DE3318150C2 - Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießmaschinen - Google Patents

Abstract

Der Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschußmaschinen enthält ein Gehäuse (1) und einen darin untergebrachten luftdurchlässigen Schuß (2), dabei sind die Innenflächen des Gehäuses (1) und der luftdurchlässige Schuß (2) kugelig ausgebildet. Ein Schieber (4) überdeckt Öffnungen zum Beschicken des luftdurchlässigen Schusses (2) mit einem Formstoff und ist mit einer kugelförmigen Aushöhlung ausgeführt, die die kugelige Form des Gehäuses (1) bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt. Zwischen dem Gehäuse (1) und dem Schuß (2) bildet sich eine Druckluftkammer (7) aus, die mit einem Druckluftventil (9) ausgerüstet ist. Die Druckluftkammer weist die Form eines Torus auf, der den Schuß (2) in seiner oberen Hälfte umgibt. Das Druckluftventil (9) ist in bezug auf die Druckluftkammer (7) in der Ebene des größten Torusdurchmessers mit einer Verschiebung relativ zu dessen Achse im Bereich des Abstandes vom Mittelpunkt des den Torus bildenden Kreises bis zur Drehachse dieses Kreises angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Gießereibetrieb, und zwar auf Maschinen zur Herstellung von Gießereikernen und -formen aus schüttfähigen und plastischen Formstoffen, die durch unmittelbare Einwirkung von Druckluft verdichtet werden und betrifft insbesondere Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießmaschinen.

Die Erfindung kann in der Pulvermetallurgie zum Füllen von Preßformen mit Pulver und zum vorläufigen Verdichten von Pulver, bei der Herstellung von Schmirgel- und feuerfesten Erzeugnissen aus schüttfähigen Massen eingesetzt werden sowie auf anderen Gebieten der Industrie Anwendung finden, wo die Notwendigkeit einer Intensivierung der Prozesse des Füllens eines technologiebedingten Behälters (z. B. einer Preßform) mit schüttfähigen und plastischen Formmassen sowie des nachfolgenden Verdichtens derselben zur Herstellung eines Formerzeugnisses besteht.

Eine Blas- bzw. Sandschießmaschine zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen enthält einen Arbeitsbehälter, in den ein Formstoff aus einem Bunker oder einer über dem Arbeitsbehälter angeordneten Schwingungsrinne eingeschüttet wird. Der Arbeitsbehälter steht über ein Druckluftventil mit einem Druckgefäß in Verbindung, in das Druckluft aus dem Betriebs-Drucknetz zugeführt wird Am Arbeitsbehälter ist ein Einsatz mit einer Lüftungsplatte befestigt, an die ein Form- bzw. Kernkasten bei der Herstellung von Formen bzw. Kernen angedrückt wird.

Die Blas- bzw. Sandschießmaschine zur Herstellung von Gießereiformen kann mit einer Vorrichtung zum Nachpressen und Aushärten des Fonnstoffes sowie zum Durchziehen des Modells aus der verdichteten Form versehen werden.

ίο Die Blas- bzw. Sandschießmaschine zur Herstellung von Gießereikernen kann ebenfalls mit einer Vorrichtung zum Aushärten des Kernes und dessen Entfernen aus dem Kernkasten ausgerüstet sein.
Das Hauptarbeitsorgan einer Blas- bzw. Sandschießmaschine ist der Arbeitstoehälter.

Bekannt sind Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießmaschinen (DE-PS 9 72 260) mit einem Gehäuse und einem darin konzentrisch angeordneten luftdurchlässigen zylinderförmigen Schuß, wobei das Gehäuse und der luftdurchlässige- Schuß öffnungen zum Beschikken des Schusses mit Formstoff aufweisen, welche durch einen Schieber überdeckt werden. Außerdem ist eine Druckluftkammer mit einem Durckluftventil vorhanden. Die zwischen dem Gehäuse und dem luftdurchlässigen Schuß befindliche Druckluftkammer steht mit dem unter dem Schieber angeordneten Druckluftventil in Verbindung. Im unteren Teil des Gehäuses und des Schusses ist ein Einsatz mit einer Lüftungsplatte vorgesehen, über die der Formstoff in einen Form- bzw. Kernkasten, der an den Einsatz mittels eines Tisches angedrückt wird, eingeblaseri wird.

