DE3238712A1

DE3238712A1 - Apparatus for compacting dry sand in a mould, in particular in a casting mould

Info

Publication number: DE3238712A1
Application number: DE19823238712
Authority: DE
Inventors: Helmuth L. 7825 Lenzkirch Döbele; Herbert 5928 Laasphe Grolla
Original assignee: Heinrich Wagner Maschinenfabrik & Co GmbH; Heinrich Wagner Maschinenfabrik & Co 5928 Laasphe GmbH; WAGNER MASCHF HEINRICH
Current assignee: Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1982-10-19
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE3238712C2

Abstract

An apparatus for compacting dry sand in a mould, in particular for producing casting moulds, has a housing which can be placed on the filled mould and has a compression plate which can be moved up and down. Together with a valve seat of the housing, the compression plate acts as a valve and the housing space above the valve seat is designed as a collecting space for compressed air. As the compression plate is lowered, the valve aperture is initially opened and the collected compressed air can escape abruptly downwards and act on the dry sand to give impulse compaction. As the compression plate is lowered further, it meets the dry sand and brings about a mechanical post-compaction. In order to hold the compression plate on the valve seat, it can be connected to a piston, which operates in the housing and the lower face of which, which is acted upon by the collected compressed air, is somewhat larger than the area of the compression plate within the valve seat, giving rise to an upward-directed differential force.

Description

Vorrichtung zum VerdichtenDevice for compacting

von Formmasse in einer Form, insbesondere in einer Gießereiform Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Formmasse in einer Form, insbesondere in einer Gießereiform, durch Druckluftbeaufschlagung und anschließendes Pressen, mit einem auf den Rand der Form abdichtend aufsetzbaren, an eine Druckluftzufuhr angeschlossenen Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten, von oben gegen die Formmasse andrückbaren Preßplatte und einem Ventil zur Freigabe der Druckluftzufuhr in den Gehäuseraum unterhalb der Preßplatte.of molding compound in a mold, in particular in a foundry mold description The invention relates to a device for compressing molding compound in a form, in particular in a foundry mold, by applying compressed air and then Pressing, with a sealable on the edge of the mold, to a compressed air supply connected housing, one arranged in the housing, from above against the molding compound pressable pressure plate and a valve for releasing the compressed air supply into the Housing space below the press plate.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus DE-OS 29 30 874 bekannt. Das die Druckluftzufuhr freigebende Ventil sitzt an der Anschluß stelle der Druckluftleitung an das Gehäuse und wird so betätigt, daß nach Füllen des Formkastens bei noch angehobener Preßplatte zunächst während einer bestimmten Zeit Druckluft zum Gehäuse zugeführt und durch Öffnungen im Boden des Formkastens abgezogen wird, um die Formmasse in fließender Bewegung vorzugsweise im Bereich des abzuformenden Modells zu verdichten, Danach wird die Druckluftzufuhr gesperrt und die Preßplatte auf die Formmasse abgesenkt und schließlich durch erneute Druckluftzufuhr zur Oberseite der Preßplatte gegen die Formmasse zu deren Verdichtung angepreßt. A device of this type is known from DE-OS 29 30 874. That the valve releasing the compressed air supply is located at the connection point of the compressed air line to the housing and is operated so that after filling the molding box with the still raised Press plate initially supplied compressed air to the housing for a certain time and is withdrawn through openings in the bottom of the molding box to put the molding compound in with flowing movement, preferably in the area of the model to be molded, Then the compressed air supply is blocked and the press plate is lowered onto the molding compound and finally by renewed supply of compressed air to the top of the press plate against the molding compound is pressed to compress it.

