DE2844464C2 - Method and device for compacting casting molds - Google Patents
Method and device for compacting casting moldsInfo
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- DE2844464C2 DE2844464C2 DE19782844464 DE2844464A DE2844464C2 DE 2844464 C2 DE2844464 C2 DE 2844464C2 DE 19782844464 DE19782844464 DE 19782844464 DE 2844464 A DE2844464 A DE 2844464A DE 2844464 C2 DE2844464 C2 DE 2844464C2
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Description
ErfindungsbeschreibungDescription of the invention
Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Sandformen und Sandkernen für Gießereizwecke.The field of application of the invention is the production of sand molds and sand cores for foundry purposes.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Gießformteilen aus feuchten ton- oder quellbinderhaltigen Sanden nach Modellen mit tiefen inneren oder äußeren Formballen, z. B. Gießformen für mit engstehenden Rippen versehene Elektromotorengehäuse.A preferred field of application is the production of mold parts from moist clay or swelling binders Sanding according to models with deep inner or outer shaped balls, e.g. B. Casting molds for with closely spaced Ribbed electric motor housing.
Beim Verdichten von tongebundenen Formsanden durch Rütteln erreicht man in Modellplattennähe eine große Formhärte, die zusammen mit einem Preßvorgang, gegebenenfalls mit einer Vielstempelpresse vonWhen compacting clay-bound molding sands by shaking, one reaches a near the model plate great mold hardness, which together with a pressing process, possibly with a multi-punch press of
der Gegenseite her ziemlich gleichmäßig verdichtete Formen für nahezu alle in Frage kommenden Modelle ergibt.on the other hand, shapes that are fairly evenly compressed for almost all models in question results.
Das Rüttelverfahren setzt jedoch aufwendige Maschinenfundamente voraus und ist mit starker Lärm- und Staubbelästigung und Silikosegefahr verbunden. Daher wurden rüttelfreie Formverfahren entwickelt, bei denen der Formstoff durch Einwirkung pneumatischer Kräfte, gegebenenfalls ergänzt durch einen mechanischen stoßfreien Preßvorgang in den Formkasten gefördert und verdichtet wird. Derartige Verfahren und zu deren Ausführung geeignete Vorrichtungen sind aus den Deutschen Patentschriften 24 03 199, 26 08 74Ö, den Deutschen Auslegeschriften 26 53 788 und 19 61234, der Deutschen Offenlegungsschrift 27 49 127 der US-PS 29 28 147 u. a. bekannt.The vibration process, however, requires complex machine foundations and is with strong noise and Dust nuisance and risk of silicosis connected. Therefore, vibration-free molding processes have been developed in which the molding material by the action of pneumatic forces, possibly supplemented by a mechanical one shock-free pressing process is promoted and compacted in the molding box. Such procedures and their Devices suitable for execution are from German patents 24 03 199, 26 08 74Ö, the German Auslegeschriften 26 53 788 and 19 61234, the German Offenlegungsschrift 27 49 127 of the US-PS 29 28 147 et al. known.
Beim Vakuum-Schießverfahren wird der Formstoff mittels eines durch eine luftdurchlässige Modellplatte in eiiiem Formkasten ruckartig erzeugten Unterdrucks in den Kastenhohlraum geschossen und dadurch vorverdichtet, wobei der Verdichtungsvorgang gegebenenfalls durch auf den Formstoff an bzw. von der Einfüllseite her wirkenden Luftüberdrucks und/oder mechanischen Preßdrucks ergänzt werden kann.In the vacuum shooting process, the molding material is in A jerky vacuum created in a molding box shot the box cavity and thereby pre-compressed, the compression process if necessary by excess air pressure and / or mechanical pressure acting on the molding material on or from the filling side Press pressure can be added.