Zu Beginn des Maschinenbetriebes befindet sich der Schieber in einer Stellung, bei der die Beschickungsöffnungen für den Formstoff im Gehäuse und Schuß offen sind. Der Formstoff rieselt unter Schwerkraftwirkung in 'den luftdurchlässigen Schuß herunter und füllt den letzteren auf. Danach bewegt sich der Schieber so, daß die Öffnungen geschlossen sind. Der Form- bzw. Kernkasten wird mit Hilfe des Tisches an die Lüftungsplatte und den Einsatz angedrückt.

Zum Füllen des Form- bzw. Kernkastens mit Formstoff und zum Verdichten der Form bzw. des Kernes wird das Druckluftventil eingeschaltet, mit dessen Hilfe Druckluft in die Druckluftkammer des Arbeitsbehälters zugeführt wird, aus der die Luft durch die luftdurchlässigen Wände des Schusses in diesen eindringt. Unter Einwirkung von Druckluft wird der Formstoff aus dem Behälter über die Blaslöcher des Einsatzes in den Formbzw. Kernkasten »geschossen«, wo er verdichtet wird, während Luft über die Lüftungsplatte nach außen entweicht. Der Tisch fährt nach unten, die verdichtete Form bzw. der verdichtete Kern wird aus dem Kasten gezogen bzw. ausgehoben, während sich der Schieber in die Ausgangsstellung bewegt, und der Zyklus wiederholt sich.

Ein Nachteil des obenbeschriebenen Arbeitsbehälters für Blas- und Sandschießmaschinen besteht in einem hohen Druckluftverbrauch, einem unbefriedigenden Verdichtungsgrad des herzustellenden Erzeugnisses, weil die zylindrische Form des Innenraumes des Gehäuses und des luftdurchlässigen Schusses in Verbindung mit dem konischen Einsatz, der konischen Druckluftkammer und dem in deir Ebene der Vertikalachse des Schusses angeordneten Druckluftventil die vollständige Ausnutzung der Druckluftenergie nicht gewährleisten.

Dadurch, daß die Achse des Druckluftventils in der Ebene der Vertikalachse des Arbeitsbehälters und des luftdurchlässigen Schusses liegt und ein ausreichender

Raum im Eintrittsbereich für die Luft beim Eintritt in den Arbeitsbehälter nicht vorhanden ist, wird ein freies und schnelles Einlassen der Druckluft in den Hohlraum zwischen dem Schuß und dem Behältergehäuse verhindert, weil ein Teil der Energie der auf die Vertikalwand des luftdurchlässigen Schusses treffenden Luft verlorengeht

Außerdem können bei der Verwendung eines zylinderförmigen Gehäuses und Schusses nach dem Einblasen des innerhalb des Schusses befindlichen Formstoffes luftleere Kanäle, Krater usw. verbleiben, die es nicht erlauben, den Schuß beim Beschicken mit dem Formstoff vollständig und gleichmäßig zu füllen, um den nachfolgenden »Schuß« vornehmen zu können. Infolge der aufgezählter. Nachteile wird eine stabile Verdichtung des Formstoffes in einem technologiebedingten Behälter nicht gesichert und können wenig fließfähige Formstoffe nicht verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines solchen Arbeitsbehälters für Blas- und Sandschießmaschinen, der dank einer besonderen Ausführung der Gehäuse- und Schußiorm den Druckiuftverbrauch wesentlich zu vermindern und gleichzeitig die Leistung der Maschine im ganzen zu erhöhen gestattet

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießmaschinen, der ein Gehäuse und einen darin angeordneten luftdurchlässigen Schuß enthält, wobei in dem Gehäuse und dem Schuß öffnungen zum Beschicken des luftdurchlässigen Schusses mit Formstoff vorgesehen sind, die durch einen Schieber überdeckt werden, und wobei sich zwischen dem Gehäuse und dem Schuß eine Druckluftkammer bildet, die mit einem Druckluftventi! in Verbindung steht, erfindungsgemäß die Innenfläche des Gehäuses und der luftdurchlässige Schuß kugelig ausgebildet sind und der Schieber mit einer kugelförmigen Aushöhlung ausgeführt ist, die die kugelige Form des Gehäuses bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt.

Dadurch ist es möglich, den Druckluftverbrauch für die Herstellung einer Form bzw. eines Kernes zu reduzieren und zugleich ihre Qualität zu verbessern sowie die Betriebssicherheit der Blas- und Sandschießmaschinen zu erhöhen.

