DE60301855T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gusskernen - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kernen für das Gießen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der US-A-5,368,087 bekannt. Weiterer interessanter Stand der Technik ist in den Druckschriften US-B-6,520,244, FR-A-1 47 931 und DE-A-4 112 701 beschrieben.
  • Bei derartigen Kernen handelt es sich im wesentlichen um einen Formkörper aus Sand, der durch ein Bindemittel zusammengehalten wird, das dem Kern die erforderlichen Festigkeitseigenschaften verleiht, die für seine ordnungsgemäße Verwendung nötig sind.
  • In der vorliegenden Beschreibung sowie in den beiliegenden Ansprüchen hat der Begriff „Sand" die ihm bei Gießtechniken zukommende Bedeutung, d.h. der Begriff „Sand" umfaßt Sand jeder Art und Natur sowie partikelförmige Materialien, die Sand entsprechen, so dass Materialien mit geringerer Korngröße nicht unter diesen Begriff fallen, die normalerweise als „Pulver" bezeichnet werden.
  • Der Begriff „Bindemittel" bezeichnet hingegen alle Substanzen, die Sandkörper gemäß einem physisch-chemischen Mechanismus zusammenhalten können, um die erforderliche Festigkeit des Kerns zu gewährleisten.
  • Bei der Herstellung von Kernen wird Sand normalerweise zusammen mit dem Bindemittel oder einem Zwischenstoff von diesem in eine Form eingeblasen (d.h. Kernblasen). Sobald die Form gefüllt ist, wird die Sandmasse konsolidiert, indem der entsprechende Mechanismus des Bindemittels aktiviert wird.
  • Der zuvor genannte Vorgang kann ein Erwärmen der in der Form vorhandenen Sandmasse – und zwar bei Bindemitteln, bei denen der Reaktionsmechanismus mit einer Erwärmung zusammenhängt – oder das Einblasen eines Katalysators oder Reagenz (beispielsweise ein Amin) umfassen, das die Reaktion des Bindemittels auslöst.
  • In der Vergangenheit (siehe beispielsweise EP-B1-60 89 26) wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der ein Protein als Bindemittel verwendet wird, das in „wasserhaltiger" Form mit dem Sand vermischt wird, d.h. unter Zugabe von Wasser oder einem äquivalenten befeuchtenden Mittel.
  • Der Reaktionsmechanismus des Bindemittels hängt entsprechend mit der Möglichkeit zusammen, die Feuchtigkeit, die in der Mischung des Sands und des Proteins vorhanden ist, aus der Form zu entfernen. Dies wird normalerweise dadurch erzielt, dass ein heißer und entfeuchteter Gasstrom durch die in der Form vorhandene Sandmasse geleitet wird.
  • Die Herstellungstechniken von Kernen zum Gießen, die zuvor beschrieben wurden, erfordern normalerweise die Durchführung weiterer zusätzlicher Schritte, die hinsichtlich der vorliegenden Erfindung jedoch nicht von Bedeutung sind.
  • Bei bekannten Lösungen werden die Formen (normalerweise zwei komplementäre Formen), die zusammen den Formenhohlraum des Kerns definieren, mit Leitungen versehen, die als Zuführ- und Auslaßleitungen für den zuvor genannten Gasstrom dienen.
  • Normalerweise weisen solche Leitungen in einem Bereich, der demjenigen ihrer Enden entspricht, das zur Oberfläche der Kernform weist, ein Drahtgewebe oder einen Filter auf, um vor der definitiven Konsolidierung des Kerns zu verhindern, dass der den Kern bildende Sand ungewollt durch die entsprechende Leitung dringt.
  • Allgemein gesagt sind die zuvor genannten Gasstromleitungen oder Gasstromkanäle bei bekannten Lösungen in den (Halb-)Formen ausgebildet, um einen Gasstrom entlang einer einzigen Hauptrichtung durch den Sandkern zu leiten, der in dem Formenhohlraum gebildet wird.
  • Dabei kann es sich, wenn die beiden Halbschalen übereinander angeordnet sind (was die am häufigsten verwendete Lösung darstellt), um eine vertikale Richtung handeln, aber auch um eine horizontale Richtung (wenn die beiden Halbformen nebeneinander angeordnet sind), was eine weitere bekannte Lösung darstellt.
