DE3333004C2 - Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Gießereiformstoffen vorgeschlagen, bei der ein Ventil angeordnet ist, das durch Vorspannung des Verschlußteiles rasch zu öffnen ist. Nach dem Schließen des Ventiles wird in dem durch das Ventil geschlossenen Raum ein Druck aufgebaut, der auf den Verschlußteil des Ventiles wirksam wird, mittels einer pneumatischen oder elektrischen Klemmhalterung wird der Verschlußteil festgehalten, und nach dem Aufbau eines vorbestimmten Arbeitsdruckes in der Druckkammer freigegeben. Damit kann der auf das Ventil wirkende Behälterdruck das Ventil öffnen, wodurch eine Durchlaßöffnung zum Durchleiten eines Druckstoßes auf die Formstoffoberfläche freigegeben wird. Diese Vorrichtung eignet sich für alle hochgespannten Gase, die schlagartig entspannt werden müssen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Gießereiformsioffen. in einem geschlossenen System durch die Einwirkung eines Druckstoßes eines gasförmigen Mediums auf die Oberfläche einer lose in einen Formrahmen über eine Modellplatte geschütteten Formstoffmasse, wobei das geschlossene System aus einer Druckkammer und einer von dieser mittels einer Ventilanordnung getrennten Formeinrichtung gebildet ist und wobei die Ventilanordnung einen mit einer Vcntilstangc verbundenen Ventilteller aufweist.

Bei einer bereits bekannten Vorrichtung dieser Art

(DE-AS 19 61 234) zum Verdichten von Gießereiformmassen öffnet der Ventilteller zur zur Formöffnung abgewandten Seite. Ferner ist schon eine Vorrichtung bekannt (DE-OS 21 51 949). bei der zum Verdichten der in einem Formkasten enthaltenen Formmasse mittels Preßgasdruck der innere in einem Gehäuse liegende Hohlraum durch in ihm gleichachsig ausgeführte Einlaß- und Auslaßöffnung unter Zuhilfenahme ehies von Preßgas angetriebenen Ventils, abwechselnd mit einer Preßgasquelle und mit dem Formkasten verbunden wird. Das Ventil stellt eine von oben mit einem Decke! verschlossene Hülse dar in der der mit dem Gehäuse in Berührung kommende Abschnitt einen größeren Durchmesser als der in den inneren Hohlraum ragende Abschnitt aufweist. Dabei werden auf dem Abschnitt mit dem größeren Durchmesser an der Außenfläche Längsnuten ausgeführt und ringförmige Dichtungsstulpen aufgesetzt und auf dem Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser werden radial und gewinkelt zur Längsachse der Hülse angeordnete öffnungen ausgeführt, die den Hülsenraum mit dem inneren Hohlraum des Gehäuses verbinden.

Der Nachteil bei dieser Ausführung besteht vor allem darin, daß nur ein geringer Durchtrittsquerschnitt für das Preßgas möglich ist, wodurch der Gasdruck, um dennoch die für eine Verdichtung notwendige Gasmenge in der hierfür erforderlichen Zeit Ober die Formstoffoberfläche zu bringen, groß gewählt werden muß, sowie die Tatsache, daß kurze Schaltzeiten wegen der Ventilreibung nicht möglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die einfach im Aufbau ist, und in der die für eine Verdichtung notwendige Gasmenge bei geringstem Druck und größtmögliehern Durchlaßquerschnitt schlagartig zur Formstoff oberfläche geleitet werden kann. Ferner sollen bewegbare Teile nur eine geringe Eigerrreibung aufweisen und ein schlagartiges öffnen des Ventils gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches I gelöst.

Besondere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit geschlossenem Ventil in Bereitschaftsstellung, und

Fig.2 einen Schnitt durch dieselbe Vorrichtung mit geöffnetem Ventil.

