EP0129210B1 - Apparatus for compacting foundry moulding material - Google Patents
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- EP0129210B1 EP0129210B1 EP84106795A EP84106795A EP0129210B1 EP 0129210 B1 EP0129210 B1 EP 0129210B1 EP 84106795 A EP84106795 A EP 84106795A EP 84106795 A EP84106795 A EP 84106795A EP 0129210 B1 EP0129210 B1 EP 0129210B1
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- moulding
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Links
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Classifications
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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 a device for compressing foundry molding material by means of compressed gas, consisting of a pressure vessel forming a pre-pressure chamber for the compressed gas, a molding space arranged underneath from a molding box with a filling frame and a model plate with a model that closes the molding box below, onto which the molding material is compressed is loosely heaped up, and a valve arranged between the pressure vessel and the molding space, the closure member of which suddenly releases the opening cross-section of the valve primarily under the effect of the pressure in the pressure vessel and its opening movement is at least largely directed into the molding space.
- Such a device is known from SU-1 006 042-A.
- the closure member is slidably guided in upwardly projecting guide bolts in holes in the bottom plate of the pressure vessel.
- the locking device is locked electromagnetically, the components of this electromagnetic locking device being arranged both in the locking device and in the base plate.
- the movement of the closure member from the open position into the closed position is carried out by compression springs which are arranged on the aforementioned guide bolts and load the closure member in the closing direction.
- the present invention is based on the object, using the pressure gradient between the pressure vessel and the mold space, to propose improved embodiments for opening the closure member, in which, in particular, rapid valve opening is ensured.
- closure member is guided inside the pressure container on a central guide rod, by means of which it can be brought from the open position into the closed position and which can be fixed in the closed position of the closure member by means of a clamping device which fixes it.
- a preferred embodiment of the invention is that the closure member is a valve plate provided with a plurality of openings, preferably slots, which cooperates with a fixed plate arranged above it and between the pressure vessel and the mold space and having a plurality of openings, the openings of the valve plate and stationary plate are offset from one another to form a tight seal and that the valve plate is fixed in the closed position by means of the clamping device and can be accelerated into the mold space by releasing the clamping device by means of the compressed gas.
- the valve plate and the stationary plate can thus each be designed in the manner of a grate with mutually offset openings.
- the valve plate advantageously has a rectangular cross section which is adapted to the rectangular cross section of the molding space, in order to achieve the largest possible opening cross section and a uniform distribution of the compressed gas over the surface of the molding material.
- valve plate and the stationary plate are provided with a sealing covering surrounding all openings on the surfaces facing each other.
- This sealing covering is preferably seated on the valve plate.
- the closure member is designed as a thin valve plate made of a flexible material, which covers an opening between the pressure vessel and the molding space, is tightly fixed in the edge position in the closing position and after loosening the clamping device under the effect of the compressed gas towards the center and down in the mold space is displaced.
- This valve plate can, for example, consist of rubber, rubber-elastic plastic or also a plastic with a different elasticity behavior, it is only important that the cross-section and material are selected so that the valve plate is folded into the mold space as quickly as possible after the release of the pressure gas and thereby the largest possible Cross section of the opening releases.
- the opening movement is carried out exclusively under the action of the compressed gas if the edge fixing of the valve plate is released.
- This embodiment gives the possibility that the opening between the pressure vessel and the mold space corresponds to the free cross-section of the mold space, the valve plate being arranged in the closed position in the pressure vessel and resting on the edge of the bottom thereof delimiting the opening. Because of the large opening cross-section that is possible as a result and its sudden release by folding down the valve plate, the desired one can be obtained Achieve gas mass flow rate and the rapid increase in pressure in the mold space in a particularly simple manner.
- the flexible valve plate can be held in the closed position by means of a ring or frame, which acts on its peripheral edge from above and to which the clamping device is assigned.
- This ring or frame which is also under the action of the compressed gas, presses the edge of the valve plate against the bottom of the pressure vessel delimiting the opening.
- This ring or frame has a relatively low mass, so that it can be lifted off with a low driving force in order to initiate the opening movement of the valve plate.
- the material of the valve plate has a resilience which brings it into a position approximately corresponding to its closed position.
- the valve plate which is displaced into the mold space due to its flexibility during the opening movement, straightens itself up after the pressure equalization has been reached and reaches a position in which it is in turn located within the pressure container and pressed against the edge again by means of a closing drive which acts on the ring or frame can be.
- a pressure medium cylinder acting on the guide rod can serve as the closing drive for the closure member, and is decoupled from the guide rod after the guide rod has been fixed by means of the clamping device, at least at the beginning of the opening movement.
- the drive connection is then re-established and the valve plate is brought back into the closed position by means of the guide rod.
- valve plate is made of a flexible material
- the ring or frame pressing the valve plate on the edge sits on the lower part of a two-part guide rod, which is axially displaceably guided relative to the upper part.
