EP0128336A1 - Device for compacting foundry sand - Google Patents

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EP0128336A1
EP0128336A1 EP84105049A EP84105049A EP0128336A1 EP 0128336 A1 EP0128336 A1 EP 0128336A1 EP 84105049 A EP84105049 A EP 84105049A EP 84105049 A EP84105049 A EP 84105049A EP 0128336 A1 EP0128336 A1 EP 0128336A1
Authority
EP
European Patent Office
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model
gas
molding sand
molding
layer
Prior art date
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Granted
Application number
EP84105049A
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German (de)
French (fr)
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EP0128336B1 (en
Inventor
Norbert Ing.-Grad. Damm
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Badische Maschinenfabrik GmbH
BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
Original Assignee
Badische Maschinenfabrik GmbH
BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Badische Maschinenfabrik GmbH, BMD Badische Maschinenfabrik Durlach GmbH filed Critical Badische Maschinenfabrik GmbH
Publication of EP0128336A1 publication Critical patent/EP0128336A1/en
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Publication of EP0128336B1 publication Critical patent/EP0128336B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for compacting foundry molding sand by the sudden action of gas pressure on the molding sand poured over a model plate with a model, a gas-permeable layer being arranged directly above the surface of the undensified molding sand, on which the gas pressure is brought into effect .
  • a gas pressure molding process has already been investigated, in which the molding sand is poured into the molding space consisting of molding box and filling frame and closed off below by the model plate with the model, a gas-permeable layer in the form of an additional mass is placed on the free molding sand surface and
  • the additional mass Since the additional mass is placed loosely, it follows the lowering movement of the molding sand surface due to the compression of the molding sand. In the additional mass, the gas pressure is converted into kinetic energy, which is transferred to the molding sand surface. At the same time, however - due to the gas permeability of the additional mass - there is an exchange of momentum between the gas and the molding sand surface. Furthermore, the gas penetrates the molding sand and leads to a fluidization effect. In connection with the impact energy generated by the gas pressure, this is responsible for the compression of the molding sand.
  • the invention has for its object to develop the device mentioned in such a way that with a largely uniform course of the mold hardness in horizontal cross-sectional planes of the mold cracks within the mold are avoided.
  • the layer has a gas permeability adapted to the height of the molding sand to be compacted in such a way that it is lower in the region of high and / or plateau-like model contours than in the model-free region of the model plate.
  • the present invention achieves the same goal in that the gas permeability of the layer to the height course of the model above the model plate is adjusted, ie the gas pressure in the area a high compression stroke (lowering of the molding sand surface) is more effective than in the area of small compression strokes (large and extended model heights).
  • the gas permeability of the layer to the height course of the model above the model plate is adjusted, ie the gas pressure in the area a high compression stroke (lowering of the molding sand surface) is more effective than in the area of small compression strokes (large and extended model heights).
  • more gas also penetrates into the molding sand at those points, thus leading to greater fluidization than in the latter areas. Practical investigations have shown that the indicated crack formation is reliably avoided.
  • the reason for this may be that the compression achieved by the gas pressure through the exchange of impulses between the sand particles and the fluidization effect takes place for all partial molding sand volumes at the same speed or in the same time span, so that neighboring molding sand volumes carry out the compression stroke at the same time and neither vertical Relative movements between this molding sand volume, still horizontal pressure compensation movements occur due to a premature compression in certain parts of the mold.
  • the effect shown can be further increased in that zones of different gas permeability of the layer are delimited from one another in the vertical direction by partition walls immersed in the molding sand.
  • These bulkheads separate mold sand volumes that are vertically adjacent to one another at least over part of the filling height, corresponding to the extent of the gas permeability of the layer, so that the influences on the gas pressure wave that are predetermined by the different gas permeability are also maintained at a distance in the depth of the mold. As a result, especially "short circuit" flows between adjacent sand volumes are avoided.