  • Die Praxis hat bei vielen bekannten Lösungen jedoch gezeigt, dass diese weiter verbessert werden können, allem voran dahingehend, den Konsolidierungsprozeß des Kerns durch den Gasstrom zu beschleunigen und auch gleichmäßigere Ergebnisse zu erzielen, insbesondere dann, wenn es sich um Formenhohlräume und entsprechend um Kerne mit einer besonders komplexen Form handelt.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Verbesserung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8 gelöst.
  • Bei der Konsolidierung der Sandkerne, bei der als Bindemittel ein Protein oder ein ähnliches zu trocknendes organisches Bindemittel verwendet wird, ermöglicht die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung in der derzeit bevorzugten Ausführungsform eine Implementierung des entsprechenden Konsolidierungsprozesses in einem Zeitintervall, das weniger als 120 Sekunden beträgt, besser noch weniger als 90 Sekunden und am besten weniger als 60 Sekunden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer beschrieben. Darin ist:
  • 1 eine schematische axiale Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei sich die Halbformen in der geschlossenen Position befinden; und
  • 2 eine Schnittansicht ähnlich 1, welche die Vorrichtung mit geöffneten Halbschalen am Ende des Herstellungsvorgangs eines Kerns zeigt.
  • In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Sandkernen für das Gießen insgesamt mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet.
  • Die Gesamteigenschaften dieser Vorrichtung sind im Stand der Technik bereits bekannt und werden daher nachfolgend nicht näher erläutert.
  • Bei der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform (die nur als Beispiel dient), umfaßt die Vorrichtung 1 einen soliden Stahlrahmen 2, an dem zwei Halbschalen 3 und 4 befestigt sind, die sich entlang einer Achse X relativ bewegen können (wobei die Achse X bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine vertikale Ausrichtung aufweist, auch wenn diese eine andere Ausrichtung aufweisen kann).
  • Bei dem dargestellten Beispiel ist die in einer unteren Position angeordnete Halbform 3 in einer Position ortsfest in Bezug auf den Rahmen 2 befestigt. Die Halbform 4, die sich in einer oberen Position befindet, ist hingegen von einem Gleitelement 5 gehalten, das ihre Bewegung in einer vertikalen Richtung zwischen einer unteren Position (1), in der die beiden Halbformen 3 und 4 gegeneinander schließen, um einen Formhohlraum zu definieren, der mit der Bezugsziffer 6 bezeichnet ist, und einer angehobenen Position (2) ermöglicht, in der die Halbform 4 aufwärts bewegt ist, so dass sie nicht länger mit der Halbform 3, die in der unteren Position angeordnet ist, in Eingriff ist.
  • Die Mechanismen, die für die Relativbewegung der Halbformen 3 und 4, insbesondere zur Steuerung der Bewegung des Gleitelements 5 auf dem Rahmen 2 in der Richtung der Achse X verwendet werden, sind insgesamt bekannt und werden daher nachfolgend nicht näher beschrieben.
  • Beide Halbformen 3 und 4 umfassen jeweils eine Hülle bzw. ein äußeres Gehäuse 7, 8 mit einem im wesentlichen becher- oder schalenförmigen Aufbau, um auf diese Weise entsprechende Einlaß- oder Mundteile 7a, 8a zu bilden, die jeweils aufwärts (Halbform 3) und abwärts (Halbform 4) weisen, wobei sich die zuvor genannten Mundteile in einem Zustand bewegen, in dem sie frontal miteinander ge paart werden, wenn sich die Halbform 4 in ihrer unteren Position auf der Halbform 3 befindet.
  • Innerhalb der Hüllen oder Gehäuse 7, 8 befinden sich Formteile 9, 10 (normalerweise als „Einsätze" bezeichnet), die entsprechende Formoberflächen 9a, 10a bilden, die derart geformt sind, dass sie zusammen den Formhohlraum bilden, in dem ein Sandkern für das Gießen erzeugt wird, der insgesamt mit der Bezugsziffer M bezeichnet ist.
