EP0062331A1 - Method and apparatus for pneumatically compacting moulding sand - Google Patents

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EP0062331A1
EP0062331A1 EP82102841A EP82102841A EP0062331A1 EP 0062331 A1 EP0062331 A1 EP 0062331A1 EP 82102841 A EP82102841 A EP 82102841A EP 82102841 A EP82102841 A EP 82102841A EP 0062331 A1 EP0062331 A1 EP 0062331A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
molding
space
free
nozzle
sand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP82102841A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alfons Ing. grad. Köbel
Norbert Ing. Grad. Damm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
Original Assignee
BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH filed Critical BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
Publication of EP0062331A1 publication Critical patent/EP0062331A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to methods for the pneumatic compression of the molding sand of foundry molds, which is enclosed in a closed mold space, the boundary of which is formed by a model enveloped by the molding sand, and devices for carrying out these methods.
  • Known pneumatic compression processes mostly work according to the shooting principle.
  • a metered amount of molding sand in the form of a plug is injected or blown into the empty, closed mold space.
  • Injecting the molding sand is particularly common for the actual molds, while the blowing process is used in particular for core molds that do not obtain their final hardness directly through the compression process, but through the addition of appropriate binders.
  • binders are particularly in Higher proportions undesirable because of the difficulties in processing old sand, so that here the compaction is achieved by the shooting process itself and the high pressure used.
  • the injection of the molding sand into the molding space is not produced by compressed air acting on the molding sand plug, but rather by placing the empty molding space under vacuum and then opening it to the filling vessel, so that the molding sand is exposed to the atmospheric pressure acting on it is shot into the mold space.
  • combined processes are known in which the molding space is evacuated with excess pressure before and / or during the injection of the molding sand, but the vacuum primarily serves to remove the excess firing air from the molding space as quickly as possible and thus the formation of air olstern p or prevent air inclusions in the molding sand (eg. for example, DE-OS 27 27 297).
  • the invention has for its object to provide pneumatic compression methods that manage with the least possible effort with a comparatively low energy and air requirements, with a high and uniform mold hardness is to be achieved.
  • This object is achieved according to the invention in a first variant in that the molding space filled with the molding sand is pressurized with air at a pressure gradient of greater than 100 bar / s up to 1000 bar / s.
  • the pressure difference before and after filling the mold space is advantageously between 0.8 and 8 bar.
  • the method according to the invention has the great advantage over known methods. That the molding space is first filled with molding sand using conventional simple means and the compression takes place exclusively by the sudden application of air to the molding space. It is important that the pressure builds up in the range of milliseconds, whereby the existing absolute pressure of up to 8 bar can be easily mastered in terms of design. Practice has shown that it is not, as would be assumed, the highest possible absolute pressure, but only the greatest possible pressure gradient, i.e. the overpressure must be brought into effect in the shortest possible time. In practice, this can be achieved in the simplest way by suddenly connecting the molding space filled with molding sand, which is under normal pressure, to a compressed air reservoir.
  • a second variant for solving the object of the invention is based on a known method for compressing foundry molding material in an evacuable molding space, in which the filled molding material is placed under negative pressure.
  • the solution according to the invention is that compressed air of up to 15 bar is applied as a free jet to the free surface of the molding material.
  • the kinetic energy of the free jet is converted into a compressive force acting on the back of the molding when it hits the free molding material surface, the compressed air penetrating into the molding material being able to relax freely on the one hand because of the prevailing vacuum and on the other hand supporting the pressing action by fluidizing the molding material.
  • the molding space is first filled with the molding material, then evacuated to 0.4 to 0.2 bar and then the compressed air free jet is brought into effect.
  • the evacuation and pressing by means of a compressed air jet take place at different times. It is advantageous if the vacuum is maintained during the free jet pressing and thus a high pressure drop between the back of the mold and the molding surface. This particularly counteracts the risk that pressure bubbles occur when the compressed air penetrates into the molding material.
  • the process can also be carried out in such a way that the mold space is evacuated to 0.4 to 0.2 bar, then filled with the molding material and the compressed air free jet is brought into effect on the free surface of the molding material.
  • the molding material is thus accelerated into the evacuated molding space due to the pressure gradient and pre-compressed when it hits the model and the compressed air free jet is activated when the molding sand falls in or after the filling process has ended.
  • the compressed air free jet has supersonic speed, since an optimal energy conversion is possible above this critical speed.
  • the free surface of the molding material before the application of the compressed air free jet with a substance which increases the flow resistance of the layer near the surface is covered. This allows a further increase in the pressing effect.
  • Liquids such as water, water-binder mixtures or plastic solutions, but also fine dusts, which do not interfere with the processing of the molding material, can be considered as substances.
  • a constructive solution of the first method variant is based on a device with a molding space that receives the molding sand, which is formed by a model, a molding frame surrounding it and a molding space end on the side opposite the model.
  • a device is characterized according to the invention in that the molding space is provided with at least one nozzle opening opening outside the surface of the molding sand and a closure device assigned to it, which allows a pressure build-up of faster than 100 bar / s in the molding space when opened. This pressure gradient can be achieved by appropriate dimensioning of the eye opening (s) and the closure device and its drive.
  • nozzle openings can also be present, it being advantageous if the axis of each nozzle opening is arranged approximately perpendicular to the surface of the molding sand.
  • the nozzle opening is designed as a Laval nozzle, so that a low-loss free jet flow is ensured, which can lie in the supersonic area and, due to the low eddy formation, leads to the formation of an approximately flat back of the mold.
  • each Laval nozzle is arranged and designed so that the free jets generated by it hit approximately the entire surface of the molding sand. This also ensures optimal conversion of the flow energy into compression work over the entire mold cross-section .
  • the mold space in the region of the model is provided with outflow openings for the air, which are optionally also connected to a vacuum. This ensures, especially when the absolute pressure or the amount of air is too high, that it does not impede the compression and can flow away.
  • outflow openings are provided in the base of particularly deep model contours. This ensures that a high and constant form hardness is achieved even in the area of such deep model contours.
  • a device-technical solution of the second method variant is based on a known device with a model plate carrier, an attached molding box, a filling attachment located above and a closure plate, which together form the molding space, and with a filling vessel containing the molding material.
  • a known device is characterized according to the invention by one or more free jet nozzle (s) opening into the molding space and connected to a compressed air source.
  • the cross-section of the mouth of the free jet nozzle (s) and the height of their arrangement above the free molding material surface must be such that the free jet is effective on the entire molding material surface. In order to achieve the speed of sound with such a free jet nozzle in the mouth cross section, it must have an opening angle of 10 to a maximum of 14 ° according to the rules of flow technology.
  • the critical opening angle can only be achieved with very long nozzle lengths.
  • the wall of the free jet nozzle has openings which can be connected to a vacuum.
  • the opening angle of the free jet nozzle can be increased.
  • vortices will then already come off on the wall, preventing critical speeds from being reached.
  • these vortices are suctioned off, so that at least the speed of sound can be achieved despite the larger opening angle in the mouth cross section. Because of the larger opening cross section, it is then ensured that the free jet strikes the entire free molding material surface.
  • the free jet nozzle has a double wall and the space formed by the walls is provided with a vacuum connection.
  • the vacuum connection can lead to the same vacuum source to which the mold space is also connected.
  • the methods according to the invention and the devices proposed for their implementation are suitable for final compaction, in which case static molding and / or stripping of the molding sand can be provided to equalize the back of the mold.
  • the method can also be used for the post-compression of any pre-compressed shapes, be it by shooting, blowing or the like.
  • the method also has the advantage that the compression can take place independently of the direction, i.e. both from above and from below, but also in the horizontal position of the model. It is also possible to compress double-sided models from above and below at the same time.
  • FIGS. 1 to 4 only show a schematic section of conventional molding machines which are provided with devices for filling the mold spaces, for positioning (retracting, pivoting, lifting and locking) the model plate and mold frame and for sealing the mold spaces. For the sake of clarity, these facilities are not shown.
  • the molding space is formed laterally by a molding frame or molding box 1, an attached filling frame 2, on the underside by a model plate 3 with the model 4 and on the top by a closure 5.
  • the end 5 is designed as a plate and with a nozzle opening 6 in shape provided a flat nozzle 7.
  • the plate 5 forms the lower end of a prechamber 8, which is connected to one or more pressure accumulators 10 via a large-sized nozzle 9.
  • a closure device 11 which in the exemplary embodiment shown is designed as a poppet valve 12, which closes the flat nozzle 7 and interacts with the top of the end plate 5.
  • the poppet valve 12 is equipped with a lifting drive 13 arranged outside the prechamber 8.
  • the model plate 3 forms the upper end of an exhaust air chamber 14, into which excess air from the molding space can penetrate through outflow openings 15 in the model plate 3 and can be discharged via an exhaust air connector 16.
  • outflow openings 18 are also provided in deep contours 17 of the model 4 and also open into the outflow chamber 14. If necessary, a vacuum pump can be connected to the exhaust port 16. However, it is also possible to provide further vacuum connections on the molding frame or molding box 1.
  • the prechamber 8 can be pivoted about a vertical axis lying outside the molding space, so that the cross section of the filling frame 2 is free. In this position, the molding sand can then be filled in in an appropriately dimensioned amount until it reaches, for example, the fill level indicated by 19.
  • the molding space is expediently dimensioned such that the free volume 20 above the molding sand surface 19 is as small as possible. Then the Antechamber 8 swung in and locked.
  • valve plate 12 is suddenly raised, so that at least some of the air contained in the compressed air reservoir 10 relaxes via the flat nozzle 7 into the molding space and thereby compresses the molding sand by a combination of dynamic pressure and jet pressure.
  • the cross section of the flat nozzle 7 and the valve plate 12 and its drive 13 are dimensioned such that the pressure build-up in the molding space takes place at greater than 100 bar / s. With appropriate dimensioning, this can be achieved with an absolute operating pressure of up to 8 bar, which is still below the usual compressed air network pressure. Due to the extremely short compression time, which is in the millisecond range, the energy required for compression is very low compared to other known methods.
  • the amount of air required for a mold box with the usual dimensions of 800 x 650 x 300 mm is approximately 1.3 kg or 1.5 Nm 3 per molding process.
  • especially the model contours achieve particularly high compression values, which decrease slightly towards the back of the mold, but are completely sufficient for the further process steps.
  • the level 19 of the molding sand drops to the area of the upper edge of the molding frame or molding box 1.
  • the top layer a few millimeters high, is - apparently due to fluidization effects - formed by loose molding sand that can either be stripped off or leveled out by a pressing process.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 essentially only in that two or more Laval nozzles 20 are provided as the nozzle opening 6, the openings of which end approximately flush with the underside of the upper end plate 5.
  • the laval nozzles 20 are in turn assigned a closure device 11 in the form of a poppet valve 22 which closes all existing laval nozzles at the same time.
  • a low-loss and vortex-free conversion of the pressure energy into kinetic energy is possible.
  • the compressed air jet diverges during expansion, so that the molding sand pressing is applied more uniformly.
  • the supersonic speed that can be achieved with a Laval nozzle is also manifested in an increased dynamic pressure when the air jet hits the surface of the molding sand, which leads to even better dimensional stability.
  • the axis of the nozzle openings is approximately perpendicular to the surface of the molding sand.
  • 3 shows an embodiment in which the upper end plate 5 of the molding space has a relatively large opening 23 to the prechamber 8.
  • the nozzle opening 6 is arranged in a side wall 24 of the prechamber 8 and is provided, for example, with a pivotable closure device 11. When the closure device 11 is opened, the compressed air from the reservoir 10 relaxes via the nozzle opening 6 first into the prechamber 8 and only then into the molding space. Even if the jet pressure is not involved in the compression process, satisfactory mold hardness can be achieved.
  • This embodiment facilitates the filling of the molding sand and - if necessary - the re-compacting in a single work station within the molding machine, since the pre-chamber 8 can be designed or moved in a simple manner so that the molding space is freely accessible.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the exhaust air chamber 14 carries a model 4, 4 'on the top and bottom on a mode plate 3, 3'.
  • the molding frame or molding box 1 and filling frame 2 can for the upper model 4 and the lower model 4 ' be identical.
  • the end plate 5,5 'of both mold spaces is designed in this embodiment so that it is guided on the inner walls of the filling frame 2, that is, it can dip into the mold space. For this purpose, it is provided with a lifting drive, not shown. If necessary, only one end plate 5 or 5 1 needs to be provided with such a drive.
  • the model plates 3, 3 ', the mold frames 1, 1' and the filling frame 2.2 ' can be moved together in relation to the other end plate in the longitudinal axis.
  • two Laval nozzles 20 are arranged in the upper end plate 5 and two Laval nozzles 20 'in the lower end plate 5' corresponding to the design according to FIG.
  • the upper Laval nozzles 20 are each assigned a closure device 11, and the lower Laval nozzles 20 'each have a closure device 11'. These are housed in the prechamber 8 or 8 '.
  • Each prechamber is in turn connected to at least one compressed air reservoir 10, 10 '.
  • the lower end plate 5 While the upper end plate 5 serves primarily for eelizing and / or re-compacting the molding sand, the lower end plate 5 'fulfills yet another task.
  • the molding sand 25 lying on it is raised until it encases or covers the contours of the model 4 'and the free surface of the model plate 3'. Only then does the expansion of the compressed air contained in the store 10 'take place after the closure device has been opened.
  • the molding sand is kept in a state of suspension and, at the same time, is prevented from entering the closure region of the valve when the closure devices 11 'are opened.
  • the molding machine shown in FIGS. 5 and 6 conventionally has a work table 36 which can be raised and lowered by means of a lifting piston 35.
  • a model plate carrier 32 with the model 33 sits on the work table 36.
  • the model plate carrier 32 is designed as a hollow box and can be connected to a vacuum.
  • the plate of the model plate carrier 32 carrying the model 33 is further provided with openings 41 through which air can be sucked out of the molding space.
  • a mold box 31 sits on the model plate carrier 32 and there is a filling attachment 34, which is also provided with a vacuum connection 42.
  • the molding space is finally closed at the top by a closure plate 38, 31 seals 40 being inserted between the latter and the filling attachment and between the latter and the molding box.
  • a spray device 45 for spraying liquids onto the molding material surface 46 is arranged on the closure plate 38. Furthermore, a free jet nozzle 44 which opens into the molding space and is connected to a compressed air source via a valve 43 is located on the closure plate 38.
  • the closure plate 38 with spray device 45 and free jet nozzle 44 sits together with a filling vessel 37 containing the molding material on a carriage which can be moved over the molding space, so that either the filling vessel or the closure plate 38 is placed on the filling attachment 34.
  • the device operates as follows:
  • the filling vessel 37 is located on the filling attachment 34.
  • the metered amount of molding material contained therein is dispensed by opening a flap or blind closure on the bottom of the filling vessel 37 into the molding space delimited by the model plate carrier 32, the molding box 31 and the filling attachment 34.
  • the carriage is moved so that the closure plate 38 with spray device 45 and nozzle 44 passes over the filling set 34.
  • the reciprocating piston 35 is actuated so that the entire molding space is raised and the closure plate 38 is pressed against fixed stops 39. In this position, the molding space is sealed, which is then evacuated via the connections 42 in the filling set 34 and in the model plate carrier 32. In this way, the pore air is sucked out of the molding material filling.
  • liquid is sprayed onto the molding material surface by means of the spray device 44 and the valve 43 is immediately opened so that the compressed air impinges on the molding material surface 46 in the form of a free jet and the kinetic energy the beam is converted into pressing force.
  • the free jet nozzle 44 has a double jacket, its inner wall being provided with openings, for example a perforation, while the outer wall has a vacuum connection 49.
  • the double jacket can be connected to the vacuum source provided for evacuating the molding space via this connection.
  • a press head 47 with a press plate 48 for compressing the molding material sits on the filling vessel 37 and the closure plate 38 with the nozzle 44 and the carriage, which is not shown in FIG. 6.
  • the mode of operation corresponds to that already described for FIG. 5.
  • the work table 36 is lowered, the closing plate 38 with the nozzle 44 is moved to the right and at the same time the press head 47 is retracted until it is above the lowered filling attachment 34.
  • the work table 35 is raised again, so that the press plate 48 comes into effect on the free molding surface 46.
  • the molding is carried out in the usual way.