Es hat sich nun gezeigt, daß bei manchen Modellen mit sehr tiefen inneren oder äußeren Formballen, wie z. B. bei Elektromotorengehäusen mit engstehenden Rippen eine ausreichende Verdichtung in Modellplattennähe trotz dort angebrachter Luftabführungsdüsen nicht mit der gewünschten Sicherheit gewährleistet ist. Auch kann oft die Anzahl der Luftabführungsdüsen in der Modellplatte oder ihr freier Querschnitt aus formtechnischen Gründen nicht beliebig erhöht werden, ganz abgesehen davon, daß dadurch auch die Wiederverwendbarkeit der Platte zur Belegung mit anderen Modellen stark eingeschränkt wird.It has now been shown that in some models with very deep inner or outer shaped balls, such as z. B. in the case of electric motor housings with closely spaced ribs, sufficient compression in the vicinity of the model plate is not guaranteed with the desired security despite air discharge nozzles attached there. The number of air discharge nozzles in the model plate or their free cross-section can also often be determined technical reasons are not increased arbitrarily, quite apart from the fact that this also the reusability the plate is severely restricted for use with other models.
Bei den mit Luft-Überdruck arbeitenden Blas- oder Schießverfahren wird der Sand in den unter Außendruck stehenden Form- oder Kernkasten geschossen, wobei eine tangieitige sanddichte Verbindung zwischen Formkasten und Schießkopf der Maschine problematisch ist.In the blowing or shooting processes that work with air overpressure, the sand is poured into the under external pressure standing mold or core box shot, with a tangieitige sand-tight connection between The molding box and shooting head of the machine is problematic.
Beim Luftstoß-Verdichtungsverfahren wird der Sand lose in den Formkasten eingefüllt und mittels anschließend von der Einfüllseite her aufgeblasener Druckluft verdichtet. Beim Druckluft-Verdichtungsverfahren ist bekanntlich der Härteverlauf über die Formoberfläche ziemlich gleichmäßig, nicht jedoch über die Formhöhe. Um auch bei höheren Formkästen noch eine an allen Stellen ausreichende Verdichtung des Formballens zu erhalten, muß daher entweder sehr hoch verdichtete Druckluft von mindestens 20 bar verwendet werden, was aus sicherheitstechnischen Gründen nicht unproblematisch ist Auch kann derart hoch verdichtete Luft nicht dem normalen betrieblichen Druckluftnetz entnommen werden, sondern erfordert besondere Kompressoren. Bei Verwendung der betriebsüblichen Druckluft von 6 bis 7 bar muß die Form dagegen in der Regel nachverdichtet werden, und zwar üblich durch einen mechanischen Druckvorgang.With the air blast compaction process, the sand is poured loosely into the molding box and then by means of compressed air blown up from the filling side. The compressed air compression process is As is well known, the hardness curve over the mold surface is fairly uniform, but not over the height of the mold. In order to ensure sufficient compression of the mold ball at all points even with higher molding boxes received, therefore either very highly compressed compressed air of at least 20 bar must be used, This is not unproblematic for safety reasons. Highly compressed air can also be used not taken from the normal operational compressed air network, but requires special compressors. When using the standard compressed air of 6 to 7 bar, however, the form must be in the Usually compressed, usually by a mechanical printing process.
Bei allen derartigen mit pneumatischen Überdruck arbeitenden Verdichtungsverfahren wird der Sand in der Form stark mit Luft durchsetzt, die auch bei Anlegen eines Vakuums an die poröse Modellplatte in vertretbar kurzer Zeit nicht restlos abgesaugt werden bs kann. Insbesondere bei Formsanden, die quellfähige Binder wie Tone, Stärke, Dextrin o. ä. enthalten, ist aber ein »Rückfederungseffekt« des verdichteten Formsandes zu beobachten, der mit eiuer ungleichmäßigen Sandverdichtung einhergeht und insbesondere bei hohen Formen mit sehr unterschiedlichen Modellkonturen untolerierbare Werte erreichen kann. Offensichtlich hat der Luftgehalt des Formsandes beim Verdichten einen wesentlichen Einfluß auf das Ausmaß dei Rückfederung.In all such compression processes that work with pneumatic overpressure, the sand is in the shape is strongly permeated with air, which even when a vacuum is applied to the porous model plate in are not completely vacuumed for a reasonable short time bs can. However, especially in the case of molding sands that contain swellable binders such as clays, starch, dextrin or the like to observe a "springback effect" of the compacted molding sand, which with your uneven Sand compaction goes hand in hand and especially with tall forms with very different model contours can reach intolerable values. Obviously, the air content of the molding sand when compacted has a significant impact on the amount of springback.