DE2617474A1 - Vorrichtung zur herstellung von kernen und formen - Google Patents

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Auguste-Viktoria-Straße 65 _n ρ.. q λ «j is ρ -J?, PAPTMFR Pienzenauerstraße 2

Pat-Anw. Dr. Ing. Ruschke £>Γ. RUSOHKt & PAK I NtK _pat ._Anw. _Dipi ._|ng

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The Quaker Oats Company, Barrington, Illinois, V₀ St₀ A,

Vorrichtung zur Herstellung von Kernen und Formen

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Formkernen "bzwo Formen und insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkernen oder j.· or men durch Vereinheitlichung einer Masse von Teilchen- bspw„ Sand- zu gehärteten und genau bemessenen Formen mittels eines auf den Teilchen der Eiasse verteilten Katalysator-IIarz-öystemse

In den letzten Jahren hat das Kaltharteverfahren zur Herstellung von Formkernen in den Gießereien verbreiteten Einsatz gefunden« Grundsätzlich werden hier zwei getrennte Volumina von dand oder anderen teilchenförmigen Materialien getrennt mit einerseits einem flüssigen, mit einem Katalysator polymerisierbax'en Harz Binder wie bspw, einem von Furfurylalkohol abgeleiteten Binder und andererseits mit einem flüssigen Katalysator wie bspw„ einer Mischung aus Phosphor- und Schwefelsäure vermischt, bis jedes Teilchen einen Überzug des Harzes oder des Katalysators aufweist

Diese beiden getrennten Sancbiischungen werden gründlich mit einander vermischt bzw, vereinheitlicht und dann in einem Kernkasten Dzv.^rβ einer Kernform abgelegt, wo die durch die gegenseitige Lerührung des Harzes und des Katalysators eingeleitete Härtungsreaktion sich fortsetzt, bis die Mischung zu einer geformten, im wesentlichen einheitlichen Masse härtet, die zum Einsatz als Kern oder iorm in einem nachfolgenden Gießvorgang geeignet ist«

Leider hat dieses ansonsten sehr brauchbare Verfahren zur Herstellung von Gießereienkernen oder -formen einige wesentliche ITach teile« Da die Härtung der Katalysator-Binder-Schicht unmittelbar bei der gegenseitigen Berührung der zunächst getrennten, mit dem Binder und dem Katalysator beschichteten oandmischungen beginnt, erfährt die Härtung der vereinten Sandmischung während der Zeit, die erforderlich ist, um den ¥ereinigungsvorgang zu beenden, und bevor dem eigentlichen Einbringen der katalysierten üarz- -Sand-Mischung in den Kernkasten mindestens einigen ίortgang. Je 'weiter die Härtung der katalysierten Harz-Sand-Mischung fortgeschritten ist, bevor sie im Kernkasten zur Ruhe kommt, desto schwächer wird der resultierende Kern bzw₀ die hergestellte ±or<n„ Weiterhin kann die fortgeschrittene Härtung die einwandfreie Funktion der zum Vereinen der beiden Sandmischungen eingesetzten Mischeinrichtung stören und zu Weichstellen oder Hohlräumen in der fertigen Porm oder zu einem Blockieren der Mischvorrichtung führen.

Der Einsatz von weniger reaktionsfähigen Harz-Katalysator-Mischun-

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gen ist keine völlig zufriedenstellende Lösung, da der längere Zeitraum, der für das Härten dieser Mischungen benötigt wird, auch eine längere Verweilzeit im Kernkasten und damit eine größere Anzahl von Kernkasten und größere Lagerflächen erfordert, Bei großmaßstäblichen Herstellungsverfahren und insbesondere solchen, bei denen große und komplexe Kerne oder Formen hergestellt werden, lassen diese Anforderungen sich oft nicht auffangen, ohne die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens zu gefährden_c Eine bessere Lösung ist, die Laufzeit in der Mischvorrichtung zu verringern, so daß die vereinte Sandmischung vor dem Einbringen in den Kernkasten nur minimal härtet„ Leider sind bereits unternommene ¥ersuche, diese Laufzeit zu reduzieren, nicht zufriederpstellend verlaufen, da sie insbesondere bei der Herstellung größerer Kernen, d„h_o solcher mit einem Gewicht von 45,4 kg (1oo lbso) und mehr, nicht die gründliche Durchmischung der iiarz- und Katalysator-Sandmischungen erbrachten, die erforderlich ist, um reproduzierbar Kerne und Pormen gleichmäßiger Härte und Abmessungsgenauigkeit zu erreichen,. Weiterhin ließen die für diese Versuche eingesetzten vorrichtungen sich nur mit Schwierigkeiten auf die Ausbildung von Kernen innerhalb eines breiten Größenbereichs einstellen, was den Einsatz dieser Vorrichtungen für die Herstellung sowohl großer als auch kleiner Kerne - bspw«, von 2,3 © e ο 23o kg (5 eeo 5oo lbs„) verhinderte«,

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Ausbildung von iormkernen mit hohen Produktionsraten anzugeben, die Kerne gleichmäßiger und reprodu-

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υ i er bar er Härte und Atiessungsgenauigkeit ergibt-

Lie vorliegende Erfindung schafft eine vorrichtung zur Ausbildung eines gehärteten Kerns oder einer genärteten Form aus einer ersten Masse aus mit einem durch Katalysator polymerisierbaren Harz beschichteten teilchenförmigen Material und einer zweiten Masse aus mit einem Katalysator zum Polymerisieren des Harzes beschichtetem teilchenförmigen Material, welche Vorrichtung eine einen ersten und einen zweiten Trichter zur Aufnahme von Vorratsmengen der ersten und der zweiten Masse teilchenförmigen Material aufweist, wobei jeder der trichter eine Pralleinrichtung aufweist, die einen internen Druckbeaufschlagungsbereich bildet, der kein teilchenförmiges Material enthält, wobei Mittel vorgesehen sind, die in Ströiaungsverbindung wit dem internen Bereich stehen, um diesen druckzubeaufschlagen, ein Kernkasten ein den gewünschten Kern bzw. die gewünschte Form ausbildenden Hohlraum aufweist und ein Kanal zur Herstellung einer Strömungsbahn für die teilchenförmigen Massen vom ersten und vom zweiten Trichter in den Lernkasten läuftο

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll nun untex' Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden«,

i'igo 1 ist ein Torderriß einer Kern- oder For;;iherStellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

i'i-_o? ist eine teilgeschnittene Draufsicht der Trichterspeiseochieberver.tile, die zur Steuerung des I'üllvorgange der trichter

m ^ ·—

der ilernherstellungsvorriciitung nach iig„1 eingesetz-t ν/erden j

Mg,3 ist eine ocimittansicht der Irichterspeiseventile auf der Linio J-? der rig, 2,

Fig, 4 ist ein teilg?i?cnnittener Seitenriß der Auslaßsteuer-Menibranventile für die dandmisehungen, wie sie in der Kernherstellurigsvorrichtung nach i'ig, 1 eingesetzt sind;

Mg. 5 ist eine teilgeschnittene vergrößerter oeitenriß der Trichter der iLernherstellungsvorrichtung;

Mg₀ G ist eine Schnittansicht der Trichter auf der Linie 6-S der Mg₀ 1;

Ι^!ϊγ_ο 7 ist eine teilgescnriittene und teilweise weggebrochene vergrößerter Seitenriß, der die primäre Lufteinlasstufe der Lern-.ierstelluiigsvorrichtung der i'ig» 1 zeigt;

i'igo 3 ist eine lerspektivarisicht eines Teils der statischen Mischstufe der Kernherstellungsvorrichtung· und weggebrochen, um die Ud enkflügel deo Luff er- und iii schabschnitt s der ötufe sowie die Wirkung dieser I-lügel auf die Luft-,iand-Strömung su zeigen;

xige 9 ist eine Jcnnittansicht des Mischabschnitts der I'ig_o 8 und zeigt die Luft-Sand-Strömung in dieser;

i'igo 1o ist ein teilgeschnittener Seitenriß der sekundären Lufteinblasstufe der Zernherstellungsvorrichtang und zeigt den Lernkasten in ϊ ο sit ion zur Aufnahme der katalysierten iiarz-oand- mischung >