  • Zu diesem Zweck sind in einer oder in beiden Halbformen (normalerweise in der Halbform 4, die in der oberen Position angeordnet ist) eine oder mehrere Düsen 11 vorgesehen, durch die ein Gasstrom in den durch die Einsätze 9, 10 definierten Formenhohlraum 6 eingedüst werden kann, der eine Sandmasse mitführt, die den Formenhohlraum füllen soll, um in diesem eine kompakte Sandmasse auszubilden, die eine äußere Ausbildung annimmt, die exakt (in einer komplementären Weise) dem Formenhohlraum entspricht, so dass ein Kern erzeugt wird, der für Gießzwekke verwendet werden kann.
  • Um die zuvor genannte Sandmasse effektiv als Kern verwenden zu können, muß diese adäquat komprimiert werden.
  • Wie im einleitenden Teil der vorliegenden Beschreibung bereits beschrieben wurde, kann dieses Ziel erreicht werden, indem der Sand, der durch die Düsen 11 in den For menhohlraum eingeblasen wird, mit einem mit Wasser gemischten Protein vermischt wird.
  • Bei Anwendung der oben genannten Technik wird die darauffolgende Konsolidierung des Sandkerns durch Verdampfen des in dem Protein enthaltenen Wassers erzielt, so dass das Protein selbst als Bindemittel wirkt, das die Sandkörner miteinander verbindet und dem Kern M die erforderliche Konsistenz verleiht.
  • Die zuvor beschriebene Technik ist an sich bekannt und beispielsweise in der EP-A-0 608 926 sowie in der vorveröffentlichten US-A-5,837,873 oder US-A-5,582,231 beschrieben.
  • Die Bezugsziffer 13 bezeichnet eine Anordnung von Entnahmeelementen, die beispielsweise entsprechend eines im wesentlichen kammartigen Aufbaus miteinander verbunden sind, der sich durch die untere Halbform 3 erstreckt und wahlweise aufwärts angehoben werden kann (durch eine bekannte motorbetriebene Einheit, die in den beiliegenden Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist), um den Sandkern M, der in dem Formenhohlraum 6 erzeugt wurde, entfernen zu können, sobald dieser konsolidiert ist. Das Entfernen des Kerns erfolgt natürlich, nachdem die Halbform 4 in die obere Position angehoben wurde (siehe 2). Die dargestellte Ausbildung der Anordnung von Entnahmeelementen ist nicht zwingend, da die Entnahmeelemente 13 auch in anderer Art und Weise positioniert werden kön nen, beispielsweise an beiden Halbformen 3, 4 oder nur an der oberen Halbform 4.
  • Um den Gasstrom (normalerweise erwärmte Luft), durch den die Entfeuchtung des Sand/Protein/Wasser-Gemisches, das in den Formenhohlraum eingeblasen wird, erzielt wird, durch den Formenhohlraum 6 zu leiten, sind in beiden Einsätzen 9 und 10 Leitungen für den Gasstrom vorgesehen, die entsprechend mit den Bezugsziffern 15 (obere Halbform 4) und 16 (untere Halbform 3) bezeichnet sind.
  • Die zuvor genannten Leitungen gehören zu entsprechenden Kammern, die mit den Bezugsziffern 17 (Leitungen 15 und obere Halbform 4) und 18 (Leitungen 17 und untere Halbform 3) bezeichnet sind.
  • Bei der in den Figuren beispielhaft dargestellten Ausführungsform ist die Kammer 18 in der Hülle oder in dem äußeren Gehäuse 7 der unteren Halbform 3 ausgebildet, wohingegen die Kammer 17 in einer Füllplatte 17b ausgebildet ist, die permanent oder vorzugsweise entfernbar mit der Hülle oder dem äußeren Gehäuse 8 der Halbform 4 verbunden ist.
  • Insbesondere kann durch Gaszufuhr (normalerweise Heißluft) unter Druck in die Kammer 17 ein Gasstrom durch die Leitungen 15 (der von oben abwärts gerichtet ist) erzeugt werden, der in den Formenhohlraum dringt, den gerade konsolidierten Sandkern durchströmt und dann aus dem Formen hohlraum durch die Leitungen 16 ausströmt, woraufhin er durch die Kammer 18 aus der Maschine geleitet wird.