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, ein Verfahren und eine Formmaschine zu schaffen, mit drm bzw. mit der unter Vermeidung eines Rüttelvorganges auch Modelle mit tiefen inneren und/oder äußeren Formballen in ton- oder quellbinderhaltigen Formsanden abgeformt werden können, wobei die Formen an allen Stellen eine ausreichende oder sogar optimale Verdichtung aufweisen. Da bei der Lösung dieser Aufgabe von den aus den Deutschen Auslegeschriften 26 53 788 und 26 08 740 bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur pneumatischen Formverdichtung auszugehen war, bei denen der Formhohlraum durch eine mit Luftabführungsdüsen versehene Modellplatte evakuiert wird, soilte gleichzeitig ein Weg gefunden werden, wie die Zahl der erforderlichen Luftabführungsdüsen in der Modellplatte wesentlich verringert und damit die Möglichkeit ihrer Wiederverwendbarkeit für andere Modelle erhöht werden kann.The task is therefore to create a method and a molding machine with drm and with the while avoiding a jolting process, models with deep inner and / or outer shaped balls in clay or molding sands containing swelling binders can be molded, the molds having a have sufficient or even optimal compression. Since in solving this problem from the German Auslegeschriften 26 53 788 and 26 08 740 known methods and devices for pneumatic Mold compaction was to be assumed in which the mold cavity was filled with air discharge nozzles provided model plate is evacuated, a way should be found at the same time as the number of required air discharge nozzles in the model plate significantly reduced and thus the possibility of their Reusability for other models can be increased.
Diese Aufgabe wird durch die in den Verfahrensansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst, wozu vorteilhaft die in den Vorrichtungsansprüchen gekennzeichneten Einrichtungen benutzt werden können.This object is achieved by the measures characterized in the method claims, including the devices characterized in the device claims can advantageously be used.
Ausgehend von dem aus der Deutschen Auslegeschrift 26 53 788 bekannten Vakuum-Schießverfahren zur Herstellung bzw. zum Verdichten von Gießformen, insbesondere aus tonhaltigem Sand, bei dem der Formsand durch einen verschließbaren Schießrost in einen gegenseitig durch eine mit Luftaustrittsöffnungen versehene Modellplatte sanddicht abgeschlossenen, ruckartig mit Unterdruck beaufschlagten Formkasten geschossen und durch eine Relativbewegung zwischen dem danach in Schließstellung gebrachten Schießrost und der Modellplatte mechanisch nachgepreßi wird, wird nunmehr ein Schießrost verwendet, dessen feststehende untere Roststäbe wie an sich bekannt (vgl. US-PS 29 28 147) hohl ausgebildet und mit Luftdüsen versehen sind. Dadurch wird es möglich, den Formkasten nicht nur durch die Modellplatte zu evakuieren, sondern auch durch die hohlen Roststäbe. Da in den hohlen Roststäben — auf die Grundfläche des Formkastens projeziert — wesentlich mehr Luftdüsen angeordnet werden können als in der Modellplatte, wird bereits durch diese Maßnahme ein erheblich schnellerer und im Hinblick auf die Verdichtung des Formsandes auch wirksamerer Aufbau des Unterdrucks ermöglicht als bei der Evakuierung ausschließlich durch die Modellplatte.Based on the vacuum shooting process known from German Auslegeschrift 26 53 788 for the production or compression of casting molds, in particular from clay-containing sand, in which the Molding sand through a lockable shooting grate into one another through one with air outlet openings Model plate provided with a sand-tight closure, jerky molding box subjected to negative pressure shot and by a relative movement between the shooting grate then brought into the closed position and the pattern plate is mechanically nachgepreßi, a shooting grate is now used, its fixed lower grate bars as known per se (see. US-PS 29 28 147) is hollow and with Air nozzles are provided. This makes it possible to close the molding box not only through the pattern plate evacuate, but also through the hollow grate bars. Since in the hollow grate bars - on the base of the Projected molding box - significantly more air nozzles can be arranged than in the model plate already by this measure a considerably faster and with regard to the compaction of the molding sand also allows more effective build-up of the negative pressure than with the evacuation exclusively through the Model plate.