  • These bulkheads can extend, for example, into the area of the model contour. This means that they not only separate these mold sand volumes from each other in the loosely heaped state, but also protrude into the finally compacted area of the mold.
  • the gas-permeable layer is partly fixed in place, partly loosely placed on the surface of the molding sand and can be moved with it. As far as the layer can be moved, it forms an additional mass accelerated by gas pressure, the kinetic energy of which is transferred to the molding sand and leads to an additional compaction effect.
  • the procedure is preferably such that the layer is stationary in the area above the model, ie where the lower gas permeability is provided, and in the area above the free model plate, in which the larger compression stroke is to be carried out.
  • the entire gas-permeable layer can also be placed on the surface of the molding sand and be movable with it, whereby it is then preferably provided that the mass coverage of the layer in the area of high and / or plateau-like model contours is less than in the model-free area of the model plate.
  • the layer is preferably designed to be flexible so that it can follow a different compression stroke.
  • a filling frame is placed on the molding box in the gas pressure molding process which, together with the molding box, picks up the loosely poured molding sand.
  • the stationary part of the gas-permeable layer is attached to the filling frame, so that it can always remain on the filling frame and does not interfere with lowering movements of the molding box with the finished mold.
  • the bulkheads are attached both to the fixed part of the gas-permeable layer and to the molding box and extend into the molding box. In this way, the bulkhead walls do not interfere with the mold box movements.
  • the gas-permeable layer is formed from one or more perforated sheets with a free hole cross section adapted to the desired gas permeability.
  • FIG. 1 shows a model plate 1 with a model 2, which closes a molding box 3 on the underside.
  • a filling frame 4 is placed on the molding box 3 and forms the molding space together with the molding box.
  • a pressurized gas pre-chamber 5 is arranged above this molding space and is closed at the top by a plate 6.
  • the line 8 of a compressed gas store 7 opens into the antechamber 5, into which a valve, not shown, with a large opening cross section is arranged.
  • the devices required for manipulating the molding box 3 and the filling frame 4 and for filling the molding sand can be of a conventional type and are therefore not shown in detail in the drawing.
  • the gas pressure required for compression can either be taken from a compressed gas store, as shown in the drawing, or else can be generated by the explosion of a fuel gas mixture.
  • a gas-permeable layer 10 is arranged above the free surface of the molding sand filling 11 in the molding box 3 and filling frame 4, which layer has two regions of different gas permeability in this exemplary embodiment, namely an outer edge region 12 of high gas permeability and a central region 13 of lower gas permeability.
  • This middle area is located approximately above the model 2, in particular the high and plateau-like areas of the model contour, while the area 12 of greater gas permeability is located approximately above the areas of the model plate 1 free of the model 2.
  • the gas-permeable layer is formed in two parts, one part 14 making the zone 12 more gas permeable, the other part 15 making the zone 13 smaller Forms gas permeability.
  • the gas permeability in zone 13 is at most 10% of the free cross section of the filling frame in this area.
  • the part 15 with the zone 13 of lower gas permeability is fixed in this embodiment, for example by means of ribs 16 attached to the filling frame 4, while the other part 14 is loosely placed on the molding sand surface below the ribs 16.
  • the parts 14 and 15 of different gas permeability can each be formed from perforated plates, wherein the perforated plate of the part 15 forming the zone 13 with lower gas permeability can be supported by a grate 17.
  • zones 12, 13 of different gas permeability are separated from one another to the depth of the molding sand filling by bulkheads 18, which are fastened to the filling frame, specifically via the ribs 16 together with the stationary part 15 of the gas-permeable layer, and for example to the level of the molding box 3
  • the bulkhead walls 19 can be continued with fastening ribs 20 in the upper part of the molding box 3 in analogy to conventional box shears.
  • the bulkheads 19 end at the required distance above the highest model contour.
  • an inverted arrangement of the parts 14 and 15 can also be provided, for example when it comes to the production of bathtub lower parts in which the walls are located in the edge region of the molding box 3.
  • Zones 12, 13 can advantageously be arranged vertically up to the model area in the case of large-volume bale models.
  • the division of the zones of different gas permeability can be adapted to the conditions specified by the model.

