EP0370966B2 - Vorrichtung zur Verdichtung vom Formsand in Formkästen mit Druckluftimpulsen - Google Patents

Vorrichtung zur Verdichtung vom Formsand in Formkästen mit Druckluftimpulsen Download PDF

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EP0370966B2
EP0370966B2 EP89830486A EP89830486A EP0370966B2 EP 0370966 B2 EP0370966 B2 EP 0370966B2 EP 89830486 A EP89830486 A EP 89830486A EP 89830486 A EP89830486 A EP 89830486A EP 0370966 B2 EP0370966 B2 EP 0370966B2
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EP0370966B1 (de
EP0370966A2 (de
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Gian Luigi Cobelli
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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
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • 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 compacting molding sand in molding boxes according to the preamble of claim 1.
  • the molding sand in molding boxes can be compacted in various ways, namely mechanically by shaking and pressing using a multi-ram system, the rams resting on the sand; pneumatically directly with air impulses and with combined systems, whereby a device of the sand is provided by air impulses and a final compression with a multi-stamp system.
  • a device for compacting the molding sand with the aid of air pulses is known.
  • This device is provided with a model plate and a molding box arranged thereon, a frame located above for filling the sand into the molding box and with a compressed air system with nozzles and valves for compressing the molding sand.
  • the invention is therefore based on the object of designing the device of the generic type in such a way that it allows both compression using only air pulses and pre-compression using air pulses and mechanical final compression using a multi-piston system.
  • the invention is based on the idea of arranging the necessary parts of the device in such a way that the various compression options can be achieved in a simple manner simply by covering the device with a top cover. This is advantageously done in that the cover is formed either by a simple cover plate or by a multi-die system of the molding machine.
  • the device does not occupy the space above the box and is not a hindrance when filling the sand into the box and during the normal movements of the molding machine.
  • the device can thus remain unchanged in the same position and be switched off at any time from the operating cycle of the molding machine without intervention on it.
  • the device according to the invention can be used as needed or can remain unused without the need to move the device and without impeding the function of the molding machine.
  • the device can be attached directly to the hollow box section as well as to the frame for filling the sand and to a conventional molding machine. In operation of the device, in which the compressed air pulses are used for pre-compression and the final compression takes place via the multi-piston system, an optimal adaptation to difficult shapes is advantageously achieved.
  • a molding table 10 of a molding machine is equipped with a model plate carrier 11 on which a model plate 12 rests. These parts are contained in a molding box 13, into which the molding sand 14 is filled via a frame 15 which is arranged above the box 13 and rests thereon.
  • a multi-stamp system 16 is arranged above the frame 15, which rests firmly on the frame 15 and delimits a space 17 above the sand 14 in the box 13.
  • a compressed air system 18 is provided at the level of the frame 15, which serves as a metering frame, for compressing the sand 14 located in the molding box 13.
  • This compressed air system 18 comprises an annular body 19 which delimits a corresponding annular chamber 20 into which the compressed air supplied via a line 21 is directed.
  • the ring body 19 can be attached to the frame 15 as well as form a unit with the frame 15, as shown in the drawing. Instead, the ring body 19 can also be on the molding box 13 or be mounted on the multi-punch system 16 or within the molding machine.
  • the annular chamber 20 is connected to the space 17 formed between the surface of the molding sand 14 and the multi-die system 16 via a series of valves 22 and nozzles 23, which are distributed over the entire inner circumference of the annular body 19.
  • valves 22 are controlled so that they generate compressed air pulses which are directed from the annular chamber 20 to the space 17.
  • the nozzles 23 are partially aligned horizontally to generate horizontally extending air pulses above the molding sand 14, and they are partially aligned obliquely from bottom to top at different degrees of angle to generate air pulses that are applied to the multi-die system 16 or a cover plate, not shown are directed, each serving as a deflection device and redirecting the air pulses to the sand 14.
  • the air impulses coming from the sides generate a sufficiently high pressure in the space 17 in order to achieve a partial or complete compaction of the sand 14 to the desired extent, the compaction being able to be completed with the multi-stamp system 16.
  • Vent passages or openings can be provided between the contact surfaces of the multi-stamp system 16 and the frame 15 or another part of the system, which open and close during operation of the system and thus allow the compressed air to escape and the room 17 to be decompressed after the system has been used .
  • a simple cover plate can be provided for the upper part of the space 17 in order to hold and distribute the compressed air in the molding box 13 during the compression of the sand 14.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Formsand in Formkästen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Verdichtung des in Formkästen befindlichen Formsandes kann auf verschiedene Weise erfolgen, nämlich
       mechanisch durch Rütteln und Pressen mittels eines Mehrstempelsystem, wobei die Stempel auf dem Sand aufliegen;
       pneumatisch direkt mit Luftimpulsen und
       mit kombinierten Systemen, wobei eine Vorrichtung des Sandes durch Luftimpulse und eine Endverdichtung mit einem Mehrstempelsystem vorgesehen ist.