Abstract

In the method of pneumatic compacting of molding sand in molds with a molding cavity closed and delimited by the model, the cavity is first filled with sand and set under pressure at a pressure gradient comprised between 100 and 1000 bar/s. The absolute pressure before and after exposure to the pressure is comprised between 0.8 and 8 bars, so that exposure to pressure is effected within milliseconds. It is thereby possible to obtain a high and uniform mold hardness with minimum construction means and with a reduced energy and air supply. Alternatively, the sand introduced in the molding cavity may be exposed to a vacuum comprised between 0.4 and 0.2 bar, and then the free surface of the sand may be subjected to a compressed air jet up to 15 bars. The jet has a supersonic speed. A device for implementing this method comprises a molding cavity (1), a jet opening (7) and a closure (11) for that opening.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum pneumatischen Verdichten des Formsandes von Gießereiformen, der in einem abgeschlossenen Formraum, dessen eine Begrenzung von einem von dem Formsand eingehül'l-ten Modell gebildet wird, eingeschlossen ist, sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.The invention relates to methods for the pneumatic compression of the molding sand of foundry molds, which is enclosed in a closed mold space, the boundary of which is formed by a model enveloped by the molding sand, and devices for carrying out these methods.

Bekannte pneumatische Verdichtungsverfahren arbeiten zumeist nach dem Schießprinzip. Hierbei wird in den leeren, abgeschlossenen Formraum eine dosierte Menge an Formsand in Form eines Pfropfens eingeschossen oder eingeblasen. Das Einschießen des Formsandes ist insbesondere bei den eigentlichen Formen üblich, während das Blasverfahren insbesondere bei Kernformen verwendet wird, die ihre Endhärte nicht direkt durch das Verdichtungsverfahren, sondern durch Zusatz entsprechender Bindemittel erhalten. Bei Formen hingegen sind solche Bindemittel insbesondere in höheren Anteilen wegen der Schwierigkeiten bei der Altsandaufbereitung unerwünscht, so daß hier die Verdichtung durch das Schießverfahren selbst und dem dabei zur Anwendung kommenden hohen Druck erzielt wird. Es ist weiterhin bekannt, das Einschießen des Formsandes in den Formraum nicht durch auf den Formsandpfropfen wirkende Druckluft, sondern dadurch zu erzeugen, daß der leere Formraum unter Vakuum gesetzt und anschließend zum Füllgefäß geöffnet wird, so daß der Formsand unter Wirkung des auf ihn lastenden Atmosphärendrucks in den Formraum eingeschossen wird. Daneben sind auch kombinierte Verfahren bekannt, bei denen vor und/oder während des Einschießens des Formsandes mit Überdruck der Formraum evakuiert wird, wobei das Vakuum jedoch in erster Linie dazu dient, die überschüssige Schießluft so schnell als möglich aus dem Formraum zu entfernen und damit der Bildung von Luftpolstern oder Lufteinschlüssen in dem Formsand vorzubeugen (z. B. DE-OS 27 27 297).Known pneumatic compression processes mostly work according to the shooting principle. Here, a metered amount of molding sand in the form of a plug is injected or blown into the empty, closed mold space. Injecting the molding sand is particularly common for the actual molds, while the blowing process is used in particular for core molds that do not obtain their final hardness directly through the compression process, but through the addition of appropriate binders. In the case of molds, however, such binders are particularly in Higher proportions undesirable because of the difficulties in processing old sand, so that here the compaction is achieved by the shooting process itself and the high pressure used. It is also known that the injection of the molding sand into the molding space is not produced by compressed air acting on the molding sand plug, but rather by placing the empty molding space under vacuum and then opening it to the filling vessel, so that the molding sand is exposed to the atmospheric pressure acting on it is shot into the mold space. In addition, combined processes are known in which the molding space is evacuated with excess pressure before and / or during the injection of the molding sand, but the vacuum primarily serves to remove the excess firing air from the molding space as quickly as possible and thus the formation of air olstern p or prevent air inclusions in the molding sand (eg. for example, DE-OS 27 27 297).