  • Die Bezugsziffern 15a und 16a bezeichnen Drahtgewebe oder Filter, die zumindest in einem Bereich vorgesehen sind, der dem Ende der Leitungen 15 und 16 entspricht, das in Richtung des Formenhohlraums weist. Diese Drahtgewebe oder Filter 15a und 16a weisen Maschenweiten auf, die den Austritt von Sand aus dem Formenhohlraum verhindern. Mit den Düsen 11, durch die die Mischung aus Sand, Protein und Wasser in den Formenhohlraum eingedüst wird, sind entsprechende Ventilmittel (nicht dargestellt, aber an sich bekannt) derart wirkverbunden, dass sie selbst ein teilweises Ausströmen von Sand während des Lufteinblasvorgangs verhindern. Die Düsen 11 können ebenfalls mit Drahtgeweben/Filtern versehen sein, um ein Ausströmen eines Gasstroms zu ermöglichen.
  • Bei einer möglichen Ausführungsform (nicht genau in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt) ist es ebenfalls möglich, dass sich eine oder mehrere Leitungen 16 durch die Entnahmeelemente 13 der Entnahmeanordnung erstrecken.
  • Die Leitungen 13 (die in der Halbform 4 in der oberen Position angeordnet sind) wurden vor den Kanälen 16 (die in der unteren Halbform 3 angeordnet sind) genannt, da der zuvor genannte Gasstrom, der sich entlang der Achse X und somit entlang der Richtung, in der sich die Halbformen 3 und 4 aufeinander zu und voneinander weg bewegen, erstreckt, bevorzugt von oben abwärts geleitet wird.
  • Natürlich ist es, auch bei darauffolgenden Vorgängen des Trocknungs-/Konsolidierungsprozesses des Sandkerns, möglich, den zuvor genannten Strom umzukehren, indem der Gasstrom durch die Leitungen 16 in den Formenhohlraum geleitet und dann von demselben Formenhohlraum durch die Leitungen 15 ausgelassen wird.
  • Nochmals sei darauf hingewiesen, dass der Gasstrom (unabhängig von seiner Richtung, also von oben abwärts oder von unten aufwärts) sowohl durch den Druckaufbau in einer der Kammern 17, 18 als auch durch den Druckabbau (durch Anschluß eines Saugelements, oder, allgemeiner gesagt, einer Unterdruckquelle) in einer der Kammern gesteuert werden kann. Es ist also möglich, sowohl den Druckaufbau einer der Kammern als auch den Druckabbau einer der Kammern auszunutzen.
  • Eine wichtige Eigenschaft der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass zusätzlich zu den Kammern 17 und 18 (zu den Leitungen 15, 16), die einen im wesentlichen entlang der Achse X orientierten Gasstrom sicherstellen, weitere Kammern vorgesehen sind, die mit den Bezugsziffern 19 (obere Halbform 4) und 20 (untere Halbform 3) bezeichnet und in einer Position am Umfang der Einsätze 9, 10 angeordnet sind.
  • Bevorzugt weisen die zuvor genannten Kammern 19, 20 einen ringförmigen Aufbau auf, wobei sie sich kontinuierlich oder mit möglichen Unterbrechungen entlang der Grenze oder zumindest entlang eines Teils der Grenze zwischen den Halbschalenhohlräumen 9a, 10a, die durch die Einsätze 9 und 10 definiert sind, erstrecken.
  • Ausgehend von den Kammern 19 und 20 zweigen weitere Sätze von Leitungen 21, 22 ab, die in den Einsätzen 9, 10 ausgebildet sind, die ähnlich wie die Leitungen 15 und 16 in den Formenhohlraum münden. Folglich weisen auch die Leitungen 21, 22 in einem Bereich ihrer zu dem Formenhohlraum weisenden Enden entsprechende Siebfilter 21a, 22a auf, die ein unerwünschtes Ausströmen von Sand aus dem Formenhohlraum verhindern.
  • Indem auch die Kammern 19 und 20 mit einem Mechanismus zum Druckaufbau/Druckabbau ähnlich demjenigen, der zuvor unter Bezugnahme auf die Kammern 17 und 18 beschrieben wurde, versehen wird, ist es möglich, einen Gasstrom durch den Formenhohlraum zu erzeugen, der im wesentlichen dem Gasstrom gleicht, der entlang der Achse X, wie zuvor beschrieben, auftritt.
