DE3537980A1 - Verfahren zum mischen von giesserei-formstoffen - Google Patents
Verfahren zum mischen von giesserei-formstoffenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
- B22C5/04—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by grinding, blending, mixing, kneading, or stirring
- B22C5/0409—Blending, mixing, kneading or stirring; Methods therefor
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von Naß
formstoffen, insbesondere Naßformsanden, für Gießerei
zwecke, indem die trockenen Komponenten in einem Behälter
bei freier Oberfläche vorgemischt, nach dem Trocken
mischen die Feuchtkomponenten zugegeben und anschließend
mit den trockenen Komponenten durch weiteres Mischen zu
dem Naßformstoff homogenisiert werden.
Mischverfahren für Gießereiformstoffe der vorgenannten
Art werden in unterschiedlichen Mischer-Konstruktionen
durchgeführt. Gemeinsam ist diesen Mischern stets ein
stehender oder umlaufender, trogartiger Behälter, der
umfangsseitig oder bodenseitig mit einer Austragsöffnung
versehen ist und in den von oben Mischwerkzeuge unter
schiedlicher Art eingreifen. Das Befüllen mittrockenen
Komponenten und die Zugabe der Feuchtkomponenten ge
schieht von oben her. Die Trockenkomponenten setzen
sich einerseits aus körnigen, rieselfähigen Schüttstoffen,
wie Neusand und aufbereiteter Altsand, sowie aus staub
förmigen, gleichfalls nahezu trockenen Schüttstoffen,
wie Kohlenstaub etc. zusammen. Als Binder wird in erster
Linie Natrium-Bentonit verwendet, das aus mineralischen
Schichtpartikeln besteht, die bei Zugabe von Wasser akti
viert werden und dabei aufquellen. Der Vorgang ist auf
eine Einlagerung der Wassermoleküle in das Schichtmineral
zurückzuführen. Ferner wird als Binder zuweilen auch
Wasserglas verwendet, das unter Lufteinfluß trocknet und
die Bindung herstellt. Die Bindemittel bzw. die Binde
mittelkomponenten werden, wie die Trockenkomponenten, von
oben auf die freie Oberfläche aufgegeben.
Bei dem beschriebenen bekannten Mischverfahren erfolgt die
Herstellung des Naßformstoffs chargenweise, wobei auf kurze
Mischzeiten besonderer Wert gelegt wird, um ständig den
Naßformstoff an der Formmaschine bereitstellen zu können.
Dabei liegt der gesamte Mischzyklus, der im wesentlichen
durch die Art der Mischwerkzeuge und die Umwälzgeschwindig
keit innerhalb des Mischers bestimmt wird, bei wenigstens
zwei Minuten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer vor
gegebenen Mischer-Konstruktion die Mischzeit zu verringern
und ein besseres Mischergebnis zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Feuchtkomponenten unterhalb der freien Oberfläche in
das trockene Mischgut unter Oberdruck zugegeben werden.
Im Gegensatz zu den bekannten Mischverfahren mit freier
Oberfläche werden also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Feuchtkomponenten unterhalb der freien Oberfläche in
die vorgemischten Trockenkomponenten eingeschleust. Dabei
hat sich herausgestellt, daß die Mischdauer im Bereich des
Naßmischzyklus′ um bis zu einer halben Minute gesenkt werden
kann, und zwar unabhängig davon, ob Bentonit- oder Wasser
glas-gebundene Formstoffe eingesetzt werden. Ferner hat sich
gezeigt, daß es wesentlich weniger Schwierigkeiten bereitet,
eine absolut homogene Mischung zu erreichen. Als Ursache
hierfür kommen folgende Überlegungen in Frage:
Bei der Zugabe der Feuchtkomponenten auf die freie Ober
fläche bilden sich dort sehr schnell Agglomerate, die
vornehmlich aus den Feuchtkomponenten und den staubför
migen Partikeln bestehen. Die Feuchtkomponenten sind so
mit von einem weitgehend trockenen Mantel umgeben. Dies
führt im Extremfall zur Knollenbildung, wobei die Knollen
im Inneren einen hohen Feuchtegehalt aufweisen. Diese
Knollen lassen sich nur noch schwerlich untermischen und
auch nur schwerlich zerstören, so daß sie einerseits zu
Inhomogenitäten im Mischgut führen, andererseits eine
Überdosierung an Feuchtkomponenten erforderlich machen.