Schließlich ist es bekannt (DE-AS 28 44 464), den Formsand auf das Modell aufzuschießen und dadurch eine Vorverdichtung zu erreichen und anschließend auf die freie Formsand-Oberfläche Druckluftstöße bis zu 7 bar bei einer Zeitdauer von weniger als 1 Sekunde aufzugeben. Hierbei ist jedoch ein Nachverdichten der Form durch mechanisches Pressen erforderlich, wobei auch während des Preßvorgangs die Form evakuiert wird.Finally, it is known (DE-AS 28 44 464) to shoot the molding sand onto the model and thereby achieve a pre-compression and then to apply compressed air blasts of up to 7 bar to the free molding sand surface for a period of less than 1 second. Here, however, the mold has to be recompressed by mechanical pressing, the mold also being evacuated during the pressing process.

Der Energieaufwand und der Luftbedarf bei den bekannten Verfahren ist ganz erheblich, ohne daß es bisher gelungen ist, mit dieser rein pneumatischen Verdichtung, eine ausreichende Formhärte zu erreichen, Außerdem ist der apparative Aufwand in allen Fällen erheblich.The energy expenditure and the air requirement in the known methods is very considerable, without having succeeded in achieving sufficient mold hardness with this purely pneumatic compression. In addition, the expenditure on equipment is considerable in all cases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, pneumatische Verdichtungsverfahren zu schaffen, die bei geringstmöglichem Aufwand mit einem vergleichsweise geringen Energie- und Luftbedarf auskommen, wobei eine hohe und gleichmäßige Formhärte erreicht werden soll.The invention has for its object to provide pneumatic compression methods that manage with the least possible effort with a comparatively low energy and air requirements, with a high and uniform mold hardness is to be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einer ersten Variante dadurch gelöst, daß der mit dem Formsand gefüllte Formraum mit Luft bei einem Druckgradient von größer 100 bar/s bis zu 1000 bar/s beaufschlagt wird. Dabei beträgt mit Vorteil die Druckdifferenz vor und nach dem Füllen des Formraums zwischen 0,8 und 8 bar.This object is achieved according to the invention in a first variant in that the molding space filled with the molding sand is pressurized with air at a pressure gradient of greater than 100 bar / s up to 1000 bar / s. The pressure difference before and after filling the mold space is advantageously between 0.8 and 8 bar.

Gegenüber bekannten Verfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren den großen Vortei. daß der Formraum mit herkömmlichen einfachen Mitteln zunächst mit Formsand gefüllt wird und die Verdichtung ausschließlich durch die schlagartige Beaufschlagung des Formraums mit Luft erfolgt. Wichtig ist dabei, daß der Druckaufbau im Bereich von Millisekunden erfolgt, wobei der vorhandene Absolutdruck bis zu 8 bar jedoch konstruktiv ohne weiteres beherrscht werden kann. Die Praxis hat gezeigt, daß es nicht - wie an sich anzunehmen wäre - auf einen höchstmögiichen Absolutdruck, sondern aussch ließlich auf einen größtmöglichen Druckgradienten ankommt, d.h. der Überdruck muß in einer kürzestmöglichen Zeit zur Wirkung gebracht werden. In der Praxis läßt sich dies in einfachster Weise dadurch verwirklichen, daß der mit Formsand gefüllte, unter Normaldruck stehende Formraum schlagartig mit einem Druckluftspeicher verbunden wird.The method according to the invention has the great advantage over known methods. that the molding space is first filled with molding sand using conventional simple means and the compression takes place exclusively by the sudden application of air to the molding space. It is important that the pressure builds up in the range of milliseconds, whereby the existing absolute pressure of up to 8 bar can be easily mastered in terms of design. Practice has shown that it is not, as would be assumed, the highest possible absolute pressure, but only the greatest possible pressure gradient, i.e. the overpressure must be brought into effect in the shortest possible time. In practice, this can be achieved in the simplest way by suddenly connecting the molding space filled with molding sand, which is under normal pressure, to a compressed air reservoir.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Strömung der in den Formraum einströmenden Luft etwa senkrecht zur Formsand-Oberfläche gerichtet ist, auch wenn bei anderer Strömungsrichtung durchaus zufriedenstellende Ergebnisse erreicht werden können.It has proven to be advantageous if the flow of the air flowing into the molding space is directed approximately perpendicular to the surface of the molding sand, even if satisfactory results can be achieved with a different flow direction.

Eine zweite Variante zur Lösung der Erfindungsaufgabe geht aus von einem bekannten Verfahren zum Verdichten von Gießerei-Formstoff in einem evakuierbaren Formraum, in welchem der eingefüllte Formstoff unter Unterdruck gesetzt wird. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß auf die freie Formstoff-Oberfläche hochgespannte Druckluft bis zu 15 bar als Freistrahl zur Wirkung gebracht wird. Die kinetische Energie des Freistrahls wird bei Auftreffen auf die freie Formstoff-Oberfläche in eine auf den Formrücken wirkende Preßkraft umgesetzt, wobei die in den Formstoff eindringende Druckluft sich einerseits wegen des herrschenden Vakuums frei entspannen kann, andererseits die Preßwirkung durch Fluidisieren des Formstoffs unterstützt.A second variant for solving the object of the invention is based on a known method for compressing foundry molding material in an evacuable molding space, in which the filled molding material is placed under negative pressure. The solution according to the invention is that compressed air of up to 15 bar is applied as a free jet to the free surface of the molding material. The kinetic energy of the free jet is converted into a compressive force acting on the back of the molding when it hits the free molding material surface, the compressed air penetrating into the molding material being able to relax freely on the one hand because of the prevailing vacuum and on the other hand supporting the pressing action by fluidizing the molding material.

Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen, daß der Formraum zunächst mit dem Formstoff gefüllt, anschließend auf 0,4 bis 0,2 bar evakuiert und daraufhin der Druckluft-Freistrahl zur Wirkung gebracht wird. Mit t anderen Worten erfolgt also das Evakuieren und das Pressen mittels Druckluft-Freistrahl zeitlich aufeinander. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Vakuum während des Freistrahl-Pressens und damit ein hohes Druckgefälle zwischen Formrücken und Formfläche aufrecht erhalten wird, Damit wird insbesondere der Gefahr begegnet, daß beim Eindringen der Druckluft in die Formstoff-Schüttung Druckblasen entstehen.It is preferably carried out in such a way that the molding space is first filled with the molding material, then evacuated to 0.4 to 0.2 bar and then the compressed air free jet is brought into effect. In other words, the evacuation and pressing by means of a compressed air jet take place at different times. It is advantageous if the vacuum is maintained during the free jet pressing and thus a high pressure drop between the back of the mold and the molding surface. This particularly counteracts the risk that pressure bubbles occur when the compressed air penetrates into the molding material.

Bei geringerer Anforderung an die Formfestigkeit kann das Verfahren auch so ablaufen, daß der Formraum auf 0,4 bis 0,2 bar evakuiert, anschließend mit dem Formstoff gefüllt und der Druckluft-Freistrahl auf die freie Oberfläche des Formstoffs zur Wirkung gebracht wird. Der Formstoff wird also in den evakuierten Formraum aufgrund des Druckgefälles beschleunigt und beim Auftreffen auf das Modell vorverdichtet und während des Einfallens des Formsandes oder nach Beendigung des Füllvorgangs der D.ruckluft-Freistrahl zur Wirkung gebracht.If there is less requirement for the dimensional stability, the process can also be carried out in such a way that the mold space is evacuated to 0.4 to 0.2 bar, then filled with the molding material and the compressed air free jet is brought into effect on the free surface of the molding material. The molding material is thus accelerated into the evacuated molding space due to the pressure gradient and pre-compressed when it hits the model and the compressed air free jet is activated when the molding sand falls in or after the filling process has ended.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung weist der Druckluft-Freistrahl Überschallgeschwindigkeit auf, da oberhalb dieser kritischen Geschwindigkeit eine optimale Energieumsetzung möglich ist.In a preferred embodiment of the invention, the compressed air free jet has supersonic speed, since an optimal energy conversion is possible above this critical speed.

Um den Staudruck an der freien Formstoff-Oberfläche, dessen Höhe für die Energieumsetzung maßgeblich ist, zu erhöhen, ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die freie Oberfläche des Formstoffs vor dem Aufbringen des Druckluft-Freistrahl mit einer den Strömungswiderstand der oberflächennahen Schicht erhöhenden Substanz bedeckt wird. Damit ist eine weitere Erhöhung der Preßwirkung möglich.In order to increase the dynamic pressure on the free molding material surface, the height of which is decisive for the energy conversion, it is provided according to a further exemplary embodiment that the free surface of the molding material before the application of the compressed air free jet with a substance which increases the flow resistance of the layer near the surface is covered. This allows a further increase in the pressing effect.