- the ring or frame is provided with spring brackets which are supported on the opening edge and are pretensioned during the closing movement, while after loosening the clamping device they accelerate the ring or frame with the lower part of the guide rod upwards, releasing the valve plate edge. Under the action of the compressed gas, the valve plate pulls out of the gap between the ring or frame on the one hand and the bottom of the pressure vessel delimiting the opening on the other and folds into the mold space.
- a pressure vessel 5 - in the embodiment shown for receiving compressed air - which is connected via a connection 6 from a pressure accumulator or - at low admission pressure - is fed from the company's compressed air network.
- the pressure vessel has a stationary plate as the bottom 7, which is provided with a plurality of slots 8 in a rust-like manner in the area above the molding space.
- a frame 9 is flanged to the underside of the base 7, to which in turn an exhaust air line with a valve 10 is connected.
- the pressure vessel 5 with the frame 9 on the one hand and the model plate 1 with model 2, molding box 3 and filling frame 4 can be moved relative to one another in order to be able to fill the molding space with molding material. Before compression, these two assemblies are brought together and pressed tightly together at their interface.
- the valve plate 11 is seated on a guide rod 14 which can be raised from the open position of the valve plate shown on the right into the closed position shown on the left by means of a sliding piston 15 sliding thereon.
- the upper end face of the lifting piston 15 acts against this crosshead 18 during its upward movement.
- the guide rod 14 is assigned a clamping device, generally designated 19, the one clamping part 20 of which is located within an am Floor supported housing 21 is axially movable and the other clamping part 22 is seated on the guide rod.
- the clamping parts can be wedges or the like.
- the support body 23 on the floor 7, which delimits an overflow space 24 between it and the floor 7.
- the support body has circumferentially coaxial slots 25, which are rotated on the outside by a rotatable ring 26, which in turn has slots 27.
- the pressure vessel 5 is filled with compressed gas via the connection 6.
- the clamping device 19 is in the clamping position, so that the valve plate 11 is pressed tightly against the bottom 7. Molding box 3 and filling frame 4 are loosely filled with molding sand.
- the ring 26 is first rotated in such a way that its slots 27 come into coincidence with the slots 25 of the supporting body 23 (see right half of the illustration), so that the compressed gas can reach the overflow chamber 24. Subsequently, a mechanical safety latch 25 is extended and the reciprocating piston 15 is lowered when the clamping device 19 is blocked, whereby it slides down on the guide rod 14.
- the clamping device 19 is released hydraulically and the guide rod 14 and the valve plate 11 are released.
- the pressure gas present on the slots 5 on the valve plate 11 accelerates it suddenly downward, so that the pressure gas can relax in the molding space via the slots 12 and over the edge area.
- the guide rod 14 is braked when the crosshead 15 strikes the damper 17.
- the valve plate reaches the position shown in the illustration on the right.
- the molding sand is accelerated and at the same time braked on model plate 1 and model 2 and compacted in the process.
- the ring 26 is rotated again to secure it, so that a new filling process can begin without the compressed gas being able to overflow.
- the gas mass throughput can be preset and the shape hardness can thereby be determined.
- the guide rod 24 with the valve plate 11 is then raised again via the crosshead 15 and fixed in the closed position (left half of the illustration) by means of the clamping device.
- the safety latch 25 is retracted. During this process, the compressed gas still present in the molding space is blown off via the valve 10.
- the bottom 7 of the pressure vessel 5 is provided with an opening 29 which corresponds approximately to the inside width of the filling frame, that is to say is rectangular or has the largest possible circular opening 29.
- This opening 29 is overlapped by a flexible valve plate 30, which is clamped in its center on the lower part 14 'of the two-part guide rod 14 here.
- the valve plate 30 In the closed position, the valve plate 30 extends approximately horizontally and is pressed with its edge 31 by means of a ring or frame 32 in a sealing manner against the bottom 7 of the pressure container 5 which delimits the opening.
- the ring or frame 32 is also seated on the lower part 14 'of the guide rod 14 and is axially displaceable therewith, the axial stroke being limited by dampers 33 which are fastened to the upper part 14 "of the guide rod 14.
- the guide rod 1 associated with a clamping device 19.
- the guide rod 14 has a lifting drive 34, which has the same function as the lifting piston 15 according to FIG Pressing the ring 32 against the valve plate edge 31 or the bottom 7.
- they have a downwardly extending bolt 36 which acts on the spring and which is supported on the bottom 7 of the pressure container 5.
- the part 14 'of the guide rod 14 is in its lower position.
- the valve plate 30 is pressed close to the bottom 7 in the region of its edge 31 by means of the ring 32.
- the spring accumulators 35 are preloaded.
- the guide rod 14 is fixed by means of the clamping device 19.
