DE2916211C2

DE2916211C2 - Verfahren zur Herstellung einer Gießereiform

Info

Publication number: DE2916211C2
Application number: DE19792916211
Authority: DE
Inventors: H. Prof. Dipl.-Ing. 4020 Mettmann Jaeger; Ulrich Dipl.-Chem. Dr. 4000 Düsseldorf Mennenga; Christian 5000 Köln Schönenborn
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG; Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG; Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1983-11-24
Also published as: EP0017902B1; EP0017902A1; JPS6321576B2; DE2916211A1; JPS55141354A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Röhrenspaltofen zur indirekten Erhitzung von spaltbaren Medien insbesondere für die Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Gewinnung von CO- und H ↓2-reichem Gas mit einer Vielzahl von vertikalen Reaktionsrohren in einem, mit Heizgas innenbefeuertem Feuerraum. Vornehmlich richtet sie sich auf solche Öfen, in denen die Spaltung bei hohen Drücken und hohen Temperaturen durchgeführt wird und wobei der Röhrenspaltofen auf einem bewegten Träger z.B. einem Schiff montiert wird. Der innenbefeuerte Feuerraum weist im mittleren Bereich seiner vertikalen Achse eine Mehrzahl von außenisolierten Hohlträgern in paralleler, waagerechter Anordnung auf, wobei die Hohlträger mindestens von Wand zu Wand reichen, die vertikalen Reaktionsrohre reihenweise gasdicht durch die Hohlträger geführt und in ihnen fixiert sind und zwischen den Hohlträgern freier Strömungsquerschnitt für das Heizgas verbleibt.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Gießereiform, bei dem aus einem rieselfähigen, mit einer Umhüllung aus einem wärmeaushärtendem Bindemittel versehenen Quarzsand oder einem ähnlichen mineralischen Stoff in einem ersten Arbeitsgang an der Oberfläche eines auf Aushärtetemperatur erwärmten Modells eine Schale geformt wird und bei dem weiterhin der nicht zur Schale ausgehärtete Formstoff von deren Rückseite entfernt wird.

Ein derart gattungsgemäßes Verfahren ist in »Gießerei-Lexikon« Ausgabe 1974, Seiten 469 bis 471 beschrieben. Hierbei wird der Formstoff, der vorzugsweise aus einem kunstharzumhüllten Sand oder aus Gemischen von Sand und Kunstharz besteht, mittels Schwerkraft ohne mechanische Verdichtung auf das Modell aufgeschüttet. Durch die Erwärmung der Modellplatten erfolgt eine Aushärtung des im Formstoff enthaltenen Kunstharzes, so daß an der Modellplattenoberfläche eine selbsttragende Maskenform gebildet wird. Bei komplizierten Formteilen mit feinen Konturen von insbesondere vertikalen Modellteilen ist hierbei allerdings die Gefahr von Fehlerstellen in der Maskenoberfläche gegeben. Außerdem ist für die Aushärtung einer tragfähigen, stabilen Schale eine relativ lange Zeit erforderlich, während der toxische bzw. atoxische Gase freigesetzt werden, was zu einer erheblichen Geruchsbelästigung und Gesundheitsbelastung für das in Gießereien und Formereien tätige Personal führt.

Daneben ist es bekannt (DE-PS 9 54 717), an der Oberfläche eines Gießereimodells einen tragfähigen Schalkörper anzuformen, der zur Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit mit einem Stützkörper hinterfüllt wird. Bei diesem Verfahren muß jedoch der bindemittelhaltige Formsand zur Erstellung des Schalkörpers für die Einhaltung einer optimalen Maßhaltigkeit und Formtreue in gleichmäßiger Schicht auf das Modell aufgebracht werden, was jedoch beispielsweise an vertikalen Partien nicht durch einfaches Aufschütten oder Aufschießen aus einer Richtung möglich ist Die Herstellung einer gleichmäßigen Schale erforderte damit einen besonderen manuellen oder maschinellen Aufwand.

Weiterhin sind Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen bekannt (DE-AS 10 97 621 und US-PS 32 93 703), bei denen ein üblicher Formsand durch Erzeugung eines Unterdruckes an einem Modellkörper verfestigt werden soll. Die Erstellung einer dünnen Formschale ist auf diese Weise allerdings nicht möglich. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß unter Einhaltung einer optimalen Maßhaltigkeit und Formtreue bei verbesserter Verdichtung des Formmaterials Gäeßereiformen mit einer gleichmäßig aufgebauten Formschale und einer tragfähigen Hinterfüllung hergestellt werden können, wobei weiterhin Maßnahmen vorgesehen sein sollen, die erhebliche Geruchsbelästigung während des Formvorganges mit einfachen Mitteln zu redzieren.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Danach wird durch die Einwirkung der Druckdifferenz an der Modelloberfläche der mit dem warmaushärtendem Bindemittel versehene Quarzsand verdichtet, so daß sich eine gute und fehlerlose Anformung an der Modelloberfläche ergibt, wodurch eine gute Formgenauigkeit und eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit der Gießform erzielt wird. Beispielsweise die beim Aufschütten des Formstoffes leergebliebenen Fehlstellen werden durch Einwirkung der Druckdifferenz aufgefüllt, worin die gute Oberflächenbeschaffenheit der Schale begründet ist. Aufgrund der Verdichtung der Schale und der Hinterfüllung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die benötigte Formstoffmenge erheblich reduziert werden, da selbst sehr dünne Schalkörper eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Hiermit ist neben den Kostenvorteilen aufgrund des eingesparten teuren Formstoffes insbesondere auch eine deutliche Verringerung der Geruchsbeläsligung und somit Gesundheitsbelastung für das Bedienungspersonal verbunden, wobei es auf einfache Weise aufgrund der Luftdruckdifferenz möglich ist, während der Aushärtung entstehende Schadstoffe vom Arbeitsplatz wegzuführen.