Vorteilhafterweise wird die Druckluftkammer in Gestalt eines Torus ausgebildet, der den Schuß in seiner oberen Hälfte umgibt, dabei wird das Druckluftventil in bezug auf die Druckluftkammer in der Ebene »AA« des größten Torusdurchmessers mit einer Verschiebung relativ zu dessen Achse im Bereich des Abstanden vom Mittelpunkt des den Torus bildenden Kreises bis zur Drehachse dieses Kreises angeordnet

Eine derartige konstruktive Ausführung gestattet es, Energievei iuste der in den Arbeitsbehälter über das Druckluftventil zugeführten Druckluft zu vermindern und Bedingungen für die Einwirkung der Druckluft auf den Formstoff durch Ausnutzung des Kumulationseffektes zu verbessern, der dank der kugeligen Ausbildung des luftdurchlässigen Schusses und des Behälterinnenraumes aufkommt.

Um den Kumulationseffekt vollständiger ausnutzen zu können, wird der Schieber vorteilhafterweise mit einer luftdurchlässigen Trennwand versehen, die in ihrer Form die Aushöhlung des Schiebers wiederholt und den Schuß bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt, wodurch die Aktivierung des Formstoffes im luftdurchlässigen Schuß in seiiieti oberen, unter dem Schieber liegenden Bereich begünstigt wird.

Zur Verbindung der Druckluftkammer mit der kugelförmigen Aushöhlung im Schieber werden vorteilhafterweise der Schuß und das Gehäuse in der Ebene, in welcher sich der Schieber bewegt, durch einen !undurchlässigen Ring miteinander verbunden. Dies ermöglicht, den luftdurchlässigen Schuß relativ zu dem Gehäuse im Oberteil zu sichern und ein Eindringen des Formstoffes in die zwischen dem Schuß und dem Gehäuse befindliche Druckluftkammer zu verhindern.

Nachstehend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme der Zeichnungen erläutert Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Arbeitsbehälters für Blas- und Sandschießmaschinen (einen Schnitt in der Vertikalebene);

F i g. 2 einen erfindungsgemäßen Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießmaschinen im Querschnitt;

Fig.3 den Oberteil eines erfindungsgemäßen Arbeitsbehälters für Blas- und Sandschießmaschinen (einen Schnitt in der Vertikalebene);

Fig. 4 <;ine erfindungsgemäße Baugruppe »A« der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab.

Der ernndungsgemäße Arbeitsbehäitor für Bias- und Sandschießmaschinen enthält ein Gehäuse 1 (F i g. 1), in dem ein luftdurchlässiger Schuß 2 untergebracht ist. Das Gehäuse 1 und der luftdurchlässige Schuß 2 sind in ihrem oberen Teil mit Beschickungsöffnungen 3 mit einem Durchmesser »D« zum Beschicken mit einem Formstoff versehen. Diese Öffnungen werden durch einen Schieber 4 überdeckt in dem ebenfalls eine Beschikkungsöffnung 3' mit dem Durchmesser D vorgesehen ist

Im unteren Teil ist der Arbeitsbehälter mit einem konischen Einsatz 5 samt Lüftungsplatte 6 ausgerüstet

Die Innenfläche des Gehäuses 1 und der luftdurchlässige Schuß 2 sind kugeüg ausgebildet. Dabei kann der kugelige Schuß 2 relativ zu der kugeligen Innenfläche des Gehäuses 1 exzentrisch angeordnet sein. Vorteilhafterweise wird die Außenfläche des Gehäuses 1 ebenfalls kugelig ausgebildet Das Gehäuse 1 und der luftdurchlässige Schuß 2 bilden in ihrem oberen Teil eine Druckluftkammer 7, die als Torus gestaltet ist und den luftdurchlässigen Schuß 2 umgibt. Die torusartige Druckluftkammer 7 geht in einen zwischen der Kugelfläche des Gehäuses 1 und dem kugeligen luftdurchlässigen Schuß 2 liegenden Hohlraum 8 über, dabei ist in der Druckluftkammer 7 in der Ebene des größten Torusdurchmessers (F i g. 2) ein Druckluftventil 9 angeordnet. Das Druckluftventil 9 kann im Bereich des Abstandes a vom Mittelpunkt eines mit dem Halbmesser rden Torus bildenden Kreises bis zu der Drehachse 00 (F i g. I) dieses Kreises verschoben sein. Das Druckluftventil 9 kann sich an einem beliebigen Ort, z. B. an der Achse 0·0ι (F i g. 2) des Arbeitsbehälters oder im Bereich des Abstandcs a befinden, vorteilhafterweise wird aber das Druckluftventil 9 so angeordnet, daß seine Horizontalachse Ο2Ο2 (Fig. 1} i.;i die Achse des den Torus bildenden Kreises tangiert (als Achse des Kreises mit dem Halbmesser r tritt de;· geometrische Ort der Verlagerungspunkte seines Mittelpunktes bei der Bildung des Torus auf).

