DE3634767A1 - DEVICE FOR COMPRESSING MOLDED SAND - Google Patents

DEVICE FOR COMPRESSING MOLDED SAND

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DE3634767A1 DE19863634767 DE3634767A DE3634767A1 DE 3634767 A1 DE3634767 A1 DE 3634767A1 DE 19863634767 DE19863634767 DE 19863634767 DE 3634767 A DE3634767 A DE 3634767A DE 3634767 A1 DE3634767 A1 DE 3634767A1
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von in einem Formkasten eingefüllten Formsand, der auf einer mit Entlüftungsbohrungen versehenen Modellplatte aufgesetzt ist, mit einer in einer einseitig offenen und dem Formkasten angepaßten Kammer verschiebbar angeordneten Flächenpreß­ vorrichtung, die höhenverschiebbar in der Kammer angeordnet ist, welche druckdicht auf den Formkasten bzw. auf einen auf dem Formkasten aufgesetzten Füllrahmen aufsetzbar und mit einem Druckgasanschluß versehen ist, über den Druckgas über in der Flächenpreßvorrichtung angeordneten Öffnungen auf den Formsand aufbringbar ist.The invention relates to a device for compressing in a molding box filled molding sand, which on a with Ventilation plate provided model plate is placed, with one in one side and the molding box adapted chamber slidably arranged surface press device that is vertically displaceable in the chamber which is pressure-tight on the molding box or on one the filling box can be placed on the molding box and with is provided with a compressed gas connection, via the compressed gas openings arranged in the surface pressing device on the Molding sand can be applied.

Aus der DE-AS 12 97 818 ist es bekannt, das Verdichten des Formsandes durch mechanische Druckkräfte vorzunehmen, die über eine Preßplatte auf den Formsand ausgeübt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine gleichförmige Verdichtung des Formsandes allein mit einer derartigen mechanischen Vorrich­ tung nicht erhalten werden kann. From DE-AS 12 97 818 it is known to compress the Make molding sand by mechanical pressure forces that be exerted on the molding sand via a press plate. It has been shown that a uniform compression of the Molding sand alone with such a mechanical Vorrich tion cannot be obtained.  

Aus der DE-AS 26 08 740 ist des weiteren bekannt, den Form­ sand in Kombination durch Druckluft und eine Preßplatte zu verdichten, wobei in der Modellplatte Entlüftungsbohrungen angeordnet sind, über die die Druckluft aus dem Formkasten wieder austreten kann. Die Druckluft wird über in der Preß­ platte angeordnete Öffnungen in den Formsand eingeblasen. Der Nachteil hierbei besteht darin, daß durch die lokale Einleitung der Druckluft es zu einer ungleichförmigen Ver­ dichtung des Sandes sowie zu Mulden in der Nähe der Öffnun­ gen für die Druckluft kommen kann.From DE-AS 26 08 740 is also known the form sand in combination with compressed air and a press plate compress, vent holes in the model plate are arranged, via which the compressed air from the molding box can exit again. The compressed air is over in the press blown openings are blown into the molding sand. The disadvantage here is that the local Introducing the compressed air to a non-uniform ver sealing of the sand as well as hollows near the opening conditions for the compressed air.

Aus der DE-AS 28 44 464 ist des weiteren ein Verfahren bekannt, bei dem gleichfalls eine mechanische wie auch eine Druckgasverdichtung erfolgt, wobei zunächst mit impulsartig aufgebrachter Druckluft eine Vorverdichtung des Formsandes erfolgt, wobei gleichfalls Entlüftungsbohrungen in der Form­ platte vorgesehen sind und anschließend eine Nachverdichtung mittels einer mechanischen flächenhaften Preßvorrichtung.DE-AS 28 44 464 is also a method known in which a mechanical as well as a Compressed gas compression takes place, initially with impulses applied compressed air a pre-compression of the molding sand takes place, also vent holes in the form plate are provided and then a compression by means of a mechanical flat pressing device.

Die DE-AS 29 30 874 beschreibt eine Vorrichtung, bei der gleichfalls eine Vorverdichtung mittels Druckluft und eine Nachverdichtung mittels einer flächenhaften Preßplatte er­ folgt, wobei die Besonderheit hierin besteht, daß die Druckluft einmal unmittelbar auf die gesamte Oberfläche des Formsandes einwirken kann und bei der Nachverdichtung durch die mechanische Preßplatte auf die Oberfläche dieser Preß­ platte wirkt, so daß hier zusätzliche Antriebskräfte für den Preßvorgang eingespart werden können. DE-AS 29 30 874 describes a device in which likewise a pre-compression using compressed air and a Post-compaction by means of a flat press plate follows, the peculiarity being that the Compressed air once directly on the entire surface of the Shaped sand can act and through during the compaction the mechanical press plate on the surface of this press plate acts, so that here additional driving forces for the Pressing process can be saved.  