Nachdem der Sand derart in den Formkasten eingeschossen und dabei gleichzeitig vorverdichtet worden ist, werden der Schießrost geschlossen und die hohlen Roststäbe nunmehr mit einer Überdruckquelle verbunden, und ein Druckluftstoß wird impulsartig auf den Formsand geblasen. Die Modellplatte bleibt dabei mit der Unterdruckquelle verbunden, so daß die aufgeblasene Druckluft mit hoher Geschwindigkeit durch den Sand fließt und sofort wieder abgesaugt wird. Dabei tritt ein starker Verdichtungseffekt auf, weil sich die »inzelnen Sandkörner bei der hohen Luftgeschwindigkeit noch enger aneinanderlagern. Insbesondere im Bereich tiefer enger Formballen, die vorher eine unzureichende Verdichtung zeigten, konnte nach derAfter the sand has been injected into the molding box in this way and pre-compacted at the same time has been, the shooting grate is closed and the hollow grate bars are now with an overpressure source connected, and a blast of compressed air is blown onto the molding sand in a pulsed manner. The model plate remains connected to the vacuum source, so that the inflated compressed air at high speed flows through the sand and is immediately vacuumed again. A strong compaction effect occurs because the individual grains of sand lay even closer together at the high air speed. In particular in Area of deep, narrow mold pads that previously showed insufficient compaction could after the
Druckluft-Stoßverdichtung eine Steigerung der Formhärte bis auf etwa 90 Fischer-Einheiten beobachtet werden.Pneumatic shock compression increases the hardness of the mold up to about 90 Fischer units can be observed.
Die Druckluft wird dem Betriebsnetz entnommen und mit einem Druck von 3—7 bar, der sicherheitstechnisch noch problemlos ist, kurzzeitig eingeblasen. Es hat sich gezeigt, daß eine Aufblaszeit zwischen 0,2 und 1 Sekunde völlig ausreicht, um den erwünschten Verdichtungseffekt zu erzielen; und daß eine Verlängerung dieser Einblaszeit keine meßbare Härtesteigerung der Sandform mehr erbringt. Eine gewisse Härtesteigerung ließ sich dagegen bei einigen komplizierten Formteilen feststellen, wenn der kurzzeitige Druck'uftstoß mehrfach wiederhoäl wurde.The compressed air is taken from the operating network and at a pressure of 3–7 bar, which is safety-related is still problem-free, briefly blown in. It has been shown that an inflation time between 0.2 and 1 Second is completely sufficient to achieve the desired compression effect; and that an extension this blow-in time no longer yields a measurable increase in the hardness of the sand mold. A certain increase in hardness on the other hand, was found in some complicated molded parts when the brief pressure surge was repeated several times.
Durch die kurze Zeitdauer des Druckluftstoßes bleibt die Belastung der Vakuumquelle, als welche vorteilhaft eine zentrale Großkesseianlage in Frage kommt, die von einer Wasserringpumpe evakuiert wird, verhältnismäßig gering. Wesentlich für den angestrebten Verdichtungseffekt ist nämlich nicht so sehr die Luftmenge, also die Zeitdauer und der Druck, sondern die Geschwindigkeit, mit der die Luft durch die Form gesaugt wird. Die Austrittsgeschwindigkeit soll daher an den Luftdüsen in der Modellplatte oder im Modell mindestens 100 m/s betragen, also im Bereich der nachzuverdichtenden Formstellen möglichst hoch sein. Das läßt sich durch eine entsprechende Anordnung, Dimensionierung und Ausbildung der Luftaustrittsöffnungen in der Modellplatte bzw. dem Modell erreichen.Due to the short duration of the compressed air blast, remains the load on the vacuum source, as which advantageously a central large boiler system comes into question is evacuated by a water ring pump, relatively low. Essential for the desired compaction effect it is not so much the amount of air, i.e. the duration and the pressure, but the speed, with which the air is sucked through the mold. The exit speed should therefore be at the air nozzles in of the model plate or in the model should be at least 100 m / s, i.e. in the area of the area to be re-compacted Form points should be as high as possible. That can be done by an appropriate arrangement, dimensioning and Achieve formation of the air outlet openings in the model plate or the model.