Als Substanz kommen Flüssigkeiten wie Wasser, Wasser-Bindemittelgemische oder Kunststofflösungen, aber auch Feinstäube in Frage, die die Formstoffaufbereitung nicht stören.Liquids such as water, water-binder mixtures or plastic solutions, but also fine dusts, which do not interfere with the processing of the molding material, can be considered as substances.

Eine konstruktive Lösung der ersten Verfahrensvariante geht aus von einer Vorrichtung mit einem den Formsand aufnehmenden Formraum, der von einem Modell, einem dieses umgebenden Formrahmen und einem Formraum-Abschluß an der dem Modell gegenüberliegenden Seite gebildet ist. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Formraum mit wenigstens einer außerhalb der Oberfläche des Formsandes ausmündenden Düsenöffnung und einer dieser zugeordneten Verschlußeinrichtung versehen ist, die beim Öffnen einen Druckaufbau von schneller 100 bar/s im Formraum gestattet. Dieser Druckgradient läßt sich durch entsprechende Dimensionierung der Ðäsenöffnung(en) und der Verschlußeinrichtung sowie dessen Antriebs erreichen.A constructive solution of the first method variant is based on a device with a molding space that receives the molding sand, which is formed by a model, a molding frame surrounding it and a molding space end on the side opposite the model. Such a device is characterized according to the invention in that the molding space is provided with at least one nozzle opening opening outside the surface of the molding sand and a closure device assigned to it, which allows a pressure build-up of faster than 100 bar / s in the molding space when opened. This pressure gradient can be achieved by appropriate dimensioning of the eye opening (s) and the closure device and its drive.

Um den erwünschten Druckgradient erzeugen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Formraum in dem vom Formsand freien Bereich über die Düsenöffnung mit einem Druckspeicher zu verbinden.In order to be able to generate the desired pressure gradient, it has proven to be expedient to connect the molding space to a pressure accumulator in the area free of the molding sand via the nozzle opening.

Dabei können selbstverständlich auch zwei oder mehr Düsenöffnungen vorhanden sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Achse jeder Düsenöffnung etwa senkrecht zur Formsand-Oberfläche angeordnet ist.Of course, two or more nozzle openings can also be present, it being advantageous if the axis of each nozzle opening is arranged approximately perpendicular to the surface of the molding sand.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Düsenöffnung als Lavaldüse ausgebildet, so daß eine verlustarme Freistrahlströmung gewährleistet ist, die im Überschallbereich liegen kann und aufgrund geringer Wirbelbildung dazu führt, daß sich ein annähernd ebener Formrücken ausbildet.According to a preferred embodiment, the nozzle opening is designed as a Laval nozzle, so that a low-loss free jet flow is ensured, which can lie in the supersonic area and, due to the low eddy formation, leads to the formation of an approximately flat back of the mold.

Bei größeren Formen wird der gleiche Effekt dann erreicht, wenn jede Lavaldüse so angeordnet und ausgebildet ist, daß die von diesen erzeugten Freistrahlen etwa auf die gesamte Formsand-Oberfläche auftreffen.. Dabei ist ferner eine optimale Umsetzung der Strömungsenergie in Verdichtungsarbeit über den gesamten Formquerschnitt gewährleistet.In the case of larger molds, the same effect is achieved if each Laval nozzle is arranged and designed so that the free jets generated by it hit approximately the entire surface of the molding sand. This also ensures optimal conversion of the flow energy into compression work over the entire mold cross-section .

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Formraum im Bereich des Modells mit Abströmöffnungen für die Luft, die gegebenenfalls zugleich an Vakuum angeschlossen sind, versehen ist. Dadurch wird insbesondere bei zu hohem Absolutdruck bzw. zu großer Luftmenge sichergestellt., daß diese die Verdichtung nicht behindert und abströmen kann.It has proven to be advantageous if the mold space in the region of the model is provided with outflow openings for the air, which are optionally also connected to a vacuum. This ensures, especially when the absolute pressure or the amount of air is too high, that it does not impede the compression and can flow away.

Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn im Grund von besonders tiefen Modellkonturen Abströmöffnungen vorgesehen sind. Damit ist gewährleistet, daß auch im Bereich solcher tiefen Modellkonturen eine hohe und gleichbleibende Formhärte erzielt wird.It can also be advantageous if outflow openings are provided in the base of particularly deep model contours. This ensures that a high and constant form hardness is achieved even in the area of such deep model contours.

Weitere Ausführungsformen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 21 bis 31 gekennzeichnet.Further embodiments of this device are characterized in claims 21 to 31.

Eine vorrichtungstechnische Lösung der zweiten Verfahrensvariante geht aus von einer bekannten Vorrichtung mit einem Modellplattenträger, einem aufgesetzten Formkasten, einem darüber befindlichen Füllaufsatz und einer Verschlußplatte, die zusammen den Formraum bilden, und mit einem den Formstoff enthaltenden Füllgefäß. Eine solche bekannte Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch ein oder mehr in den Formraum ausmündende, an eine Druckluftquelle angeschlossene Freistrahldüse(n). Der Mündungsquerschnitt der Freistrahldüse(n) und die Höhe ihrer Anordnung oberhalb der freien Formstoff-Oberfläche müssen so beschaffen sein, daß der Freistrahl auf der gesamten Formstoff-Oberfläche zur Wirkung kommt. Um bei einer solchen Freistrahldüse im Mündungsquerschnitt Schallgeschwindigkeit zu erreichen, muß sie nach den Regeln der Strömungstechnik einen Öffnungswinkel von 10 bis maximal 14° besitzen.A device-technical solution of the second method variant is based on a known device with a model plate carrier, an attached molding box, a filling attachment located above and a closure plate, which together form the molding space, and with a filling vessel containing the molding material. Such a known device is characterized according to the invention by one or more free jet nozzle (s) opening into the molding space and connected to a compressed air source. The cross-section of the mouth of the free jet nozzle (s) and the height of their arrangement above the free molding material surface must be such that the free jet is effective on the entire molding material surface. In order to achieve the speed of sound with such a free jet nozzle in the mouth cross section, it must have an opening angle of 10 to a maximum of 14 ° according to the rules of flow technology.

Den kritischen Öffnungswinkel wird man ab einer bestimmten Formkastenabmessung nur noch mit sehr großen Düsenlängen erreichen können. Um die Düse bei größeren Formkasten nicht unvertretbar lang werden zu lassen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Wandung der Freistrahldüse Öffnungen aufweist, die an Vakuum anschließbar sind. Mit dieser Maßnahme kann der Öffnungswinkel der Freistrahldüse vergrößert werden. Üblicherweise werden sich dann bereits an der Wandung Wirbel ablösen, die das Erreichen kritischer Geschwindigkeiten verhindern. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch werden diese Wirbel abgesaugt, so daß sich trotz größerem Öffnungswinkel im Mündungsquerschnitt mindestens Schallgeschwindigkeit erreichen läßt. Aufgrund des größeren Öffnungsquerschnittes ist dann weiterhin sichergestellt, daß der Freistrahl auf die gesamte freie Formstoff-Oberfläche auftrifft.From a certain mold box size, the critical opening angle can only be achieved with very long nozzle lengths. In order to prevent the nozzle from becoming unreasonably long in the case of larger mold boxes, it is provided according to a further feature of the invention that the wall of the free jet nozzle has openings which can be connected to a vacuum. With this measure, the opening angle of the free jet nozzle can be increased. Usually vortices will then already come off on the wall, preventing critical speeds from being reached. With the measure according to the invention, however, these vortices are suctioned off, so that at least the speed of sound can be achieved despite the larger opening angle in the mouth cross section. Because of the larger opening cross section, it is then ensured that the free jet strikes the entire free molding material surface.

Bei einem Ausführungsbeispiel für das vorstehend genannte erfindungsgemäße Merkmal weist die Freistrahldüse eine doppelte Wandung auf, und ist der von den Wandungen gebildete Raum mit einem Vakuumanschluß versehen. Hierbei kann der Vakuumanschluß zur gleichen Vakuumquelle führen, an den auch der Formraum angeschlossen ist.In one exemplary embodiment of the feature according to the invention mentioned above, the free jet nozzle has a double wall and the space formed by the walls is provided with a vacuum connection. Here, the vacuum connection can lead to the same vacuum source to which the mold space is also connected.