Allen bekannten Vorrichtungen für die Verdichtung des Form­ sandes ist es jedoch gemein, daß zwar durch das impulsartige Aufbringen der Druckluft eine gute Vorverdichtung erhalten wird, daß jedoch die mechanische Nachverdichtung durch die flächenhafte Preßplatte nur unvollkommen ist, da die Druckeinleitung in den Formsand über die Fläche nicht gleichmäßig ist.All known devices for the compression of the mold sandes it is common, however, that through the impulsive Apply the compressed air to get a good pre-compression is that, however, the mechanical post-compression by the flat press plate is only imperfect, because the Pressure is not introduced into the molding sand over the surface is even.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Vorrichtung für die Verdichtung des Formsandes so auszubilden, daß zum einen eine optimale Vorverdichtung durch Druckgas wie auch eine optimale Nachverdichtung durch mechanisches Pressen des Sandes erhalten wird.The invention has for its object one Described device for the compression of the molding sand to be designed so that, on the one hand, optimal pre-compression with compressed gas as well as optimal post-compression mechanical pressing of the sand is obtained.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst.This object is ge with the features of claim 1 solves.

Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung somit aus einer mechanischen Preßvorrichtung, die zwar den in den Formkasten befindlichen Formsand über die gesamte Fläche des Formka­ stens zusammenpreßt, die jedoch nicht aus einer flächenhaf­ ten Preßplatte, sondern aus einer Vielzahl von Einzelstem­ peln besteht, die jeweils einen eigenen Antrieb aufweisen. Die Preßstempel sind vorteilhaft an doppelt wirkenden Hy­ draulikzylindern angeschlossen, die alle den gleichen Quer­ schnitt aufweisen, so daß durch sämtliche Preßzylinder der gleiche Druck auf den Formsand ausgeübt wird. Durch die relative Verschiebbarkeit der einzelnen Stempel gegeneinan­ der kann der Formsand über die Fläche der Gießform gleich­ mäßig verfestigt werden, ohne daß durch Inhomogenitäten im Formsand ein unterschiedlicher Verdichtungsgrad erhalten wird, wie dies bei den bekannten flächenhaften Preßvorrich­ tungen der Fall ist. Des weiteren sind zwischen den einzel­ nen benachbarten Stempeln Öffnungen belassen worden, durch die die Druckluft zur Vorverfestigung des Formsandes durchtreten kann, so daß, da hier eine Vielzahl von Stempeln und somit auch eine Vielzahl von Öffnungen vorhanden ist, eine gleichmäßige Beaufschlagung der Oberfläche des Formsan­ des mit der Druckluft oder dem Druckgas erhalten wird. Dies trägt zu einer gleichmäßigen Verdichtung des Formsandes über die Fläche bei, wobei durch den relativ großen Öffnungsquer­ schnitt für das Druckgas, der über die Fläche des Formka­ stens verteilt angeordnet ist, örtliche Muldenbildung ver­ mieden wird.According to the invention, the device thus consists of a mechanical pressing device, although in the molding box molding sand over the entire area of the Formka Mostly compresses, but not from an area ten press plate, but from a variety of individual stems peln exists, each with its own drive. The press rams are advantageous on double-acting Hy draulic cylinders connected, all the same cross have cut so that through all the press cylinder same pressure is applied to the molding sand. Through the relative displacement of the individual stamps against each other the sand can be the same across the surface of the mold be moderately solidified without inhomogeneities in Molding sand received a different degree of compaction  is, as is the case with the known planar press device is the case. Furthermore, between the individual openings have been left through adjacent stamps which the compressed air for pre-consolidating the molding sand can pass through, so that since there are a variety of stamps and therefore there are a large number of openings, an even application of the surface of the Formsan which is obtained with the compressed air or the compressed gas. This contributes to a uniform compaction of the molding sand the area, with the relatively large opening cross cut for the pressurized gas that over the area of the Formka is arranged very distributed, ver local trough formation is avoided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit Zeichnung und Be­ schreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention are based the subclaims in connection with drawing and Be spelling out.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an­ hand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen:An embodiment of the invention is in the following described in more detail using the drawing, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß aus­ gebildeten Vorrichtung im Schnitt und Fig. 1 is a side view of a device formed according to the invention in section and

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of the device according to FIG. 1.