Landscapes

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

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Verdichten von Gießereiformsand durch schlagartige Einwirkung von Gasdruck auf den in einem Formkasten über einer Modellplatte mit Modell aufgeschütteten Formsand ist zur Erlangung einer gleichmäßigen Formhärte in jeder Horizontalebene und/oder zur Vermeidung von Scherrissen in der Form zwischen benachbarten Formsandvolumina oberhalb der unverdichteten Formsand-Oberfläche eine Schicht (10) angeordnet, die eine an die Höhe des zu verdichtenden Formsandes (11) angepaßte Gasdurchlässigkeit aufweist derart, daß diese Gasdurchlässigkeit im Bereich (13) hoher und/oder plateauartiger Modellkonturen geringer ist als im modellfreien Bereich (12) der Modellplatte.In a device for compacting foundry molding sand by the sudden action of gas pressure on the molding sand heaped up in a molding box above a model plate with a model, it is necessary to achieve a uniform mold hardness in each horizontal plane and / or to avoid shear cracks in the mold between adjacent molding sand volumes above the undensified molding sand - Surface arranged a layer (10) which has a gas permeability adapted to the height of the molding sand (11) to be compacted in such a way that this gas permeability is lower in the region (13) of high and / or plateau-like model contours than in the model-free region (12) Model plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Gießereiformsand durch schlagartige Einwirkung von Gasdruck auf den in einem Form kasten über einer Modellplatte mit Model aufgeschütteten Formsand, wobei unmittelbar oberhalb der Oberfläche des unverdichteten Formsandes eine gasdurchlässige Schicht angeordnet ist, auf die der Gasdruck zur Wirkung gebracht wird.The invention relates to a device for compacting foundry molding sand by the sudden action of gas pressure on the molding sand poured over a model plate with a model, a gas-permeable layer being arranged directly above the surface of the undensified molding sand, on which the gas pressure is brought into effect .

Es ist bereits ein Gasdruck-Formverfahren untersucht worden, bei dem der Formsand in den aus Formkasten und Füllrahmen bestehenden, unten durch die Modellplatte mit dem Modell abgeschlossenen Formraum eingefüllt, auf die freie Formsand-Oberfläche eine gasdurchlässige Schicht in Form einer Zusatzmasse aufgelegt undA gas pressure molding process has already been investigated, in which the molding sand is poured into the molding space consisting of molding box and filling frame and closed off below by the model plate with the model, a gas-permeable layer in the form of an additional mass is placed on the free molding sand surface and

anschließend auf die Zusatzmasse gespeichertes Druckgas schlagartig entspannt wird. Da die Zusatzmasse lose aufgelegt ist, folgt sie der Absenkbewegung der Formsand-Oberfläche aufgrund der Verdichtung des Formsandes. In der Zusatzmasse wird der Gasdruck in kinetische Energie umgesetzt, die sich auf die Formsand-Oberfläche überträgt. Zugleich tritt aber auch - aufgrund der Gasdurchlässigkeit der Zusatzmasse - ein Impulsaustausch zwischen dem Gas und der Formsand-Oberfläche statt. Ferner dringt das Gas in den Formsand ein und führt zu einem Fluidisierungseffekt. Dieser ist in der Verbindung mit der durch den Gasdruck erzeugten Aufpra I lenergie für die Verdichtung des Formsandes verantwortlich. Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die Zusatzmasse in Einzelmassen zu zerlegen und diese an die gegebene Modellkontur anzupassen derart, daß die Masse über hohen Modellkonturen kleiner ist als über tiefen Konturen. Hiermit wollte man insbesondere erreichen, daß die Dichte bzw. Formhärte in horizontalen Ebenen etwa gleiche Werte annimmt. Praktische Versuche jedoch haben gezeigt, daß sich dieses Ziel nur schwer erreichen läßt. Es hat sich insbesondere gezeigt, daß bei Modellen, deren Kontur große Höhenunterschiede oder aber plateauartige Flächen aufweist, zwar eine befriedigende Formhärte erreicht wird, jedoch Risse auftreten, die im wesentlichen von oben nach unten verlaufen. Hieraus könnte auf Scherkräfte geschlossen werden, die im wesentlichen in vertikaler Richtung wirksam sind.pressure gas stored on the additional mass is then suddenly released. Since the additional mass is placed loosely, it follows the lowering movement of the molding sand surface due to the compression of the molding sand. In the additional mass, the gas pressure is converted into kinetic energy, which is transferred to the molding sand surface. At the same time, however - due to the gas permeability of the additional mass - there is an exchange of momentum between the gas and the molding sand surface. Furthermore, the gas penetrates the molding sand and leads to a fluidization effect. In connection with the impact energy generated by the gas pressure, this is responsible for the compression of the molding sand. It has also been proposed to split the additional mass into individual masses and adapt them to the given model contour in such a way that the mass is smaller over high model contours than over deep contours. In particular, this was intended to ensure that the density or shape hardness in horizontal planes assumed approximately the same values. However, practical tests have shown that this goal is difficult to achieve. It has been shown, in particular, that a satisfactory shape hardness is achieved in models whose contours have large differences in height or plateau-like surfaces, but cracks occur which essentially run from top to bottom. This could be used to infer shear forces that are essentially effective in the vertical direction.