- the valve plate straightens up again and, due to its resilience, comes into contact with the ring 32 (see upper position of the valve plate in the right-hand illustration in FIG. 2). Then the guide rod 14 moves down together with the ring 32 until the bolts 36 of the spring accumulator 35 hit the floor 7 and are prestressed in the process. Finally, the ring 32 in turn clamps the edge 31 of the valve plate 30 tightly against the bottom 7. The upper part 14 " the guide rod is raised again somewhat by means of the lifting drive, so that the ring or frame 32 again has the necessary play with respect to the dampers 33.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Gießerei-Formstoff mittels Druckgas, bestehend aus einem einen Vordruckraum bildenden Druckbehälter für das Druckgas, einem darunter angeordneten Formraum aus Formkasten mit Füllrahmen und einer den Formkasten unten abschließenden Modellplatte mit Modell, auf das der Formstoff vor der Verdichtung lose aufgeschüttet wird, und einem zwischen dem Druckbehälter und dem Formraum angeordneten Ventil, dessen Verschlußorgan den Öffnungsquerschnitt des Ventils vorwiegend unter Wirkung des Druckes im Druckbehälter schlagartig freigibt und seine Öffnungsbewegung zumindest weitgehend in den Formraum hineingerichtet ist.The invention relates to a device for compressing foundry molding material by means of compressed gas, consisting of a pressure vessel forming a pre-pressure chamber for the compressed gas, a molding space arranged underneath from a molding box with a filling frame and a model plate with a model that closes the molding box below, onto which the molding material is compressed is loosely heaped up, and a valve arranged between the pressure vessel and the molding space, the closure member of which suddenly releases the opening cross-section of the valve primarily under the effect of the pressure in the pressure vessel and its opening movement is at least largely directed into the molding space.
Eine derartige Vorrichtung ist durch die SU-1 006 042-A bekannt. Dabei ist das Verschlußorgan über nach oben ragende Führungsbolzen in Bohrungen der Bodenplatte des Druckbehälters verschiebbar geführt. Die Zuhaltung des Verschlußorgans erfolgt elektromagnetisch, wobei die Bauteile dieser elektromagnetischen Zuhaltung sowohl im Verschlußorgan als auch in der Bodenplatte angeordnet sind. Das Verfahren des Verschlußorgans aus der Öffnungslage in die Schließlage erfolgt durch Druckfedern, die auf den vorgenannten Führungsbolzen angeordnet sind und das Verschlußorgan in Schließrichtung belasten.Such a device is known from SU-1 006 042-A. The closure member is slidably guided in upwardly projecting guide bolts in holes in the bottom plate of the pressure vessel. The locking device is locked electromagnetically, the components of this electromagnetic locking device being arranged both in the locking device and in the base plate. The movement of the closure member from the open position into the closed position is carried out by compression springs which are arranged on the aforementioned guide bolts and load the closure member in the closing direction.
Damit das Verschlußorgan in der Schließlage den erheblichen Druckkräften im Druckbehälter zu widerstehen vermag, müssen starke und entsprechend große Magnete verwendet werden. Dadurch erhöht sich das Gewicht des Verschlußorganes und dementsprechend auch seine Öffnungszeit. Dies ist vor allem für solche Anlagen von Nachteil, wo auf hohe Druckanstiegsgeschwindigkeiten beim Öffnen des Verschlußorganes Wert gelegt wird.So that the closure member can withstand the considerable pressure forces in the pressure vessel in the closed position, strong and correspondingly large magnets must be used. This increases the weight of the closure member and, accordingly, its opening time. This is particularly disadvantageous for systems of this type, where emphasis is placed on high pressure rise speeds when the closure member is opened.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung des Druckgefälles zwischen Druckbehälter und Formraum zur Öffnung des Verschlußorgans verbesserte Ausführungsformen vorzuschlagen, bei denen insbesondere eine schnelle Ventilöffnung gewährleistet ist.Proceeding from this, the present invention is based on the object, using the pressure gradient between the pressure vessel and the mold space, to propose improved embodiments for opening the closure member, in which, in particular, rapid valve opening is ensured.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußorgan innerhalb des Druckbehälters geführt an einer zentralen Führungsstange angeordnet ist, mittels derer es aus der Öffnungslage in die Schließlage bringbar ist und die mittels einer sie fixierenden Klemmeinrichtung in der Schließlage des Verschlußorgans festsetzbar ist.This object is achieved in that the closure member is guided inside the pressure container on a central guide rod, by means of which it can be brought from the open position into the closed position and which can be fixed in the closed position of the closure member by means of a clamping device which fixes it.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß das Verschlußorgan auch bei hohen Drücken im Druckbehälter absolut dicht in der Schließstellung gehalten wird, daß es nur die zu seiner Eigenfestigkeit notwendige Materialstärke aufzuweisen braucht und somit leicht und entsprechend schnell zu öffnen ist.These measures have the advantage that the closure member is kept absolutely tight in the closed position even at high pressures in the pressure vessel, that it only needs to have the material thickness necessary for its inherent strength and is therefore easy and quick to open.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Verschlußorgan eine mit einer Vielzahl von Öffnungen, vorzugsweise Schlitzen versehene Ventilplatte ist, die mit einer oberhalb von ihr und zwischen Druckbehälter und Formraum angeordneten ortsfesten Platte mit einer Vielzahl von Öffnungen zusammenwirkt, wobei die Öffnungen von Ventilplatte und ortsfester Platte zur Bildung eines dichten Verschlusses gegeneinander versetzt sind und daß die Ventilplatte in der Schließlage mittels der Klemmeinrichtung fixiert und nach Lösen der Klemmeinrichtung mittels des Druckgases in den Formraum beschleunigbar ist. Ventilplatte und ortsfeste Platte können also jeweils nach Art eines Rostes mit gegenseitig versetzten Öffnungen ausgebildet sein.A preferred embodiment of the invention is that the closure member is a valve plate provided with a plurality of openings, preferably slots, which cooperates with a fixed plate arranged above it and between the pressure vessel and the mold space and having a plurality of openings, the openings of the valve plate and stationary plate are offset from one another to form a tight seal and that the valve plate is fixed in the closed position by means of the clamping device and can be accelerated into the mold space by releasing the clamping device by means of the compressed gas. The valve plate and the stationary plate can thus each be designed in the manner of a grate with mutually offset openings.