Die Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstjffen besteht im wesentlichen aus einer Druckkammer 1 und einer mit dieser verbindbaren Formeinrichtung 2. Die Druckkammer 1 ist von der Formeinrichtung 2 mittels einer in der Druckkammer 1 eingesetzten Trennwand 3 räumlich getrennt. Die Trennwand 3 ist mit einer Durchgangsöffnung 4 für das Durchleiten eines gasförmigen Mediums von der Druckkammer 1 zur Formeinrichtung 2 ausgebildet welche von einem Ventil 5 verschließbar ist. Die vorliegende Ausführung zeigt ein Ke-W) gelventil mit konischen Dichtflächen 6 an einer Dichtpartic der öffnung 4 in dichtende Anlage bringbar sind. Anstelle des Kegelventils kann auch ein anderes Ventil z. B. ein Tellerventil oder dergleichen verwendet sein.

Das Ventil 5 ist mit einer Ventilstangc 7 verschen b5 deren freies Ende 10 über eine Schleppkupplung 11 mit einem auf der Druckkammer 1 aufgesetzten, der Rückstellung des Vcntiles5 dienenden Schubkolbenantricbcs 14 verbunden. Seitwärts in den Raum /um Schubkolbcn

13 führend sind im Schubkolbenantrieb 14 Zuleitungen 15, 16 für einen Druckmedium angeordnet die über Ventile 15a, 16a betätigbar sind. Dieses Druckmedium kann sowohl gasförmig als auch flüssig sein. Der Betriebsdruck des Schubkolbenantriebes richtet sich nach der aufzuwendenden Kraft für das Anheben und zum Schließen des Ventiles 5.

Zu diesem Zweck ist das freie Ende 10 der Ventilstange 7 mit einem Mitnehmer 10a versehen über welchen ein Schleppbügel 11a der Schleppkupplung 11 greift. Der Schleppbügel 11a ist mit der den Schubkolben 13 tragenden Schubstange 12 verbunden und mittels Längsführungen 19 gegen Verdrehen gesichert. Beide Teile, die Ventilstange 7 und die Schubstange 12 sind zueinander linear ausgerichtet.

Der Mitnehmer 10a dient gleichermaßen auch als Anschlag für die Wegbegrenzung des Ventiles 5. Zu diesem Zwecke ist ein die Ventilstange 7 umgreifendes Federelement 21 z. B. ein Elastomer eingesetzt das zur Aufnahme des Anschlages mit einer metallischen ^Dlatte 26 abgedeckt ist. Das Federelement 21 liegt hierbei auf einem eine Halterung 9 umgebenden Gehäuse 17 auf, welches seinerseits auf einer Trägerplatte 18 abgestützt ist. Die Trägerplatte 18 wiederum ist tragend mit der Trennwand 3 verbunden. Die Halterung 9 besteht aus einer an der Ventilstange 7 angebrachten schulterförmigen Erweiterung 8 die auf Klemmelementen 9a abstützbar sind. Die Klemmelemente 9a stützen sich hierbei gleitbar auf der Trägerplatte 18 ab. Zum Schließen und öffnen der Halterung 9 sind Schaltorgane 23 vorgese- iu hen, welche sowohl mechanisch als auch pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betrieben werden können. Anstelle der beschriebenen Klemmhalterung 9 kann auch eine gebräuchliche Halterung verwendet sein bei welcher die Ventilstange 7 übergangslos von einer Haft- κ reibung in eine Gleitreibung bringbar gehalten ist.

Als Verlängerung der Öffnung 4 können sogenannte Beschleunigungsstutzen 25 angebracht werden durch welche das Ventil 5 während des öffnungsweges zeitlich verlängert unter Druckbeaufschlagung gehalten ist und während dieser Zeitspanne dadurch optimal beschleunigt wird.

Durch eine Wandung der Druckkammer 1 führt eine Leitung 22 in den DruckkammcrraurE. Diese Leitung 22 ist über ein Ventil 24 mit einer Druckgasqucllc verbunden.

In den durch die Trennwand 3 vom Druckraum abgetrennten Raum über die F'jrmeinrichtung 2 führt eine Leitung 26, die diesen Raum über ein Ventil 27 mit der Atmosphäre verbindet. Mittels dieser Anordnung kann der nach dem Verdichten über den Formstoff verbleibende Restdruck abgeführt werden.