Andere bekannte Vorschläge gehen dahin, entweder oberhalb des Formkastens mit der Sandfüllung eine Verteilerplate mit düsenartigen Bohrungen anzuordnen, die gegebenenfalls unterschiedlichen Querschnitt aufweisen (US-PS 3 170 202), oder aber bestimmte Oberflächenpartien, z.B. oberhalb des Modells, durch einen topfartigen Behälter abzudecken (DE-CS 29 49 340), dessen Wände in den Formsand eingreifen und dessen geschlossener Boden mit Abstand oberhalb der Formsand-Oberfläche ortsfest angeordnet ist. Beide bekannten Vorrichtungen führen zu keinem befriedigenden Verdichtungsergebnis. Im ersten Fall entstehen auf der Formsandoberfläche entsprechend der Düsenanordnung eine Vielzahl von Kratern, während im zweiten Fall der unterhalb des Bodens liegende Formsand praktisch unverdichtet bleibt, während sich der allein auf den außerhalb des Behälters liegenden Bereich der Formsand-Oberfläche wirkende Gasdruck auch dort kraterartige Vertiefungen hinterläßt. Hiermit wird also das genannte Problem nicht behoben, es treten im Gegenteil zusätzliche Nachteile aufgrund der Kraterbildung ein.Other known proposals are either to arrange a distributor plate with nozzle-like bores above the molding box with the sand filling, which may have a different cross section (US Pat. No. 3,170,202), or to cover certain surface areas, for example above the model, with a pot-like container ( DE-CS 29 49 340), whose walls in the Intervene in molding sand and the closed bottom of which is fixed in place at a distance above the molding sand surface. Both known devices do not lead to a satisfactory compression result. In the first case, a large number of craters are formed on the molding sand surface in accordance with the arrangement of the nozzles, while in the second case the molding sand lying below the bottom remains practically undensified, while the gas pressure acting solely on the area of the molding sand surface outside the container also has crater-like depressions there leaves behind. This does not solve the problem mentioned, on the contrary there are additional disadvantages due to crater formation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei einem weitgehend gleichmäßigen Verlauf der Formhärte in horizontalen Querschnittsebenen der Form Rißbildungen innerhalb der Form vermieden werden.The invention has for its object to develop the device mentioned in such a way that with a largely uniform course of the mold hardness in horizontal cross-sectional planes of the mold cracks within the mold are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Schicht eine der Höhe des zu verdichtenden Formsandes angepaßte Gasdurchlässigkeit derart aufweist, daß diese im Bereich hoher und/oder plateauartiger Modelkonturen geringer ist als im modellfreien Bereich der Modellplatte.This object is achieved in that the layer has a gas permeability adapted to the height of the molding sand to be compacted in such a way that it is lower in the region of high and / or plateau-like model contours than in the model-free region of the model plate.

Während mit dem eingangs beschriebenen Verfahren gezeigt worden ist, daß sich der Verlauf der Formhärte durch eine an die Modellkontur angepaßte Massenbelegung an der Zusatzmasse beeinflussen läßt, wird durch vorliegende Erfindung das gleiche Ziel dadurch erreicht, daß die Gasdurchlässigkeit der Schicht an den Höhenverlauf des Modells oberhalb der Modellplatte angepaßt wird, d.h. der Gasdruck im Bereich eines hohen Verdichtungshubs (Absenkung der Formsand-Oberfläche) stärker zur Wirkung gebracht wird als im Bereich kleinen Verdichtungshubs (große und ausgedehnte Modell höhen). Im übrigen dringt an jenen Stellen auch mehr Gas in den Formsand ein, führt also zu einer stärkeren Fluidisierung als in den letztgenannten Bereichen. Praktische Untersuchungen haben ergeben, daß hiermit die angedeutete Rißbildung sicher vermieden wird. Die Ursache dürfte darin liegen, daß die aus dem Gasdruck durch Impulsaustausch zwischen den Sandpartiketn sowie durch den Fluidisierungseffekt erreichte Verdichtung für alle partielle Formsandvolumen mit gleicher Geschwindigkeit bzw. in einer gleichen Zeitspanne erfolgt, so daß benachbarte Formsandvotumina zur gleichen Zeit den Verdichtungshub ausführen und weder vertikale Relativbewegungen zwischen diesem Formsandvolumina, noch horizontale Druckausgleichsbewegungen aufgrund einer voreilenden Verdichtung in bestimmten Formpartien auftreten.While it has been shown with the method described at the outset that the course of the mold hardness can be influenced by a mass assignment on the additional mass which is adapted to the model contour, the present invention achieves the same goal in that the gas permeability of the layer to the height course of the model above the model plate is adjusted, ie the gas pressure in the area a high compression stroke (lowering of the molding sand surface) is more effective than in the area of small compression strokes (large and extended model heights). In addition, more gas also penetrates into the molding sand at those points, thus leading to greater fluidization than in the latter areas. Practical investigations have shown that the indicated crack formation is reliably avoided. The reason for this may be that the compression achieved by the gas pressure through the exchange of impulses between the sand particles and the fluidization effect takes place for all partial molding sand volumes at the same speed or in the same time span, so that neighboring molding sand volumes carry out the compression stroke at the same time and neither vertical Relative movements between this molding sand volume, still horizontal pressure compensation movements occur due to a premature compression in certain parts of the mold.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die dargestellte Wirkung noch dadurch gesteigert werden, daß Zonen unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit der Schicht durch in den Formsand eintauchende Schottwände auch in vertikaler Richtung gegeneinander abgegrenzt sind.According to a preferred embodiment of the invention, the effect shown can be further increased in that zones of different gas permeability of the layer are delimited from one another in the vertical direction by partition walls immersed in the molding sand.