Da in der Regel Formkasten und Füllrahmen rechteckig ausgebildet sind, weist die Ventilplatte mit Vorteil einen dem rechteckigen Querschnitt des Formraumes angepaßten rechteckigen Querschnitt auf, um auch dadurch einen größtmöglichen Öffnungsquerschnitt und eine gleichmäßige Verteilung des Druckgases auf die Formstoffoberfläche zu erreichen.Since the mold box and filling frame are generally rectangular, the valve plate advantageously has a rectangular cross section which is adapted to the rectangular cross section of the molding space, in order to achieve the largest possible opening cross section and a uniform distribution of the compressed gas over the surface of the molding material.
Um in der Schließlage einen absolut dichten Verschluß zu gewährleisten, empfiehlt es sich, das die Ventilplatte und die ortsfeste Platte auf den einander zugekehrten Flächen mit einem sämtliche Öffnungen umgebenden Dichtungsbelag versehen sind. Vorzugsweise sitzt dieser Dichtungsbelag auf der Ventilplatte.In order to ensure an absolutely tight seal in the closed position, it is recommended that the valve plate and the stationary plate are provided with a sealing covering surrounding all openings on the surfaces facing each other. This sealing covering is preferably seated on the valve plate.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Verschlußorgan als dünne Ventilplatte aus einem flexiblen Werkstoff ausgebildet, die eine Öffnung zwischen Druckbehälter und Formraum überdeckt, in der Schließlege randseitig dicht fixiert ist und nach Lösen der Klemmeinrichtung unter Wirkung des Druckgases zur Mitte hin und nach unten in den Formraum verdrängt wird.According to another embodiment of the invention, the closure member is designed as a thin valve plate made of a flexible material, which covers an opening between the pressure vessel and the molding space, is tightly fixed in the edge position in the closing position and after loosening the clamping device under the effect of the compressed gas towards the center and down in the mold space is displaced.
Diese Ventilplatte kann beispielsweise aus Gummi, gummielastischem Kunststoff oder auch einem Kunststoff mit anderem Elastizitätsverhalten bestehen, wesentlich ist nur, daß Querschnitt und Werkstoff so ausgewählt sind, daß die Ventilplatte nach randseitiger Freigabe unter Wirkung des Druckgases schnellstmöglich in den Formraum hineingeklappt wird und dabei einen größtmöglichen Querschnitt der Öffnung freigibt. Auch hier wird die Öffnungsbewegung ausschließlich unter Wirkung des Druckgases durchgeführt, falls die randseitige Fixierung der Ventilplatte gelöst ist.This valve plate can, for example, consist of rubber, rubber-elastic plastic or also a plastic with a different elasticity behavior, it is only important that the cross-section and material are selected so that the valve plate is folded into the mold space as quickly as possible after the release of the pressure gas and thereby the largest possible Cross section of the opening releases. Here, too, the opening movement is carried out exclusively under the action of the compressed gas if the edge fixing of the valve plate is released.
Diese Ausführungsform gibt die Möglichkeit, daß die Öffnung zwischen Druckbehälter und Formraum dem freien Querschnitt des Formraums entspricht, wobei die Ventilplatte in der Schließlage im Druckbehälter angeordnet ist und randseitig dessen die Öffnung begrenzenden Boden aufliegt. Aufgrund des hierdurch möglichen großen Öffnungsquerschnittes und dessen schlagartiger Freigabe durch Abklappen der Ventilplatte lassen sich der gewünschte Gasmassendurchsatz und der schnelle Druckanstieg im Formraum in besonders einfacher Weise erreichen.This embodiment gives the possibility that the opening between the pressure vessel and the mold space corresponds to the free cross-section of the mold space, the valve plate being arranged in the closed position in the pressure vessel and resting on the edge of the bottom thereof delimiting the opening. Because of the large opening cross-section that is possible as a result and its sudden release by folding down the valve plate, the desired one can be obtained Achieve gas mass flow rate and the rapid increase in pressure in the mold space in a particularly simple manner.