  • Jedoch weisen die zuvor genannten Gasströme die wichtige Eigenschaft auf, dass sie grundsätzlich zumindest teilweise in einer „radialen" Richtung hinsichtlich der Richtung der Achse X orientiert sind.
  • Der Begriff „radial" bezeichnet (auch die beigefügten Ansprüche betreffend) jede Gasstromrichtung, die grundsätzlich in einer Richtung quer zu der Achse X orientiert ist.
  • Unter „radialer Strom" wird gemäß der vorliegenden Erfindung somit ebenfalls ein Strom verstanden, der, obgleich er nicht genau und ausschließlich in eine Richtung orthogonal zu der Achse X gerichtet ist (in jede Raumrichtung ausgerichtet sein kann), eine nicht unerhebliche Komponente aufweist, die in eine Richtung senkrecht zu der Achse X weist.
  • gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jede der Kammern 17, 18, 19 und 20 mit entsprechenden Ventilanordnungen (die schematisch in 1 gezeigt sind und dieselben Bezugsziffern wie die entsprechenden Hohlräume gefolgt von dem Buchstaben a aufweisen) wirkverbunden, die eine wahlweise Verbindung jeder der zuvor genannten Kammern sowohl mit einer Zuführleitung (normalerweise durch eine Quelle entfeuchteten Gases, wie beispielsweise Luft, möglicherweise Heißluft, repräsentiert), die mit der Bezugsziffer 23 bezeichnet ist, als auch mit einer Auslaßleitung 24 ermöglicht.
  • Das oben genannte Ergebnis kann, wie bereits beschrieben, erzielt werden, indem die Leitung 23 mit einem Pumpelement oder einer anderen Überdruckquelle verbunden und die Auslaßleitung 24 bei atmosphärischem Druck belassen wird und indem die Leitung 24 auf Umgebungsdruck gebracht wird, während die Leitung 24 mit einem Saugelement oder einer anderen Unterdruckquelle verbunden wird, oder durch eine Kombination beider Lösungen, d.h. durch Verbinden der Leitung 23 mit einer Überdruckquelle und durch Verbinden der Leitung 24 mit einer Unterdruckquelle.
  • Eine Steuereinheit, die normalerweise durch eine Prozessoreinheit realisiert ist, wie beispielsweise eine sogenannte PLC oder eine äquivalente Vorrichtung (nicht dargestellt), überwacht den allgemeinen Betrieb der Vorrichtung 1 und kann insbesondere die Operation der Verteilungsvorrichtungen steuern, die mit den Bezugsziffern 17a, 18a, 19a und 20a bezeichnet sind, um eine der zulässigen Strömungskonfigurationen zwischen den Kammern 17, 18, 19 und 20 zu erzeugen.
  • „Zulässige Konfiguration" bezeichnet hier natürlich jede Kombination, die ein reguläres Einströmen und Ausströmen des Gasstroms in bzw. aus dem Formenhohlraum ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht beispielsweise die Kombination eines Hauptstroms entlang der Achse X (von den Kanälen 15 zu den Kanälen 16 oder umgekehrt), d.h., winklig geführte Strömungen, beispielsweise Strömungen, die durch die Leitungen 15 und/oder 16 in den Hohlraum strömen und diesen dann durch die Leitungen 21 und/oder 22 verlassen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) können die Kammern 19 und 20, beispielsweise mittels Membranen „geteilt" werden, so dass entsprechende Unterkammern entstehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Formenhohlraums 6 angeordnet sind, wobei diese mit entsprechenden Ventilanordnungen/Verteilelementen verbunden sind. Auf diese Weise können eine oder mehrere radiale Strömungen erzeugt werden, in denen die (Unter-) Kammern, die „rechts" des Formenhohlraums angeordnet sind, als Pumphohlräume wirken, während die entsprechenden (Unter-) Kammern, die „links" angeordnet sind, als Ausströmhohlräume wirken, oder umgekehrt.
  • Die Versorgung der Kammern 18, 19, 20 und 21 kann über Leitungen erfolgen, die sich praktisch durch den Körper der entsprechenden Halbformen erstrecken.