Diese Schottwände trennen also zumindest über einen Teil der Füllhöhe vertikal nebeneinander liegende Formsandvolumina entsprechend dem Ausmaß der Gasdurchlässigkeit der Schicht gegeneinander ab, so daß die durch die unterschiedliche Gasdurchlässigkeit vorgegebenen Einflüsse auf die Gasdruckwelle auch in der Tiefe der Form distanziert aufrechterhalten werden. Dadurch werden vor allem "Kurzschluß"-Strömungen zwischen benachbartem Sandvolumina vermieden. Diese Schottwände können beispielsweise bis in den Bereich der Modellkontur hineinreichen. Dies bedeutet, daß sie nicht nur diese Formsandvolumina im lose aufgeschütteten Zustand voneinander trennen, sondern auch bis in den abschließend verdichteten Bereich der Form hineinragen.These bulkheads separate mold sand volumes that are vertically adjacent to one another at least over part of the filling height, corresponding to the extent of the gas permeability of the layer, so that the influences on the gas pressure wave that are predetermined by the different gas permeability are also maintained at a distance in the depth of the mold. As a result, especially "short circuit" flows between adjacent sand volumes are avoided. These bulkheads can extend, for example, into the area of the model contour. This means that they not only separate these mold sand volumes from each other in the loosely heaped state, but also protrude into the finally compacted area of the mold.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die gasdurchlässige Schicht teilweise ortsfest angebracht, teilweise lose auf die Oberfläche des Formsandes aufgelegt und mit diesem mitbewegbar. Soweit die Schicht mitbewegbar ist, bildet sie eine vom Gasdruck beschleunigte Zusatzmasse, deren kinetische Energie auf den Formsand übertragen wird und zu einem zusätzl ichen Verdichtungseffekt führt. Dabei wird vorzugsweise so vorgegangen, daß die Schicht in dem oberhalb des Modells liegenden Bereich, wo also die geringere Gasdurchlässigkeit vorgesehen ist, ortsfest, in dem oberhalb der freien Modellplatte liegenden Bereich, in welchem also der größere Verdichtungshub durchzuführen ist, mitbewegbar ist.According to a further feature of the invention, the gas-permeable layer is partly fixed in place, partly loosely placed on the surface of the molding sand and can be moved with it. As far as the layer can be moved, it forms an additional mass accelerated by gas pressure, the kinetic energy of which is transferred to the molding sand and leads to an additional compaction effect. The procedure is preferably such that the layer is stationary in the area above the model, ie where the lower gas permeability is provided, and in the area above the free model plate, in which the larger compression stroke is to be carried out.

Statt dessen kann aber auch die gesamte gasdurchlässige Schicht auf die Oberfläche des Formsandes aufgelegt und mit dieser mitbewegbar sein, wobei dann vorzugsweise vorgesehen ist, daß die Massenbelegung der Schicht im Bereich hoher und/oder plateauartiger Modellkonturen geringer ist als im modellfreien Bereich der Modellplatte. In einem solchen Fall wird die Schicht vorzugsweise flexibel ausgebildet, so daß sie einem unterschiedlichen Verdichtungshub folgen kann.Instead, however, the entire gas-permeable layer can also be placed on the surface of the molding sand and be movable with it, whereby it is then preferably provided that the mass coverage of the layer in the area of high and / or plateau-like model contours is less than in the model-free area of the model plate. In such a case, the layer is preferably designed to be flexible so that it can follow a different compression stroke.