Es ist andererseits aus DE-AS 28 44 464, Sp. 3, Zeilen 43 - 60, bekannt, daß eine besonders wirksame Verdichtung von Formsand durch ein LuftstoB-Verdichtungsverfahren erzielt werden kann, bei dem sehr hoch verdichtete Druckluft schlagartig zur Einwirkung auf den Formsand gebracht wird. Anschließend kann ebenfalls eine mechanische Nachverdichtung mittels Preßplatte erfolgen. Die Erzeugung eines kurzen, schlagartigen, aber ausreichend starken Preßluftimpulses bereitet aber erhebliche Schwierigkeiten. On the other hand, it is known from DE-AS 28 44 464, column 3, lines 43-60, that a particularly effective compaction of molding sand by an air blast compaction process can be achieved in which very highly compressed compressed air suddenly takes effect is brought to the molding sand. This can also be followed by mechanical compression done by means of a press plate. Generating a short, sudden, but sufficient strong compressed air impulse causes considerable difficulties.

Insbesondere sind hierfür ausreichend große Strömungsquerschnitte der Druckluftwege und insbesondere des für die Freigabe des Preßluftimpulses dienenden Ventils erforder- lich. Es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, ein schlagartig öffnendes Ventil mit ausreichend großem Strömungsquerschnitt vorzusehen und an der Vorrichtung baulich unterzubringen. Insbesondere ist die eingangs genannte bekannte Vorrichtung für einen Impulsverdichtungsbetrieb nicht geeignet.In particular, there are sufficiently large flow cross-sections for this the compressed air paths and in particular the one used to release the compressed air pulse Valve required lich. It causes considerable difficulties to provide a suddenly opening valve with a sufficiently large flow cross-section and to be structurally accommodated on the device. In particular, the one mentioned at the beginning known device for a pulse compression operation not suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie für einen Betrieb mit impulsartiger Vorverdichtung der Formmasse durch schlagartige Druckluftbeaufschlagung geeignet ist. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind of designed so that it is suitable for operation with pulsed precompression the molding compound is suitable by abrupt application of compressed air.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Preßplatte zusammen mit einem mit ihrem Rand zusammenwirkenden Ventilsitz des Gehäuses das Ventil bildet. This object is achieved according to the invention in that the press plate together with a valve seat of the housing that cooperates with its edge Valve forms.

Da die Preßplatte gleiche Flächenabmessungen wie die zu verdichtende Formmasse selbst hat, bildet ihr mit dem Ventilsitz des Gehäuses zusammenwirkender Rand ein Ventil von denkbar großem Öffnungsquerschnitt, welches in der Lage ist, bei Beginn der Abwärtsbewegung der Preßplatte schlagartig eine oberhalb der Preßplatte gespeicherte Druckluftmenge zur Einwirkung auf die Oberfläche der Formmasse freizugeben und diese dadurch impulsartig vorzuverdichten, bevor die Preßplatte im weiteren Verlauf ihrer Abwärtsbewegung die vorverdichtete Formmasse erreicht und der Nachverdichtung unterwirft. Since the press plate has the same surface dimensions as the one to be compacted Has molding compound itself, you form cooperating with the valve seat of the housing Edge a valve with the largest possible opening cross-section, which is able to at the beginning of the downward movement of the press plate suddenly one above the press plate to release stored amount of compressed air to act on the surface of the molding compound and thereby pre-compressing them in a pulsed manner before the press plate continues The course of their downward movement reached the pre-compressed molding compound and the post-compression subject.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse oberhalb der Preßplatte als Sammelbehälter für Druckluft ausgebildet, und es ist eine Einrichtung zum Halten der Preßplatte entgegen der Druckluftbeaufschlagung in der angehobenen Stellung in Anlage am Ventilsitz sowie zur plötzlichen Freigabe der Preßplatte vorgesehen. According to a preferred embodiment of the invention, the housing formed above the press plate as a collecting container for compressed air, and it is a device for holding the press plate against the application of compressed air in the raised position in contact with the valve seat and for sudden release the press plate provided.