  • Alternativ können diese Leitungen auch nur teilweise in den Halbformen vorgesehen sein, während sich andere Teile beispielsweise in dem Maschinenbett erstrecken, wie es bei den Leitungen 25 und 26 im unteren Teil der Figuren der Fall ist.
  • Die zuletzt genannte Lösung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn, wie bei einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung 1 durch eine Anzahl von Stationen gebildet ist, in denen die Halbformen 3 und 4 an einem karussellartigen Aufbau befestigt sind, so dass sie wahlweise und alternativ zwischen einer Position zum Einblasen einer Sandmischung in den Formenhohlraum und einer Position, in der die Sandmasse zur Konsoldierung behandelt wird, bewegt werden kann. Bei einem derartigen Maschinentyp ist es beispielsweise möglich, die beiden Halbformen, in die die zu konsolidierende Sandmasse eingeblasen wird, in Richtung der Konsolidierungsstation zu überführen, während zwei andere Halbformen in Richtung der Einblasposition bewegt werden.
  • Auf diese weise können bei einer einzelnen Maschine mit einer Anzahl von Stationen parallel beide Operationen durchgeführt werden, nämlich das Einblasen der Sandmasse und das Konsolidieren der Sandmasse, wodurch die Herstellungseffizienz wesentlich verbessert wird.
  • Dies ist insbesondere im Fall der erfindungsgemäßen Lösung vorteilhaft, die eine Reduzierung der Konsolidierungsdauer der sand/wasserhaltigen Proteinmischung auf ein Zeitintervall von weniger als 120 Sekunden, besser noch weniger als 90 Sekunden und am besten weniger als 60 Sekunden ermöglicht.
  • Es sollte klar sein, dass die Implementierungsdetails und die Ausführungen in Bezug auf das zuvor Beschriebene und Dargestellte variieren können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Dies gilt insbesondere für eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, die das Ziel hat, durch den Formenhohl raum und durch die in diesem angeordnete Sandmasse einen Gasstrom wenigstens teilweise in einer radialen Richtung in Bezug auf die Hauptrichtung, die durch die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Achse X repräsentiert wird, zu richten.
  • Bei der zuvor genannten weiteren Ausführungsform (die in den Zeichnungen nicht explizit dargestellt ist, aber natürlich in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt) sind eine oder beide Kammern, die in den beiliegenden Zeichnungen durch die Bezugsziffern 17 und 18 bezeichnet sind, (beispielsweise über eine Zwischenmembran) voneinander getrennt. Auf diese Weise soll sichergestellt werden, dass von den Öffnungen oder Leitungen, die einerseits zu der Kammer 17 oder 18 und andererseits zu dem Formenhohlraum, in dem die Sandmasse angeordnet ist, gehören:
    • – ein erster Satz (der beispielsweise Öffnungen oder Leitungen aufweist, die in einer zentralen Position hinsichtlich des Formenhohlraums angeordnet sind) verwendet wird, um das Gas in den Formenhohlraum einzuführen oder einzublasen; und
    • – ein weiterer Satz (der beispielsweise Öffnungen oder Leitungen umfaßt, die in einer Umfangsposition hinsichtlich des Formenhohlraums angeordnet sind) dazu verwendet wird, das Gas aus dem Formenhohlraum auszulassen.
  • Bei der zuletzt genannten Lösung tritt das Gas durch den ersten Satz von Öffnungen (und somit beispielsweise in einer zentralen Position) in den Formenhohlraum ein und verläßt diesen durch den zweiten Satz von Öffnungen (und somit beispielsweise in einer Umfangsposition).