Die flexible Ventilplatte kann mittels eines Rings bzw. Rahmens, der von oben auf ihren Umfangsrand wirkt und dem die - Klemmeinrichtung zugeordnet ist, in der Schließlage gehalten sein. Dieser Ring bzw. Rahmen, der gleichfalls unter Wirkung des Druckgases steht, preßt den Rand der Ventilplatte gegen den die Öffnung begrenzenden Boden des Druckbehälters. Dieser Ring oder Rahmen kenn eine reletiv geringe Masse aufweisen, so daß er auch mit geringer Antriebskraft abgehoben werden kann, um die Öffnungsbewegung der Ventilplatte einzuleiten.The flexible valve plate can be held in the closed position by means of a ring or frame, which acts on its peripheral edge from above and to which the clamping device is assigned. This ring or frame, which is also under the action of the compressed gas, presses the edge of the valve plate against the bottom of the pressure vessel delimiting the opening. This ring or frame has a relatively low mass, so that it can be lifted off with a low driving force in order to initiate the opening movement of the valve plate.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung besitzt der Werkstoff der Ventilplatte ein diese in eine ihrer Schließlage etwa entsprechende Lage bringendes Rückstellvermögen. Die aufgrund ihrer Flexibilität während der Öffnungsbewegung in den Formraum verdrängte Ventilplatte richtet sich nach erreichtem Druckausgleich selbst auf und erreicht eine Lage, in der sie sich wiederum innerhalb des Druckbehälters befindet und mittels eines Schließantriebs, der auf den Ring bzw. Rahmen wirkt, wieder randseitig angedrückt werden kann.In a further preferred embodiment, the material of the valve plate has a resilience which brings it into a position approximately corresponding to its closed position. The valve plate, which is displaced into the mold space due to its flexibility during the opening movement, straightens itself up after the pressure equalization has been reached and reaches a position in which it is in turn located within the pressure container and pressed against the edge again by means of a closing drive which acts on the ring or frame can be.
Als Schließantrieb für das Verschlußorgan kann ein auf die Führungsstange wirkender Druckmittelzylinder dienen, der nach Festsetzen der Führungsstange mittels der Klemmeinrichtung zumindest zu Beginn der Öffnungsbewegung von der Führungsstange abgekoppelt ist. Danach wird die Antriebsverbindung wieder hergestellt und die Ventilplatte mittels der Führungsstange wieder in die Schließlage gebracht.A pressure medium cylinder acting on the guide rod can serve as the closing drive for the closure member, and is decoupled from the guide rod after the guide rod has been fixed by means of the clamping device, at least at the beginning of the opening movement. The drive connection is then re-established and the valve plate is brought back into the closed position by means of the guide rod.
Ist die Ventilplatte aus einem flexiblen Werkstoff gebildet, so sitzt der die Ventilplatte randseitig andrückende Ring oder Rahmen an dem unteren Teil einer zweiteiligen Führungsstange, der gegenüber dem oberen Teil begrenzt axial verschieblich geführt ist. Der Ring bzw. Rahmen ist mit Federspeichern versehen, die sich am Öffnungsrand abstützen und bei der Schließbewegung vorgespannt werden, während sie nach Lösen der Klemmeinrichtung den Ring bzw. Rahmen mit dem unteren Teil der Führungsstange unter Freigabe des Ventilplattenrandes nach oben beschleunigen. Unter Wirkung des Druckgases zieht sich die Ventilplatte aus dem Spalt zwischen Ring bzw. Rahmen einerseits und dem die Öffnung begrenzenden Boden des Druckbehälters andererseits heraus und klappt in den Formraum hinein.If the valve plate is made of a flexible material, the ring or frame pressing the valve plate on the edge sits on the lower part of a two-part guide rod, which is axially displaceably guided relative to the upper part. The ring or frame is provided with spring brackets which are supported on the opening edge and are pretensioned during the closing movement, while after loosening the clamping device they accelerate the ring or frame with the lower part of the guide rod upwards, releasing the valve plate edge. Under the action of the compressed gas, the valve plate pulls out of the gap between the ring or frame on the one hand and the bottom of the pressure vessel delimiting the opening on the other and folds into the mold space.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung, die zwei Ausführungsformen der Vorrichtung wiedergibt. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 eine Ausführungsform mit einer starren Ventilplatte im Längsschnitt und
- Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt mit der Ausführungsform einer flexiblen Ventilplatte.
- Fig. 1 shows an embodiment with a rigid valve plate in longitudinal section and
- Fig. 2 is a longitudinal section corresponding to FIG. 1 with the embodiment of a flexible valve plate.