Diese Einrichtung kann in besonders einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß ein mit der Preßplatte verbundener, in dem als Zylinder ausgebildeten Gehäuse angeordneter Kolben vorgesehen ist, dessen von der oberhalb der Preßplatte gespeicherten Druckluft beaufschlagte untere Kolbenfläche um ein zur Erzeugung der Haltekraft ausreichendes Maß größer als die von der Druckluft beaufschlagte Fläche der Preßplatte ist. Die unterschiedliche Größe der unteren Kolbenfläche und der Preßplatte bewirkt somit eine Differenzkraft, die die Preßplatte in schließender Anlage an den Ventilsitz des Gehäuses hält. Sobald auf Kolben und/oder Preßplatte eine nach unten gerichtete Kraft einwirkt, die größer als diese Differenzkraft ist, hebt die Preßplatte vom Ventilsitz ab und die zwischen Preßplatte und unterer Kolbenfläche eingeschlossene Druckluft kann schlagartig entweichen und die Formmasse beaufschlagen. This device can be implemented in a particularly simple manner be that one connected to the press plate, formed as a cylinder in the Housing arranged piston is provided, of which the above the press plate stored compressed air is applied to the lower piston surface to generate the Holding force sufficiently larger than the surface acted upon by the compressed air the press plate is. The different size of the lower piston area and the Press plate thus causes a differential force that the press plate in closing Holds plant on the valve seat of the housing. Once on the piston and / or press plate a downward force acts that is greater than this differential force, lifts the pressure plate from the valve seat and the one between the pressure plate and the lower piston surface trapped compressed air can suddenly escape and act on the molding compound.

Das Gehäuse hat vorzugsweise eine weitere Druckluftzuführung zur Oberseite des Kolbens, wobei die wirksame Fläche der Kolbenoberseite größer als die der Kolbenunterseite ist. Die der Kolbenoberseite zugeführte Druckluft bewirkt zunächst die Überwindung der die Preßplatte in Anlage am Ventilsitz haltenden Schließkraft, sowie im weiteren Verlauf die die Preßplatte zur Nachverdichtung gegen die Formmasse anpressende Preßkraft. The housing preferably has a further compressed air supply to the Top of the piston, being the effective Area of the top of the piston is larger than the underside of the piston. The compressed air supplied to the top of the piston first causes the overcoming of the holding the pressure plate in contact with the valve seat Closing force, as well as, in the further course, the pressure plate for recompression against the molding compound pressing force.

Nach beendeter Verdichtung kann das Rückführen der Preßplatte nach oben gegen denOVentilsitz entweder durch eine Rückholfeder oder durch Anlegen eines Unterdrucks an die Oberseite des Kolbens erfolgen. After compaction has ended, the press plate can be returned up against the valve seat either by a return spring or by applying a Take place under pressure at the top of the piston.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen, und zwar in Fig. 1 in der Vorbereitungsphase, Fig. 2 bei der Impuls-Vorverdichtung und Fig. 3 bei der Nachverdichtung. An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing explained. This shows schematically a longitudinal section through the essential parts the device according to the invention in different working positions, namely in Fig. 1 in the preparation phase, Fig. 2 during the impulse pre-compression and Fig. 3 in the redensification.

Gemäß Fig. 1 trägt ein heb- und senkbarer Tisch 1 eine Modellplatte 2, worauf ein Modell 3 montiert ist. According to FIG. 1, a table 1 which can be raised and lowered carries a model plate 2, on which a model 3 is mounted.

Die Modellplatte 2 trägt einen Formkasten 4 mit einem Füllrahmen 5, der bis zu seiner oberen Kante mit losem Formsand 6 aufgefüllt ist. Darüber befindet sich die eigentliche Formvorrichtung, bestehend aus einem Gehäuse 7 mit einem Ventilsitz 8, woran sich ein Zylinder 14 anschließt. Dichtungen 24t 25, 26 sorgen für die Abdichtung zwischen den Teilen 7, 5, 4.The model plate 2 carries a molding box 4 with a filling frame 5, which is filled up to its upper edge with loose molding sand 6. Above it is located the actual molding device, consisting of a housing 7 with a valve seat 8, on which a cylinder 14 connects. Seals 24t 25, 26 ensure the seal between the parts 7, 5, 4.