In der Regel wird beim Gasdruck-Formverfahren auf den Formkasten ein Füllrahmen aufgesetzt, der zusammen mit dem Formkasten den lose aufgeschütteten Formsand aufnimmt. In diesem Fall ist der ortsfeste Teil der gasdurchlässigen Schicht am Füllrahmen befestigt, so daß er stets am Füllrahmen verbleiben kann und Absenkbewegungen des Formkastens mit der fertigen Form nicht stört.As a rule, a filling frame is placed on the molding box in the gas pressure molding process which, together with the molding box, picks up the loosely poured molding sand. In this case, the stationary part of the gas-permeable layer is attached to the filling frame, so that it can always remain on the filling frame and does not interfere with lowering movements of the molding box with the finished mold.

Bei dieser Ausführungsform sind die Schottwände sowohl am ortsfesten Teil der gasdurchlässigen Schicht als auch am Formkasten angebracht und reichen bis in den Formkasten hinein. Auf diese Weise stören auch die Schottwände die Formkastenbewegungen nicht.In this embodiment, the bulkheads are attached both to the fixed part of the gas-permeable layer and to the molding box and extend into the molding box. In this way, the bulkhead walls do not interfere with the mold box movements.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die gasdurchlässige Schicht aus ein oder mehr Lochblechen mit der gewünschten Gasdurchlässigkeit angepaßtem freiem Lochquerschnitt gebildet.According to an expedient embodiment, the gas-permeable layer is formed from one or more perforated sheets with a free hole cross section adapted to the desired gas permeability.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.The invention is described below using an exemplary embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigen:

  • Figur 1 eine schematische Ansicht der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Gasdruckverdichtung, teilweise im Schnitt;
  • Figur 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit Formkasten und Füllrahmen im Schnitt;
  • Figur 3 eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Figur 2 und
  • Figur 4 eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs I V in Figur 2.
The drawing shows:
  • Figure 1 is a schematic view of the essential parts of a device for gas pressure compression, partially in section;
  • Figure 2 shows an embodiment of the device with molding box and filling frame in section;
  • Figure 3 is a plan view of the embodiment of Figure 2 and
  • FIG. 4 shows an enlarged detailed view of area IV in FIG. 2.

In Figur 1 ist eine Modellplatte 1 mit einem Modell 2 erkennbar, die einen Formkasten 3 unterseitig abschließt. Auf den Formkasten 3 ist ein Füllrahmen 4 aufgesetzt, der zusammen mit dem Formkasten den Formraum bildet. Oberhalb dieses Formraums ist eine Druckgas-Vorkammer 5 angeordnet,die oberseitig durch eine Platte 6 abgeschlossen ist. In die Vorkammer 5 mündet die Leitung 8 eines Druckgasspeichers 7, in die ein nicht gezeigtes Ventil mit großem Öffnungsquerschnitt angeordnet ist. Die für die Manipulation des Formkastens 3 und des Füllrahmens 4 sowie die zum Einfüllen des Formsandes notwendigen Einrichtungen können von üblicher Art sein und sind deshalb in der Zeichnung nicht näher dargestellt. Der zum Verdichten erforderliche Gasdruck kann entweder, wie in der Zeichnung gezeigt, aus einem Druckgasspeicher entnommen oder aber auch durch Explosion eines Brenngasgemisches erzeugt werden.1 shows a model plate 1 with a model 2, which closes a molding box 3 on the underside. A filling frame 4 is placed on the molding box 3 and forms the molding space together with the molding box. A pressurized gas pre-chamber 5 is arranged above this molding space and is closed at the top by a plate 6. The line 8 of a compressed gas store 7 opens into the antechamber 5, into which a valve, not shown, with a large opening cross section is arranged. The devices required for manipulating the molding box 3 and the filling frame 4 and for filling the molding sand can be of a conventional type and are therefore not shown in detail in the drawing. The gas pressure required for compression can either be taken from a compressed gas store, as shown in the drawing, or else can be generated by the explosion of a fuel gas mixture.