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I'igo 11 ict ein vereinfachtes ο ehalt diagramm der Pneumatik, die für die KernherStellungsvorrichtung nach Tig, 1 eingesetzt wird;

fig₀ 12 ist ein vereinfachtes Schaltbild der elektrischen Schaltungsanordnung, die zur I-etätigung und Steuerung der Kernherstellungsvorrichtung eingesetzt wirdi und

I-'igo 13 ist ein Zeitdiagramm, das das Verständnis der funktion der Pneumatik- und elektrischen Schaltung nach den Iig„ 11 und 12 erleichtern soll-,

'..'ie in den figuren und insbesondere den IiIg₀ 1 und 2 dargestellt, weist eine i-ernherstellungsvorrichtung 2o nach der vorliegenden Erfindung einen aufrechtstellenden Rahmen 21 auf, auf deta ein erste Trichter 22 ("staging hopper¹¹) zur Aufnahme eines Vorrats eines mit Harz beschichteten teilchenföx*n:igen Materials wie bspw, oard und sin zweiter _ "riehtei* 23 zur Aufnahme eines Yorrats eines :nit dem llatalysa.tor beschichteten Materials, bei dem es sicri ebenfalls um Sand handeln kann, gelagert siado Während diese Trichter beliebig groß und gestaltet sein können, sind sie vorzugsweise so ausgebildet, daß sie ihren Inhalt in geringem Abstand und parallel zueinander ausgeben. Iu diesem Zweck sind die trichter mit einer Außenwandung 24 allgemein rechteckigen Querschnitts sowie einer gemeinsamen Innenwand 25 ausgebildet, die swei Innenräume allgemein quadratischen Querschnitts ausbilden, wie in iig_a 2 gezeigt, I.ahe der Oberkante der Srichter verlaufen die Seitenflächen der V/andung 24 allgemein vertikal, um Linspeiseabschnitte allgemein konstanten ,/uei'pcruiitts in den uric a tern

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auszubildene Unter diesen Abschnitten krümmen sich die Seiten der Wandung 24 in allgemein parabolischer Form einwärts und gehen in getrennte, aber nahe beieinander liegende Auslässe 26, 27 über, aus denen der Trichterinhalte jeweils ausgezogen werden kann_p

Das Pullen der Trichter 22, 23 erfolgt mittels jeweils einer der Speiseleitungen 3o, 31, die durch Schwerkraft oder mittels einer angetriebenen Einrichtung wie eines Förderers oder einer Schnecke (nicht gezeigt) eine teilchenförmige Masse in die Trichter- einfüll en„ V/ie in Fig« 5 und 6 gezeigt, stehen die opeiseleitungen 3o, 31 in Strömungsverbindung mit jeweils einem von zwei zylindrischen Trauringen 19, die in die Speiseabschnitte der !iriehter hineinvorstehenc Wie erläutert werden wird, ist es der Zweck dieser Prallringe, in den 2richter jeweils eine ringförmige Luftka:nmer auszubilden, die erlaubt, die Srichter auf eine Weise mit Druck zu beaufschlagen, die eine ungleichmäßige und regellose Abgabe des TrichterInhalts verhinderte

V/ie bereits erwähnt, ist es zur Ausführung des Kai thär te verfahr ens zur Herstellung von Formkernen und Formen erforderlich, einen Vorrat von Sand(oder einem anderen teilchenförmigen Material), der gründlich mit einer Schicht eines Harzes überzogen ist, sowie einen weiteren Vorrat von Sand vorliegen zu haben, der gründlich mit einem Überzug eines geeigneten Katalysators versehen ist_o Su diesem Zweck werden die entsprechenden Sandmischungen vor dem Einfüllen in die Trichter 22, 23 durch geeignete Einrichtungen - bspwo herkömmliche Kollermaschinen - gründlich zu vermischt,

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u:n auf jeden Ϊ'eile hen einen gründlichen und gleichmäßigen Überzug des Harzes tew, Katalysators herzustellen. G-ev/öruilic.i ist die auf diese ^'eise in die jeweils Jandaascc eingebrachte asrz-Tj^v.'d JLetaly.sator-nenge das doppelte der für eine optimale katalycierte lindun^ tatsächlich erforderlichen, da. die wirksame Xoncentration des liarzes und des katalysators sich halbiert, wenn die beiden Massen später vereint werden, um die Kärtungsreaktion einzuleiten«

Lie Trichter 22, 23 werden normalerweise mit der Harz- bzw« L-atalysator-Sandmischuiig automatisch gefüllt gehalten, so daß jederzeit in jedem Trichter ein Vorrat der jeweiligen Sandrnischung vorliegt, der ausreicht, M mindestens den Bedarf des nächsten kern- oder iormherstellungezyklus der Vorrichtung au befriedigen,, Me Einspeisung der Sandmischungen in die Trichter wird mittels eines von zwei pneumatisch betätigten Schieberventilen 32, 33 gesteuert, die beim Schließen die Trichter am Beginn jedes Kernherstellungszyklus pneumatisch gegen die Leitungen 3o, 31 absperren» Wie in Ug₀ 3 und 4 gezeigt, weist das Schieberventil 33, das herkömmlich konstruiert und aufgebaut sein kann, einen Schieber 34 auf, der in einem Gehäuse 35 zwischen einer Schließstellung, in der er die Leitungen absperrt, und einer Offenstellung, in der die Sandmischung die Leitung frei durchfließen kann, hin - und herverschiebbar gelagert ist« In der Schließstellung erstreckt der Schieber sich über den gesamten Querschnitt der Leitung 31 und liegt an einer Dichtung 36 an, die die Aufrechterhaltung des gewünschten pneumatisch dichten Ab-

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rohlusses unterstützt,, line betätigungseinrichtung in Form eines Druckluftzylinders 37b dient daau, den mit dem Schieber 34 ver-"bundenen Stößel zu "betätigen, der den Schieber so einstellt, wie es während jedes Arbeitszyklus erforderlich ist. Das Scnieberventil 32 kann mit dem Schieberventil 33 in Konstruktion und Aufbau identisch sein, weist jedoch einen Druckluftzylinder 37a auf, der den Schieber hinsichtlich der Leitung 3o in die Arbeitslagen bringt. Obgleich wegen ihrer- großen öffnung und der Fähigkeit, sich schnell durch eine gepackte und statische Sandsäule zu schließen, Schieberventile für die Einspeisesteuerung bevorzugt eingesetzt werden, lassen sich an dieser Stelle natürlich auch andere Yent Harten verwenden,

La mit die Sand mi schlingen sich nicht in die Trichter rückstauen können und um die für die Ausgabe der Sandmischungen erforderliche Treibkraft zu liefern, werden die Trichter 22, 23 während eines Seils des liernherstellungszyklus unter Druck gesetzt» Dies erfolgt mittels der Einlasse 4o, 41 (Figo 1 und 2) in der Außenwandung 24 der trichter, urn eine Ströraungsv er bindung zum !Einspeiseabschnitt des jeweiligen Trichters herausteilen_β An diese Einlasse wird Druckluft von typischerweise o,56 _0O, ο,9Ή kg/cm (B _OO0 13 pcSoie) und damit der gleiche Druck an die trichter

Entsprechend der vorliegenden Erfindung bewirken die beiden zylindrischen Prallringe 19 die Ausbildung ringförmiger Hohlräume um.ihre Außenflächen herum, denen die Leitung 3o bzw* 31 keinen