In der Zeichnung sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile der Verdichtungsvorrichtung einer Gießerei-Formmaschine wiedergegeben. Es sind insbesondere nicht gezeigt der Maschinenständer, die Einrichtung zum Heben und Senken von Formkasten und Füllrahmen sowie ggfs. zum Ausstoßen der fertigen Form aus dem Formkasten. Ebensowenig sind die Einrichtungen zum Heranbringen des Modells und zum Einfüllen des Formsandes wiedergegeben, da diese Bauteile im Gießerei-Maschinenbau bekannt sind.In the drawing, only the parts of the compression device of a foundry molding machine necessary for understanding the invention are shown. In particular, the machine stand, the device for lifting and lowering the molding box and filling frame and, if necessary, for ejecting the finished mold from the molding box are not shown. The facilities for bringing up the model and for filling the molding sand are also not shown, since these components are known in foundry mechanical engineering.
Auf einer Modellplatte 1 mit einem Modell 2 sitzt ein Formkasten 3 und auf diesem ein Füllrahmen 4. Oberhalb des Formraums ist ein Druckbehälter 5 - beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Druckluft - angeordnet, der über einen Anschluß 6 aus einem Druckspeicher oder - bei niedrigem Vordruck - aus dem betrieblichen Druckluftnetz gespeist wird.On a
Der Druckbehälter weist als Boden 7 eine ortsfeste Platte auf, die im Bereich oberhalb des Formraums rostartig mit einer Vielzahl von Schlitzen 8 versehen ist. An der Unterseite des Bodens 7 ist ein Rahmen 9 angeflanscht, an den wiederum eine Abluftleitung mit einem Ventil 10 angeschlossen ist. Der Druckbehälter 5 mit dem Rahmen 9 einerseits und die Modellplatte 1 mit Modell 2, Formkasten 3 und Füllrahmen 4 sind gegeneinander beweglich, um den Formraum mit Formstoff füllen zu können. Vor dem Verdichten werden diese beiden Baugruppen zusammen gebracht und an ihrer Trennfläche dicht zusammengepreßt.The pressure vessel has a stationary plate as the bottom 7, which is provided with a plurality of slots 8 in a rust-like manner in the area above the molding space. A frame 9 is flanged to the underside of the base 7, to which in turn an exhaust air line with a
Mit dem Boden 7 bzw. dessen die Schlitze 8 aufweisenden Bereich wirkt ein Verschlußorgan in Form einer starren Platte 11 zusammen, die gleichfalls eine Vielzahl von Schlitzen 12 besitzt. Ferner sitzt auf der Oberseite der Ventilplatte innerhalb des Bereichs der Schlitze 12, wie auch der Schlitze 8 im Boden 7, ein Dichtungsbelag 13. Wie aus der linken Hälfte der Darstellung erkennbar, sind die Schlitze 8 im Boden 7 und die Schlitze 12 in der Ventilplatte 11 so gegeneinander versetzt, daß sie sich in der Schließlage nicht überdecken.A closure element in the form of a
Die Ventilplatte 11 sitzt an einer Führungsstange 14 die mittels eines auf ihr gleitenden Hubkolbens 15 aus der rechts wiedergegebenen Öffnungslage der Ventilplatte in die links gezeigte Schließlage anhebbar ist. Auf dem innerhalb des Druckbehälters 5 ortsfesten Zylinder 16 für den Hubkolben 15 sitzen Dämpfungszylinder 17, mit denen ein auf der Führungsstange 14 befestigtes Querhaupt 18 zusammenwirkt. Gegen dieses Querhaupt 18 wirkt die obere Stirnseite des Hubkolbens 15 bei seiner Aufwärtsbewegung. Ferner ist der Führungsstange 14 eine insgesamt mit 19 bezeichnete Klemmeinrichtung zugeordnet, deren eines Klemmteil 20 innerhalb eines am Boden abgestützten Gehäuses 21 axial beweglich ist und dessen anderes Klemmteil 22 an der Führungsstange sitzt. Bei den Klemmteilen kann es sich um Keile oder dgl. handeln.The
Auf dem Boden 7 sitzt schließlich noch ein Tragkörper 23, der zwischen sich und dem Boden 7 einen Überströmraum 24 begrenzt. Der Tragkörper weist umfangseitig koaxial verlaufende Schlitze 25 auf, die außenseitig von einem drehbaren Ring 26, der wiederum Schlitze 27 aufweist, übergriffen sind.Finally, there is a
Nachfolgend ist die funktionsweise der Vorrichtung beschrieben:The functioning of the device is described below:
In der in Fig. 1 wiedergegebenen Schließlage des Ventils, in der auch die Schlitze 25 des Tragkörpers 23 von dem Ring 26 verschlossen sind, wird der Druckbehälter 5 über den Anschluß 6 mit Druckgas gefüllt. Die Klemmeinrichtung 19 befindet sich in der Klemmlage, so daß also die Ventilplatte 11 dicht gegen den Boden 7 angepreßt ist. Formkasten 3 und Füllrahmen 4 sind mit Formsand lose gefüllt. Zum Einleiten des Öffnungshubs wird zunächst der Ring 26 so verdreht, daß dessen Schlitze 27 mit den Schlitzen 25 des Tragkörpers 23 in Deckungslage kommen (s. rechte Hälfte der Darstellung), so daß das Druckgas in den Überströmraum 24 gelangen kann. Nachfolgend wird ein mechanischer Sicherheitsriegel 25 ausgefahren und der Hubkolben 15 bei blockierter Klemmeinrichtung 