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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kernen und
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Formen für Gießerei zwecke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Kernen und Formen für Gießereizwecke, bei welchem der mit einem
Bindemittel versetzte Formstoff durch ein Druckgas in einen Form- oder Kernkasten
eingeblasen wird. Es ist bekannt, den Formstoff für Kerne und Formen für Gießereizwecke
mit einem Bindemittel, beispielsweise Furanharz zu versetzen. Durch den Zusatz eines
Katalysators erhärtet der Formstoff und gewährleistet den Zusammenhalt und die Maßhaltigkeit
der Kerne und Formen. Bei dem Gießvorgang wird das Bindemittel teilweise thermisch
zersetzt. Durch eine thermische oder mechanische Regenerierung kann der Formstoff
wieder verwendet werden.
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Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Sandkernen
oder Sandformen aus mit Bindemittel versetztem Formsand ist bekannt durch die DE-AS
1 558 108.
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Bei diesem bekannten Verfahren werden getrennte Chargen von Formsand
aufbereitet, von denen die eine das Kunstharz und die andere einen Härter enthält,
wobei das flüssige Kunstharz nur nach Zusammenbringen mit dem Härter erhärtet. Die
beiden Chargen werden dadurch miteinander vermischt, daß sie beide mittels Druckgas
gleichzeitig in eine gemeinsame Kammer eingeblasen werden. Die sich daraus ergebende
Mischung wird im wesentlichen unmittelbar in einen Kernkasten oder einen Formkasten
eingeblasen.
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Durch die DE-AS 25 26 797 ist eine Spritzmaschine für pulverförmige
Massen, z.B. feuerfeste Spritzmassen bekannt. Diese enthält eine Materialschleuse
mit einem umlaufenden Rotor, der axiale Bohrungen aufweist, und ein Gehäuse mit
einer feststehenden Dichtscheibenanordnung. Die Dichtscheibenanordnung weist einen
ersten Durchbruch auf, durch welchen die zu spritzenden Massen eingebracht werden,
und einen dazu winkelversetzten zweiten Durchbruch, durch welchen die Masse mittels
Druckluft aus der Bohrung des Rotors in einen Auslaßanschluß herausdrückbar ist.
An den Auslaßanschluß ist eine Förderleitung in Gestalt eines Spritzschlauchs angeschlossen.
Diese Förderleitung endet in einer Austrittsstelle in Gestalt einer Spritzdüse.
Die pulverförmige Masse wird in der Förderleitung nach dem "Dünnstromverfahren"
transportiert. Dabei ist der Anteil der pulverförmigen Masse in der Förderluft relativ
gering, so daß die Masse von der Druckluft als eine Art "Staubwolke" mit hoher Geschwindigkeit
durch die Förderleitung geblasen wird und als Strahl an der Spritzdüse austritt.
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Die Masse wird mit Wasser befeuchtet. Zu diesem Zweck ist in der Förderleitung
im Abstand stromauf von der Spritzdüse die Reihenschaltung eines mit einer Druckluftquelle
verbundenen Injektors und einer Materialbefeuchtungseinrichtung für die Masse angeordnet.
Die Materialbefeuchtungseinrichtung weist einen Mischring mit einem Ringraum auf,
der den Materialdurchgang der Förderleitung umgibt und mit einem Wasseranschluß
verbunden ist. Dieser Ringraum ist mit dem Materialdurchgang über mehrere, gleichmäßig
längs dessen inneren Umfangs verteilte, in Richtung des Materialflusses geneigte
Wasseraustrittsbohrungen verbunden.
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Auf diese Weise wird die Masse in einen erdfeuchten Zustand gebracht.
Sie wird so beispielsweise als feuerfeste Masse auf die Wandung eines Schmelzofens
o.dgl. zum Ausbessern derselben aufgespritzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
definierten Art mit geringem apparativen Aufwand durchzuführen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Formstoff
in einer Förderleitung im Dünnstromverfahren pneumatisch zu einer Austrittsstelle
und von dieser in den Form- oder Kernkasten gefördert wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist gekennzeichnet
durch (a) eine Fördermaschine, durch welche eine körnige Masse durch Druckgas im
Dünnstromverfahren zu einem Auslaß förderbar ist, (b) eine mit dem Auslaß verbundene,
in einer Austrittsstelle endende Förderleitung und
(c) Mittel zum
Einleiten von Zusatzmitteln in die Förderleitung dicht vor der Austrittsstelle.