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Gand zuführt. Indem man die Druckluft in diese hohlräume - anstelle der mittig gelegenen und rait ioroisand gefüllten Teile der Trichter - einführt, wird eine ungleichmäßige Einspeisung entlang des Kerns der SandmiGChungsniasse - die sogenannte "Ratten— lochbildung" - vermieden,

la die Ausgabe der harz- und kafcalysatorbeschichfceten Sandmischungen aus den Trichtern zu steuern, sind die Auslässe 25, 27 der Trichter an jeweils eins von zwei druckluftbetätigten .iuslaßsteuer-Kenibrariventilen 42, 43 angeschlossen, die in Konstruktion und Aufbau herkömmlich- ausgeführt sein können, Wie in Pig = ersichtlich, v/eist jedes dieser Ventile ein langgestrecktes zylindrisches Gehäuse 44 mit einem Einlaß 45 an eine;a und einem Aaslaß 46 am anderen Ende auf, Die Innenfläcne des ü-ehäuses 44 ist mit einer i'ingför.-nigen Hülse 47 aus einem flexiblen HaterIaI wie Gummi ausgekleidet«, Die Ränder der beiden Enden der hülse liegen dicht an der Innenfläche des Gehäuses 44 an dessen Lin- und Auslaß 45, bzw« 46 an, so daß die Hülse normalerweise flach auf der Innenfläche des zylindrischen Ventilgehäuses aufliegt und Luft und teilchenförmige.Substans frei durchfließen können. Um die Jtrömung durch das Ii entil abzusperren, wird die nülse 47 von der Innenfläche des gehäuses 44 n-er einwärts zur r^ilte des Strömungsfcanals eingeschnürt, inde;ii .nail i*ruck auf einen Stauereinlaß 43 in der Viand des Ventilgehäuses gibt₃ Da die Auskleidung x-ingför.nlg geformt Ist und die itänaer inrer Enden dicht .:.it de-λ 7 en til genau se verbunden sind, findet die dehnung iafol^c ^r.-:c- an die öffnung 43 gelegteii Lrucks u:-i den gesagten Inntnurnfang des

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Gehäacer herum statt uncl wird folglich dpi Stro^angokRaal duic-M das Yi.-ijtil fox tseiireitend und schnell von allen Deiten ner eingeschnürt, "bis die Strömung voll .ständig unterbrochen ist, wie es die Pigo 5 zeigt,,

■Liese Ventil art ist wegen ihrer Fähigkeit, schnell und vollständig aus einen Zustand unbeschränkter Strömung in einen Zustand völlig unterbrochener Strömung überzugehen, zur Steuerung der Ausgabe von Sand aus den !Trichtern 22 und 23 besonders gut geeignet» Mit dem Einsatz dieses Ventils kann man die seitliche Abstimmung der Strömung aus den Trichtern 22, 23 genau einstellen, um zu gewährleisten, daß gleiche Volumina der Harz- und Katälysator-Sandmicchungen genau und vollständig gemischt werden« Weiterhin hat ein Membranventil, wie es in i'ig«, 5 .gezeigt ist, den Torteil eines guten Abriebwiderstands und einer guten chemischen Inständigkeit gegenüber dem ^uarζsand, der typischerweise zur Herstellung von Kernen und Formen eingesetzt wird«

Nachdem sie durch die Steuerventile 42, 43 gelaufen sind, fließen die harz- und die katalysatorbeschichtete Sandmischung in eine primäre Lufteinblas- und Yereinigungsstufe 49 (I¹Ig₀?)» in der die Mischungen durch jeweils eine von zwei Lufteinblas- bzw» Booster-Armaturen 5o, 51 strömen, die Luft unter Druck in die Strömungsbahnen geben,, Diese Luft ist schnell genug, um den Sand in der Schwebe zu halten, so daß die beiden Sandrnischlingen sich zu schnellfließenden Luft-Sand-Strömungen umwandeln, in denen die Druckluft als Trägermedium wirkt,

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V/ie in rig«, 7 gezeigt, bestehen die beiden Lufteinblasarmaturen 5o, 5"¹ jeweils aus einem zylindrischen Gehäuse 52 und einer Verschlußkappe 53. Die Verschlußkappen v/eisen einen Einlaß zur Aufnahme der Luft-Sand-Ströme aus dem geweiligen Steuerventil 42, 43 auf» Ein Druckeinlaß 54 ist in der Seitenwandung des Gehäuses vorgesehen und nimmt die Druckluft auf_o Diese Druckluft wird mittels eines Paares konzentrischer hülsenförmiger Prallringe 55, 56 so gerichtet, daß sie um die Strömungsbahn der harz- und katalysatorbeschichteten Sandmischungen herum und mit diesen koinzident in sie eintreten_c

Die Speiseventile 32, 33 sind normalerweise geschlossen und die Trichter 22, 23 normalerweise während des Arbeits der Lufteinblasarmaturen druckbeaufschlagt, um die Sandmischungen aus den Trichtern herauszudrücken,, Der Sand wird durch "Verbindungsleitungen abwärts zu zugehörigen Einlassen 57, 5.8, auf der Verschlußkappe 59 einer wahlweisen einsetzbaren Lufteinblasarmatur 6o gerichtet, die in der primären Lufteinblas- und Yereinigungsstufe 49 enthalten s.ein kann_e Wie in l'ig„ 6 gezeigt, weist diese Armatur ein Gehäuse 61 mit einem Lufteinlaß 62, einem Paar konzentrischer hülsenartiger Luftverteilungsringe 63, 64 und einem Auslaß 65 auf₀ Wie bei den Lufteinblasarmaturen 5o,51 wird Luft vom Einlaß 62 in eine mit den harz- und katalysatorbeschichteten Sandmischlingen koinzidente Strömung gerichtete Die beiden Sandströme vereinen sich in der Lufteinblasarmatur 6o, und wenn Druckluft in diese Armatur eingeführt wird, steigt die Geschwindigkeit der vereinten Strömung noch höher an,

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An diesem Punkt tritt die luftgeführte vereinte Luft-Sand-Strömung, die nun sowohl die harz- als auch die Katalysatorsandmischung enthält, in eine statische Miscnstufe 63 (iig« 3) ein, deren Zweck es ist, die Teilchen der beiden Luft-Sand-Ströme gründlich zu ν Gallischen, um eine wesentliche Vereinheitlichung der Schichten des flüssigen xiarzes und des flüssigen Katalysators auf den Teilchen vor dem iDinbringen in die Xernforn zu erreichen,,

V/ie in Fig„ 3 dargestellt, weist die statische iiischstufe 63 vorzugsweise zwei Abschnitte auf, d.ii. einen Puffer 7o, der Stöße oder andere Unregelmäßigkeiten aus der Luft-Sand-otrömung eliminiert, und einen Mischer So, der die luf^geführten Sandteilchen aus dem Puffer 7o durchmischt, ura die gewünschte Vereinheitlichung der i3eschichtun_oen zu erreichen,, ier Puffer 7o weist einen vertikalen Kanal 71 auf, der mittels einer geeigneten .Bolz en-Fl an seilverbindung an den Auslaß 65 der I-ufteinblasarmatür 6o angeschlossen 'ist. Eine interne baumartige FlugelanOrdnung 72 innerhalb dieses Kanals teilt sukzessive den Sandstrom aus der Einblasarnatur 6o auf, ura eine über den querschnitt gleichförmige Strömung zu erhalten und Stöße oder .,nregel.'iiäßigkeiten der Strömung aus der vereinten Sand'-iischung i:u Kanal zu eliminieren, tfie in den /ig» 6 und 7 gezeigt, weist die i'lügelanordnung 72 ein mittig axigeordnetes "ragelement 73 und eine Vielzahl radial verlaufender keilförmiger Flügel 74 auf, die in gestockten I-förmigen Etagen auf do.a El e:.:e.it 73 angeordnet sind und mit jeweils einer Kante Ib ria-'iii oben weisen, u.n die Sands trö^ung bei äeren jju±chlauf

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Ι..Ί Belieb wird die luft-Se.rid-otrö.-nung aus den Auslaß G5, die ungleichmäßig 6~in karm, wie es die Ug₃ 3 zeigt, bei::. Abwartsctrönen über die Auflauf kanten 75 der Hügel 74 wiederholt aufgeteilt ο Als Resultat dieser wiederholten !Teilung werden "unregelmäßigkeiten cL.1 3tröinur.£· geglättet und ist der vereinte luft-Sand-Stro2.i übex den gesamten iianiil 71 beim Eintritt in den I¹Iischer So im wesentlichen gleich näßig „ um die erforderliciie wiederholte ilußteilung su erreichen, sind aufeinanderfolgende Etagen von Hügeln 74 unter einem 'iinkel auf dem ¹Ir ag el em ent zur jeweils vorgehenden und folgenden Etage aus I-Tügeln 74 angeordnet. Obgleich Ln Puffer 7 ο nur vier Etagen von Hügeln 74 gezeigt sind, ist einzusehen, daß rr.an in der Praxis gewöhnlich eine größere 4nsahl einsetzt, v/ährend v/eiterhin nur eine strömungsteil ende iliigelSiiordnung 72 gezeigt ist, lassen mehrere solche Anordnungen sicli in einem einzelnen Kanal abschnitt 71 oder in mehreren Kanalabschnitt en vorsehen=,