Im Zylinder 14 befindet sich eine Nabe 13, die mittels Speichen 12 mit dem Zylinder 14 verbunden ist. In the cylinder 14 there is a hub 13 which is secured by means of spokes 12 is connected to the cylinder 14.

In der Nabe 13 ist eine Kolbenstange 20, an der sich oben ein Kolben 19 und unten eine Preßplatte 22 befindet, vertikal beweglich gelagert. Eine Feder 21 sorgt dafir, daß der Kolben 19 und somit auch die Kolbenstange 20 und die Preßplatte 22 sich in Normalstellung stets oben befinden.In the hub 13 is a piston rod 20 on which a piston is located at the top 19 and below is a press plate 22, mounted vertically movable. A feather 21 ensures that the piston 19 and thus also the piston rod 20 and the press plate 22 are always at the top in the normal position.

Der Randbereich der Preßplatte 22 wirkt mit dem Ventilsitz 8 mit einer Dichtung 23, als Ventil abdichtend zusammen, wodurch der Innenraum 10 und der Innenraum 27 des Gehäuses 7 voneinander getrennt sind. Unterhalb des Ventilsitzes 8 ist das Gehäuse 7 nach außen ausgebaucht und erweitert, so daß ein ausreichend breiter Strömungsspalt um den Rand der Preßplatte herum gegeben ist, wenn diese sich vom Ventilsitz 8 löst und nach unten bewegt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt Gemäß Fig. 1 wird über den Druckluftanschluß 9 Druckluft in die Innenräume 10 und 16 des Zylinders 14 geleitet. Der Durchmesser 15 des Zylinders 14 ist größer als der Durchmesser 11 des Ventilsitzes 8. Damit ist die von der Druckluft nach oben auf den Kclben 19 ausgeübte Kraft größer als die nach unten auf die Preßplatte 22 wirkende Kraft. Damit wird sichergestellt, daß nach dem Einleiten der Druckluft in die Räume 10 und 16 der Kolben 19 in der oberen Stellung verharrt und die Preßplatte 22 mit einer ausreichenden Schließkraft, entsprechend dem wirksamen Flächenunterschied zwischen Kolben 19 und Preßplatte 22, in Schließlage am Ventilsitz 8 hält. The edge area of the pressure plate 22 cooperates with the valve seat 8 a seal 23, sealingly together as a valve, whereby the interior 10 and the interior space 27 of the housing 7 are separated from one another. Below the valve seat 8, the housing 7 is bulged outwards and widened, so that a sufficient wide flow gap is given around the edge of the press plate when this separates from the valve seat 8 and moves downwards. The operation of the device is as follows. According to FIG. 1, compressed air is fed into the interior via the compressed air connection 9 10 and 16 of the cylinder 14 passed. The diameter 15 of the cylinder 14 is larger than the diameter 11 of the valve seat 8. So is those of the Compressed air upward force exerted on the piston 19 is greater than the downward force acting on the press plate 22 force. This ensures that after the initiation the compressed air in the spaces 10 and 16 of the piston 19 remains in the upper position and the pressing plate 22 with a sufficient closing force corresponding to the effective one Difference in area between piston 19 and pressure plate 22 in the closed position on the valve seat 8 holds.

Gemäß Fig. 2 wird zur Verdichtung dann durch die Anschlußöffnung 18 ein Druckmedium, beispielsweise Preßluft, in den Raum 17 oberhalb des Kolbens 19 geleitet. According to FIG. 2, for compression then through the connection opening 18 a pressure medium, for example compressed air, in the space 17 above the piston 19 headed.

