EP0168635B1 - Einrichtung zum Aushärten von aus Sand unter Beigabe von aushärtbaren Bindemitteln hergestellten Kernen und/oder Formen - Google Patents
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- EP0168635B1 EP0168635B1 EP85107249A EP85107249A EP0168635B1 EP 0168635 B1 EP0168635 B1 EP 0168635B1 EP 85107249 A EP85107249 A EP 85107249A EP 85107249 A EP85107249 A EP 85107249A EP 0168635 B1 EP0168635 B1 EP 0168635B1
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- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
- B22C9/123—Gas-hardening
Definitions
- the invention relates to a device for curing cores and / or molds made from sand with the addition of curable binders, which are used for casting molded articles from flowable compositions, with a predetermined amount of the substance causing the curing of the binder being controlled by control valves
- control valves With the aid of compressed air which can be regulated through its flow through a control valve, by mixing this substance with this compressed air into the core or the mold, and the control valve is controlled automatically according to a predetermined schedule.
- DE-A-OS 28 33 305.3 describes an electropneumatic control with which it is possible to generate a predetermined schedule for feeding the compressed air into a device in which a line for a liquid catalyst leads to a mixing chamber and one Heating device and controlled valves are provided which control the entry of the compressed air and the entry of the catalyst to the mixing chamber in time with the work processes, the heating device being connected upstream of the mixing chamber and a further shut-off valve being provided between the mixing chamber and the core or mold.
- the schedule for the workflow is divided into a cycle time and a break time.
- the compressed air fed in has a certain pressure value, for example 2 bar, which is controlled by a valve arrangement and can increase in the course of the cycle time to, for example, 6 bar.
- the gasified catalyst is located under the initial pressure of the compressed air in the mixing area, which is composed of the heating device and a mixing chamber. This catalyst is driven out by the supply of compressed air and finally reaches a proportion of zero in the mixing chamber.
- the so-called hardening time lasts from the beginning to the point in time when the catalyst in the mixing chamber has finally reached the proportion of zero.
- a rinsing process follows. The purge is done with pure compressed air.
- the system is closed off from the compressed air source, so that the pressure of the compressed air can now relax completely and finally reaches a normal value corresponding to the external pressure. This completes the cycle time and a pause time of any length begins.
- the suction pump for the liquid catalyst has started to work and continues until a point is reached which is dependent on the amount of the catalyst to be sucked in.
- the known device works by electropneumatic means, which means that a number of mechanical components and in particular valves must be available.
- the valves in particular wear out and can thus become defective.
- the object of the invention is to provide a device which manages with considerably fewer components and in particular allows the required control to be simplified considerably.
- a proportional pressure control valve is provided for the control of the control valve, which can be actuated by an external control which also controls the other control valves.
- a particular advantage of the device according to the invention namely in both embodiments, is that several dosing cycles during the workflow, i.e. H. the time during which the compressed air is running can be obtained. This results in the possibility of an exact adjustment of the dosage to the size of the workpiece.
- the metered quantity can now be multiplied as often as required, which is possible by simply installing an additional valve which can also be controlled by the control system.
- flowable mass is to be understood as meaning masses from which a shaped body can be produced in a mold, it being irrelevant whether the production is made from a mass which has been heated to the melt or from a mass which has been added to a powdery substance by adding liquid Sludge or the like. Or a mass fluidized in some other way.
- sand is to be understood as meaning all powdery to granular substances which are suitable for the production of molds and / or cores and which can be compacted by means of a hardenable binder.
- Fig. 1 the connection to a compressed air source is designated at 1, which is, for example, under a pressure of 6 bar.
- a water, oil and dirt separator can be seen, which ensures that the system is only supplied with clean compressed air.
- the incoming compressed air arrives to the control valve 3, which is controlled by the proportional pressure control valve 4.