Eeim Vex\Lassen des Puffers 7o tritt der Luft-rüand-Strom in den Fi sch ei· 3o ein, wo die harz- und die katalysatorbeschichteten Saridteilchen gründlich durchmischt werden, .vie in I¹Xg₉ 8 ersichtlich, weist der Mischer 3o der statischen .-..ischstufe 63 einen vertikalen iianal 31 mit dem gleicnen Lurchmesser wie der Kanal auf, auf den er folgt<, Um die erwünschte Durchmischung der Jandteilchen beim Durchlaufen des I-anals 31 zu erreichen, ist in ihm eine Flügelanordnung 32 aus einer Vielzahl schnecken- bzw„ schraub liiiienförniger Strömungsteilerflügel 33 axial hintex·- und übereinander im Kanal angeordnet„ Jeder dieser Plügel kann als aus

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einer Platte bestehend beschrieben werden, die in Durcbmesserrichtung sich üiier den Xanal 31 erstreckt und fortschreitend durch einen Winkel von I3o° gezogen ist. In der in -big* S gezeigten dreiflugeligen Anordnung 82 folgt die Ablaufkante 84 der ersten Hügel 83a rechtwinklig, d_oh_D unter einem Winkel 0 = 9o°, .auf die Auflaufkante 35 des zweiten Hügels 83b₀ Entsprechend folgt auf die Ablaufkante 86 des zweiten Hügels S3b die senk- recht zu dieser verlaufende Auflaufkante 87 des dritten Hügels 83cο Wie ersichtlich, würde man, obgleich in l^!ig„ 8 nur drei Flügel 83a,83c gezeigt sind, zusätzliche Hügel im bischer 31 vorsehen, um ein gründlicheres Durchmischen der harz- und der katalysatorbeschichteten Sandteilchen zu erreichen«,

Während die 'harz- und katalysatorbeschiehteten Sandteilclien den Kanal 81 unter dem Druck der mittels der Armaturen 5o, 51 und 6o eingeführten Luft abwärts strömen, findet durch die Hügelanordnung 32 ein sehr gründliches Durchrnischen der Sandteilchen statt. Ein Grund für dieses gründliche Durchmischen ist die wiederholte Aufteilung des fließenden Luft-Sand-Stroms zu getrennten Strömungsbahnen durch die Auflaufkanten der Hügel» Ein weiterer Grund ist, daß die Luft-Sand-Ströme durch den Drall der Hügel beim Durchlaufen des Kanals 81 in Drehung versetzt werden, wobei der in aufeinanderfolgenden Hügel entgegengesetzt gerichtete Drall bewirkt, daß die Ströme des harz- und katalysatorbeschichteten Sandes an jedem Übergang zwischen zwei Hügeln ihre Drehrichtung umkehren_e Darüberhinaus wandern die Sandteilchen'in den Luft-Sand-Strömen radial auf gesteuerte V/eise von den Wänden des

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Kanals 31 zur nittc des Stroms und zurück«, Diese Bewegung - zusätzlich zu der Rückmischung, die sich aus der fortwährenden Änderung des Strömunjsprofils der Luf t-üand-otrö.Tie beim durchlauf en des sich ändernden geometrischen Querschnitts der von den Flügeln definierten 3trö;iiungsbahnen ergibt, verbessert die Leistung des Mischers So weiterhin,,

Die Gründlichkeit der Mischwirkung hängt auch, vom Durchsatz der Sandmischungen durch den Kanal 81 ab. Es hat sich ergeben, daß für eine brauchbare Mischwirkung der Durchsatz derart sein muß, daß die beiderseits der Flügel 8 3 sich bildenden Strömungskanäle zu 5o „«,, 9o % gefüllt sind, wie in Fig. 9 gezeigt, Dies ergibt eine Teilung der Luft-band-Strömung in zwei utrömungskanäle, wenn sie die Auflaufkanten der jeweils nächstfolgenden Flügel berührt, wobei alles, was über etwa die Hälfte des Yolumens jedes Strömungskanals hinausgeht, in den anderen Kanal gelangt, wenn es auf die Auflaufkante der jeweils nächstfolgenden Flügels auftrifft«

Der eigentliche für eine optimale Mischwirkung erforderliche Durchsatz hängt von der Größe, Gestalt und Anzahl der Flügel und von zusätzlichen Faktoren wie der >^u er schnitt sfläche und Länge der Kanäle 71 und 81 des statischen Eiscners sowie vom an die Lufteinblasarmaturen 5o, 51 und 6o gelegten Luftdruck ab«, In der Praxis hat sich ergeben,daß luft-Sand-Veriiäluiisse von 5o_Oe»9o Vol_o-% im Kanal optimale Leistungen exgeben₀

Nachdem die vereinte Luft-Sand-Strörnung in der statischen Misch-

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stufe 63 gründlich durchmischt woxden ist, kann sie - vergl, Fig₀ 1o - durch eine wahlweise einsetzbare sekundäre Lufteinblabstufe 9o laufen, wo durch die Lufteinblaparniat'ir ein zusätzlicher Druckluft-Stro·/': in den Luft-Sand-Stroin eingebracht wird. Wie in iig, 15 gezeigt, ist die lufteinblasarrn^tur 91 den Lufteinblasarmaturen 5o, 51 und Co darin ähnlich, daß sie einen Gehäuseteil 92, ein Paar konzentrischer Uailenkringe 93, 94 sowie einen Einlaß 95 für die Druckluft aufweist_P Die durch den Einlaß 95 eingelassene Luft tritt in die Luft-Sand-Strömung aus dem Mischer 3ο urn deren Umfang herum und unter einem im wesentlichen mit der StrömungDbaiiii zusammenfallenden Winkel ein,

ne.ob dem V einlassen der Lufteinblasarjmtur 91 läuft der Band ström durch einen I eitungsabsclmitt 9o, der einen verschließbaren, radial verlaufenden Druckentlastungsauslaß 97 aufweist,, Licp-e öffnung nimmt, wenn nicht von der in 1-igo 15 gezeigt en abnehmbaren Kappe 93 verschlossen, den Druck voji Leitungsabschnitt vor dem !antreten der üandströmung in den Lernkasten ganz oder teilweise ab, V^reiterhin bietet diese öffnung überschüssiger katalysierter iiars-Sand-wischung, d»h» zur Ausbildung des Kernes nicht erforderlicher ilengen der xiarz-Sand-H.Mischung, einen Auslaß„ Herkömmliche Lo Iz en- I¹I an sch- V er bin düngen können zwischen der I'Ufteinblasarma.±ur 91 und dem leitungsabcchnitt 96 vorgesehen werden, damit diese stufen zum Säubern oder zur Instandsetzung auseinandergenommen werden können,