Bevorzugt erfolgt die Verdichtung des mit der Umhüllung versehenen Formstoffes und der Hinterfül- !■ing durch Einwirkung eines Unterdruckes im Bereich des Modelies, wodurch das Abführen der toxischen bzw. atoxischen Gase besonders einfach durch Absaugen während des gesamten Formvorganges bis zur Trennung der Gießereiform von dem Modell erfolgt

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die ·ο Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens vereinfacht dargestellt ist Es zeigt

F i g. 1 das Modell zu Beginn des Verfahrens,

F i g. 2 die Befüllung und anschließende Verdichtung ' und das Erhärten des rieselfähigen Quarzsandes am beheizten Modell,

F i g. 3 das Entfernen des nicht zur Schale ausgehärteten Formstoffes von der Rückseite der Schale,

Fig.4 die Hinterfüllung der Schale mit üblichem Formmaterial und anschließende Verdichtung der Hinterfüllung,

F i g. 5 die Entfernung des Modells aus der Gießereiform.

In den F i g. 1 bis 5 ist mit 1 ein Gießereimodell bezeichnet, das vorzugsweise im Übergangsbereich von Modell zur ebenen Platte mit Saugöffnungen 2 versehen ist, welche in der vereinfachten Darstellung nur angedeutet sind. Außerdem ist das Modell 1 auf einer beheizten Platte 3 angeordnet, an deren Rückseite sich ein mit den Saugöffnungen 2 in Verbindung stehender Raum 4 befindet.

In F i g. 2 ist auf die Vorrichtung ein Formkasten 5 aufgesetzt welcher mit einem rieselfähigen Quarzsand, Quarzgut oder ähnlichem feuerfesten mineralischen Stoff 6, dessen Körner mit einer Umhüliung aus einem warmaushärtenden Bindemittel versehen sind, gefüllt wird. Vor bzw. während des Befüllens des das Modell 1 umgebenden Formkastens 5 wird die Platte 3 erwärmt. Gleichzeitig wird eine Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Modells 1 und dem -rieselfähigen Quarzsand 6 dadurch erzeugt, daß im Raum 4 ein Unterdruck geschaffen wird, während an der Oberfläche des Quarzsandes atmosphärischer Druck herrscht. Der Unterdruck im Raum 4 kann jedoch auch durch einen Überdruck an der Oberfläche des Quarzsandes 6 verstärkt werden. Hierdurch bildet sich an der Oberfläche des Modells 1 eine harte und plastische Schale 7, von der der überschüssige Quarzsand 6 unter Beibehaltung einer Druckdifferenz durch Kippen der gesamten Vorrichtung um etwa 180° entfernt wird. Diese harte Schale 7 wird, wie weiterhin in Fig.4 dargestellt, durch ein übliches Formmaterial, beispielsweise Naßgußformsand, hinterfüllt, wobei diese Hinterfüllung 8 wiederum durch Einwirken einer Druckdifferenz zwischen der Oberfläche des Modells 1 und der Hinterfüllung 8 verdichtet wird. Diese Druckdifferenzverdichtung der Hinterfüllung läßt sich aber auch durch eine nicht dargestellte mechanische Verdichtung ergänzen. Im Verfahrensschritt gemäß F i g. 5 wird im Raum 4 ein Überdruck geschaffen, der zur Trennung der Schale 7 gemeinsam mit der Hinterfüllung 8 vom Modell 1 führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Gießereiform, bei dem aus einem rieselfähigen, mit einer Umhüllung aus einem warmaushärtendem Bindemittel versehenen Quarzsand oder einem ähnlichen mineralischen Stoff in einem ersten Arbeitsgang an der Oberfläche eines auf Aushärtetemperatur erwärmten Modells eine Schale geformt wird und bei dem weiterhin der nicht zur Schale ausgehärtete Formstoff von deren Rückseite erufernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Umhüllung versehene Formstoff (6) durch Einwirkung einer Luftdruckdifferenz zwischen Modell (1) und Formstoff (6) an der Modelloberfläche zu einer Schale (7) verdichtet wird, daß in einem weiteren Arbeitsgang diese Schale (7) mit einem üblichen Formmaterial (8) hinterfüllt wird und daß eine Verdichtung der Hinterfüllung (8) durch Einwirkung einer Luftdruckdifferenz zwischen der Hinterfüllung (8) und dem Modell (1) erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung des mit der Umhüllung versehenen Formstoffes (6) unter Einwirkung eines Unterdruckes zwischen Modell (1) und Formstoff (6) und die Verdichtung der Hinterfüllung (8) unter Einwirkung eines Unterdruckes zwischen der Hinterfüllung (8) und dem Modell (1) erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (7) mit Naßgußformsand hinterfüllt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung der aus dem Formstoff (6) bestehenden Schale (7) und der Hinterfüllung (8) unter Einwirkung von Überdruck auf das Formgut (6, 8) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen des nicht zur Schale (7) verfestigten und nicht ausgehärteten Formstoffes (6) durch Kippen des Form- bzw. Kernkastens (5) mit dem Modell (1) um etwa 180° erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Modells (1) von dem Formgut (6, 8) durch Erzeugung eines Überdruckes zwischen Modell (1) und Schale (7) erfolgt.