  • Dies wird derart realisiert, dass der zuvor genannte Gasstrom den Innenraum des Formenhohlraums auf einem Weg durchquert, der aufweist:
    • – einen ersten Einlaßabschnitt in den Formenhohlraum, der sich im wesentlichen in einer axialen Richtung und somit in Richtung der Achse X erstreckt und dem Einblasen des Gases in den Hohlraum durch den zuvor genannten ersten Satz von Öffnungen entspricht;
    • – einen zweiten Diffusions/Ausbreitungsabschnitt durch den Formenhohlraum, in dem, durch graduelles Ablenken von dem ursprünglichen axialen Weg, der Gasstrom in eine radiale Richtung hinsichtlich des Formenhohlraums (d.h. in einer Richtung quer zur Achse X) gerichtet wird, so dass er sich von dem zentralen Bereich in Richtung des Umfangs des Formenhohlraums ausbreitet; und
    • – einen dritten Auslaßabschnitt aus dem Formenhohlraum, in dem der Gasstrom aus der radialen Richtung abgelenkt wird, so dass er wieder in eine axiale Richtung (d.h. entlang der Achse X) gerichtet wird, um aus dem Formenhohlraum durch den zuvor genannten zweiten Satz von Öffnungen ausgelassen zu werden, was natürlich in einer Richtung erfolgt, die derjenigen Richtung entgegengesetzt ist, in der das Gas in den Formenhohlraum eingelassen wurde.
  • Andererseits sollte klar sein, dass sich der Gasstrom in dem zuvor genannten zweiten Wegabschnitt durch den Formenhohlraum nicht nur in der zentrifugalen Richtung, wie es bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Fall ist, sondern auch in einer zentripetalen Richtung zerstreuen/ausbreiten kann. Letzteres kann erzielt werden, indem, unter Beibehaltung des zuvor beschriebenen allgemeinen Aufbaus, einfach sichergestellt wird, dass der Gasstrom in einer Umfangsposition in den Formenhohlraum eingeblasen und in einer zentralen Position aus diesem ausgelassen wird.
  • Ferner sollte klar sein, dass die zuvor beschriebenen Modalitäten zum Erzeugen eines Gasstroms durch den Formenhohlraum und durch die in diesem angeordnete Sandmasse, der zumindest teilweise in eine radiale Richtung hinsichtlich der Hauptrichtung, die in den beiliegenden Zeichnungen durch die Achse X repräsentiert ist, gerichtet ist, durch eine Kombination der Modalitäten erzielt werden kann, die in dem vorherigen Beschreibungsteil unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurden.

Claims (12)

  1. Ein Verfahren zur Herstellung von Sandkernen (M) für das Gießen, wobei das Verfahren die Vorgänge umfaßt, daß: – ein Formenhohlraum (6) definiert wird; – ein Gemisch aus Sand und Bindemittel in den Formenhohlraum (6) gefüllt wird, um eine Sandmasse (M) zu produzieren, welche in einer komplementären Weise die Form des Formenhohlraums (6) reproduziert; und – ein Kanal für einen Gasstrom durch die Sandmasse (M) entlang wenigstens einer Hauptrichtung (X) hergestellt wird, indem wenigstens eine Leitung (15, 16) definiert wird, welche ein Gas in den Formenhohlraum (6) entlang einer Richtung, die parallel zu der Hauptrichtung (X) verläuft, abgibt, um die Konsolidierung der Sandmasse zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß – das Bindemittel ein hydriertes Bindemittel ist und – das Verfahren den Vorgang umfaßt, daß ein Gasstrom durch die Sandmasse (M) wenigstens teilweise in einer radialen Querrichtung in Bezug auf die Hauptrichtung (X) erzeugt wird, indem wenigstens eine Leitung (21, 22) definiert wird, die ein Gas in den Formenhohlraum (6) entlang einer radialen Querrichtung in Bezug auf die Hauptrichtung (X) abgibt.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Leitungen (15, 16, 21, 22) definiert werden, welche in den vorgenannten Formenhohlraum (6) gerichtet sind, ein Gas in den Formenhohlraum (6) durch einen ersten Satz der Leitungen geführt wird und das Gas aus dem Formenhohlraum (6) durch einen zweiten Satz der Leitungen, welche in Bezug auf den ersten Satz von Leitungen so angeordnet sind, daß der Gasstrom die Sandmasse (M) in Richtungen durchqueren wird, welche wenigstens eine Komponente entlang der Hauptrichtung (X) und wenigstens eine Komponente entlang einer Radialrichtung in Bezug auf die Hauptrichtung besitzen.