'..ie in Hg₀ 1o gezeigt, gibt die sekundäre Lufteinblasstufe 9o

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die katalysier Le ±λϊζ-Luft-Saxxd-lli se hung durch einen abnehmbaren x.Gduzieraoapter 99 in einen i-ernkaoten ab, Eieser kernkasten, der herkömmlich konstruiert und aufgebaut sein kann, weist ein zweiteiliges ^eiiiiuse 1o1 auf, in Λ era sich eine herkcmialiche gelüftete zw eil eilige iorm 1o2 befindet, J/iese i^:orm enthält einen Hohli'aur.i 1o3, eier der gewünschten form iec schließlich hergestellten kerns ent sprechend ausgestaltet ist. Das Iiernkastengehäuse 1c 1 weist einen ji'inlaß 1o4, dur-cii den Liand in den riohlrauin 1o3 gelangt, sowie eine /ielzanl von liruekentlastungskanälen 1o5 auf, aus äenen Luft aus dem nohlrauui 1o3 entweichen kann, wenn diese durcn den üinlaß 1o4 mit der katalysierten Harz-Sand-Luft-Mischun^ gefüllt wird«, i^etze 1o6 aus Drahtgewebe oder einem anderen geeigneten Material lassen sich über die Endexi der Kanäle 1o5 legen, wo sie in. den kernfornienden Hohlraum 1o3 münden, da.ait die Druckluft, nicht aber die

katalysierte Scmdmischurig, während, der kernausbildung aus de.a Hohlraum entweichen kann_e Bei* kernkasten wird von einem otändev 1o7 herköuffllicher aohe unter dem Auslaßende der Lupplung 99 gehaltene fcs ist jedoch einzusehen, daß bei großmaßstäblicuen Herstellungsverfahren normalerv/eise eine automatisierte Anordnung dafür sorgt swiachen den ^ezstellun^szyklen gefüllte Lernkästen abzuziehen und leere Kernkasten aufzustellen,,

Beim iletrieb werden die richieberventile 32, 33 zwischen den iLernh er Stellungszyklen geöffnet, wie erforderlich ist, um die harz- und katalysatorbeschichteten Gandmischlingen durch die Speiseleituiigen 3o,3i in die !"riehter 22 bzw» 23 einzulassen.

Die Trichter werden mit einem »orrat der entsprechenden Sandmischung gefüllt gehalten, der ausreicht, den liedarf eines oder mehrerer Kernher stel lungs ?:ykl en zu befriedi£en₀ .ienn die Trichter nicht gefüllt werden, werden die ¥entile 32, 33 geschlossen gehalten, um die Trichter gegen die Leitungen 3o, 31 dicht zu verschließen,

Zu Beginn jedes liernher Stellungszyklus wird !Druckluft durch die' Einlasse 4o, 41 in die Trichter 22, 23 gelassen, um diese auf einen vorbestimmten Druck zu bringen - typischerweise in der Größenordnung o,56 _Do. O,914 kg/cm (8 _ββο 13 p.s.i«), Nachdem die Trichter diesen Druck angenommen haben, werden die beiden Auslaßsteuer-Membranventile 42, 43 geöffnet, damit die katalysatorund die harzbeschichtete Sandmischung aus den zugehörigen Trichtern abwärts in die primäre Lufteinblasstufe-49 strömen können,, Gleichzeitig mit dem Öffnen der Auslaßventile 42, 43 wird Druckluft auf die Lufteinblasarmaturen 5o, 51 und ggffo 6o der primären Lufteinblasstufe gegeben_c In den Lufteinblasarmaturen 5o, 51 tritt diese Druckluft in den Sand aus den Trichtern 22, 23 um die Strömung herum und unter einem ein wesentlichen mit der Strömung koinzidenten Winkel in diese ein₀ Als Resultat wird der Sand abwärts in einer kontinuierlichen schnellfließenden Strömung zur Lufteiftblasarinatur 6o beförderte Die Druckbeaufscnlagung der Trichter 22, 23 dient auch dazu, die dandmischun_öe.u am Rückstauen in die Trichter zu hindern und den Sand durch die Ventile 5o, 51 zu drücken«,

Während die harz- und die katalysatorbeschichteten Sandströmungen

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in die 4r.aatur βο eintreten, lassen diese beiden Ströme sich unter der wirkung eines wahlweise einsetbaren dritten Luftstroms vereinen, der um die Strömungsbahn der vereinten candströmung herum und im wesentlichen koinsident zu dieser eingeblasen wirdo Als IVesultat wird die vereinte Strömung mit großer Lr aft und Geschwindigkeit und in einer kontinuierlichen ununterbrochenen Strömung abwärts in den Puffer 7o der statischen Iiischstufe 63 gerichtete

Der Zweck des Puffers 7o ist, Unregelmäßigkeiten oder Stöße aus der Sandströmung zu entfernen, und er weist zu diesem Zweck eine"Vielzahl keilförmiger Flügel 74 auf, die in Y-förmigen Dtagen auf einem mittig gelegenen Tragelement angeordnet sind und die Sandströniung wiederholt umlenken,, Dies hat den Effekt, Unregelmäßigkeiten der Strömung zu glätten bzw«, auszupuffern, so daß die vereinte luft-Sand-Strömung beim Verlassen des Puffers 7o gleichmäßig und stoßfrei fließt.

Der rüscher So, der wie erinnerlich, eine Vielzahl schnecken- bzwo schraubenlinienförmiger flügel 83 aufweist, nimmt die gepufferte Luft-SandJ·Strömung auf und durchmischt die harz-- und die katalysatorbeschichteten Sandteilchen gründlich zu einer einheitlichen Mischung aus katalysator- und harzbeschichteten "eilchen, aus der sich Kerne hoher Gleichmäßigkeit und Pestigkeit ausbilden lassen,,

Es hat sich ergeben, daß ein bloßes Vermischen des kataljrgatorbeschichteten Sandes mit dem harzbeschichteten Sand für sich

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nicht ausreicht, um gleichmäßige hochfeste gehärtete Sandformen auszubilden. Ohne von irgendwelchen Arbeitstheorien beschränkt sein zu wollen, wird dafür gehalten, daß es ebenso erforderlich ist, ein gewisses :--aß an Vereinheitlichung der katalysator und der liarzbeschichtung auf den Seilchen vor de-yi Ablegen der Sand-nischung in der Eorm zu erreichen« Im EaIl eines von Eurfurylalkohol abgeleiteten Hara systems zeigt sich das erhaltene Ausmaß der iurchmischung und der SchichtVereinheitlicnuXi^ der katalysator- und harzbeschichteten Teilchen nicht nur an der äußeren Erscheinung des erhaltenen Kerns bzw. der hergestellten i'oriTig üspwo deutet eine schwarze iärbung auf eine schlechte .ochicht Vereinheitlichung und einen schwachen Lern, eine hellgrüne iärbung auf eine bessere Jchichtvereinheitlichung und einen ruäßig festen Kern und eine dunkelgrüne iärbung auf eine gute ochiehtvereinheitlichung und einen festen und qualitativ hochwertigen i.ern. Jede Unregelmäßigkeit im Aussehen des Kerns wie bspv/o eine streifige oder fleckige rar bung - weist auf unzureichende ^urehTiischung und „,.chwachstellen hin«

I/ie v/aiil weise eirisetzbare sekundäre lufteinblaastufe 9o mac nt die Jex stellung von dunkelgrünen reproduzierbar hochwertigen Lernen .löglicii, indan in ihr Druckluft um die vereinte lufto'and-^tröuUiig heru.a in α ei en Jtröi lUngsrichtung eirjgeblasen wird, Ui:i eine abschließende Durch-aiscaong und, wie vermutet wird, ei^_:e iiUs'i i.«lic:iG wCriiOiitvereinheii-liehung Lui/ait _u el bar vor ti.e:u . -iiit^.¹^ texi d?r .jand^iicci'iUxig in den x-ernkastea au erreichen, Le hat ri':'. ;i«-.:j.u^i-3tell "!., c!a3 die sei^lie^e ..bDtiiarnun^ dieses

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letzten Linblasens von Luft kritisch ist und daß man, um lerne hervorragender Gleichmäßigkeit und Härte zu erhalten, die Luft nur dann einblasen darf, wenn der Impuls bzw» die Masse der in Kernkasten abzulegenden Sandmischung gerade die Lufteinblasarmatur 91 durchfließt, nicht aber vor oder nach diesem Durchlauf,