Die für die Nachverdichtung erforderliche Sandmenge stammt hauptsächlich aus den Räumen zwischen den hohlen Roststäben. Diese liegen daher nach dem Druckluftstoß gewöhnlich frei von Sand im Raum des Füllrahmens, wie in F i g. 1 angedeutet ist.The amount of sand required for recompaction comes mainly from the spaces between the hollow grate bars. These are therefore usually free of sand in the space of the after the blast of compressed air Filler frame, as shown in FIG. 1 is indicated.
Die pneumatisch vor- und nachverdichtete Sandform wird nun mechanisch nachgepreßt, wozu Modellplatte und Schießrost relativ zueinander bewegt werden. Während des Preßvorganges wird noch im Porenraum zwischen den Sandkörnern der Form eingeschlossene Restluft sowohl durch die Modellplatte als auch durch die hohlen Roststäbe abgesaugt, in deren Zwischenräume der überschüssige Sand, vor allem der Sand über hohen Modellteilen, ausweichen kann. An einer derartig verdichteten Sandform ist praktisch kaum eine Rückfederung des Sandes nach dem Preßvorgang zu beobachten, selbst wenn der Sand hohe Anteile an Ton oder organischen Quellbindern aufweist. Dagegen zeigt der Verlauf der Formhärte über die Formtiefe betrachtet auch bei komplizierten Modellen wie stehend abgeformten Elektromotorengehäusen mit engen Kühlrippen eine bisher bei pneumatischer Sandverdichtung nicht erreichte Gleichmäßigkeit.The pneumatically pre- and post-compacted sand mold is now mechanically re-pressed, including a model plate and shooting grate are moved relative to one another. During the pressing process is still in the pore space Residual air trapped between the sand grains of the mold through both the pattern plate and through the hollow grate bars sucked out, in the interstices of which the excess sand, especially the sand above high model parts. In such a compacted sand mold there is practically hardly any springback of the sand can be observed after the pressing process, even if the sand has high proportions of clay or organic swelling binders. In contrast, the course of the mold hardness shows over the mold depth considered even with complicated models such as upright molded electric motor housings with narrow cooling fins a uniformity not previously achieved with pneumatic sand compaction.
i-»ic . Lyiuuiuuiiatuu-iNauiivciuiciuuiig, wie sie nier beschrieben ist, setzt nicht zwingend eine pneumatische Vorverdichtung des Sandes voraus, sondern kann auch bei andersartig vorverdichtetem oder auch bei lose in den Formkasten eingefüllten Formsand vorteilhaft zur gleichmäßigen Verdichtung auch kritischer Formen benutzt werden. Dazu wird dann nach der im Anspruch gekennzeichneten Weise verfahren. i- »ic. Lyiuuiuuiiatuu-iNauiivciuiciuuiig, as it is nier described, does not necessarily require a pneumatic pre-compression of the sand, but can also be used advantageously for even compression of even critical forms with molding sand that is pre-compressed in a different way or with molding sand that is loosely filled into the molding box. This is then done in the manner characterized in the claim.
Für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Formmaschinen sind im Prinzip skizzenhaft dargestelltMolding machines suitable for carrying out the method according to the invention are in principle sketchy shown
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1 eine Formmaschine, bei der der Sand durch Vakuum in den Formkasten einges"hossen und pneumatisch und mechanisch nächverdichtet wird, F i g. 2 eine Formmaschine, bei der der Sand lose in den Formkasten eingefüllt und pneumatisch und mechanisch verdichtet wird,Fig. 1 shows a molding machine in which the sand through Vacuum is poured into the molding box and compressed pneumatically and mechanically, F i g. 2 a molding machine in which the sand is poured loosely into the molding box and pneumatically and is mechanically compressed,
F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung von Roststäben des Schießrostes nach F i g. 1 in Offenstellung. Die in F i g. 1 dargestellte Formmaschine benutzt zur Formfüllung das Unterdruck-Schieß-Prinzip und besteht aus einem Maschinengestell 1, das einen Überdruckraum 2 und einen Unterdruckraum 3 enthält. Auf einem in einem mit Druckmittelleitungen 21, 21a K) versehenen Zylinderraum des Maschinengestells 1 vertikal bewegbaren Druckkolben 4 ist ein Maschinentisch 5 befestigt, der aus einer unteren Preßplatte und einem darauf liegenden hohlen Modellplattenträger besteht. Der Modellplattenträger ist oben durch eine Modellplatte 6 mit darauf angeordnetem Modell 7 abgeschlossen. Seitlich ist eine Unterdruckleitung 10 aiigefianschi, deren rechtwinklig abgekröpfies Ende in einem Überwurfstutzen eines Ventils 12 teleskopartig druckdicht verschiebbar ist.F i g. 3 shows an enlarged illustration of grate bars of the shooting grate according to FIG. 1 in open position. The in F i g. The molding machine shown in FIG. 1 uses the vacuum shooting principle to fill the mold and consists from a machine frame 1, which contains an overpressure chamber 2 and a negative pressure chamber 3. On a cylinder space of the machine frame 1 provided with pressure medium lines 21, 21a K) vertically movable plunger 4 is attached to a machine table 5, which consists of a lower press plate and consists of a hollow model plate carrier lying on it. The model plate carrier is through a Model plate 6 completed with model 7 arranged on it. At the side is a vacuum line 10 aiigefianschi, whose right-angled end in a union socket of a valve 12 is telescopically displaceable in a pressure-tight manner.