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Es kann so zur Zuführung des Formstoffs und'zum Zusetzen von Zusatzmitteln
eine Vorrichtung ähnlich der nach DE-AS 25 26 797 benutzt werden. Statt einer pulverförmigen
Feuerfestmasse wird Formstoff gefördert.
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Statt des Wassers werden flüssige oder feste Zusatzmittel in die Förderleitung
eingegeben.
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Die Förderleitung dient einmal zum Transport des Formstoffes zu den
verschiedenen Form- oder Kernkästen und zum anderen zum Vermischen des Formstoffes
mit den Zusatzmitteln. Es hat sich gezeigt, daß durch das Eingeben oder Einspritzen
von Zusatzstoffen in den durch Druckluft nach dem Dünnstromverfahren durch eine
Förderleitung transportierten Formstoff eine ausreichende Durchmischung oder Benetzung
des Formstoffes mit den Zusatzmitteln (Bindemittel) stattfindet. Da das Zumischen
des Bindemittels kurz vor der Austrittsstelle erfolgt, erhärtet das Bindemittel
noch nicht in der Förderleitung sondern erst in dem Form- oder Kernkasten. Die Förderleitung
kann also nicht verstopfen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine Vorrichtung zur
Herstellung von Kernen und Formen zeigt.
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Mit 10 ist eine Fördermaschine bezeichnet, die einen umlaufenden Rotor
mit Durchgangskammern, Mittel zum Einbringen von körnigem Material, nämlich Quarzsand,
in jede der Durchgangskammern bei einer Winkelstellung derselben und Mittel zum
Ausblasen des körnigen Materials aus der Durchgangs kammer bei einer anderen Winkelstellung
derselben aufweist. Es kann sich dabei um eine Fördermaschine etwa nach Fig. 1 der
DE-AS 25 56 797 handeln. Bei bekannten Fördermaschinen läuft ein zylindrischer Rotor
in einem Gehäuse um. Die Durchgangs kammern sind ein Kranz von durchgehenden Axialbohrungen.
An den Stirnseiten des Rotors liegen stillstehende, mit geeigneten Durchbrüchen
versehene Dichtscheiben an. Die Mittel zum Einbringen von Formsand bestehen aus
einem über dem Rotor und der oberen Dichtscheibe angeordneten Bunker 12, aus welchem
bei der einen Winkelstellung jeder Durchgangskammer Formsand in die Durchgangskammer
läuft. Der Bunker 12 enthält zwei Kammern 14 und 16, von denen die eine neuen Quarzsand
und die andere regenerierten Quarzsand enthält, d.h. einen Quarzsand, der schon
einmal zum Formen verwendet worden war und durch eine thermische oder mechanische
Regenerierung wiederaufbereitet wurde. Diese beiden Arten von Quarzsand werden in
einem vorgegebenen Verhältnis gemischt als Formsand benutzt. Als Mittel zum Ausblasen
des körnigen Materials dient ein Druckluftanschluß 18, durch den über einen weiteren,
gegen den "Einfüll"-Durchbruch winkelversetzten Durchbruch der oberen Dichtscheibe
warme oder heiße Druckluft in die Durchgangskammer geblasen wird. Diese Druckluft
erwärmt den Quarzsand und bläst ihn aus der Durchgangskammer durch einen Durchbruch
der unteren Dichtscheibe zu einem Auslaßanschluß 20. An den Auslaßanschluß 20 schließt
sich eine Förderleitung 22 an, die an einer Austrittsstelle 24, z.B. in Form einer
Spritzdüse, endet.
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Es sind einmal Mittel 26 zum Einleiten von Binder in die Förderleitung
22 dicht vor der Austrittsstelle 24 und zum anderen Mittel 28 zum Einleiten von
Härter in die Förderleitung 22 eine Strecke stromauf von der Austrittsstelle 24
vorgesehen. Die Mittel 26 und 28 zum Einleiten von Zusatzmitteln in die Fördericitunq
22 umfassen dabei vorteilhafterweise folgende Bauteile: Einen Mischring 30 bzw.