Die zeitliche Folge der oben beschriebenen lorgänge wird mittels pneumatischer und elektrischer Schaltkreise bewerkstelligt, die vereinfacht in den iig«, 11 und 12 dargestellt sind. V/ie.in Fi g-11 ersichtlich, wird die Pneumatik mit Druck aus einer Luftpumpe II0 versorgt, die an eine Verteilerleitung 111 und einen Ausgleichstank 112 über ein Hauptabsperrventil 113 angeschlossen ist. Lie Luft in der Verteilerleitung 111, die typischerweise einen Druck von mehr als 2,ο kg/cai (3o p₀s₀i₀) haben kann, gelangt durch ein Handabsperrventil 114, einen Druckregler 115, ein Druckmeßinstruiiient 116 sowie ein elektromagnetisch, betätigtes Steuerventil 117 mit zwei Stellungen und vier Anschlüssen auf den Druckluftzylinder 37a, der dem Schieberventil 32 zugeordnet ist. Ein Elektromagnet 113 betätigt das Steuerventil 117» Desglo gelangt die Luft aus der Verteilerleitung 111 über ein Handabspezrventil 12o, einen Druckregler 121, ein Dxnjcknicßias trum ent 122 und ein riv/eitee plektrcri-^ietieicli betätigtes 3t euer ventil mit zwei Stelliuigeu und vier Arisciilf.csen auf den Bruckluftzylinder 37b dec 5ciiiebnrvent.ils 33» Si-C Elektromagnet 124 betätigt clan Steuerventil 123,

Ler TricLter 23 wird aus der Verteilerleitung 111 über einen

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Druckluftkreis aus einem Handabsperrventil 125, einen Druckregler 126, einem Druckmeßinstrument 127, einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil 128 mit zwei Stellungen und zwei Anschlüssen und dem Einlaß 41 des Trichters 23 beaufschlagt. Ein Elektromagnet 129 betätigt das Steuerventil 123, Entsprechend erhält der Trichter 22 Druckluft mittels eines Druckluftkreises aus einem Handabsperrventil I3o, einem Druckregler 131, einem Druckmeßinstrument 132, einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil 133 mit zwei Stellungen und drei Anschlüssen sowie dem Einlaß 4o des Trichters 22_O Ein Elektromagnet 134 betätigt das Steuerventil 133ο

Die Betätigung des Auslaßsteuer-Membranventils 42 erfolgt aus der Verteilerleitung 111 mittels eines Druckluftkreises aus einem Handabsperrventil 135, einem Druckregelventil 136, einem Druckmeßinstrument 137 und einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil 133 mit zwei Stellungen und drei Anschlüssen,, Ein Elektromagnet 139 betätigt das Steuerventil 133_C Entsprechend gelangt die Druckluft an das Ventil 43 über einen Druckluftkreis aus einem Handabsperrventil 14o, einem Druckregelventil I4I» einem Druckmeßinstrument 142 und einem elektromagnetisch betätigten Steuerventil 143 mit zwei Stellungen und drei Anschlüssen« Ein Elektromagnet 144 betätigt das Steuerventil 143."

Die Lufteinblasarmaturen 5o, 51 der primären Lufteinblasstufe erhalten Druckluft über einen Druckluftkreis, in der ein Handabsperrventil 145,- ein Druckregler 146, ein Druckmeßinstrument

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147 und ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 143 mit zwei Stellungen und zwei Anschlüssen in Reihe geschaltet sind. Ein Elektromagnet 149 betätigt das Steuerventil 143„ Entsprechend erhält die Lufteinblasarmatur 6o ggff. Druckluft mittels eines Druckluftkreises, in dem ein Handabsperrventil I5o, ein Druckregler 151, ein Druckmeßinstrument 152 und ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 153 mit zwei Stellungen und zwei Anschlüssen in Reihe geschaltet sind«, Ein Elektromagnet 154 betätigt das Steuerventil 153ο

Die Lufteinblasarmatur 91 der sekundären Lufteinblasstufe 9o erhält Druckluft über einen Druckluftkreis, der ein Handabsperrventil 155, einen Druckregler 156, ein Druckmeßinstrument 157 und ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil 158 mit zwei Stellungen und zwei Anschlüssen in Reihe geschaltet enthält. Ein Elektromagnet 159 betätigt das Steuerventil 158_β

Wie in F'ig«, 12 gezeigt, erhält die elektrische Steuerschaltung für die Kernherstellungsvorrichtung 2o ihre Betriebsleistung über einen Niederspannungstransformator 16o„ Ein Anschluß der Sekundärwicklung dieses Transformators liegt an einer Versorgungsleitung 161, der andere an der Masseleitung 162„

Der Betrieb der Kernherstellungsvorrichtung wird durch kurzzeitiges Drücken eines SEARI-Druckknopfschalters 163 eingeleitet, der die Versorgungsleitung 161 mit einem Zeitsteuermotoranordnung 164 I verbindet. Diese Anordnung enthält einen Zeitsteuermotor und- f-

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¹ sechs Arbeitskontakte, die mittels vom Motor getriebener Jockenscheiben in der g-ewünschten vorbestimmten Zeitfolge und für die gewünschten Intervalle betätigt werden. Wenn der Motor su laufen beginnt, schließt ein erster Arbeitskontakt 165, der parallel zum STAKT-Schalt er 163 liegt, und hält die Zeitsteuerniotoranordnung 164 in Betrieb, nachdem der iLnopf 163 freigegeben worden ist» Wie in Pig. 18 gezeigt, bleibt dieser Haitekontakt während des gesagten Arbeitszyklus geschlossene

,Um das Arbeiten der Speiseventile 32, 33 zu steuern, wird die Versorgungsleitung 161 über einen Handschalter 166 an die Elektromagneten 119, 124 gelegt, die das Arbeiten der Steuerventile 117, 123 und damit· die D-ruckbeaufschlagung der Betätigungszylinder· i37a, 37b für die Ventile 32, 33 steuern. Wie in Pig. 13 für einen I beispielhaften Arbeitszyklus von fünf Sekunden Länge gezeigt, schließen der Kontakt 118 und die Speiseventile mindestens jwährend der drei Sekunden, in denen die Speisetrichter unter !Druck gesetzt werden«,

Um die Druckbeaufschlagung des Trichters 22 für den iiarzbeschich-I
Iteten Formsand und des Trichters 23 für den katalysatorbeschich-Iteten Formsand zu steuern, wird die Versorgungsleitung 161 an einen ersten Wahlschalter 17o mit dön drei Stellungen MAMUAL- -OFIAAUTO gelegt. In der Stellung MANUAL dieses Schalters wird ein Stromkreis zu den Elektromagneten 134, 129 geschlossen, die das Arbeiten der Steuerventile 133, 128 und damit die Druckluft- ' Versorgung der trichter 22, 23 steuern· In der Stellung AUTO des'

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Schalters 17α pchließt ein Stromkreis über einen zweiten Arbeitskontakt 173 eier α e it st euerrnotorn nox d r.ung 164 zu den Elektromagneten 134, 129 Uni die Druckbeauf sculngung der Tr ic nt er unter die Steuerung durch die Z ext st euer.-ßo türanordnung zu bringen, Wie in Fig«, 13 gezeigt, schließt der zweite Axbeitskontakt und werden die Trichter 22, 23 während der ex*sten drei Sekunden jedes Zyklus druckbeaufschlagtο

Die Abgabe der harz- und katalysatorbeschic'iteten Sandmischungen aus den Srichtern 22, 23 wird gesteuert, indem die Versorgungsleitung 1G1 an den Abgi'Iff eines zweiten Wahlschalters 174 "axt den drei Stellungen MAaUAI-OiI-AUiO gelegt wird. In der Stellung MAIiUAI dieses Schalters wird ein Stromkx-eis über einen 4rbeits~ kontakt 175 eines ersten Verzögerungsrelais TDI zum Elektromagneten 143, der die Druckbeaufschlagung des Ventils 42 für die harzbeschichtete Sandmischung steuert, geschlossen, sowie über¹ einen Arbeitskontakt 176 eines zweiten Verzögerungsrelais 2D2 zum Elektromagneten 144 geschlossen, der die Druckbeaufschlagung des Ventils 43 für die katalysatorbeschichtete Sandmischung steuert. Die Spulen der Verzögerungsrelais TD1 und TD2 werden von dem gleichen Kreis unmittelbar gespeiste In der Stellung AUTO des Sc halt ei* s 174 wird ein entsprechender· Kreis über einen dritten Arbeitskontakt 177 der Zeitsteuermotoranordnung 164 zu den Elektromagneten 139, H4 und den Verzögerungsrelais EB1, TL2 gelegt, um die Abgabe der Sandmischungen aus den Trichtern 22, 23 unter die Steuerung durch die Zeit st euermo türanordnung zu "bringen, ¥ie in Fig, 13 gezeigt, schließt der Arbeitskontakt 177 urid erfolgt

