DE3025993C2

DE3025993C2 - Formvorrichtung zur Explosionsverdichtung eines sandartigen Füllmaterials

Info

Publication number: DE3025993C2
Application number: DE19803025993
Authority: DE
Inventors: Ryoji Toyokawa Kanayama; Nagato Uzaki; Akiyoshi Nagoya Watanabe
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3025993A1

Description

30

Die Erfindung bezieht «ich au^f iine Formvorrichtung zur Explosionsverdichtung eines sandartigen Füllmaterials gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung (DE-OS 29 49 340) wird zur Erzielung einer gleichförmigen Verdichtung des Formsandes während einer Relativbewegung zwischen dem Gemisch und einem oder mehreren Initialimpulsgebern die exotherme Reaktion des Gemisches ausgelöst, wodurch man in vorteilhafter Weise die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Verbrennungsvorgangs so erhöht, daß man die gewünschte Festigkeit des Formsandes erzielt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß die Formrückseite der verdichteten Form spröde und bröcklig wird, wobei die Verbrennungswärme eine 5 bis 10 mm dicke Sandschicht austrocknet. Es wird zwar zur Steuerung der Formfestigkeit der Formsandoberseite vorgeschlagen, vor der Explosion diese Formsandoberseite mit v> einer Abdeckung zu versehen oder die Leistung des Gebläses zu verändern.

Diese Maßnahme bewirkt jedoch nur eine örtliche Steuerung der Formfestigkeit im Bereich der Oberfläche, wobei das Füllmaterial in der Nähe der Formplatte nicht ausreichend aushärtet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Verdichtung des Formsandes bis hinunter zum Formkern gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Aus der DE-OS 19 61 234 ist es zwar bekannt, die Formplatte einer Formmaschine mit mehreren Entlüftungsvorrichtungen zu versehen, jedoch arbeitet diese Maschine mit einem Preßluftstoß zur Verdichtung.

Gemäß der Erfindung verbleibt das Druckmittel nach der Explosion nicht oberhalb der Oberfläche des Formsandes, sondern durchdringt den Formsand in Richtung der Entlüftungsöffnungen, wobei es auf diesem Weg den Formsand bis hinunter zum Formkern verdichtet. Durch das Nachpressen mit der Preßplatte wird das Füllmaterial schließlich bis zu der gewünschten Dichte komprimiert, wohingegen bei der bekannten Vorrichtung durch die Preßplatte die gehärtete Oberschicht lediglich aufgebrochen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer zweiten Ausführungsform der Formvorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte Formvorrichtung weist einen flachen, ebenen Tisch 1 mit einer mittleren Öffnung 2 geeigneter Größe auf, der auf einer mittels nichtgezeigten Stützen getragenen Grundplatte angeordnet ist. Eine auf dem Tisch 1 befestigte Formplatte 5 trägt eine Form bzw. ein Modell 3 und ist mit kleinen Entlüftungsöffnungeri 4 versehen, die in Abschnitten der Formplatte 5 ausgebildet sind, an denen die Verdichtung des Formsandes gering ist. Die kleinen Entlüftungsöffnungen 4 münden an ihren unteren Enden in die Öffnung 2 und sind an ihren oberen Enden mit Entlüftungshülsen 6 versehen.

Die Formplatte 5 trägt einen Behälter 7, der eine größere Höhe als die Form 3 aufweist und auf- und abbewegbar ist. Auf dem Behälter 7 ist ein Deckel 9 mit einem dazwischen, angeordneten Dichtelement 8 angeordnet, um die obere Öffnung des Behälters 7 gasdicht zu verschließen. Der Deckel kann mit einer bekannten Hebevorrichtung, die nicht dargestellt ist, auf- und abbewegt werden.

Der Deckel ist mit einer Zuführöffnung 10 versehen, durch die eine gasförmige Brennstoffmischung in den abgedichteten, zwischen dem Deckel 9 und dem Behälter 7 ausgebildeten Raum 40 eingeführt werden kann. Die Zuführöffnung 10 ist mit trn.Tn Zylinder 17 für gasförmigen Brennstoff durch ein Sperrventil 11, eine flexible Leitung 12, eine Zweigleitung 13 und ein Regelventil 15 verbunden. Eine andere Zweigleitung 14 zweigt von der flexiblen Leitung 12 ab, um letztere mit einem Sauerstoffzylinder 18 über ein Regelventil 16 zu verbinden. An dem Deckel 9 ist eine mittels einer Zündkerze arbeitende Zündvorrichtung 19 angebracht, die sich in den abgedichteten Raum 40 erstreckt. Die mittels einer Zündkerze arbeitende Zündvorrichtung 19 ist elektrisch auf einer Seite mit einer Gleichstromquelle 23 über Leitungen 20, 21 und einem Schalter 22 verbunden, während die andere Seite der Gleichstromqjelle mit dem Deckel 9 als Masse verbunden ist.