  3. Das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Leitungen (15, 16) definiert wird, welche in den Formenhohlraum (6) entlang von Richtungen gerichtet sind, die parallel zueinander liegen, und daß ein Gasstrom durch die Leitungen erzeugt wird, welcher die Sandmasse entlang eines Pfades durchquert, welcher wenigstens eine Komponente entlang einer Richtung, die orthogonal zu der Richtung der Leitungen (15, 16) liegt, besitzt.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom ein Gas wie beispielsweise Luft umfaßt, das erwärmt und/oder entfeuchtet ist.
  5. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt, in welchem ein Gas durch die Sandmasse (M) geführt wird, eine Dauer von weniger als 120 Sekunden hat.
  6. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt, in welchem Gas durch die Sandmasse (M) geführt wird, eine Dauer von weniger als 90 Sekunden hat.
  7. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt, in dem ein Gas durch die Sandmasse (M) geführt wird, eine Dauer von weniger als 60 Sekunden hat.
  8. Eine Vorrichtung zum Herstellen von Sandkernen für das Gießen, mit: – einem Paar von Halbformen (3, 4), die gegeneinander entlang einer Hauptrichtung (X) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position bewegbar sind, wobei die Halbformen (3, 4) in der geschlossenen Position einen Formenhohlraum (6) definieren, – Mitteln, um in den vorgenannten Formenhohlraum (6) ein Gemisch aus Sand und Bindemittel einzufüllen, – einer Mehrzahl von Leitungen (15, 16, 21), die sich durch die vorgenannten Halbformen (3, 4) erstrekken, um ein Gas in den vorgenannten Formenhohlraum (6) zu führen, – Mitteln, um einen Gasstrom durch die Leitungen (15, 16, 21) und durch den Formenhohlraum (6) zu erzeugen, wobei die vorgenannten Leitungen (15, 16, 21, 22) angeordnet sind, um den Gasstrom durch den Formenhohlraum (6) entlang von Richtungen, die wenigstens eine Komponente besitzen, welche parallel zu der Hauptrichtung (X) liegt, durch wenigstens eine Leitung (15, 16) zu erzeugen, die in der Lage ist, ein Gas in den vorgenannten Formenhohlraum (6) entlang einer Richtung abzugeben, die parallel zu der vorgenannten Hauptrichtung (X) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Leitungen (15, 16, 21, 22) angeordnet sind, um den Gasstrom durch den Formenhohlraum (6) entlang von Richtungen, die wenigstens eine radiale Querkomponente in Bezug auf die Hauptrichtung (X) besitzen, durch wenigstens eine Leitung (21, 22) zu erzeugen, die in der Lage ist, Gas in den vorgenannten Formenhohlraum (6) ent lang einer radialen Querrichtung gegenüber der Hauptrichtung (X) abzugeben.
  9. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Halbformen (3, 4) eine Mehrzahl von Leitungen (15, 16) hat, die in den vorgenannten Formenhohlraum (6) entlang von Richtungen, die parallel zueinander liegen, gerichtet sind, und daß ein erster Teil und ein zweiter Teil der Leitungen an entsprechende Leitungen (23, 24) mit unterschiedlichen Drücken angeschlossen werden können, um einen Gasstrom von einem ersten Teil der Leitungen zu dem zweiten Teil der Leitungen zu erzeugen.
  10. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (15, 16, 21, 22) in Sätze unterteilt sind, die mit entsprechenden Kammern (17, 18, 19, 20) verbunden sind, wobei jede der Kammern an eine entsprechende Leitung (23, 24) angeschlossen werden kann, die unter einem wahlweise (17a, 18a, 19a, 20a) bestimmten Gasdruck stehen.
  11. Die Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kammern (17, 18, 19, 20) entsprechenden Ventilanordnungen (17a, 18a, 19a, 20a) zugeordnet ist, die gesteuert werden können, um wahlweise die entsprechende Kammer an eine Quelle für unter Druck stehendes Gas und/oder eine Negativdruckquelle anzuschließen.
  12. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Satz von Entnahmeelementen (13) aufweist, um den Kern zu entnehmen, der durch die Sandmasse (M) in dem Formenhohlraum (6) gebildet worden ist, wobei wenigstens eines der Entnahmeelemente (13) mit einer Leitung versehen ist, die mit dem Formenhohlraum (6) in Verbindung steht, um einen Gasstrom zuzuführen oder abzuziehen.
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