Da die wirksame Fläche der Kolbenoberseite größer als die der Kolbenunterseite ist, wird der Kolben 19 und somit die Kolbenstange 20 und die Preßplatte 22 nach unten bewegt. Dies geschieht nach Überwindung der Schließkraft schlagartig, wodurch sich auch schlagartig die Preßplatte 22 vom Ventilsitz 8 löst, wodurch schließlich die im Raum 10 und 16 befindliche Druckluft in den Raum 27 überströmt und auf die Sandfüllung 6 auftrifft, so daß diese impulsartig vorverdichtet wird. Im weiteren Verlauf der Bewegung der Preßplatte 22 nach unten trifft diese schließlich auf den Formsand 6 auf, wodurch dieser mechanisch mit der auf den Kolben 19 wirksamen Preßkraft verdichtet wird (Fig. 3).Because the effective area of the top of the piston is greater than that of the bottom of the piston is, the piston 19 and thus the piston rod 20 and the pressure plate 22 is after moved down. This happens suddenly after overcoming the closing force, whereby also suddenly the pressure plate 22 is released from the valve seat 8, whereby finally the compressed air located in space 10 and 16 flows over into space 27 and onto the Sand filling 6 impinges, so that this is precompacted in a pulsed manner. In the further Course of the movement of the press plate 22 down this finally meets the Molding sand 6, whereby this mechanically with the pressing force acting on the piston 19 is compressed (Fig. 3).

Nach genügender Verdichtung der Formsandes wird die Zufuhr des Druckmediums über die Anschlußöffnung 18 unterbrochen und der Zylinderraum 17 entlastet. Durch die Kraut der vorgespannten Feder 21 wird der Kolben 19, die Kolben stange 20 und die Preßplatte 22 wieder nach oben bewegt, bis die Preßplatte 22 wieder am Ventilsitz 8 anliegt, womit dann die Ausgangsstellung der Formvorrichtung wieder erreicht ist. After the molding sand has been sufficiently compacted, the pressure medium is supplied Interrupted via the connection opening 18 and the cylinder space 17 is relieved. By the herb of the preloaded spring 21 is the piston 19, the piston rod 20 and the pressure plate 22 moves up again until the pressure plate 22 is back on the valve seat 8 is applied, with which the starting position of the molding device is reached again.

Der Rückzug des Kolbens 19 in die obere Stellung wird im dargestellten Fall durch die Feder 21 bewirkt. Die Wirkung der Feder 21 kann vorteilhafterweise auch dadurch ersetzt werden, daß der Rückzug des Kolbens 19 durch Evakuierung der Luft aus dem Zylinderraum 17 huber die Anschlußöffnung 19 vorgenommen wird, was durch Anlegen eines Vakuum geschehen kann. The retraction of the piston 19 into the upper position is shown in FIG Fall caused by the spring 21. The action of the spring 21 can be advantageous can also be replaced by the fact that the retraction of the piston 19 by evacuation of the Air from the cylinder chamber 17 via the connection opening 19 is made what can be done by applying a vacuum.

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Claims

Device for compressing molding compound in a mold, in particular Device for compressing molding compound in a foundry mold a mold, in particular a foundry mold, through the application of compressed air and then Pressing, with a sealable on the edge of the mold, to a compressed air 5 supply connectable housing, one arranged in the housing, from above against the molding compound pressable pressure plate and a valve for releasing the compressed air Feed to the housing space below the press plate, thereby g e k e n n z e i c h n e t that the edge of the Preßplat-10 te (22) in cooperation with one in the housing (7) formed valve seat (8) forms the valve.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the housing space (10, 16) above the press plate (22) as a collecting container is designed for compressed air and that a device for holding the press plate (22) in sealing contact with the valve seat (8) and for the sudden release of the Press plate (22) is provided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the device for holding the pressure plate (22) in contact with the valve seat (8) from one connected to the press plate (22) in which is designed as a cylinder (14) Housing arranged piston (19) is, whose acted upon by the collected compressed air The lower piston surface is larger by an amount sufficient to generate the holding force than the area of the press plate (22) acted upon by the compressed air within the Valve seat (8) is.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the housing has a further compressed air connection (18) for acting on the Top of the piston (19) and that the effective area of the piston top is larger than the underside of the piston.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that a spring (21) for returning the lowered pressure plate into the raised position in contact with the valve seat (8) after the compressed air supply has ended is provided.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that for returning the lowered press plate to the raised one Position in contact with the valve seat (8) after the end of the compressed air supply to the housing space (17) above the piston (19) can be subjected to negative pressure.