Die Vorrichtung zur Verdichtung ist in den Fig. 1 und 2 mit 1 bezeichnet. Die Vorrichtung besteht aus einer Kammer 2, in der über die Fläche verteilt eine Vielzahl von Kolbenzylin­ dereinheiten 3 angeordnet sind, wie dies auch aus Fig. 2 hervorgeht, in der die Kolbenzylindereinheiten durch Kreuze angedeutet sind. Alle Kolbenzylindereinheiten 3 werden über gemeinsame Anschlüsse 4, 5 mit Druckoel versorgt bzw. ent­ lastet. Alle Kolbenzylindereinheiten haben den gleichen Querschnitt. An den Enden der Kolben 17 jeder Kolbenzy­ lindereinheit ist ein Stempel 6 angeordnet, wobei die innen­ liegenden Stempel die gleiche Fläche 7 aufweisen, die Rand­ stempel aber zur Erreichung eines höheren spezifischen Druckes mit kleineren Flächen ausgeführt werden können. Zwischen verschiedenen Stempeln 6 sind Öffnungen 8 belassen, die für den Durchtritt von Druckluft dienen, die über Rohr­ leitungen 9 zugeführt wird, die mit einem relativ großen Querschnitt ausgebildet sind. Alle Rohrleitungen 9 sind, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, an ein Ventil 10 angeschlos­ sen, über das die Druckluft geschaltet wird.The device for compression is designated by 1 in FIGS. 1 and 2. The device consists of a chamber 2 , in which a plurality of Kolbenzylin dereinheit 3 are arranged distributed over the surface, as can also be seen from Fig. 2, in which the piston-cylinder units are indicated by crosses. All piston-cylinder units 3 are supplied or relieved of pressure oil via common connections 4 , 5 . All piston-cylinder units have the same cross section. At the ends of the pistons 17 of each piston cylinder unit, a stamp 6 is arranged, the internal stamps having the same surface 7 , but the edge stamps can be carried out with smaller surfaces to achieve a higher specific pressure. Between different stamps 6 openings 8 are left, which are used for the passage of compressed air, which is supplied via pipes 9 , which are formed with a relatively large cross section. All pipelines 9 , as can be seen in FIGS. 1 and 2, are connected to a valve 10 via which the compressed air is switched.

Die Vorrichtung 1 ist vorteilhaft höhenverschiebbar angeord­ net, so daß diese auf den Füllrahmen 11 aufsetzbar ist, der auf einem Formkasten 12 ruht. Formkasten 12 und Füllrahmen 11 sind mit Formsand 13 befüllt.The device 1 is advantageously vertically displaceable angeord net, so that it can be placed on the filling frame 11 , which rests on a molding box 12 . Molding box 12 and filling frame 11 are filled with molding sand 13 .

Das Modell 14 ist auf einer Modellplatte 15 angeordnet, die mit mehreren Entlüftungsbohrungen 16 versehen ist.The model 14 is arranged on a model plate 15 which is provided with a plurality of ventilation bores 16 .

Die Verdichtung des Formsandes erfolgt in zwei Phasen. Zunächst wird die Vorrichtung 1 auf den Füllrahmen 11 aufge­ setzt, der auf dem Formkasten 12 ruht. Es wird hier eine druckdichte Verbindung hergestellt. Im Anschluß hieran wird das Ventil 10 geöffnet und Druckluft über die Rohrleitungen 9 und die zwischen den Stempeln 6 ausgebildeten Öffnungen 8 auf den Formsand aufgebracht. Durch die große Anzahl der Öffnungen, die über die Fläche verteilt liegen, wird die Oberfläche gleichmäßig mit Druckluft beaufschlagt, so daß hier eine gleichmäßige Vorverfestigung erhalten wird. Die Druckluft entweicht durch die Entlüftungsbohrungen 16 in der Formplatte 15 aus dem Formkasten 12. Nach dieser Vorverdich­ tung werden über den Druckölanschluß 4 die Kolbenzylinder­ einheiten 3 mit Druckoel beaufschlagt, so daß die Stempel 6 gegen den Formsand gepreßt werden, und zwar mit jeweils gleichem Druck, wobei, da sämtliche Stempel mit der gleichen Oberfläche ausgebildet sind, dieser Druck gleichmäßig in den Formsand weitergeleitet wird. Der Formsand wird somit an jeder Stelle über die Fläche des Formkastens gleichmäßig im gewünschten Umfang verdichtet. Die Verdichtung ist wesent­ lich besser und auch gleichmäßiger als sie mit einer durchgehenden flächenhaften Preßplatte erhalten werden kann.The molding sand is compacted in two phases. First, the device 1 is placed on the filling frame 11 , which rests on the molding box 12 . A pressure-tight connection is made here. Following this, the valve 10 is opened and compressed air is applied to the molding sand via the pipes 9 and the openings 8 formed between the punches 6 . Due to the large number of openings that are distributed over the surface, the surface is pressurized evenly with compressed air, so that a uniform pre-consolidation is obtained here. The compressed air escapes through the ventilation holes 16 in the mold plate 15 from the mold box 12 . After this pre-compression device, the piston-cylinder units 3 are pressurized with pressure oil via the pressure oil connection 4 , so that the stamps 6 are pressed against the molding sand, each with the same pressure, whereby, since all stamps are formed with the same surface, this pressure is uniform is forwarded into the molding sand. The molding sand is thus compacted evenly to the desired extent over the surface of the molding box. The compression is much better Lich and also more uniform than it can be obtained with a continuous flat press plate.