Ein Formkasten 8 mit Füllrahmen 9 ist auf den Rand des Modellplattenträgers aufsetzbar, wobei der Füllrahmen oben durch einen dicht passenden Schießrost abschließbar ist, der aus hohl ausgebildeten und mit Luftdüsen 16 versehenen feststehenden Unterstäben 15 und gegenüber diesen horizontal verschiebbaren massiven Oberstäben 14 besteht. Die Luftdüsen 16 in den Wandungen der hohlen Roststäbe 15 bestehen aus in Bohrungen eingesetzten Sandfiltern 17, wie F i g. 3 zeigt. Die Hohlräume der Roststäbe 15 stehen über ein Simultan-Leitungsstück Wa und über ein Mehrwegeventil 12, das im dargestellten Fall als Dreitellerventil 23, 24, 25 ausgebildet ist, mit der Unterdruckleitung '.0 und der Überdruckleitung 11 und damit mit dem Unterdruckraum 3 und dem Überdruckraum 2 in j5 Verbindung. Das aus den hohlen Stäben 15 bestehende Unterteil des Schießrostes ist vertikal federnd gegen sein an den massiven Stäben 14 bestehendes Oberteil gelagert, so daß der Schießrost im druckentlasteten Zustand leicht durch Querverschiebung des Oberteils geöffnet wie in F i g. 3 dargestellt, oder geschlossen, wie in F i g. 1 gezeigt, werden kann. In den Phasen der pneumatischen oder mechanischen Druckbelastung stützen sich die hohlen Stäbe 15 des Rostunterteils aber fest gegen die massiven Stäbe 14 des Oberteils ab und bilden damit eine drucksteife EinheitA molding box 8 with a filling frame 9 can be placed on the edge of the model plate carrier, the filling frame being lockable at the top by a tightly fitting shooting grate, which consists of hollow, fixed lower rods 15 provided with air nozzles 16 and horizontally displaceable, massive upper rods 14. The air nozzles 16 in the walls of the hollow grate bars 15 consist of sand filters 17 inserted in bores, as shown in FIG. 3 shows. The cavities of the grate bars 15 are via a simultaneous line piece Wa and a multi-way valve 12, which is designed as a three-plate valve 23, 24, 25 in the illustrated case, with the vacuum line '.0 and the overpressure line 11 and thus with the vacuum chamber 3 and the Overpressure space 2 in j5 connection. The lower part of the shooting grate consisting of the hollow rods 15 is vertically resiliently mounted against its upper part existing on the solid rods 14, so that the shooting grate is easily opened in the pressure-relieved state by moving the upper part transversely, as in FIG. 3 shown, or closed as in F i g. 1 can be shown. In the phases of pneumatic or mechanical pressure load, however, the hollow bars 15 of the lower grate part are firmly supported against the solid bars 14 of the upper part and thus form a pressure-resistant unit
Der Füllrahmen 9 ist durch Strippzylinder 18, von denen in F i g. 1 nur einer dargestellt ist, vom Formkasten 8 abhebbar. Dichtungen 19 sorgen für möglichst geringe Druckverluste.The filling frame 9 is formed by stripping cylinders 18, of which FIG. 1 only one is shown, from Molding box 8 can be lifted off. Seals 19 ensure the lowest possible pressure loss.