Wie bereits angedeutet, kann es vorteilhaft sein, den Strömungswiderstand der oberflächennahen Schicht des Formstoffs durch Aufsprühen einer Flüssigkeit zu erhöhen. In vorrichtungstechnischer Hinsicht gelingt dies dadurch, daß im oberen Bereich des Formraums eine Einrichtung zum Aufsprüchen der Flüssigkeit auf die freie Formstoff-Oberfläche angeordnet ist.As already indicated, it can be advantageous to increase the flow resistance of the layer of the molding material near the surface by spraying on a liquid. In terms of device technology, this is achieved in that a device for spraying the liquid onto the free molding material surface is arranged in the upper region of the molding space.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und die zu ihrer Durchführung vorgeschlagenen Vorrichtungen eignen sich zur Endverdichtung, wobei nachfolgend ein statisches Pressen und/oder Abstreifen des Formsandes zur Egalisierung des Formrückens vorgesehen sein kann. Ebenso kann das Verfahren zum Nachverdichten von beliebig vorverdichteten Formen, sei es durch Schießen, Blasen od. dgl., dienen. Das Verfahren bietet weiterhin den Vorteil, daß die Verdichtung richtungsunabhängig erfolgen kann, d.h. sowohl von oben als auch von unten, aber auch in horizontaler Lage des Modells. Ebenso ist es möglich, doppelseitige Modelle gleichzeitig von oben und unten zu verdichten.The methods according to the invention and the devices proposed for their implementation are suitable for final compaction, in which case static molding and / or stripping of the molding sand can be provided to equalize the back of the mold. The method can also be used for the post-compression of any pre-compressed shapes, be it by shooting, blowing or the like. The method also has the advantage that the compression can take place independently of the direction, i.e. both from above and from below, but also in the horizontal position of the model. It is also possible to compress double-sided models from above and below at the same time.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung gezeigter Ausführungsbeispiele der Vorrichtung beschrieben. In der Zeichnung zeigen jeweils im schematischen Längsschnitt:

  • Figur 1 Ein erstes Ausführungsbeispiel mit Flachdüse für - - einseitige Modelle;
  • Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit Lavaldüsen für einseitige Modelle;
  • Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit seitlicher Düsenöffnung ;
  • Figur 4 ein Ausführungsbeispiel für doppelseitige Modelle;
  • Figur 5 eine schematische Ansicht einer nach der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Varfahrens arbeitenden Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform und
  • Figur 6 eine der Figur 1 entsprechende schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform dieser Vorrichtung.
The invention is described below with reference to some exemplary embodiments of the device shown in the drawing. The drawings each show a schematic longitudinal section:
  • Figure 1 A first embodiment with flat nozzle for - - one-sided models;
  • Figure 2 shows a second embodiment with Laval nozzles for one-sided models;
  • Figure 3 shows a third embodiment with a lateral nozzle opening;
  • Figure 4 shows an embodiment for double-sided models;
  • Figure 5 is a schematic view of a device according to the second variant of the Varfahr invention in a first embodiment and
  • Figure 6 is a schematic view corresponding to Figure 1 of a second embodiment of this device.

Die Darstellungen in den Figuren 1 bis 4 zeigen nur einen schematischen Ausschnitt aus im übrigen herkömmlichen Formmaschinen, die mit Einrichtungen zum Füllen der Formräume, zur Positionierung (Einfahren, Schwenken, Heben und Arretieren) von Modellplatte und Formrahmen und zum Abdichten der Formräume versehen sind. Diese Einrichtungen sind der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt.The illustrations in FIGS. 1 to 4 only show a schematic section of conventional molding machines which are provided with devices for filling the mold spaces, for positioning (retracting, pivoting, lifting and locking) the model plate and mold frame and for sealing the mold spaces. For the sake of clarity, these facilities are not shown.

Der Formraum wird seitlich von einem Formrahmen oder Formkasten 1, einem aufgesetzten Füllrahmen 2, unterseitig von einer Modelplatte 3 mit dem Modell 4 und oberseitig von einem Abschluß 5 gebildet. Der Abschluß 5 ist als Platte gestaltet und mit einer Düsenöffnung 6 in Form einer Flachdüse 7 versehen. Zugleich bildet die Platte 5 den unteren Abschluß einer Vorkammer 8, die über einen großdimensionierten Stutzen 9 mit ein oder mehr Druckspeichern 10 in Verbindung steht.The molding space is formed laterally by a molding frame or molding box 1, an attached filling frame 2, on the underside by a model plate 3 with the model 4 and on the top by a closure 5. The end 5 is designed as a plate and with a nozzle opening 6 in shape provided a flat nozzle 7. At the same time, the plate 5 forms the lower end of a prechamber 8, which is connected to one or more pressure accumulators 10 via a large-sized nozzle 9.

In der Vorkammer 8 sitzt eine Verschlußeinrichtung 11, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Tellerventil 12 ausgebildet ist, das die Flachdüse 7 verschließt und mit der Oberseite der Abschlußplatte 5 zusammenwirkt. Das Tellerventil 12 ist mit einem außerhalb der Vorkammer 8 angeordneten Hubantrieb 13 ausgerüstet.In the pre-chamber 8 there is a closure device 11, which in the exemplary embodiment shown is designed as a poppet valve 12, which closes the flat nozzle 7 and interacts with the top of the end plate 5. The poppet valve 12 is equipped with a lifting drive 13 arranged outside the prechamber 8.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen bildet die Modellplatte 3 den oberen Abschluß einer Abluftkammer 14, in die überschüssige Luft aus dem Formraum über Abströmöffnungen 15 in der Modellplatte 3 eindringen und über einen Abluftstutzen 16 abgeführt werden kann. Ferner sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in tiefen Konturen 17 des Modells 4 gleichfalls Abströmöffnungen 18 vorgesehen, die auch in die Ablauftkammer 14 münden. Gegebenenfalls kann an den Abluftstutzen 16 eine Vakuumpumpe angeschlossen sein. Ebenso ist es aber auch möglich, weitere Vakuumanschlüsse an dem Formrahmen bzw. Formkasten 1 vorzusehen.In the exemplary embodiments shown, the model plate 3 forms the upper end of an exhaust air chamber 14, into which excess air from the molding space can penetrate through outflow openings 15 in the model plate 3 and can be discharged via an exhaust air connector 16. Furthermore, in the exemplary embodiment according to FIG. 1, outflow openings 18 are also provided in deep contours 17 of the model 4 and also open into the outflow chamber 14. If necessary, a vacuum pump can be connected to the exhaust port 16. However, it is also possible to provide further vacuum connections on the molding frame or molding box 1.

Sofern das Füllen von Formrahmen 1 und Füllrahmen 2 nicht außerhalb der Maschine geschieht, ist die Vorkammer 8 um eine außerhalb des Formraums liegende senkrechte Aohse schwenkbar, so daß der Querschnitt des Füllrahmens 2 frei ist. In dieser St ellung kann dann der Formsand in entsprechend dimensionierter Menge eingefüllt werden, bis er beispielsweise die mit 19 angedeutete Füllhöhe erreicht. Zweckmäßigerweise wird der Formraum so dimensioniert, daß das freie Volumen 20 oberhalb der Formsand-Oberfläche 19 so gering als möglich ist. Anschließend wird die Vorkammer 8 eingeschwenkt und verriegelt. Danach wird der Ventilteller 12 schlagartig angehoben, so daß sich zumindest ein Teil der im Druckluftspeicher 10 enthaltenden Luft über die Flachdüse 7 in den Formraum entspannt und dabei den Formsand durch Kombination von Staudruck und Strahldruck verdichtet. Der Querschnitt der Flachdüse 7 und des Ventiltellers 12 sowie dessen Antrieb 13 sind so dimensioniert, daß der Druckaufbau im Formraum mit größer 100 bar/s erfolgt. Dies läßt sich bei entsprechender Dimensionierung mit einem absoluten Betriebsdruck bis zu 8 bar, der also noch unter dem üblichen Druckluft-Netzdruck liegt, erreichen. Aufgrund der extrem kurzen Verdichtungszeit, die im Millisekunden-Bereich liegt, ist die für die Verdichtung erforderliche Energie im Vergleich zu anderen bekannten Verfahren sehr gering. Beispielsweise beträgt die erforderl iche Luftmenge für einen Formkasten üblicher Abmessung von 800 x 650 x 300 mm ca. 1,3 kg bzw. 1,5 Nm 3 pro Formvorgang. Es werden vor allem an den Model Ikonturen, wie stets erwünscht, besonders hohe Verdichtungswerte erreicht, die zum Formrücken hin leicht abnehmen, für die weiteren Verfahrensschritte aber völlig ausreichend sind.If the filling of the molding frame 1 and the filling frame 2 does not take place outside the machine, the prechamber 8 can be pivoted about a vertical axis lying outside the molding space, so that the cross section of the filling frame 2 is free. In this position, the molding sand can then be filled in in an appropriately dimensioned amount until it reaches, for example, the fill level indicated by 19. The molding space is expediently dimensioned such that the free volume 20 above the molding sand surface 19 is as small as possible. Then the Antechamber 8 swung in and locked. Thereafter, the valve plate 12 is suddenly raised, so that at least some of the air contained in the compressed air reservoir 10 relaxes via the flat nozzle 7 into the molding space and thereby compresses the molding sand by a combination of dynamic pressure and jet pressure. The cross section of the flat nozzle 7 and the valve plate 12 and its drive 13 are dimensioned such that the pressure build-up in the molding space takes place at greater than 100 bar / s. With appropriate dimensioning, this can be achieved with an absolute operating pressure of up to 8 bar, which is still below the usual compressed air network pressure. Due to the extremely short compression time, which is in the millisecond range, the energy required for compression is very low compared to other known methods. For example, the amount of air required for a mold box with the usual dimensions of 800 x 650 x 300 mm is approximately 1.3 kg or 1.5 Nm 3 per molding process. As always desired, especially the model contours achieve particularly high compression values, which decrease slightly towards the back of the mold, but are completely sufficient for the further process steps.