Dies ist insbesondere kritisch bei bentonit-gebundenen
Formstoffen, da diese Knollen nicht nur das Bindewasser,
sondern vor allem auch die staubförmigen Bentonitpartikel
binden. Diese Knollen führen zu Formfehlern und beim Ab
gießen zu Gußfehlern. Durch die Zugabe der Feuchtkompo
nenten unterhalb der freien Oberfläche wird die Perlen
und Knollenbildung, die durch Abrollbewegung der Feucht
komponenten auf der freien Oberfläche verursacht ist, voll
ständig unterbunden, da die in das Mischgut unter Über
druck eindringenden Feuchtkomponenten eine Art Kapillar
system vorfinden, in welchem sie sich vom Ort ihrer Auf
gabe aus gleichmäßig verteilen.
Bei bentonit-gebundenen Formstoffen läßt sich das er
findungsgemäße Verfahren nicht nur zur Reduzierung der
Mischdauer, sondern - bei gleicher Mischdauer - zur Ver
besserung des Mischergebnisses heranziehen. Untersuchungen
haben gezeigt, daß das Quellvermögen von Betonit zeit
abhängig ist. Etwa 70% des Quellvermögens werden inner
halb von 90 sec ab Beginn der Benetzung der Bentonit-
Partikel erreicht, während eine 100%-ige Quellung erst
nach etwa 20 bis 30 min erfolgt ist. Nutzt man also die
an sich mögliche Verkürzung der Mischzeit dazu, dem
Quellprozeß entsprechend mehr Zeit zu lassen, so wird
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine bessere Bin
dung erreicht.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein weiterer für
den Mischerbetrieb und das Mischergebnis bedeutsamer Vor
teil erreicht: Bei der Zugabe der Feuchtkomponenten auf
die freie Oberfläche des Mischgutes tritt zwangsläufig auch
eine Benetzung der oberhalb der Oberfläche liegenden Teile
des Mischers ein. Dadurch entstehen bei Zugabe der Trocken
komponenten und in der Trockenmischphase Anbackungen in den
bei der vorangegangenen Charge benetzten Bereichen des
Mischers, die bei längerer Betriebsdauer stetig anwachsen.
Diese Anbackungen trocknen von der Anlagerfläche her all
mählich aus und brechen von Zeit zu Zeit ab. Sie werden dann
unter das Mischgut transportiert und dort nicht mehr auf
gelöst, so daß es zu Inhomogenitäten kommt, die wiederum
zu Form- und Gußfehlern führen. In besonderem Maße treten
diese Anbackungen bei wasserglas-gebundenen Formstoffen
auf, wobei sie dort zudem besonders kritisch sind, weil
die Anbackungen glashart werden und im Mischer nicht mehr
zerkleinert werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Ver
fahren ist auch dieses Problem weitestgehend beseitigt,
so daß einerseits die angesprochenen Inhomogenitäten im
Mischgut nicht entstehen, andererseits die bei dem be
kannten Mischverfahren von Zeit zu Zeit notwendigen
Reinigungsmaßnahmen nicht mehr erforderlich sind bzw.
nur noch in wesentlich größeren Zeitabständen durch
zuführen sind.
Die Feuchtkomponenten können in das trockene Mischgut ein
gespritzt bzw. eingedüst werden, wobei der Oberdruck
natürlich so gewählt wird, daß die Feuchtkomponenten
nicht oder gerade nur bis zur Oberfläche vordringen
können.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Feuchtkomponenten
an mehreren, vorzugsweise gleichmäßig verteilt ange
ordneten Stellen dem trockenen Mischgut zugegeben
werden.
Claims (3)
1. Verfahren zum Mischen von Naßformstoffen, insbesondere
Naßformsanden, für Gießereizwecke, indem die trockenen
Komponenten in einem Behälter bei freier Oberfläche vor
gemischt, nach dem Trockenmischen die Feuchtkomponenten
zugegeben und anschließend mit den trockenen Komponenten
durch weiteres Mischen zu dem Naßformstoff homogenisiert
werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Feuchtkomponenten unterhalb der freien Ober
fläche in das trockene Mischgut unter Überdruck zuge
geben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feuchtkomponenten in das trockene Mischgut eingespritzt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feuchtkomponenten an mehreren,vorzugsweise gleich
mäßig verteilt angeordneten Stellen dem trockenen Misch
gut zugegeben werden.
Priority Applications (4)
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