- the control valve 3 the control of which is indicated schematically in FIG. 3a
- the compressed air passes via a measuring device 5 and a safety check valve 6 to the heating block 7, which is penetrated by labyrinth channels guiding the compressed air and is preferably made of aluminum.
- Heating resistors are cast into this heating block 7, the connections of which are indicated at 8.
- 9 means a temperature measuring device, for example in the form of a resistance thermometer.
- the line 10 leads directly in the direction of the arrow to the mold.
- the substance curing the binder in the sand in the mold e.g. B. a catalyst is removed from a reservoir 11 via a check valve 12 with the aid of a metering pump 13. With 14 a pressure measuring device for indicating the pressure of this substance is designated.
- the substance passes from the metering pump 13 via a valve arrangement 15 and a mixing chamber 16 and via line 17 into the heating block 7 and is conveyed from it via line 10 to the molding tool in the corresponding working cycle.
- the arrangement of the throttle valve 18 and the actuating valve 19 is used for the corresponding clocking and the adjustment of the suction speed.
- a directional control valve is provided, via which an air flow is led into the mixing chamber 16, which atomizes the substance coming from the metering pump 13 and carries it via line 17 into the heating block 7.
- FIG. 2 the parts in FIG. 1 have the same parts with the same reference numerals, so that their detailed description is no longer required.
- the proportional pressure control valve 4, which is shown in FIG. 1, is replaced in the embodiment according to FIG. 2 by a pressure control valve 41 which can be preset by hand and acts on the control valve 3 via an electrically or pneumatically controlled directional valve 42.
- this directional control valve 42 can itself be contained in this directional control valve 42 if it can be controlled practically without friction from unpressurized to the final value.
- the directional control valve 42 is controlled by an electro-pneumatic directional control valve 43 or directly by a pneumatic control, which is not shown but is known per se.
- the actuating valve 19 of the metering pump 13 is also influenced by a manually adjustable pressure regulator 191 and thus enables the metered quantity to be reproduced.
- the directional control valve 20 of the embodiment according to FIG. 1 can be saved because the compressed air line to the heating block 7 is led directly via the mixing chamber 16.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aushärten von aus Sand unter Beigabe von aushärtbaren Bindemitteln hergestellten Kernen und/ oder Formen, die zum Gießen von Formkörpern aus fließfähigen Massen Verwendung finden, wobei eine durch über Steuerventile gesteuerte Dosiervorrichtungen vorbestimmte Menge der die Aushärtung des Bindemittels bewirkenden Substanz mit Hilfe von in ihrem Durchsatz durch ein Regelventil regelbarer Druckluft unter Vermischung dieser Substanz mit dieser Druckluft in den Kern bzw. die Form eingeführt wird und die Steuerung des Regelventils nach einem vorgegebenen Fahrplan automatisch erfolgt.
- In der DE-A-OS 28 33 305.3 ist eine elektropneumatische Steuerung beschrieben, mit der es möglich ist, einen vorgegebenen Fahrplan für die Einspeisung der Druckluft in einer Einrichtung zu erzeugen, bei der eine Leitung für einen flüssigen Katalysator zu einer Mischkammer führt und eine Heizvorrichtung sowie gesteuerte Ventile vorgesehen sind, die den Eintritt der Druckluft und den Eintritt des Katalysators zur Mischkammer im Takt der Arbeitsabläufe steuern, wobei die Heizvorrichtung der Mischkammer vorgeschaltet und zwischen Mischkammer und Kern oder Form ein weiteres Absperrventil vorgesehen ist.