32, der etwa nach Art der Materialbefeuchtungseinrichtung der DE-AS 25 56 767 ausgebildet
sein kann, mit einem den Materialdurchgang der Förderleitung 22 umgebenden Ringraum,
der mit dem Materialdurchgang der Förderleitung über mehrere, gleichmäßig längs
dessen inneren Umfangs verteilte, in Richtung des Materialflusses geneigte Austrittsbohrungen
in Verbindung steht, einen Behälter 34 bzw. 36 für die flüssigen Zusatzmittel Binder
(Harz) und Härter und Dosierpumpen 38 bzw. 40,.
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deren Einlaß mit dem Behälter 34 bzw. 36 und dessen Auslaß mit dem
Ringraum des Mischrings 30 bzw. 32 in Verbindung steht.
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Die Dosierpumpen 38 und 40 werden von einem Schaltschrank 42 gesteuert.
Das Sand-Zusatzmittel-Gemisch wird von der Austrittsstelle 24 in einen Form- oder
Kernkasten 44 geleitet und dort verdichtet.
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Der Formsand wird in der Förderleitung 22 im Dünnstromverfahren pneumatisch
zu der Austrittsstelle 24 und von dieser in den Form- oder Kernkasten 44 gefördert.
Kurz vor der Austrittsstelle 24 wird dem Formsand durch die Mittel 26 Bindemittel
in Form von Kunstharzbinder, z.B. Furanharz, zugemischt.
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Das Bindemittel besteht aus zwei Komponenten und erhärtet erst nach
Zusammenbringen der beiden Komponenten.
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Die erste Komponente im Behälter 36 ist ein Härter.
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Diese erste Komponente wird eine Strecke stromauf von
der
Ausstrittsstelle 24 in die Förderleitung 22 eingeleitet und während des Transports
längs dieser Strecke mit dem Formsand vermischt.
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Die einzelnen Körnchen des Formsands sind dann ziemlich gleichmäßig
von dem Härter benetzt. Die zweite Komponente ist der Kunstharzbinder aus dem Behälter
34. Dieser Kunstharzbinder bleibt in dem Behälter 34 und der Pumpe 38 flüssig. Er
erhärtet erst nach dem Zusammenbringen mit dem Härter. Die zweite Komponente des
Bindemittels wird, wie gesagt, unmittelbar vor der Austrittsstelle in die Förderleitung
eingeleitet und dem Gemisch von Formsand und Härter, zugesetzt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch ggfs. auch in anderer,
vereinfachter Form ausgeübt werden.
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Im einfachsten Fall wird die Fördermaschine unter einen Mischer gestellt.
Dabei dient die Fördermaschine nur zum Fördern des schon fertig gemischten Sandes
und zum Verdichten desselben im Form- oder Kernkasten.
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Demgegenüber dient die Fördermaschine bei der in der Figur dargestellten
Ausführung sowohl zum Mischen als auch zum Fördern und Verdichten.
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Bei der dargesteilten Ausführung wird mit einem flüssigen Härter und
dem Furanharz o.dgl.
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gearbeitet. Es können aber auch weitere trockene und flüssige Komponenten,
z.B. Eisenoxid, und Glanzkohlenstoffbildner zugegeben werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spielt die Sandtemperatur eine
Rolle. Im Sommer kühlen die thermisch regenerierten Sande kaum ab. Falls die Temperatur
zu hoch ist, härtet der Sand sofort nach der Binderzugabe aus. Das kann dadurch
vermieden werden, daß bei heißem
regeneriertem Quarzsand die Temperatur
durch eine erhöhte Zugabe an ungebrauchtem Quarzsand erniedrigt wird. In den Wintermonaten
dagegen erreicht der Quarzsand meist nicht Raumtemperatur. Er härtet dann schlecht
oder gar nicht aus. Diese Gefahr ist besonders bei Anlagen groß, die mit mechanisch
regeneriertem Altsand arbeiten. Es muß dann mit wesentlich erhöhten Härterzugaben
gearbeitet werden, wodurch die Formen und Kerne an Festigkeit verlieren. Außerdem
ist es dann noch notwendig, über den Formen und Kernkästen Heizstrahler anzubringen,
damit überhaupt eine Aushärtung erfolgt. Das wird durch die Verwendung trockner
und angewärmter Förderluft vermieden, durch die der Quarzsand auf Raumtemperatur
gebracht werden kann.
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L e e r s e i t e