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die Abgabe des Sandes aus den Trichtern etwa 1,6 bis 2,8 see nach Beginn des beispielhaften Arbeitszyklus₀

Um den Betrieb der primären Lufteinblas- und /ereinigungsstufe 49 zu steuern, ist die Versorgungsleitung 161 an den Abgriff eines dritten Wahlschalters 178 mit den drei Stellungen K ALib AL-OPP- -AUTO gelegte In der Stellung MANUAL dieses Schalters schließt · ein Stromkreis zum Elektromagneten 149, der das Arbeiten des Steuerventils 148 und damit die Druckluftversorgung der Lufteinblasarmaturen 5o, 51 steuerte In der Stellung AUTO des Schalters 178 schließt ein entsprechender Stromkreis über eine vierten 'Arbeitskontakt 164 zum Elektromagneten 149, um die Punktion'dieses Elektromagneten unter die Steuerung durch die Zeitsteuermotoranordnung zu bringen,, Wie in Pig„ 18 gezeigt, schließt der Kontakt '18o, um die primäre Lufteinblasstufe 49 etwa 1,6 ₀«₀ 5,ο sec. nach Beginn des beispielhaften Arbeitszyklus zu erregen_e

;Soll die Lufteinblasarmatur 6o in der primären Lufteinblasstufe !49 mit Druckluft versorgt werden, wird die Versorgungsleitung 161 'an den Abgriff eines vierten Wahlschalters 181 mit den drei Stellungen MAlIUAL-OPP-AUTO gelegt. In der Stellung MANUAL dieses Schalters wird ein Stromkreis zum Elektromagneten 154 geschlossen, der das Arbeiten des Steuerventils 153 und damit die Druck- ' beaufsc'hlagung der Lufteinblasarmatur -6o steuert» In der Stellung AUTO des Wahlschalters 181 wird ein entsprechender Stromkreis über einen fünften Arbeitskontakt 182 der Zeitsteuermotoränordnung 164 zum Elektromagneten 154 geschlossen, um das Arbeiten

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dieses Elektromagneten unter die Steuerung durch die Zeitsteuermotor anordnung zu bringen. V/ie in Figo 13 gezeigt, schließt der Kontakt 132 nornialerweise für das gleiche Intervall wie der Eontakt 13o, damit die 1 ufteinblasarmaturen 5o, 51 und 6o gleichzeitig arbeiten, obgleich es bei bestimmten Anwendungsfallen erv/ünscht sein kann, für die Einblasarmatur 6o ein anderes Arbeiteintervall vorzusehen.

Um das Arbeiten ser sekundären Lufteinblasstufe 9o zu steuern, ist die Versorgungsleitung 161 an den fünften Wählschalter 133 mit den drei Stellungen I.Αϊ< UAL-OFP-AUiG gelegt. In der stellung I.'Al-iUAL dieses schalters wird ein Stromkreis zum Elektromagneten 159 gesclossen und damit die Druckluftbeaufschlagung der lufteinblasar^iatur 91 in der sekundären Luft einblas stufe 9o gesteuert. '

In der stellung AULO des Schalter8 133 schließt ein entsprechender Stromkreis 2i:n: jJlektioiuagneten 159 über einen sechsten Arbeitskontakt 1-34 der L ei t steueret or anordnung 164, u.ü das Arbeiten der sekundären lufteinblosstufe 9o unter die steuerung der Zeitsteuez^iotoranordnung zu bringen« '.vie iig» 13 gezeigt, schließt dieser kontakt und wird die sekundäre Lufteinblasstufe von 2,4.₀, 4,5 sec_o nach Beginn des beispielhaften Arbeitszyklus erregt»

Damit der Kernherstellungszyklus sich automatisch vollendet, v/erden die Irichtex* 32,33 durch Letätigung des ILiSjiD-Schalters 166,von Hand gefüllt, sämtliche Wählschalter auf AU20 gelegt und ser STAR ¹T-Knopf gedrückt» Damit schließt auch der kontakt

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16-5 und hält die Zeitsteuermotoranordnung 164 bis 2-ui.i Abschluß des Ilernher Stellungszyklus in Eetrieb. Der kontakt 173 schließt etwa für die ersten drei Sekunden de3 Arbeitszyklus, wobei er die -Elektromagneten 134, 129 eri-egt, lie die Druckluftbeaufschlagring der Trichter 22, 23 bewirken» Der kontakt 177 der Zeitsteuermctoranordnung 164 schließt danach etwa nach 1,6 see. des Zyklus und erregt die Yerzögerungsrelais 2D1 und Ϊΰ2_ο iiach vorbestimmten Intervallen schließen die ILontakte 175 und 176 dieser Relais und erregen die Elektromagneten 139 bzw. 146. Me Verwendungindividueller Zeitverzögerungen in dieser Schaltung erlaubt eine Yariation der Abgabedauer für die harz- und die katalysator beschichteten Sandmischung hinsichtlich anderer Üystenifunktionen und zueinander·, urn nerne optimaler Qualität und Gleicninäßigkeit zu erhalten«

Zu diesem Zeitpunkt wird auch das Arbeiten der primären I.ufteinbl as stufe 49 eingeleitet, inde-n der Kontakt I3o schließt,, Da.nit wird der Elektromagnet 149 erregt und öffnet das Steuerventil 143» U-Ti den Lufteinblasar aaturen 5o, 51 Druckluft zuzafüuren. Die aus den Trichtern 22, 23 freigegebenen Sandmischungen fließen nun Abwärts durch die Lufteinblacar.naturcn 5o, 51, die die Druckluft um die Sandteilchenströ.nung herum im wesentlichen in der 3trömungsrichtung einblasen, um zwei kontinuierliche schnellfließende iJtrü-ae auszubilden, die sich in der lufteinblasarrnatür 6o vereinen, in ä; r durch Schließen des Kontakts 132 weitere Druckluft zuge~ führt werden kann, um die Strömung, noch schneller zu aiacnen.

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Die vereinte Strömung tritt dann in den Puffer 7o der statischen Mischstufe 6C ein, in dem Ströinuiigsunregelmäßigkeiten ausgepuffert werden, um eine gleichmäßige stoßfreie Strömung zu erhalten. Die gepufferte Strömung aus katalysator- und harzbeschichteten " Sandteilchen fließt dann in den Mischer 3o der Stufe 63, in der die Flügel segrnente 3 3 die harz- und die katalysatorbeschichte ten Sandteilchen gründlich zu einer katalysierten ßarz-Sand-Misciiung durchmischen, aus der der Formkern schließlich im Kernkasten loo entsteht. An diescui Tunkt, wenn der impuls "bzwα die Masse der katalysierten Harz-Sand--!eilcncn den Mischer 3o verläßt, schließt die Zeitsteuer ,ίο türanordnung 164 den Kontakt 134, um die sekundäre lufteir-blasstufe 9o su betätigen und ue die Strömung der Sandteilchen heru.ii einen weiteren Schub Druckluft im wesentlichen koinzident rait dieser einzublasen und damit die Vereinheitlichung der Harz- und Katalysatorschichten auf den Teilchen unr* folglich die Festigkeit und Gleichmäßigkeit des schließlich ausgebildeten Kerns zu verbessern,,

Wie in Pig. 13 gezeigt, arbeitet die sekundäre Lufteinblasstufe 9o von etwa 2,4 bis etwa 4,6 see, nach Beginn des beispielhaften 5-Sekunden-Arbeitszykluso I>er Kontakt 177, der die abgabe der Harz- up.d Katalysator-Sandmischungen steuert, öffnet etwa 2,3 see nach Syklusbeginn; diese Zeit entspricht der Ausgabe der erforderlichen Jandmenge durch die Iricnter 22, 23» Um die zwischen den Zyklen erforderliche Zeit zu verkürzen, können die Trichter von den Ventilen 32, 33 nachgefüllt werden, nach dem der Xontakt 177 öffnet« Die Einbringung von Luft in der primär¹ en Lufteinblasstufe