Die Strippzylinder 18 sind an einem Sandbunker 13 befestigt der eine venturirohrartige Einschnürung aufweist und unten durch den Schießrost abgeschlossen isi. Der Sandbunker J3 ist über ein "reßhaupt 22 starr oder ausschwenkbar am oberen Teil des Maschinengestells 1 gelagert, wobei bei ausschwenkbarer Lagerung das Simultan-Leitungsstück 11a entsprechend flexibel ausschwenkbar ausgebildet ist.The stripping cylinders 18 are attached to a sand bunker 13 of a venturi-like constriction and is closed at the bottom by the shooting grate. The sand bunker J3 is rigid over a "main 22" or pivotably mounted on the upper part of the machine frame 1, with pivotable mounting the simultaneous line piece 11a is designed to be correspondingly flexibly pivotable.
Die Formmaschine arbeitet wie folgt:The molding machine works as follows:
Zum Füllen des Formkastens 8 werden alle Ventilteller 23, 24, 25 auf ihren unteren Sitz gefahren, wodurch in den Leitungen 10 und 11a normaler Außendruck herrscht Der Schießrost wird geöffnet, wobei die Roststäbe 14 die in F i g. 3 gezeigte Stellung einnehmen. Nunmehr werden ruckartig der untere und gegebenenfalls auch der mittlere Ventilteller 23, 24 angehoben, während der obere Ventilteller 25 in Schließstellung verbleibt Dadurch wird plötzlich ein Unterdruck im Formkasten 8, 9 erzeugt weil je nachTo fill the molding box 8, all valve plates 23, 24, 25 are moved to their lower seat, whereby normal external pressure prevails in lines 10 and 11a The shooting grate is opened, wherein the grate bars 14 the in F i g. Take up position shown in 3. Now the lower and jerky possibly also the middle valve disk 23, 24 raised, while the upper valve disk 25 in Closed position remains As a result, a negative pressure is suddenly generated in the molding box 8, 9 because depending on
Ventilstellung eine oder beide Leitungen 10 und 11 a mit dem Unterdruckraum 3 verbunden werden. Die Luft wird dabei wahlweise entweder nur durch die Modellplatte 6 (unterer Ventilteller 23 auf seinem oberen Sitz), durch die Modellplatte 6 und die Roststäbe 15 (unterer Ventilteller 23 in Mittelstellung, mittlerer Ventilteller 24 abgehoben), oder aber durch die Roststäbe 15 allein (unterer Ventilteller 23 auf seinem unteren Sitz, mittlerer Ventilteller 24 abgehoben), abgesaugt. ι οValve position with one or both lines 10 and 11 a the vacuum chamber 3 are connected. The air is optionally either only through the Model plate 6 (lower valve plate 23 on its upper seat), through the model plate 6 and the grate bars 15 (lower valve plate 23 in the middle position, middle valve plate 24 lifted), or through the Grate bars 15 alone (lower valve disk 23 on its lower seat, middle valve disk 24 lifted), sucked off. ι ο
Infolge des Vakuums füllen sich Formkasten 8 und Füllrahmen 9 schlagartig mit Sand, der dabei eine Verdichtung erfährt.As a result of the vacuum, the molding box 8 and the filling frame 9 suddenly fill with sand, which causes a Undergoes compression.