Oberhalb der freien Oberfläche der Formsandfüllung 11 im Formkasten 3 und Füllrahmen 4 ist eine gasdurchlässige Schicht 10 angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Bereiche unterschiedl icher Gasdurchlässigkeit aufweist, näml ich einen äußeren Randbereich 12 hoher Gasdurchlässigkeit und einen mittleren Bereich 13 geringerer Gasdurchlässigkeit. Dieser mittlere Bereich befindet sich etwa oberhalb des Modells 2, insbesondere der hohen und plateauartigen Bereiche der Modellkontur, während der Bereich 12 größerer Gasdurchlässigkeit sich etwa oberhalb der vom Modell 2 freien Bereiche der Modellplatte 1 befindet.A gas-permeable layer 10 is arranged above the free surface of the molding sand filling 11 in the molding box 3 and filling frame 4, which layer has two regions of different gas permeability in this exemplary embodiment, namely an outer edge region 12 of high gas permeability and a central region 13 of lower gas permeability. This middle area is located approximately above the model 2, in particular the high and plateau-like areas of the model contour, while the area 12 of greater gas permeability is located approximately above the areas of the model plate 1 free of the model 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 2 bis 4 ist die gasdurchlässige Schicht zweiteilig ausgebildet, wobei ein Teil 14 die Zone 12 grö3erer Gasdurchlässigkeit, das andere Tei 15 die Zone 13 geringerer Gasdurchlässigkeit bildet. Beispielsweise beträgt die Gasdurchlässigkeit in der Zone 13 maximal 10% des freien Querschnitts des Füllrahmens in diesem Bereich.In the exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 4, the gas-permeable layer is formed in two parts, one part 14 making the zone 12 more gas permeable, the other part 15 making the zone 13 smaller Forms gas permeability. For example, the gas permeability in zone 13 is at most 10% of the free cross section of the filling frame in this area.

Das Teil 15 mit der Zone 13 geringerer Gasdurchlässigkeit ist bei diesem Ausführungsbeispiel ortsfest angebracht, beispielsweise über - Rippen 16 am Füllrahmen 4 befestigt, während das andere Teil 14 lose auf die Formsandoberfläche unterhalb der Rippen 16 aufgelegt ist.The part 15 with the zone 13 of lower gas permeability is fixed in this embodiment, for example by means of ribs 16 attached to the filling frame 4, while the other part 14 is loosely placed on the molding sand surface below the ribs 16.

Die Teile 14 und 15 unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit können jeweils aus Lochblechen gebildet sein, wobei das die Zone 13 geringerer Gasdurchlässigkeit bildende Lochblech des Teils 15 von einem Rost 17 abgestützt sein kann.The parts 14 and 15 of different gas permeability can each be formed from perforated plates, wherein the perforated plate of the part 15 forming the zone 13 with lower gas permeability can be supported by a grate 17.