- Der Fahrplan für den Arbeitsablauf unterteilt sich in eine Taktzeit und in eine Pausenzeit. Bei Beginn weist die eingespeiste Druckluft einen bestimmten Druckwert, beispielsweise 2 bar auf, der über eine Ventilanordnung gesteuert wird undim Laufe der Taktzeit bis beispielsweise 6 bar ansteigen kann. Bei Beginn des Arbeitsablaufes befindet sich unter dem Anfangsdruck der Druckluft vergaster Katalysator in dem Mischbereich, der sich aus der Heizvorrichtung und einer Mischkammer zusammensetzt. Dieser Katalysator wird durch die Zuführung der Druckluft ausgetrieben und erreicht in der Mischkammer schließlich einen Mengenanteil von Null. Vom Anfangszeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, wo der Katalysator in der Mischkammer schließlich den Mengenanteil von Null erreicht hat, dauert die sogenannte Härtezeit. Dann schließt sich ein Spülvorgang an. Die Spülung erfolgt mit reiner Druckluft. Am Ende der Taktzeit wird das System gegenüber der Druckluftquelle abgeschlossen, so daß sich nunmehr der Druck der Druckluft vollständig entspannen kann und schließlich einen normalen, dem Außendruck entsprechenden Wert erreicht. Damit ist die Taktzeit beendet und es beginnt eine beliebig lange Pausenzeit.
- Außerdem hat bei Beginn des Arbeitsablaufes die Ansaugpumpe für den flüssigen Katalysator zu arbeiten begonnen und arbeitet, bis ein Punkt erreicht ist, der von der Menge des anzusaugenden Katalysators abhängig ist.
- Die bekannte Einrichtung arbeitet auf elektropneumatischem Wege, was zur Folge hat, daß eine Reihe mechanischer Bauelemente und insbesondere Ventile vorhanden sein müssen. Besonders die Ventile verschleißen jedoch und können damit defekt werden. Auch sind zwangsläufig viele Verschraubungen und Dichtungen vorhanden, die undicht werden können.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die mit wesentlich weniger Bauteilen auskommt und insbesondere die erforderliche Steuerung wesentlich zu vereinfachen gestattet. Außerdem soll es möglich sein, die gesamte Verschaltung in einem Steuergehäuse vorzunehmen, so daß damit die Möglichkeit der Fernbedienung gegeben ist.
- Diese Aufgabe wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß für die Steuerung des Regelventiles, ein Proportional-Druckregelventil vorgeschen ist, das durch eine äußere, auch die anderen Steuerventile steuernde Steuerung betätigbar ist.
- Eine Alternative dazu, die noch Eingriffe von Hand ermöglicht und sich auch wesentlich preiswerter herstellen läßt, besteht darin, daß für die Steuerung des Regelventiles ein voreinstellbares Druckregelventil und ein elektrisch oder pneumatisch gesteuertes Wegeventil vorgeschen sind.
- Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung und zwar bei beiden Ausführungsformen besteht darin, daß mehrere Dosiertakte während des Arbeitsablaufes, d. h. der Zeit, während der die Preßluft läuft, erhalten werden können. Damit ergibt sich die Möglichkeit einer exakten Anpassung der Dosierung an die Größe des Werkstückes. Die Dosiermenge kann nämlich nunmehr beliebig oft vervielfacht werden, was durch einfachen Einbau eines weiteren Ventils möglich ist, das von der Steuerung mit gesteuert werden kann.
- Selbstverständlich sind Proportional-Druckregelventile bekannt. Es war aber noch nicht erkannt worden, daß mit dem Einsatz eines solchen Proportional-Druckregelventiles nicht nur die gestellte Aufgabe gelöst werden kann, sondern sich damit auch noch weitere erhebliche Vorteile erzielen lassen.
- Unter dem Begriff "fließfähige Masse" sind Massen zu verstehen, aus denen in einer Form ein Formkörper hergestellt werden kann, wobei es nicht von Belang ist, ob die Herstellung von einer bis zur Schmelze erhitzten Masse oder von einer durch Ftüssigkeitsbeigabe zu einer pulverförmigen Substanz hergestellten Schlämme od. dgl. oder einer in anderer Weise fluidisierten Masse ausgeht.