Der Funktionsablüuf erfolgt wie folgt:

Ausgehend von der Annahme, daß das Ventil in dichtende Anlage gebracht ist wird über die Zuleitung 22 ein Fördermedium vorzugsweise ein gasförmiges Medium L. B. Luft unter Druck in die Druckkammer 1 eingeleitet und dabei ein Druck von beispielsweise 6 bar aufgebaut. Dieser Druck wirkt nun auf das Ventil und bringt dieses unter Vorspannung, die von der Halterung aufgenom- bo men wird. Beim Erreichen des eingestellten Druckes bzw. zur Auslösung eines Druckstoßes werden die Schaltorganc 23 betätigt und die Klammhaltcrung 9 wird gelöst. Durch die Wirkung der Vorspannung durch den Druck auf das Ventil ? wird dieses in Richtung der h^r> Formeinrichtung gedrückt (F i g. 2) und für das gasförmige Medium wird schlagartig ein Durchlaß freigegeben durch den das Mediu ' in Form eines Drucksloßes austreten und auf den Formstoff einwirken kann.

Nach erfolgter Verdichtung wird im Schubkolbenantrieb 14 über Leitungen i6 der notwendige Druck aufgebaut und der Kolben 13 wird angehoben und damit über den Schleppbügel 11a und den Mitnehmer 10a die Ventüstange 7 und damit das Ventil 5 nach oben in Schließstellung gebracht. Die Klemmhalteirung 9 wird angedrückt und positioniert die Schuller 8 und damit die Ventilstange 7. Anstelle der Klemmhalterung 9 kann wie vorgängig beschrieben auch eine unter Haftreibung wirkende Halterung verwendet werden. Der Druckaufbau in der Druckkammer 1 kann erneut erfolgen. Die Funktion des Schubkolbenantriebes 14 erstreckt sich im Betriebsablauf über die Rückstellung des Ventiles 5 hinaus auch auf die Absicherung gegen unbeabsichtiges Betätigen des Ventiles 5 wozu der Schubk&ibenantrieb 14 in gespannter Hubspannung gehalten ist

Die mit der beschriebenen Einrichtung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, Oaß durch die erzeugbare Vorspannung des Ventiles diese nach Lösen der Halterung schlagartig einen vollen Durchlaßquerschnitt freigibt wodurch das unter Druck gehaltene gasförmige Medium als Druckstoß zur Oberfläche eine lose geschütze Formstoffmasse gebracht werden kann.

Durch die geeignete Wahl der Halterung der Ventilstange muß während des Öffnungsvorganges des Ventiles keine Reibungskraft überwunden werden, was sich vorteilhaft auf die Öffnungszeit des Ventiles auswirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Gießereiformstoffen, in einem geschlossenen System durch die Einwirkung eines Druckstoßes eines gasförmigen Mediums auf die Oberfläche einer lose in einen Formrahmen Ober eine Modellplatte geschütteten Formstoffmasse, wobei das geschlossene System aus einer Druckkammer (1) und einer von dieser mittels einer Ventilanordnung getrennten Formeinrichtung (2) gebildet ist, und wobei die Ventilanordnung einen mit einer Ventilstange (7) verbundenen Ventilteller (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (5) formeinrichtungsseitig mit dem Randbereich der öffnung (4) zur Anlage bringbar ist und dabei von einer Halterung (9) in Position gehalten ist, so &3 in der Druckkammer (1) ein Druckaufbasi mitteis eines gasförmigen Mediums erzeugbar ist, der beim Lösen der Halterung (9) den Ventilteller vom Randbereich der Öffnung (4) abhebt, und damit schlagartig einen Durchlaß fQr das gasförmige Medium freigibt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) eine Klemmhalterung ist die eine übergangslose Arretierung von der Haftreibung zur Gleitreibung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung (9) eine Rasterhalterung ist bei der eine in der Halterung geführte Ventilstange (7) verwendet ist die einer· ersten (10) und einen von diesem getrennten zweiten (12) Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt (10) über einen Anschlag mittels einem Mitnehmer [1Oa), direkt mit dem zweiten Abschnitt (12) in Verbindung stehend, mit dem Schubkolben (13) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (5) mittels einer Ventilstange (7) über eine Schleppkupplung (11) mit einem Schubkolbcn (13) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betätigbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Unifanges des Ventiltellers (7) in Öffnungsrichtung verlaufende Beschleunigungsstutzen (25) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen des Ventils bei einem Arbeitsdruck von mindestens 1,2 bar in der Druckkammer erfolgt.