Die Zonen 12, 13 unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit sind bis in die Tiefe der Formsandfüllung durch Schottwände 18 voneinander getrennt, die am Füllrahmen, und zwar über die Rippen 16 zusammen mit dem ortsfesten Teil 15 der gasdurchlässigen Schicht befestigt sind und beispielsweise bis auf das Niveau des Formkastens 3. In besonderer Weise können die Schottwände 19 mit Befestigungsrippen 20 im oberen Teil des Formkastens 3 in Analogie zu üblichen Kastenschoren weitergeführt werden. Bei dieser Anordnung enden die Schottwände 19 mit dem erforderlichen Abstand über der höchsten Modellkontur. Je nach Art des Modells kann auch eine umgekehrte Anordnung der Teile 14 und 15 vorgesehen sein, beispielsweise wenn es sich um die Herstellung von Badewannen-Unterteilen handelt, bei denen die Wandungen im Randbereich des Formkastens 3 liegen. Vorteilhaft können die Zonen 12, 13 bei großvolumigen Ballenmodellen vertikal bis in den Modellbereich angeordnet werden. Im übrigen läßt sich die Aufteilung der Zonen unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit an die jeweils durch das Modell vorgegebenen Verhältnisse anpassen.The zones 12, 13 of different gas permeability are separated from one another to the depth of the molding sand filling by bulkheads 18, which are fastened to the filling frame, specifically via the ribs 16 together with the stationary part 15 of the gas-permeable layer, and for example to the level of the molding box 3 In a special way, the bulkhead walls 19 can be continued with fastening ribs 20 in the upper part of the molding box 3 in analogy to conventional box shears. In this arrangement, the bulkheads 19 end at the required distance above the highest model contour. Depending on the type of model, an inverted arrangement of the parts 14 and 15 can also be provided, for example when it comes to the production of bathtub lower parts in which the walls are located in the edge region of the molding box 3. Zones 12, 13 can advantageously be arranged vertically up to the model area in the case of large-volume bale models. In addition, the division of the zones of different gas permeability can be adapted to the conditions specified by the model.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Verdichten von Gießereiformsand durch schlagartige Einwirkung von Gasdruck auf den in einem Formkasten über einer Modellplatte mit Modell aufgeschütteten Formsand, wobei unmittelbar oberhalb der Oberfläche des unverdichteten Formsandes eine gasdurchlässige Schicht angeordnet ist, auf die der Gasdruck zur Wirkung gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (10) eine der Höhe des zu verdichtenden Formsandes (11) angepaßte Gasdurchlässigkeit derart aufweist, daß diese imBereich (13) hoher und/oder plateauartiger Model lkonturen geringer ist als im modellfreien Bereich (12) der Modellplatte.
1.Device for compacting foundry molding sand by the sudden action of gas pressure on the molding sand heaped up in a molding box above a model plate with a model, a gas-permeable layer on which the gas pressure is brought about being arranged directly above the surface of the uncompressed molding sand.
characterized,
that the layer (10) has a gas permeability adapted to the height of the molding sand (11) to be compacted in such a way that it is lower in the area (13) of high and / or plateau-like model contours than in the model-free area (12) of the model plate.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zonen (12, 13) unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit der Schicht (10) durch in den Formsand (11) eintauchende Schottwände (18) auch in vertikaler Richtung gegeneinander abgegrenzt sind.2. Device according to claim 1, characterized in that zones (12, 13) of different gas permeability of the layer (10) by partition walls (18) immersed in the molding sand (11) are also delimited from one another in the vertical direction. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Schicht (10) teilweise (15) ortsfest angebracht, teilweise (14) lose auf die Oberfläche des Formsandes (11) aufgelegt und mit diesem mitbewegbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the gas-permeable layer (10) partially (15) fixed, partially (14) loosely placed on the surface of the molding sand (11) and is movable with it. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (10) im oberhalb des Modells (2) liegenden Bereich (13) ortsfest , in dem oberhalb der freien Modellplatte (1) liegenden Bereich (12) mitbewegbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the layer (10) in the region above the model (2) (13) is stationary, in the region above the free model plate (1) (12) can also be moved . 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte gasdurchlässige Schicht (10) auf die Oberfläche des Formsandes (11) aufgelegt und mit dieser mitbewegbar ist, und daß die Massenbelegung der Schicht (10) im Bereich (13) hoher und/oder plateauartiger Modellkonturen geringer ist als im modellfreien Bereich (12) der Modellplatte.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the entire gas-permeable layer (10) is placed on the surface of the molding sand (11) and is movable therewith, and that the mass occupancy of the layer (10) in the region (13) is higher and / or plateau-like model contours is less than in the model-free area (12) of the model plate. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem auf den Formkasten aufgesetzten Fül rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Teil (15) der gasdurchlässigen Schicht (10) am Füllrahmen (4) befestigt ist.6. Device according to one of claims 1 to 5 with a filling placed on the molding box, characterized in that the fixed part (15) of the gas-permeable layer (10) is attached to the filling frame (4). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottwände (18) nur am ortsfesten Teil (15) der gasdurchlässigen Schicht (10) angebracht sind und bis in den Formkasten (3) hineinreichen.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bulkheads (18) are only attached to the stationary part (15) of the gas-permeable layer (10) and extend into the molding box (3). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schottwände (18) in vertikaler Richtung geteilt sind, wobei der obere Teil (18) ortsfest am Füllrahmen (4) und der untere Teil (19) ortsfest am Formkasten (3) angebracht ist und in diesen hineinreicht.8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bulkheads (18) are divided in the vertical direction, the upper part (18) fixed on the filling frame (4) and the lower part (19) fixed on the molding box ( 3) is attached and extends into this. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Schicht (10) aus einer oder mehr Lochblechen mit der gewünschten Gasdurchlässigkeit angepaßtem freiem Lochquerschnitt gebildet ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gas-permeable layer (10) is formed from one or more perforated plates with the desired gas permeability adapted free hole cross section.
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