Nach dem Verdichten sinkt das Niveau 19 des Formsandes bis in den Bereich der Oberkante des Formrahmens bzw. Formkastens 1 ab. Die oberste Schicht von wenigen Millimeter Höhe ist - offenbar aufgrund von Fluidisierungseffekten - von lockerem Formsand gebildet, der entweder abgestreift oder durch einen Preßvorgang egalisiert werden kann.After compaction, the level 19 of the molding sand drops to the area of the upper edge of the molding frame or molding box 1. The top layer, a few millimeters high, is - apparently due to fluidization effects - formed by loose molding sand that can either be stripped off or leveled out by a pressing process.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 weicht von dem gemäß Figur 1 im wesentlichen nur dadurch ab, daß als Düsenöffnung 6 zwei oder mehr Lavaldüsen 20 vorgesehen sind, deren Mündungen etwa bündig mit der Unterseite der oberen Abschlußplatte 5 enden. Den Einströmoffnungen 21The exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 essentially only in that two or more Laval nozzles 20 are provided as the nozzle opening 6, the openings of which end approximately flush with the underside of the upper end plate 5. The inflow openings 21

der Lavaldüsen 20 ist wiederum eine Verschlußeinrichtung 11 in Form eines Tellerventils 22 zugeordnet, das alle vorhandenen Lavaldüsen gleichzeitig verschließt. Mit diesen Lavaldüsen ist eine verlustarme und wirbelfreie Umsetzung der Druckenergie in kinetische Energie möglich. Im übrigen divergiert der Druckluftstrahl bei der Entspannung, so daß der Formsandrücken gleichmäßiger beaufschlagt wird. Die mit einer Lavaldüse erreichbare Überschallgeschwindigkeit äußert sich ferner beim Auftreffen des Luftstrahls auf die Formsandoberfläche in einem erhöhten Staudruck aus, der zu noch besseren Formfestigkeiten führt.the laval nozzles 20 are in turn assigned a closure device 11 in the form of a poppet valve 22 which closes all existing laval nozzles at the same time. With these Laval nozzles, a low-loss and vortex-free conversion of the pressure energy into kinetic energy is possible. In addition, the compressed air jet diverges during expansion, so that the molding sand pressing is applied more uniformly. The supersonic speed that can be achieved with a Laval nozzle is also manifested in an increased dynamic pressure when the air jet hits the surface of the molding sand, which leads to even better dimensional stability.

Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen liegt die Achse der Düsenöffnungen etwa senkrecht zur Formsandoberfläche. Hiervon abweichend zeigt Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei der die obere Abschlußplatte 5 des Formraums eine relativ große Öffnung 23 zur Vorkammer 8 aufweist. Die Düsenöffnung 6 ist in einer Seitenwand 24 der Vorkammer 8 angeordnet und beispielsweise mit einer schwenkbaren Verschlußeinrichtung 11 versehen. Beim Öffnen der Verschlußeinrichtung 11 entspannt sich die Druckluft aus dem Speicher 10 über die Düsenöffnung 6 zunächst in die Vorkammer 8 und erst dann in den Formraum. Auch wenn hier der Strahldruck bei der Verdichtung nicht mitwirkt, lassen sich gleichwohl befriedigende Formhärten erreichen. Dieses Ausführungsbeispiel erleichtert das Einfüllen des Formsandes und - sofern notwendig - das Nachverdichten in einer einzigen Arbeitsstation innerhalb der Formmaschine, da die Vorkammer 8 in einfacher Weise so gestaltet bzw. beweglich angeordnet sein kann, daß der Formraum frei zugänglich ist.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the axis of the nozzle openings is approximately perpendicular to the surface of the molding sand. 3 shows an embodiment in which the upper end plate 5 of the molding space has a relatively large opening 23 to the prechamber 8. The nozzle opening 6 is arranged in a side wall 24 of the prechamber 8 and is provided, for example, with a pivotable closure device 11. When the closure device 11 is opened, the compressed air from the reservoir 10 relaxes via the nozzle opening 6 first into the prechamber 8 and only then into the molding space. Even if the jet pressure is not involved in the compression process, satisfactory mold hardness can be achieved. This embodiment facilitates the filling of the molding sand and - if necessary - the re-compacting in a single work station within the molding machine, since the pre-chamber 8 can be designed or moved in a simple manner so that the molding space is freely accessible.

Figur 4 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel , bei dem die Abluftkammer 14 oberseitig und unterseitig auf je einer Mode.llplatte 3,3' ein Modell 4,4' trägt. Die Formrahmen bzw. Formkasten 1 und Füllrahmen 2 können für das obere Modell 4 und das untere Modell 4' identisch ausgebildet sein. Die Abschlußplatte 5,5' beider Formräume ist bei diesem Ausführungsbeispiel so gestaltet, daß sie an den Innenwandungen des Füllrahmens 2 geführt, also in den Formraum eintauchen kann. Sie ist zu diesem Zweck mit einem nicht gezeigten Hubantrieb versehen. Gegebenenfalls braucht auch nur eine Abschlußplatte 5 oder 51 mit einem solchen Antrieb versehen sein. In diesem Fall sind dann die Modellplatten 3,3', die Formrahmen 1, 1' und die Fül I rahmen 2,2' zusammen gegenüber der anderen Abschlußplatte in der Längsachse verschiebbar.Finally, FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which the exhaust air chamber 14 carries a model 4, 4 'on the top and bottom on a mode plate 3, 3'. The molding frame or molding box 1 and filling frame 2 can for the upper model 4 and the lower model 4 ' be identical. The end plate 5,5 'of both mold spaces is designed in this embodiment so that it is guided on the inner walls of the filling frame 2, that is, it can dip into the mold space. For this purpose, it is provided with a lifting drive, not shown. If necessary, only one end plate 5 or 5 1 needs to be provided with such a drive. In this case, the model plates 3, 3 ', the mold frames 1, 1' and the filling frame 2.2 'can be moved together in relation to the other end plate in the longitudinal axis.

In der oberen Abschlußplatte 5 sind wiederum zwei Lavaldüsen 20 und in der unteren Abschlußplatte 5' zwei Lavaldüsen 20' entsprechend der Ausbildung gemäß Figur 2 angeordnet. Den oberen Lavaldüsen 20 ist wiederum je eine Verschlußeinrichtung 11, den unteren Lavaldüsen 20' je eine Verschlußeinrichtung 11' zugeordnet. Diese sind in der Vorkammer 8 bzw. 8' untergebracht. Jede Vorkammer wiederum ist an wenigstens einem Druckluftspeicher 10, 10' angeschlossen.In turn, two Laval nozzles 20 are arranged in the upper end plate 5 and two Laval nozzles 20 'in the lower end plate 5' corresponding to the design according to FIG. The upper Laval nozzles 20 are each assigned a closure device 11, and the lower Laval nozzles 20 'each have a closure device 11'. These are housed in the prechamber 8 or 8 '. Each prechamber is in turn connected to at least one compressed air reservoir 10, 10 '.

Während die obere Abschlußplatte 5 in erster Linie zum Eaalisieren und/ oder Nachverdichten des Formsandes dient, erfüllt die untere Abschlußplatte 5' noch eine weitere Aufgabe. Durch Einfahren in den Formraum wird nämlich der auf ihr liegende Formsand 25 soweit angehoben, bis er die Konturen des Modells 4' und die freie Oberfläche der Modellplatte 3' einhüllt bzw. bedeckt. Erst danach erfolgt die Entspannung der im Speicher 10' enthaltenen Druckluft nach Öffnen der Verschlußeinrichtung.While the upper end plate 5 serves primarily for eelizing and / or re-compacting the molding sand, the lower end plate 5 'fulfills yet another task. By driving into the molding space, the molding sand 25 lying on it is raised until it encases or covers the contours of the model 4 'and the free surface of the model plate 3'. Only then does the expansion of the compressed air contained in the store 10 'take place after the closure device has been opened.

Um die Druckluftentspannung möglichst effektiv zu ermöglichen, sind die unteren Lavaldüsen 20' weiterhin über seitliche Bohrungen 26 mit einem Druckluftanschluß 27 verbunden, über den Druckluft zum Fluidisieren des Formsandes vor allem innerhalb der Lavaldüsen 201 zugeführt wird. Dadurch wird der Formsand in einem Schwebezustand gehalten und zugleich verhindert, daß er beim Öffnen der Verschlußeinrichtungen 11' in den Verschlußbereich des Ventils gelangt.In order to enable the compressed air to be released as effectively as possible, the lower Laval nozzles 20 'are also connected via lateral bores 26 to a compressed air connection 27, via which compressed air for fluidizing the molding sand is fed, especially within the Laval nozzles 20 1 becomes. As a result, the molding sand is kept in a state of suspension and, at the same time, is prevented from entering the closure region of the valve when the closure devices 11 'are opened.

Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Formmaschine weist in herkömmlicher Weise einen Arbeitstisch 36 auf, der mittels eines Hubkolbens 35 heb- und senkbar ist. Auf dem Arbeitstisch 36 sitzt ein Modellplattenträger 32 mit dem Modell 33. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Modellplattenträger 32 als Hohlkasten ausgebildet und an Vakuum anschließbar. Die das Modell 33 tragende Platte des Modellplattenträgers 32 ist ferner mit Öffnungen 41 versehen, durch die Luft aus dem Formraum abgesaugt werden kann.The molding machine shown in FIGS. 5 and 6 conventionally has a work table 36 which can be raised and lowered by means of a lifting piston 35. A model plate carrier 32 with the model 33 sits on the work table 36. In the exemplary embodiment shown, the model plate carrier 32 is designed as a hollow box and can be connected to a vacuum. The plate of the model plate carrier 32 carrying the model 33 is further provided with openings 41 through which air can be sucked out of the molding space.

Auf dem Modellplattenträger 32 sitzt ein Formkasten 31 und darauf ein Füllaufsatz 34, der gleichfalls mit einem Vakuumanschluß 42 versehen ist. Der Formraum wird oben schließlich durch eine Verschlußplatte 38 abgeschlossen, wobei zwischen dieser und dem Füllaufsatz sowie zwischen diesem und dem Formkasten 31 Dichtungen 40 eingelegt sind.A mold box 31 sits on the model plate carrier 32 and there is a filling attachment 34, which is also provided with a vacuum connection 42. The molding space is finally closed at the top by a closure plate 38, 31 seals 40 being inserted between the latter and the filling attachment and between the latter and the molding box.

