the sand quality 0.3 ata to 0.7 ata takes place, which is constant for a period of at least 0.3 s is held or falls by a maximum of 25%.

2. The method according to claim 1, characterized in that said Vacuum for the subsequent sand compaction by a correspondingly large vacuum generator is generated at the time of need.

3. The method according to claim 2, characterized in that that separate vacuum generator for shooting in and for subsequent sand compaction Find application.

4. The method according to claim 1, characterized in that the negative pressure for the subsequent sand compaction through a correspondingly large vacuum tank is made available.

5. The method according to claim 4, characterized in that as a vacuum container a correspondingly large dimensioned, at the same time the negative pressure for shooting delivering vacuum container is used.

6. The method according to claim 2 or 3, characterized in that a piston-cylinder arrangement is used to generate the negative pressure.

7. The method according to claim 6, characterized in that the driving force for the piston-cylinder arrangement of the drive or press unit of the molding machine is derived.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the box cavity is separated from the sand chamber after the sand has been filled in will.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that during the filling process air through relatively large air inlet openings just above or close to the sand passage openings between the sand chamber and fed to the box cavity.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in, that the volume of sand in the sand chamber also from the sand chamber walls with air is applied.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in, that the volume of sand in the sand chamber is also exposed to air from the interior of the sand chamber will.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that that for filling in the sand a sand chamber with a narrowed cross section is used.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that that the sand mold or the sand core is subsequently compacted by means of a press plate will.

14. The method according to claim 13, characterized in that the press plate is used as the wall separating the sand chamber from the box cavity and the sand filling openings in the press plate are dimensioned larger than average.

15. The method according to claim 14, characterized in that a Press plate with filling openings widening strongly conically towards the box cavity is used.