Der Schieber 4 (F i g. 1) weist eine kugelförmige Aushöhlung 10 auf, die die kugelige Form des Innerxraumes des Gehäuses 1 bis zur Ausbildung einer vollen Kugel ergänzt. Der Schieber 4 (F i g. 3 und 4) kann mit einer luftdurchlässigen Trennwand 11 versehen sein, die in ihrer Form die Aushöhlung 10 wiederholt und den luftdurchlässigen Schuß 2 bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt. In diesem Fall ist die luftdurchlässige Trenn-

wand 11 mit dem Schieber 4 mit Hilfe eines luftdurchlässigen Ringes 12 verbunden, während der luftdurchlässige Schuß 2 und das Gehäuse 1 in der Ebene, in der sich der Schieber 4 (F i g. 4) bewegt, durch einen luftdurchlässigen Ring 13 miteinander in Verbindung stehen. Das Gehäuse 1 (F i g. 1 und 3) besitzt einen Trichter 14 zum Beschicken des luftdurchlässigen Schusses 2 mit einem Formstoff.

Der erfindungsgemäße Arbeitsbehälter funktioniert folgenderweise.

Der Schieber 4 (F i g. 1) wird solange verschoben, bis sich seine Beschickungsöffnung 3' mit dem Durchmesser D mit den Beschickungsöffnungen 3 in dem Gehäuse 1 und dem luftdurchlässigen Schuß 2 deckt. Der Formstoff gelangt aus dem Beschickungstrichter 14 unter Schwerkraftwirkung in den kugeligen Innenraum des luftdurchlässigen Schusses 2 und füllt diesen aus. Nach dem Füllen des Innenraumes des luftdurchlässigen Schusses 2 mit Formstoff wird der Schieber 4 so lange verschoben, bis die Beschickungsöffnungen 3 in dem Gehäuse 1 und dem luftdurchlässigen Schuß 2 überdeckt werden. Dabei bildet sich ein geschlossener, mit einem schüttfähigen oder plastischen Formstoff gefüllter Kugelraum aus. An die Lüftungsplatte 6 des konischen Einsatzes 5 wird ein nicht dargestellter technologiebedingter Behälter (ein Form- bzw. Kernkasten) angedrückt. Das Druckluftventil 9 wird geöffnet, und die Luft tritt zuerst in die torusartige Druckluftkammer 7 ein, umströmt dann den luftdurchlässigen Schuß 2 und dringt über dessen Wände in den kugeligen Innenraum des Schusses 2 ein. üie Luftstrahlen laufen in dem gemeinsamen Mittelpunkt der Kugel des Gehäuses 1 und des luftdurchlässigen Schusses 2 zusammen. Es entsteht ein Kumulationseffekt, indem er einen Strom erhöhter Wirkung infolge einer Konzentration der Luftenergic in Richtung zu dem konischen Einsatz 5 hin bildet, wodurch ein stabiles Ausfließen des Formstoffes als kompakter Strom in den technoiogiebedingten Behälter (Form- bzw. Kernkasten) bei einem minimalen Druckluftverbrauch sichergestellt wird.

Der Kumulationseffekt wird durch die kugelige Form des Innenraumes des Gehäuses I, die durch die kugelförmige Aushöhlung 10 bei den vom Schieber 4 überdeckten Beschickungsöffnungen 3 ergänzt wird, sowie durch die kugelige Form des luftdurchlässigen Schusses 2 bedingt.

Wenn die luftdurchlässige Trennwand 11 (F i g. 3) und die luftdurchlässigen Ringe 12 und 13 zusätzlich angebracht werden, tritt die Luft aus der torusartigen Druckluftkammer 7 in den kugeligen Innenraum des luftdurchlässigen Schusses 2 und auch in die Aushöhlung 10 im Schieber 4 ein. in die die Luft über die luftdurchlässigen Ringe 12 und 13 und die luftdurchlässige Trennwand 11 gelangt.

Die Anordnung der luftdurchlässigen Trennwand 11, die den luftdurchlässigen Schuß 2 bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt, sichert bei der geschlossenen Stellung des Schiebers 4 die Erzielung eines volleren Kumulationseffektes beim Einblasen und fördert eine entsprechende Verminderung des Druckluftverbrauches.