An der Verschlußplatte 38 ist eine Sprüheinrichtung 45 zum Aufsprühen von Flüssigkeiten auf die Formstoff-Oberfläche 46 angeordnet. Ferner sitzt an der Verschlußplatte 38 eine in den Formraum mündende Freistrahldüse 44, die über ein Ventil 43 an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.A spray device 45 for spraying liquids onto the molding material surface 46 is arranged on the closure plate 38. Furthermore, a free jet nozzle 44 which opens into the molding space and is connected to a compressed air source via a valve 43 is located on the closure plate 38.

Die Verschlußplatte 38 mit Sprüheinrichtung 45 und Frei strahldüse 44 sitzt zusammen mit einem den Formstoff enthaltenden Füllgefäß 37 auf einem Wagen, der über dem Formraum verfahrbar ist, so daß wahlweise das Füllgefäß oder die Verschlußplatte 38 auf den Füllaufsatz 34 aufgesetzt wird.The closure plate 38 with spray device 45 and free jet nozzle 44 sits together with a filling vessel 37 containing the molding material on a carriage which can be moved over the molding space, so that either the filling vessel or the closure plate 38 is placed on the filling attachment 34.

D ie Betriebsweise der Vorrichtung ist folgende:The device operates as follows:

Zunächst befindet sich das Füllgefäß 37 auf dem Füllaufsatz 34. Die darin enthaltene dosierte Menge an Formstoff wird durch Öffnen eines Klappen- oder Jalousieverschlusses am Boden des Füllgefäßes 37 in den vom Modellplattenträger 32, den Formkasten 31 und dem Füllaufsatz 34 begrenzten Formraum abgegeben. Danach wird der Wagen verfahren, so daß die Verschlußplatte 38 mit Sprüheinrichtung 45 und Düse 44 über den Fül lauf satz 34 gelangt. Anschl ießend wird der Hubkolben 35 betätigt, so daß der gesamte Formraum angehoben und die Verschlußplatte 38 gegen feste Anschläge 39 gedrückt wird. In dieser Lage ist der Formraum dicht abgeschlossen, der dann über die Anschlüsse 42 im Füllauf satz 34 und im Modellplattenträger 32 evakuiert wird. Auf diese Weise wird die Porenluft aus der Formstoff-Füllung gesaugt. Bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks von 0,4 bis 0,2 bar wird auf die Formstoff-Oberfläche mittels der Sprüheinrichtung 44 Flüssigkeit aufgesprüht und sofort das Ventil 43 geöffnet, so daß die Druckluft in Form eines Freistrahls auf die Formstoffoberfläche 46 aufprallt und die kinetische Energie des Strahls in Preßkraft umgesetzt wird.First, the filling vessel 37 is located on the filling attachment 34. The metered amount of molding material contained therein is dispensed by opening a flap or blind closure on the bottom of the filling vessel 37 into the molding space delimited by the model plate carrier 32, the molding box 31 and the filling attachment 34. Then the carriage is moved so that the closure plate 38 with spray device 45 and nozzle 44 passes over the filling set 34. Subsequently, the reciprocating piston 35 is actuated so that the entire molding space is raised and the closure plate 38 is pressed against fixed stops 39. In this position, the molding space is sealed, which is then evacuated via the connections 42 in the filling set 34 and in the model plate carrier 32. In this way, the pore air is sucked out of the molding material filling. When the desired negative pressure of 0.4 to 0.2 bar is reached, liquid is sprayed onto the molding material surface by means of the spray device 44 and the valve 43 is immediately opened so that the compressed air impinges on the molding material surface 46 in the form of a free jet and the kinetic energy the beam is converted into pressing force.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind gleiche Anlagentei le mit gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 bezeichnet. Insoweit erübrigt sich eine nochmalige Beschreibung. Abweichend von Fig. 5 weist die Freistrahldüse 44 einen Doppelmantel auf, wobei ihre innere Wandung mit Öffnungen, z.B. einer Perforation versehen ist, während die äußere Wandung einen Vakuumanschluß 49 besitzt. Über diesen Anschluß kann der Doppetmantel an die zum Evakuieren des Formraums vorgesehene Unterdruckquelle angeschlossen sein. Durch Anlegen von Unterdruck kann der Öffnungswinkel der Freistrahldüse 44 über den Grenzwert von 140 erhöht werden, da die sich bildenden Wirbel abgesaugt werden.In the embodiment according to FIG. 6, the same system parts are designated with the same reference numerals as in the embodiment according to FIG. 5. In this respect, a repeated description is unnecessary. 5, the free jet nozzle 44 has a double jacket, its inner wall being provided with openings, for example a perforation, while the outer wall has a vacuum connection 49. The double jacket can be connected to the vacuum source provided for evacuating the molding space via this connection. By applying negative pressure, the opening angle of the free jet nozzle 44 can be increased above the limit of 14 0 , since the vortices that are formed are sucked off.

In weiterer Abweichung von der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sitzt auf dem das Füllgefäß 37 und die Verschlußplatte 38 mit der Düse 44 und die - in Fig. 6 nicht gezeigte - Sprüheinrichtung führenden Wagen ein Preßkopf 47 mit einer Preßplatte 48 zum Nachverdichten des Formstoffs. D ie Funktionsweise entspr icht dabei der zu Fig. 5 bereits geschilderten. Nach Verdichten mittels des Drucbuft-Freistrahls wird der Arbeitstisch 36 abgesenkt, die Verschlußplatte 38 mit Düse 44 nach rechts verfahren und zugleich der Preßkopf 47 eingefahren, bis er sich oberhalb des abgesenkten Füllaufsatzes 34 befindet. Dann wird der Arbeitstisch 35 wieder hochgefahren, so daß die Preßplatte 48 auf der freien Formstoff-Oberfläche 46 zur Wirkung kommt. Nach dem Nachpressen erfolgt das Ausformen in üblicher Weise.In a further deviation from the embodiment according to FIG. 5, a press head 47 with a press plate 48 for compressing the molding material sits on the filling vessel 37 and the closure plate 38 with the nozzle 44 and the carriage, which is not shown in FIG. 6. The mode of operation corresponds to that already described for FIG. 5. After compaction by means of the free air jet, the work table 36 is lowered, the closing plate 38 with the nozzle 44 is moved to the right and at the same time the press head 47 is retracted until it is above the lowered filling attachment 34. Then the work table 35 is raised again, so that the press plate 48 comes into effect on the free molding surface 46. After re-pressing, the molding is carried out in the usual way.

Claims (38)