Der mittels der Formplatte 5 und dem Behälter 7 ausgebildete Raum ist mit einem Füllmaterial in Form von gewöhnlichem Grünsand 41 gefüllt. Die Regelventile 15, 16 sind zur Ausbildung einer gasförmigen Mischung von gasförmigem Brennstoff und Sauerstoff eingestellt, die aus den Zylindern 17, 18 in einem gewünschten Mischungsverhältnis zugeführt wird. Die gasförmige Mischung gelangt in die Leitung 12 und dann in den abgedichteten Raum 40, der mittels des Behälters 7 und dem Deckel 9 ausgebildet wird, wenn das Sperrventil 11 geöffnet ist. Nach dem Schließen des Sperrventils 11 wird der Schalter 22 eingeschaltet, so daß die Zündvorrichtung 19 einen Funken erzeugt, der das gasförmige Brennstoffgemisch in dem abgedichteten Raum 40 zündet, so daß es explodiert und sich unter

Schaffung eines hohen Drucks in dem abgedichteten Raum 40 ausdehnt. Der sich ergebende Druck des explodierenden Gases entspannt sich durch das Bett des Grünsandes 41 in Richtung der Entlüftungshülsen 6 und die Entlüftungsöffnungen 4. Dadurch wird der Grünsand 41 in Richtung der Entlüftungshülsen 6 verlagert und in hohem Maße verdichtet, und zwar nicht nur an Abschnitten, wo der Sand eine geringe Verdichtung aufweist, sondern längs der gesamten Oberfläche der Formplatte 5. Gleichzeitig wird der Grünsand im oberen Abschnitt des Sandbettes unter Druck gesetzt und zu einer vergleichsweise hohen Dichte verdichtet, so daß das gesamte Bett des Sandes 41 auf das gewünschte Maß erhärtet wird.

Darauf wird der Deckel 9 mittels der obenerwähnten nicht gezeigten Hebeeinrichtung angehoben. Der Behälter 7 wird ebenfalls mittels einer nichtgezeigten Ziehvorrichtung zum Freigeben der Form angehoben. Nach der Bewegung des Behälters 7 zur Entfernung der Form von der Formplatte 5 wird ein neuer leerer Behälter 7 auf der Formplatte 5 angeordnet und eine neue Menge Grünsandes 41 in den Behälter 7 eingegeben. Darauf wird der Deckel 9 wieder auf dem neuen Behälter angeordnet und die obenerwähnte Arbeitsweise wiederholt, so daß kontinuierliche Formen ausgebildet werden.

Die dichte Verteilung des Grünsandes 41 in dem Behälter 7 wird von verschiedenen Faktoren beeinflußt, wie z. B. der Anordnung und Anzahl der Entlüftungshülsen 6, dem Mischungsverhältnis der gasförmigen Brennstoffmischung, bestehend aus dem gasförmigen Brennstoff und dem Sauerstoff, und der zugeführten Brennstoffmischung usw.

Damit der Grünsand 41 des oberen Teils des Sandbettes noch weiter verdichtet und verhärtet werden kann, ist der Deckel 9 mit einem nach unten gerichteten Zylinder 25 mit einer Kolbenstange 26 versehen, die in gasdichter Weise von einer Bohrung in dem Deckel 9 aufgenommen wird. An dem unteren Ende der Kolbenstange 26 ist eine Preßplatte 27 befestigt. Nach dem Austreten des explodierenden Gases wird der Zylinder 25 mittels einer anderen Druckquelk.· oder einer ähnlichen Einrichtung betätigt, um die Preßplatte 27 zum Pressen V..A Verdichten des Grünsandes 4i abzusenken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formvorrichtung zur Explosionsverdichtung eines sandartigen Füllmaterials, mit einer Formplatte, einem Formkasten sowie einem die Öffnung des Formkastens gasdicht abdeckenden Deckel, einem abgedichteten Raum oberhalb der Oberfläche des Füllmaterials, mit einer Zuführ- und einer Zündeinrichtung für den Explosivstoff oberhalb der Oberfläche des Füllmaterials, dadurch gekenn- to zeichnet, daß die Formplatte (5) mehrere Entlüftungsöffnungen (4) zur Entspannung des Druckmittels aufweist, und daß der Deckel (9) eine Preßplatte (27) zum Nachpressen des Füllmaterials (41) aufweist is

2. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Preßplatte (27) eine Kolbenstange (26) vorgesehen ist, die durch eine in dem Deckel (9) ausgebildete Bohrung gleitbar beweglich ist, und daß auf dem Deckel (9) ein Zylinder (25) zum Antrieb der Kolbenstange (26) befestigt isL

3. Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement (8) auf der Umfangswand des Formkastens (7) rings um seine Öffnung und eine Einrichtung zur Auf- und Abbewegung des .Deckels (9) relativ zu dem Behälter (7) vorgesehen sind.