Die erfindungsgemäße Ausführung des Innenraumes des Gehäuses 1 und des luftdurchlässigen Schusses 2 des Arbeitsbehälters für Blas- und Sandschießmaschinen unter Ausnutzung des Kumulationseffektes gestattet es, die Bildung von iuftüeeren Kanälen und Kratern im nach dem Einblasen im Schuß 2 verbleibenden Formstofr zu vermeiden, wodurch es möglich wird, den Behälter mit dem Formstoff für das nachfolgende Einblasen gleichmäßiger zu füllen und somit die Verdichtung des Formstoffes im technologiebedingten Behälter konstantzuhalten.

Der erfindungsgemäß ausgestaltete Arbeitsbehälter für Blas- und Sandschießtuaschinen gewährleistet einen Nutzeffekt dadurch, daß Luft eines niederen Drucks verwendet wird und demzufolge Druckluft beim Erzielen ein und desselben Verdichtungsgrades eingespart wird beziehungsweise bei in demselben Bereich liegenden Druckwerten Gießereiformen und -kerne aus weniger fließfähigen Formstoffen hergestellt werden können.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Arbeitsbehälters gestattet es, den Formstoff in einen Form- bzw. Kernkasten einzubringen und diesen bis auf den vorgegebenen Verdichtungsgrad mittels Druckluft unter Ausnutzung des durch den erfindungsgemäßen Aufbau erzielbaren Kumulationseffektes gleichmäßig zu verdichten.

Die Einrichtung läßt sich einsetzen zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen in einem Fertigungsverfahren sowohl ohne Aushärtung oder Wärmetrocknung des Formstoffes, als auch mit Aushärtung oder Wärmetrocknung des Formstoffes, welche entweder außerhalb des technologiebedingten Behälters, oder im technologiebedingten Behälter nach »hot-box«, »coldbox«- oder »CCVVerfahren« durchgeführt werden.

Der erfindungsgemäß ausgestaltete Arbeitsbehälter kann anstelle eines Arbeitsbehälters einer beliebigen bekannten Kernform- bzw. Formblasmaschine (Sandschießmaschine) eingesetzt werden, wodurch es ermöglicht wird:

— den Drucklufiverbrauch für die Herstellung einer Form bzw. eines Kernes zu vermindern,

— die Qualität einer Gießereiform bzw. eines -kernes zu verbessern,

— den mciaiivcfbrauch dank einer höheren Herstcllungsgenauigkeit von Gußstücken wesentlich zu reduzieren,

— die Betriebssicherheit einer Formmaschine im ganzen zu erhöhen,

— die Sanitär- und Hygienebedingungen im Betrieb zu verbessern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Arbeitsbehäiter für Blas- und Sandschießmaschinen, enthaltend ein Gehäuse (1) und einen darin angeordneten luftdurchlässigen Schuß (2), wobei das Gehäuse (1) und der Schuß (2) mit Öffnungen (3) zum Beschicken des luftdurchlässigen Schusses (2) mit einem Formstoff versehen sind, welche durch einen Schieber (4) überdeckt werden, und wobei sich zwischen dem Gehäuse (1) und dem Schuß (2) eine Druckluftkammer (7) bildet, die mit einem Druckluftventil in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (1) und der luftdurchlässige Schuß (2) kugelig ausgebildet sind und der Schieber (4) mit einer kugelförmigen Aushöhlung (10) ausgeführt ist, die die kugelige Form des Gehäuses (1) bis zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt

2. Arbeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichse", daß die Druckluftkammer (7) die Form eines Torus aufweist, der der. Schuß (2) in seiner oberen Hälfte umgibt, wobei das Druckluftventil (9) in bezug auf die Druckluftkammer (7) in der Ebene des größten Torusdurchmessers mit einer Verschiebung relativ zu dessen Achse im Bereich des Abstandes (a) vom Mittelpunkt des den Torus bildenden Kreises bis zur Drehachse dieses Kreises angeordnet ist

3. Arbeitsbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) mit einer luftdurchlässigen Trennwand (11) ausgestattet ist, die in ihrer Form die Aushöhlung (10) im Schieber (4) wiederholt und den Scnuß (2) ois zur Bildung einer vollen Kugel ergänzt.

4. Arbeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuß (2) und das Gehäuse (1) in der Ebene, in der sich der Schieber (4) bewegt, durch einen luftdurchlässigen Ring (13) miteinander verbunden sind.