19 abgesenkt, wobei er auf der Führungsstange 14 nach unten gleitet. Anschließend wird die Klemmeinrichtung 19 hydraulisch gelöst und damit werden die Führungsstange 14 und die Ventilplatte 11 freigegeben. Das über die Schlitze 5 auf der Ventilplatte 11 anstehende Druckgas beschleunigt diese schlagartig nach unten, so daß das Druckgas über die Schlitze 12 und über den randseitigen Bereich in den Formraum entspannen kann. Während des Öffnungshubs wird die Führungsstange 14 bei Aufprall des Querhauptes 15 auf die Dämpfer 17 abgebremst. Die Ventilplatte erreicht die in der rechten Darstellung wiedergegebene Lage. Währenddessen wird der Formsand beschleunigt und zugleich auf Modellplatte 1 und Modell 2 abgebremst und dabei verdichtet. Nach Abschluß des Öffnungshubs wird zur Absicherung der Ring 26 wieder verdreht, so daß ein erneuter Füllvorgang einsetzen kann, ohne daß das Druckgas überströmen kann. Mittels des Ringes 26 läßt sich im übrigen der Gasmassendurchsatz voreinstellen und dadurch die Formhärte bestimmen. Mittels des Hubkolbens 15 wird dann über das Querhaupt 15 die Führungsstange 24 mit der Ventilplatte 11 wieder angehoben und in der Schließlage (linke Hälfte der Darstellung) mittels der Klemmeinrichtung festgesetzt. Der Sicherungsriegel 25 wird eingefahren. Während dieses Ablaufs wird das im Formraum noch vorhandene Druckgas über das Ventil 10 abgeblasen.In the closed position of the valve shown in FIG. 1, in which the
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Boden 7 des Druckbehalters 5 mit einer etwa der lichten Weite des Füllrahmens entsprechenden, also rechteckigen oder mit einer größtmöglichen kreisförmigen Öffnung 29 versehen. Diese Öffnung 29 wird von einer flexiblen Ventilplatte 30 übergriffen, die in ihrem Zentrum an dem unteren Teil 14' der hier zweiteiligen Führungsstange 14 eingespannt ist. In der Schließlage verläuft die Ventilplatte 30 etwa horizontal und ist mit ihrem Rand 31 mittels eines Rings bzw. Rahmens 32 dichtend an den die Öffnung begrenzenden Boden 7 des Druckbehälters 5 gepreßt. Auch der Ring bzw. Rahmen 32 sitzt an den unteren Teil 14' der Führungsstange 14 und ist mit dieser axial verschieblich, wobei der Axialhub durch Dämpfer 33, die am oberen Teil 14" der Führungsstange 14 befestigt sind, begrenzt ist. Ferner ist der Führungsstange eine Klemmeinrichtung 19, ähnlich der Fig. 1, zugeordnet. Schließlich besitzt die Führungsstange 14 einen Hubantrieb 34, der die gleiche funktion hat wie der Hubkolben 15 gemäß Fig. 1. Dem Ring bzw. Rahmen 32 sind umfangsseitig mehrere Federspeicher 35 zugeordnet, die beim Andrücken des Rings 32 an den Ventilplattenrand 31 bzw. den Boden 7 vorgespannt werden. Sie weisen zu diesem Zweck einen nach unten reichenden, auf die Feder wirkenden Bolzen 36 auf, der sich auf dem Boden 7 des Druckbehälters 5 abstützt.In the embodiment according to FIG. 2, the bottom 7 of the
Bei der in Fig. 2 links wiedergegebenen Schließlage befindet sich das Teil 14' der Führungsstange 14 in ihrer unteren Stellung. Die Ventilplatte 30 ist im Bereich ihres Randes 31 nnittels des Rings 32 dicht an den Boden 7 angepreßt. Die Federspeicher 35 sind vorgespannt. Die Führungsstange 14 ist mittels der Klemmeinrichtung 19 festgesetzt.In the closed position shown on the left in FIG. 2, the part 14 'of the
Zur Einleitung der Öffnungsbewegung werden zunächst die Klemmeinrichtung und dadurch die Federspeicher 35 freigegeben, so daß der Ring bzw. Rahmen 32 schlagartig nach oben abhebt und gegen die Dämpfer 33 anläuft. Zugleich wird die gesamte Führungsstange 14 mittels des Hubantriebs 34 angehoben. Unter Wirkung des auf der Ventilplatte 30 anstehenden Druckgases kann sich diese zwischen Ring 32 und Boden 7 herausziehen. Sie wird dann durch das Druckgas zur Mitte und nach unten hin in die in Fig. 2 rechtswiedergegebene Lage verdrängt, so daß der größte Teil des Öffnungsquerschnittes freigegeben wird. Während dieses Öffnungsvorgangs wird der Formsand im Formkasten 3 und Füllrahmen 4 verdichtet. Sobald vollständiger Druckausgleich stattgefunden hat, richtet sich die Ventilplatte wieder auf und gelangt aufgrund ihres Rückstellvermögens zur Anlage an den Ring 32 (s. obere Stellung der Ventilplatte in der rechten Darstellung der Fig. 2). Anschließend fährt die Führungsstange 14 zusammen mit dem Ring 32 nach unten, bis die Bolzen 36 der Federspeicher 35 auf den Boden 7 treffen und dabei vorgespannt werden. Schließlich klemmt der Ring 32 wiederum den Rand 31 der Ventilplatte 30 gegen den Boden 7 dicht an. Der obere Teil 14" der Führungsstange wird mittels des Hubantriebs wieder etwas angehoben, so daß der Ring bzw. Rahmen 32 wieder das notwendige Spiel gegenüber den Dämpfern 33 hat.To initiate the opening movement, first the clamping device and thereby the
Claims (10)