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49 erfolgt bis zum Ende des Zyklus, d_eh_e bis b see nach Zyklusbeginn, um zu gewährleisten, daß beim Zyklenende sämtliche Sandteilchen aus dem Puffer und dem Mischer vollständig ausgeblasen worden sind_e

Der in Figo 13 dargestellte Arbeitszyklus ist natürlich nur als Beispiel aufzufassen,, Die Dauer eines Arbeitszyklus sowie auch die Dauer und zeitliche Abstimmung des Schließens und Öffnens

'der verschiedenen Kontakte der Seitsteuer..;iotoraxioxdnung 16-4 j können so eingestellt v/erden, wie es die Parameter des in Einzelfall vorliegenden Kernher stellung verfahrene erf orders „ Pur größere Formen kam der gesagte Zyklus verläi^ert werden, unü der Ue^inn und das Ende der verschiedenen v/änrend des Zyklus auftretenden Punktionen - wie bspw» die Ausgabe der Sanduiischung J und das Arbeiten der primären und der sekundären Lufteinblas-■ stufe - lassen sich so einstellen, wie es die Eigenschaften der Harz- und der Eatalysator-Sand-aischungen und die Grüße des herzusteinenden Kernes erfordern» Inde;n man die V/c.hlschalter in die Stellung OiT bringt, und dann wahlweise auf MANUAL stellt, kann man dem llernhcrstellungszyklua von Hand beschließen. Diese -Betriebsart ist auch für das Säubern, Einfahren und besten der Kerrih er Stellungsvorrichtung nützlich,, :

Während'für die Steuerung der verscniedcnei: Stufen während des ! Funktionsablaufs der kernherstellungsvorrichtung eine motorisch

: i

getriebene r.ockenscheibenanordnung erläutert worden ist, ist ersichtlich, daß stattdessen auch andere Einrichtungen wie bspw„

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_wc^j trennte elektronische Zeitsteuerschaltungen eingesetzt weiden können,, './ei t er hin kann r,ian verschiedene Sperr- und Sicherheitseinrichtungen - bspw. Strömungsfühler an verschiedenen 1-unkten entlang des Puffer- und der Miseherkanals - als Sicherung gegen mögliche lunktionsfehler der Kernherstellungsvorricntung vorseh en ο

Als erläuterndes Beispiel, "bei dem gleiche Sewichtsmengen des Sand-Harz- und des Sand-iLatalysator-üestandteils zur Ausbildung eines Kernes oder einer Form vermischt werden, kann die Sand-Bar z-Mi se hung aus Formsand mit einem gleichmäßigen überzug aus • Purfurylalkoholharz in einer Menge entsprechend 3 G-ewo-% Harz

■ gegenüber dem Gewicht der endgültigen Sand-Katalysator-Harz-Mi-

■ schung bestehen,, £ei dem Purfurylalkohol kann es sich um ein FormaldehydraXGchpolymerisat aus einer Mischung handeln, in der das ix)l verhältnis von Aldehyd zu Alkohol 1 : 2 beträgt und das resultierende Mischpolymerisat mit 5o % monomerem Parfurylalkohol verdünnt wird. Der Sand-ilatalysator-Eestandteil ist bspw_o mit konzentrierter Phosphor- und Schwefelsäure im Gewichteverhaitnis 5 : 2 in einer Menge beschichtet, die ausreicht, um 45 % Katalysator bezogen auf das Gewicht der Bindemittellüsung in der end-, gültigen Katalysator-ilarz-Sand-Mischung zu erreichen_e

Sehr zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit dieser Mischung bei der Herstellung hochwertiger Lerne mit guter Festigkeit und Gleiphmäßigkeit und einem Gewicht von 2,7 ·.<> 36,3 kg (6„,,8o lbs„) unter Einsatz eines Iianals aus rostfreiem Stahl mit einem Innen-

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durchmesser von 76» 2 aim (3,ο in.) in der statischen Mischstufe erreicht. L-er Puffer 7o der liiscnstufe war 3o5 mm (12,ο in,} lang und mit 18 Flügeln versehen,, die in sechs Etagen angeordnet waren» Der Mischer war 991 mm (39,ο in«) lang und mit sieben schnecken- bzw· schraublinienförmigen Hügeln von je 14ο mm (5,5 in«) länge versehen, die unter 9o° zueinander versetzt waren. Lie Druckluft wurde dem System mit 5,62 kg/cm zugeführt. Die Trichter 22, 23 wurden anfänglich mit o,7o3 kg/cn (1o p„s.i.) beaufschlagt, dann die Auslaßventile 42, 43 abhängig von der Kerngröße 1 ♦„. 15 cec. geöffnet (bspw. 1,2 see für einen kern von 3,18 Kg (7 lbs„) und 14,3 see für einen Kern von 31,8 kg (7o ILs₀) ο 2 .„ο 2,5 sec nach Zyklusbeginn wurde Druckluft auf die lufteiriblaearmatureij. 5o, 51 und wahlweise auf die lufteinblasaroiai/ur jo gegeben und die Druckluftbeaufschlagung Cur den Rest dce «ylclus beibehalten_o 2,5 c.. 3»ο sec nacix Beginn des Zyklus wurde die sekundäre JufteinblaeaiMatux 9o betätigt, um Druckluft :i,it o,7o3 ».. 1,4o6 kg/cm' (1o .«,. 2o p.s.i,/ für 5 s»g 2o see abhängig von der Kerngröße zuzugeben, vorzugsweise aber länger als für die Ventile 42, 43 angesetzt.

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Claims (1)

1. - 34 Pat ent an sprüc ti e

   1_β '/orrichturig zur üerstellung eines gehärteten lierns bzw«, einer gehärteten x-orai aus einer ercten Kasse aus mit einem durch Katalysator poly.iierisierbaren Harz beschichtetem teilchenförmigen Material und einer zweiten Masse eines mit einem Katalysator zum Polymerisieren des Hartes beschichteten teilchenföruiigeri Material, welche Vorrichtung eine einen ersten und einen zweiten Trichter zur Aufnahme einer Menge der ersten- bzw. zweiten Masse aus teilchenförmigen i'aterial aufweisende Einrichtung, einen Kernkasten nit einem den Kern bzw, die 'Forsn. bestimmenden Hohlraum ■ sowie einen iLanal aufweist, der eine StrötüUngsbahn für die teilchenförmigen Kassen aus dem ersten und dem zweiten Trichter in den Kernkasten bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Srichter eine I-rallringanozdnung, die einen von teilch enför..-ii_oeri Material leeren internen Druckbeaufschlagun.jsbex-eich bildet, tov/ie eine Einric'i.tuiig aufweist, öio mit de,.i Inneabertich aur Druckteauf schlagu^g eier Trichter i·, S το;, ,..i^fv er bindung ntriit_e

   2 t Eern- od.ev ^ ^rnaerctr-] lur^o^OiricLti-u.ig i±e.ch 'uepruch. 1, de.— durch £Pkcr:iiz^ci^hiie:·, daß dis iixierne^ DiuckbeaufFchla^uiigstereiche u-n öen I^-cnu.-if^g ßpr 2*· i crt er herum verlaufen,

   3« Xerii- oder lcrnihcrstellurigsvorrichtung x.acn Ληερχ-uol: 1 jder 2, dadui'ci'A gekeimceichnet, ^Λ?·.£ die Trichter dpeipeabsctinitte allgesoii-. kon.stanter QuerRCliaittsfl^:;.c::e und Auslaßatschnitte fortschreitende abnerrAeixdea.- ■.uersciinittsflnche aufweisen, die in din jeweiligen Auplaßöffiiun&en münden, wobei die internen Iruckbeauf-

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   ■scblagungsber eiche in den Einl a 13 b er rich en enth?.] ten nind_P

   4ο kern- oder iorahorsteliungsvoriichtmig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter allgemein rechteckig sind und eine gemeinsame Seitenwandung aufweisen, wobei die Ausgabe-Öffnungen nebeneinander liegen.

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