1. Verfahren zum pneumatischen Verdichten von Gießereiformstoff, der in einem abgeschlossenen Formraum, dessen eine Begrenzung von einem von dem Formsand eingehüllten Modell gebildet wird, eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Formsand gefüllte Formraum mit Luft bei einem Druckgradient von größer 100 bar/s beaufschlagt wird.1. A method for the pneumatic compression of foundry molding material which is enclosed in a closed mold space, the boundary of which is formed by a model encased by the molding sand, characterized in that the molding space filled with molding sand is filled with air at a pressure gradient of greater than 100 bar / s is applied. 2. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgradient bis zu 1000 bar/s beträgt.2. The method, in particular according to claim 1, characterized in that the pressure gradient is up to 1000 bar / s. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz vor und nach dem Füllen des Formraums zwischen 0,8 und 8 bar liegt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure difference before and after filling the mold space is between 0.8 and 8 bar. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Formsand gefüllte Formraum bis ca. 0,2 bar evakuiert und anschließend schlagartig mit Druckluft beaufschlagt wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the molding space filled with molding sand is evacuated to about 0.2 bar and then suddenly pressurized with compressed air. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Formsand gefüllte, unter Normaldruck stehende Formraum schlagartig mit einem Druckluftspeicher verbunden wird.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the molding space filled with molding sand, which is under normal pressure, is suddenly connected to a compressed air reservoir. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung der in den Formraum einströmenden Luft, in beliebigem Winkel, vorzugsweise senkrecht zur Formsand-Oberfläche gerichtet ist.6. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the flow of the air flowing into the mold space is directed at any angle, preferably perpendicular to the molding sand surface. 7. Verfahren zum Verdichten von Gießereiformstoff in einem evakuierbaren Formraum, in welchem der eingefüllte Formstoff unter Unterdruck gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die freie Formstoff-Oberfläche hochgespannte Druckluft bis zu 15 bar als Freistrahl zur Wirkung gebracht wird.7. A method for compressing foundry molding material in an evacuable molding space, in which the filled molding material is placed under negative pressure, characterized in that compressed air of up to 15 bar is applied to the free molding material surface as a free jet. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum zunächst mit dem Formstoff gefüllt, anschließend auf 0,4 bis 0,2 bar evakuiert und daraufhin der Druckluft-Freistrahl zur Wirkung gebracht wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the molding space is first filled with the molding material, then evacuated to 0.4 to 0.2 bar and then the free air jet is brought into effect. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum auf 0,4 bis 02, bar evakuiert, anschließend mit dem Formstoff gefüllt und der Druckluft-Freistrahl auf die freie Oberfläche des Formstoffs zur Wirkung gebracht wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the mold space is evacuated to 0.4 to 02, bar, then filled with the molding material and the compressed air jet is brought into effect on the free surface of the molding material. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluft-Freistrahl Überschallgeschwindigkeit aufweist.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the compressed air free jet has supersonic speed. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Oberfläche des Formstoffs vor dem Aufbringen des Druckluft-Freistrahls mit einer den Strömungswiderstand der oberflächennahen Schicht erhöhenden Substanz bedeckt wird.11. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the free surface of the molding material is covered with a substance increasing the flow resistance of the near-surface layer before the application of the compressed air free jet. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff mechanisch nachgepreßt wird.12. The method according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the molding material is pressed mechanically. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem den Formsand aufnehmenden Formraum, der von einem Modell, einem dieses umgebenden Formrahmen und einem Formraum-Abschluß an der dem Modell gegenüberliegenden Seite gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum (1, 2, 3, 5) mit wenigstens einer außerhalb der Oberfläche (19) des Formsandes ausmündenden Düsenöffnung (6) und einer dieser zugeordneten Verschlußeinrichtung (11) versehen ist, die beim Öffnen einen Druckaufbau von größer 100 bar/s im Formraum gestattet.13. An apparatus for performing the method according to one of claims 1 to 6, with a molding space receiving the molding sand, which is formed by a model, a mold frame surrounding it and a molding space closure on the side opposite the model, characterized in that Molding space (1, 2, 3, 5) is provided with at least one nozzle opening (6) opening outside the surface (19) of the molding sand and a closure device (11) assigned to it, which, when opened, builds up a pressure of greater than 100 bar / s in the molding space allowed. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung (6) an dem Formraum-Abschluß (5) angeordnet ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the nozzle opening (6) on the mold space closure (5) is arranged. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum (1,2,3,5) in dem vom Formsand freien Bereich (19) über die Düsenöffnung (6) mit einem Druckspeicher (10) verbunden ist.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the molding space (1,2,3,5) in the area free of molding sand (19) via the nozzle opening (6) with a pressure accumulator (10) is connected. 16.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse jeder Düsenöffnung (6) in beliebiger, vorzugsweise senkrechter Richtung zur Formsand-Oberfläche (19) angeordnet ist.16 .. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the axis of each nozzle opening (6) is arranged in any, preferably perpendicular direction to the molding sand surface (19). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düsenöffnung (6) als Lavaldüse (20) ausgebildet ist.17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that each nozzle opening (6) is designed as a Laval nozzle (20). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lavaldüse (20) so angeordnet und ausgebildet ist, daß die von diesen erzeugten Freistrahlen etwa auf die gesamte freie Formsand-Oberfläche (19) auftreffen.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that each Laval nozzle (20) is arranged and designed such that the free jets generated by it hit approximately on the entire free sand surface (19). 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum (1, 2, 3, 5) im Bereich des Modells(4) mit Abströmöffnungen (15) für die Luft versehen ist.19. Device according to one of claims 13 to 18, characterized in that the molding space (1, 2, 3, 5) in the region of the model (4) is provided with outflow openings (15) for the air. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Grund besonders tiefer Konturen des Modells (4) Abströmöffnungen (18) vorgesehen sind.20. The apparatus according to claim 19, characterized in that outflow openings (18) are also provided in the base of particularly deep contours of the model (4). 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum (1, 2, 3, 5) gegebenenfalls über die Abströmöffnungen (15, 18) mit einem Vakuumanschluß (16) versehen ist.21. Device according to one of claims 13 to 20, characterized in that the molding space (1, 2, 3, 5) is optionally provided with a vacuum connection (16) via the outflow openings (15, 18). 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum-Abschluß (5) als die Düsenöffnung (6) ` aufweisende Platte ausgebildet ist.22. Device according to one of claims 13 to 21, characterized in that the mold space termination (5) is designed as the plate having the nozzle opening (6). 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung (6) als Flachdüse (7) großen Querschnittes und die Verschlußeinrichtung (11) als mit der Platte zusammenwirkendes großflächiges Tellerventil (12) ausgebildet ist.23. The device according to claim 22, characterized in that the nozzle opening (6) is designed as a flat nozzle (7) of large cross-section and the closure device (11) as a large-area poppet valve (12) cooperating with the plate. 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17, 18 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß in die Platte (5) wenigstens eine Lavaldüse (20) eingesetzt und die Verschlußeinrichtung (11) als Tellerventil (12) ausgebildet ist, das mit der Einströmöffnung (21) der Lavaldüse (20) zusammenwirkt.24. Device according to one of claims 17, 18 and 22, characterized in that at least one Laval nozzle (20) is used in the plate (5) and the closure device (11) is designed as a poppet valve (12) which with the inflow opening (21st ) of the Laval nozzle (20) interacts. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Lavaldüsen (20) an der Platte (5) in gleicher Höhe angeordnet sind und die Verschlußeinrichtung (11) aus einem einzigen, mit den Einströmöffnungen (21) aller Lavaldüsen (20) zusammenwirkenden Tellerventil (12) gebildet ist.25. The device according to claim 24, characterized in that two or more Laval nozzles (20) on the plate (5) are arranged at the same height and the closure device (11) from a single, with the inflow openings (21) of all Laval nozzles (20) cooperating poppet valve (12) is formed. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Formraum (1, 2, 3, 5) und dem Druckluftspeicher (10) eine Vorkammer (8) angeordnet ist, in der zumindest die bewegten Teile der Verschlußeinrichtung (11) untergebracht sind.26. Device according to one of claims 13 to 25, characterized in that between the molding space (1, 2, 3, 5) and the compressed air reservoir (10) a prechamber (8) is arranged in which at least the moving parts of the closure device ( 11) are housed. 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16 und 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Formraum (1, 2, 3, 5) und dem Druckluftspeicher (10) eine Vorkammer (8) angeordnet und die Düsenöffnung (6) mit der Verschlußeinrichtung (11) an einer seitlichen Begrenzungswand (24) der Vorkammer (8) angeordnet ist.27. The device according to one of claims 13 to 16 and 19 to 21, characterized in that between the molding space (1, 2, 3, 5) and the compressed air reservoir (10) a prechamber (8) is arranged and the nozzle opening (6) with the closure device (11) is arranged on a lateral boundary wall (24) of the prechamber (8). 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (8) um eine außerhalb des Formraums (1, 2, 3, 5) liegende senkrechte Achse schwenkbar bzw. versetzbar ist.28. Device according to one of claims 13 to 27, characterized in that the prechamber (8) is pivotable or displaceable about a vertical axis lying outside the molding space (1, 2, 3, 5). 29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (8) eine Formsand-Füllöffnung aufweist, die druckdicht verschließbar ist.29. The device according to claim 27, characterized in that the prechamber (8) has a molding sand filling opening which can be closed in a pressure-tight manner. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die den Abschluß des Formraums (1, 2, 3, 5) bildende Platte (5, 5') an den Innenwandungen des Formraums (1,2) druckdicht geführt und mit einem Hubantrieb versehen ist.30. Device according to one of claims 13 to 29, characterized in that the end of the molding space (1, 2, 3, 5) forming plate (5, 5 ') on the inner walls of the molding space (1,2) and pressure-tight is provided with a linear actuator. 31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 30 mit einem doppelseitigen Modell und je einem einer Modellseite zugeordneten unteren und oberen Formraum, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem unteren Formraum (1', 2', 3', 5') zugeordneten Düsenöffnungen (20') mit einem Druckluftanschluß (27) zum Fluidisieren des Formsandes (25) versehen sind.31. Device according to one of claims 13 to 30 with a double-sided model and one lower and upper mold space assigned to one model side, characterized in that at least the nozzle openings (1 ', 2', 3 ', 5') assigned to the lower mold space (1 ', 2', 3 ', 5') 20 ') are provided with a compressed air connection (27) for fluidizing the molding sand (25). 32. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 12 mit einem Modellplattenträger, einem aufgesetzten Formkasten, einem darüber befindlichen Füllaufsatz und einer Verschlußplatte, die zusammen den Formraum bilden, und mit einem den Formstoff enthaltenden Füllgefäß, gekennzeichnet durch ein oder mehr in den Formraum (31, 32, 34) ausmündende, an eine Druckluftquelle angeschlossene Freistrahldüsen (44).32. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 7 to 12 with a model plate carrier, an attached molding box, an overlying filling attachment and a closure plate, which together form the molding space, and with a filling vessel containing the molding material, characterized by one or more in the free space nozzles (44) opening out of the molding space (31, 32, 34) and connected to a compressed air source. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Freistrahldüse (44) Öffnungen aufweist, die an Vakuum (49) anschließbar sind.33. Apparatus according to claim 32, characterized in that the wall of the free jet nozzle (44) has openings which can be connected to a vacuum (49). 34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Freistrahldüse (44) eine doppelte Wandung aufweist und der von den Wandungen gebildete Raum mit einem Vakuumanschluß (49) versehen ist.34. Apparatus according to claim 33, characterized in that the free jet nozzle (44) has a double wall and the space formed by the walls is provided with a vacuum connection (49). 35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Formraums (31,32,34) eine Einrichtung (45) zum Aufsprü hen von Flüssigkeit auf die freie Formstoff-Oberfläche (46) angeordnet ist.35. Device according to one of claims 32 to 34 for performing the method according to claim 11, characterized in that in the upper region of the molding space (31,32,34) means (45) for spraying liquid onto the free molding material surface (46) is arranged. 36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Freistrahldüse (44) und die Sprüheinrichtung (45) an der Verschlußplatte (38) angeordnet sind.36. Device according to one of claims 32 to 35, characterized in that the free jet nozzle (44) and the spray device (45) are arranged on the closure plate (38). 37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußplatte (38)mit Freistrahldüse (44) und Sprüheinrichtung (45) und das Formstoff-Füllgefäß (34) auf einem den Füllaufsatz (34)überfahrenden Wagen oder Karussell angeordnet sind.37. Device according to one of claims 32 to 36, characterized in that the closure plate (38) with free jet nozzle (44) and spray device (45) and the molding material filling vessel (34) are arranged on a trolley or carousel running over the filling attachment (34) are. 38. Vorrichtung nach Anspruch 37 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wagen oder Karussell weiterhin eine Preßplatte (48) angeordnet ist.38. Apparatus according to claim 37 for performing the method according to claim 12, characterized in that a press plate (48) is further arranged on the car or carousel.
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