Des weiteren ist auch die Vorverdichtung durch das Druckgas wesentlich gleichmäßiger und wirkungsvoller, da das Druckgas durch die Öffnungen zwischen den Stempeln im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche des Formsandes auftrifft. Dies ist beim Stand der Technik nicht oder nur in geringem Umfang gegeben. Des weiteren hat es sich als vorteilhaft herausge­ stellt, die Öffnungen 8 möglichst so groß auszubilden, daß eine gleichmäßige, jedoch relativ kleine Strömungsgeschwin­ digkeit der Luft bzw. des Druckgases erhalten wird.Furthermore, the pre-compression by the compressed gas is much more uniform and effective, since the compressed gas hits the surface of the molding sand essentially perpendicularly through the openings between the punches. This is not the case in the prior art or only to a small extent. Furthermore, it has turned out to be advantageous to make the openings 8 as large as possible that a uniform, but relatively small, flow speed of the air or of the compressed gas is obtained.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Verdichten von in einem Formkasten ein­ gefüllten Formsand, der auf einer mit Entlüftungsbohrungen versehenen Modellplatte aufgesetzt ist, mit einer in einer einseitig offenen und dem Formkasten angepaßten Kammer verschiebbar angeordneten Flächenpreßvorrichtung, die höhen­ verschiebbar in der Kammer angeordnet ist, welche druckdicht auf den Formkasten bzw. auf einen auf dem Formkasten aufge­ setzten Füllrahmen aufsetzbar und mit einem Druckgasanschluß versehen ist, über den Druckgas über in der Flächenpreßvor­ richtung angeordneten Öffnungen auf den Formsand aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung (1) aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter und unabhängig zu verschiebender Preßstempel (6) besteht und daß zwischen den benachbarten Preßstempeln (6) Öffnungen (8) für den Durchtritt von Druckgas ausgebildet sind.1.Device for compacting a filled molding sand in a molding box, which is placed on a model plate provided with ventilation bores, with a surface pressing device which is displaceably arranged in a chamber which is open on one side and adapted to the molding box and which is displaceable in height in the chamber, which is pressure-tight the molding box or on a filling frame placed on the molding box can be placed and is provided with a pressurized gas connection, via which pressurized gas can be applied to the molding sand via openings arranged in the surface pressing device, characterized in that the pressing device ( 1 ) consists of a large number of juxtaposed ones and there is an independently displaceable ram ( 6 ) and that openings ( 8 ) for the passage of compressed gas are formed between the adjacent rams ( 6 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Stempel (6) an einer Kolbenstange eines dop­ pelt wirkenden Hydraulikzylinders befestigt ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each individual stamp ( 6 ) is attached to a piston rod of a double acting hydraulic cylinder. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stempelflächen (7) größer als die sie tragenden Kolbenstangen sind. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the stamp surfaces ( 7 ) are larger than the piston rods carrying them. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) zwischen den benach­ barten Stempeln (6) so groß bemessen sind, daß eine gleich­ mäßige Luftströmung über die Fläche des Formkastens (12) erhalten wird.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the openings ( 8 ) between the neigh disclosed stamps ( 6 ) are dimensioned so large that a uniform air flow over the surface of the molding box ( 12 ) is obtained. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der Hydraulikzylinder (3) alle die gleiche Fläche aufweisen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pistons of the hydraulic cylinders ( 3 ) all have the same area. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die im Bereich des Randes liegenden Stem­ pel (6) eine größere Fläche als die übrigen Stempel (6) aufweisen.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stem located in the region of the edge having pel (6) has a larger area than the rest of the plunger (6).
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