- Apparatus for compacting foundry moulding material, by means of compressed gas, consisting of a pressure vessel (5) for the compressed gas, forming a pre-compression chamber, a moulding champer situated thereunder and formed by moulding box (3) with filling frame (4) and a pattern plate 1 constituting the lower termination of the moulding box and having a pattern (2) onto which the moulding material is loosely heaped prior to the compacting, and a valve which is situated between the pressure vessel (5) and the moulding chamber and of which the closure device (11), (30) suddenly releases the cross section of the opening of the valve, mainly under the effect of the pressure in the pressure vessel (5), its opening movement being at least mainly directed into the moulding chamber (3) (4), characterized by the fact that the closure device (11) (30) is situated inside the pressure vessel (5), on a central guide rod (14) by means of which it can be transferred from the open to the closed position and which, by means of a clamping device (19) which secures it, can be locked in position when the closure device has been closed.
- 2. Apparatus in accordance with Claim 1, characterized by the fact that the closure device consists of a valve plate (11) which is provided with a number of apertures, preferably in the form of slits (12), and which interacts with a fixed plate (7) situated above it and between the pressure vessel (5) and the moulding chamber (3), (4) and having a number of apertures (8), while the apertures (12), (8), of the valve plates (17) and the fixed plate (7) are staggered in respect of one another in order to form a tight closure, the valve plate (11) being fixed in the closed position by means of the clamping device (19) and capable of being accelerated into the moulding chamber (3) (4), by means of the compressed gas after the clamping device (19) has been released.
- 3. Apparatus in accordance with Claim 2, characterized by the fact that the valve plate (11) has a rectangular cross section adapted to the rectangular cross section of the moulding chamber (3) (4).
- 4. Apparatus in accordance with Claim 2 or 3, characterized by the fact that the valve plate (11) or the fixed plate 7 is provided, on the surfaces facing towards one another, with a sealing coating 13 surrounding all the apertures (8), (12).
- 5. Apparatus in accordance with Claim 1, characterized by the fact that the closure device takes the form of a thin valve plate (30) of a flexible material which covers an aperture between the pressure vessel (5) and the mould chamber (3) (4), and the edges of which are tightly fixed in the closed position and which, after the release of the clamping device (19), (32) is displaced towards the middle and then downwards into the moulding chamber (3) (4), by the force of the compressed gas.
- 6. Apparatus in accordance with Claim 5, characterized by the fact that the aperture (29) between the pressure vessel (5) and the moulding chamber (3) (4) corresponds to the free cross section of the moulding chamber, the valve plate (30) being situated in the pressure vessel (5) when in the closed position and resting by its edges on its base (7), which delimit the aperture.
- 7. Apparatus in accordance with Claim 5 or 6, characterized by the fact that the flexible valve plate (30) is held in the closed position by means of a ring or frame (32) which acts from above on its peripheral edge and with which the clamping device (19) is associated.
- 8. Apparatus in accordance with one of the Claims 5 - 7, characterized by the fact that the material of the valve plate (30) has a restoring force which moves it into a position approximately corresponding to its closed position.
- 9. Apparatus in accordance with one of the Claims 1 - 8, characterized by the fact that the closure drive consists of a pressure medium cylinder (15), (16), (34), which acts on the guide rode (14) has been fixed into position by the clamping position (19), is disconnected from the guide rod (14), at least at the beginning of the opening movement.
- 10. Apparatus in accordance with one of the Claims 5 - 9, characterized by the fact that the ring or frame (32) pressing on the edge of the valve plate (30) is situated on the lower part (14) of the guide rod (14) made in two parts, the said lower part being to a limited extent movable in the axial direction in respect of the upper part (14"), and is provided with spring accumlators (35) which rest on the edge of the aperture of the base (7) and which are prestressed in the closing movement, while after the release of the clamping device (19) they accelerate the ring or frame (32) upwards with the lower part (14'), the edge (31) of the valve plate being released in the process.
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