Zur weiteren Verdichtung wird nun der Schießrost in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung gebracht, wobei auch der untere Ventilteller 23 auf seinen oberen Sitz gefahren und Tellerventil 24 geschlossen wird. Damit steht nur noch die Unterdruckleitung 10 mit dem Unterdruckraum 3 in Verbindung. Dann wird mittels einer zeitsteuerbaren Stellvorrichtung der obere Ventilteller 25 für die jeweils kurze Zeitdauer von 0,1 bis 1 Sekunde einmal oder mehrmals kurz hintereinander angehoben, so daß aus dem Überdruckraum 2 ein oder mehrere kurze Druckluftstöße durch die nunmehr als Überdruckleitung fungierende Leitung 11a und die hohlen Roststäbe 15 auf den Sand geblasen und sofort durch die Unterdruckleitung 10 abgesaugt werden. Da die in der Modellplatte nur an wenigen, besonders an den Stellen tiefer Ballen, angeordneten Luftaustrittsöffnungen 16 eine freie Querschnittsfläche haben, die kleiner ist als die Querschnittsflächen der Luftdüsen 16 in den hohlen Roststäben 15, treten in den Formballen sehr hohe Luftgeschwindigkeiten auf, die eine starke Verdichtungswirkung haben.For further compaction, the shooting grate is now brought into the closed position shown in FIG. 1, wherein the lower valve disk 23 is also moved to its upper seat and the disk valve 24 is closed. In order to only the vacuum line 10 is connected to the vacuum chamber 3. Then by means of a time-controllable adjusting device, the upper valve disk 25 for the short period of time from 0.1 to 1 Second raised once or several times in quick succession, so that from the overpressure chamber 2 or several short bursts of compressed air through the line 11a, which now functions as an overpressure line, and the hollow grate bars 15 are blown onto the sand and immediately sucked off through the vacuum line 10. There the air outlet openings in the model plate only at a few, especially at the points of deep bales 16 have a free cross-sectional area which is smaller than the cross-sectional areas of the air nozzles 16 in the hollow grate bars 15, very high air velocities occur in the mold balls, which are strong Have a compaction effect.
Nunmehr wird mechanisch nachgepreßt. Dazu wird Vi der Zylinderraum unter dem Druckkolben 4 durch ein Ventil Fig. 2/20 oder durch die Leitung 21 mit Druckmittel beaufschlagt, während der untere Ventilteller 23 in Mittelstellung und der mittlere Ventilteller 24 abgehoben wird. Dadurch wird während des Preßvorganges noch im Porenraum der Sandform vorhandene Restluft abgesaugt und die Form an ihre Rückseite nachverciichtet, wobei der besonders über hohen Modellpartien stehende Überschüssige Sand zwischen die Flanken der Roststäbe 15 ausweichen kann.Now it is mechanically repressed. For this purpose, Vi is the cylinder space under the pressure applied to the piston 4 through a valve Fig. 2/20, or through the conduit 21 with pressure medium, while the lower valve disc is lifted to the middle position and the central valve disc 24 23. As a result, residual air that is still present in the pore space of the sand mold is sucked off during the pressing process and the mold is post-processed on its rear side, whereby the excess sand standing above high model areas can escape between the flanks of the grate bars 15.
Danach werden alle Ventilteller in ihre Ausgangsstellung auf ihren jeweiligen unteren Sitz gefahren, der Drijckkolben 4 entlastet und damit der Maschinentisch 5 abgesenkt. Der Füllrahmen wird gestrippt, die Rückseite des Formteils glattgeschnitten und das fertige Formteil abgehoben.Then all valve plates are moved to their starting position on their respective lower seat, the Pressure piston 4 is relieved and with it the machine table 5 lowered. The filling frame is stripped, the back of the molding is cut smooth and the finished Molding lifted off.
Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet auch die in F i g. 2 dargestellte Formmaschine. Im Gegensatz zur vorher erläuterten Formmaschine ist nunmehr allerdings kein Schießrost vorhanden, weil der Sand bei ausgeschwenktem Preßhaupt 22 drucklos und locker in den Formkasten 8 und Füllrahmen 9 eingefüllt wird. Infolgedessen wird der Luftdruckstoß auch durch eine hohle Preßplatte 15a auf den Sand aufgeblasen, der dabei pneumatisch verdichtet wird. Im übrigen entspricht diese Formmaschine hinsichtlich des Konstruktionsprinzips und der Arbeitsweise der vorher erläuterten Formmaschine, so daß auch die Bezugszeichen gleiche Bedeutung behalten.The principle shown in FIG. 2 molding machine shown. In contrast to previously explained molding machine is now no shooting grate available because the sand is swiveled press head 22 is filled into the molding box 8 and filling frame 9 without pressure and loosely. As a result, the blast of air pressure is also inflated onto the sand through a hollow press plate 15a, which it is compressed pneumatically. Otherwise, this molding machine corresponds in terms of the construction principle and the operation of the previously explained molding machine, so that the reference numerals keep the same meaning.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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