- Unter dem Begriff "Sand" sind alle zur Herstellung von Formen und/oder Kernen geeignete pulverförmige bis körnige Substanzen zu verstehen, die mittels eines aushärtbaren Bindemittels kompaktiert werden können.
- Die Zeichnung zeigt in den beiden Figuren jeweils die beiden alternativen Lösungen nach der Erfindung in Form von Schaltbildern.
- In Fig. 1 ist bei 1 der Anschluß an eine Druckluftquelle bezeichnet, die beispielsweise unter einem Druck von 6 bar steht. Bei 2 ist ein Wasser-, Ölund Schmutzabscheider erkennbar, der dafür sorgt, daß die Anlage nur mit sauberer Druckluft beaufschlagt wird. Die eintretende Druckluft gelangt zum Regelventil 3, das über das Proportional-Druckregelventil 4 gesteuert wird. Vom Regelventil 3, dessen Steuerung bei 3a schematisch angedeutet ist, gelangt die Druckluft über ein Meßgerät 5 und ein Sicherheitsrückschlagventil 6 zum Heizblock 7, der von die Druckluft führenden Labyrinthkanälen durchsetzt ist und vorzugsweise aus Aluminium besteht. In diesem Heizblock 7 sind Heizwiderstände eingegossen, deren Anschlüsse bei 8 angedeutet sind. 9 bedeutet ein Temperaturmeßgerät, beispielsweise in Form eines Widerstandthermometers. Die Leitung 10 führt unmittelbar in Richtung des pfeiles zum Formwerkzeug.
- Die das Bindemittel in dem im Formwerkzeug befindlichen Sand aushärtende Substanz, z. B. ein Katalysator, wird aus einem Vorratsbehälter 11 über ein Rückschlagventil 12 mit Hilfe einer Dosierpumpe 13 entnommen. Mit 14 ist ein Druckmeßgerät zur Anzeige des Druckes dieser Substanz bezeichnet.
- Die Substanz gelangt aus der Dosierpumpe 13 über eine Ventilanordnung 15 und eine Mischkammer 16 sowie über die Leitung 17 in den Heizblock 7 und wird aus ihm über die Leitung 10 zum Formwerkzeug im entsprechenden Arbeitstakt befördert.
- Die Anordnung aus dem Drosselventil 18 und dem Betätigungsventil 19 dient der entsprechenden Taktgabe und der Einstellung der Ansauggeschwindigkeit.
- Bei 20 ist ein Wegeventil vorgesehen, über das ein Luftstrom in die Mischkammer 16 geführt wird, der dort die aus der Dosierpumpe 13 kommende Substanz vernebelt und über die Leitung 17 in den Heizblock 7 trägt.
- In Fig. 2 sind den Teilen in Fig. 1 gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß es deren detaillierter Beschreibung nicht mehr bedarf. Das Proportional-Druckregelventil 4, das in Fig. 1 dargestellt ist, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 durch ein Druckregelventil 41 ersetzt, das von Hand voreinstellbar ist und das Regelventil 3 über ein elektrisch oder pneumatisch gesteuertes Wegeventil 42 beaufschlagt.
- Die Steuerung dieses Wegeventils 42 kann in diesem Wegeventil 42 selbst enthalten sein, wenn es von drucklos bis zum Endwert praktisch reibungsfrei steuerbar ist. Im Normalfall erfolgt die Steuerung des Wegeventiles 42 durch ein elektro-pneumatisches Wegeventil 43 oder direkt durch eine nicht gezeichnete, aber an sich bekannte pneumatische Steuerung.
- Bei dieser Ausführungsform wird ferner das Betätigungsventil 19 der Dosierpumpe 13 durch einen manuell einstellbaren Druckregler 191 beeinflußt und damit die Vervielfältigung der Dosiermenge ermöglicht. Das Wegeventil 20 der Ausführungsform nach Fig. 1 läßt sich einsparen, weil die Druckluftleitung zum Heizblock 7 unmittelbar über die Mischkammer 16 geführt ist.
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