  • Für das pneumatische Vorverdichten des in den Formkästen befindlichen Sandes stehen zur Zeit nur entsprechend ausgerüstete Formmaschinen zur Verfügung, die lediglich in vertikaler Richtung von oben nach unten Druckluft geben. Die dabei erzielten Ergebnisse gelten als annehmbar, jedoch ist die erforderliche Anlage relativ kostspielig. Die Formmaschine überragt darüber hinaus den Kasten, da die gesamte Oberfläche des zu verdichtenden Sandes abgedeckt sein muß. Hierdurch werden Ausbildung und Funktion der Formmaschine kompliziert, da eine seitliche Versetzung der Druckluftausrüstung im Verhältnis zum Kasten oder umgekehrt eine Anlage mit zwei Stationen, bei Einfüllen des Sandes in den Kasten, erforderlich macht.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-8 606 530 ist eine Vorrichtung zum Verdichten des Formsandes mit Hilfe von Luftimpulsen bekannt. Diese Vorrichtung ist versehen mit einer Modellplatte und einem hierauf angeordneten Formkasten, einem darüber befindlichen Rahmen zum Füllen des Sandes in den Formkasten und mit einem Druckluftsystem mit Düsen und Ventilen zur Verdichtung des Formsandes.
  • Der Aufbau dieser bekannten Vorrichtung ist so getroffen, daß nur eine Endverdichtung des Formsandes vorgenommen werden kann, da die Aufnahme eines Mehrstempelsystems zur Endverdichtung nicht möglich ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß sie es erlaubt, sowohl eine Verdichtung nur mit Luftimpulsen als auch eine Vorverdichtung mit Luftimpulsen und eine mechanische Endverdichtung mit einem Mehrstempelsystem durchzuführen.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die erforderlichen Teile der Vorrichtung so anzuordnen, daß die verschiedenen Verdichtungsmöglichkeiten in einfacher Weise lediglich durch eine oben anzubringende Abdeckung der Vorrichtung erreicht werden können. Dies geschieht in vorteilhafter Weise dadurch, daß die Abdeckung entweder durch eine einfache Abdeckplatte oder durch ein Mehrstempelsystem der Formmaschine gebildet ist.
  • Ein Vorteil der Vorrichtung besteht ferner darin, daß sie den Raum oberhalb des Kastens nicht belegt und auch keine Behinderung beim Einfüllen des Sandes in den Kasten und bei den normalen Bewegungen der Formmaschine darstellt. Die Vorrichtung kann somit unverändert in der gleichen Position bleiben und jederzeit aus dem Betriebszyklus der Formmaschine ohne Eingriff auf sie abgeschaltet werden. Dies bedeutet, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung je nach Bedarf benutzt werden oder auch unbenutzt bleiben kann, ohne daß eine Versetzung der Vorrichtung erforderlich ist und ohne daß sie die Funktion der Formmaschine behindert. Darüber hinaus kann die Vorrichtung sowohl unmittelbar an dem Kasten-Hohlprofil als auch am Rahmen zum Einfüllen des Sandes sowie an einer herkömmlichen Formmaschine angebracht werden. Im Betrieb der Vorrichtung, bei dem die Druckluftimpulse der Vorverdichtung dienen und die Endverdichtung über das Mehrstempelsystem erfolgt, wird in vorteilhafter Weise eine optimale Anpassung an schwierige Formen erreicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur die Vorrichtung im Querschnitt in Verbindung mit einem Formkasten.
  • Ein Formtisch 10 einer Formmaschine ist mit einem Modellplattenträger 11 ausgerüstet, auf dem eine Modellplatte 12 aufliegt. Diese Teile sind in einem Formkasten 13 enthalten, in den der Formsand 14 über einen Rahmen 15, der über dem Kasten 13 angeordnet ist und auf diesem aufliegt, eingefüllt wird. Über dem Rahmen 15 ist ein Mehrstempelsystem 16 angeordnet, das fest auf dem Rahmen 15 aufliegt und oberhalb des in dem Kasten 13 befindlichen Sandes 14 einen Raum 17 begrenzt.
  • Am Umfang des Formkastens 13 ist in Höhe des Rahmens 15, der als Dosierrahmen dient, ein Druckluftsystem 18 zur Verdichtung des im Formkasten 13 befindlichen Sandes 14 vorgesehen.
  • Dieses Druckluftsystem 18 umfaßt einen Ringkörper 19, der eine entsprechende ringförmige Kammer 20 begrenzt, in die die über eine Leitung 21 zugeführte Druckluft geleitet wird. Der Ringkörper 19 kann sowohl am Rahmen 15 angebracht sein als auch eine Einheit mit dem Rahmen 15 bilden, wie in der Zeichnung dargestellt. Stattdessen kann der Ringkörper 19 auch an dem Formkasten 13 oder an dem Mehrstempelsystem 16 oder auch innerhalb der Formmaschine montiert sein.
  • Die ringförmige Kammer 20 ist mit dem zwischen der Oberfläche des Formsandes 14 und dem Mehrstempelsystem 16 gebildeten Raum 17 über eine Reihe von Ventilen 22 und Düsen 23 verbunden, die am gesamten Innenumfang des Ringkörpers 19 verteilt sind.
  • Die Ventile 22 werden so gesteuert, daß sie Druckluftimpulse erzeugen, die von der ringförmigen Kammer 20 zum Raum 17 hin gerichtet sind.
  • Die Düsen 23 sind zum Teil horizontal ausgerichtet, um horizontal verlaufende Luftimpulse oberhalb des Formsandes 14 zu erzeugen, und sie sind zum Teil schräg von unten nach oben in unterschiedlichen Winkelgraden ausgerichtet, um Luftimpulse zu erzeugen, die auf das Mehrstempelsystem 16 oder eine nicht dargestellte Abdeckplatte gerichtet sind, wobei diese jeweils als Ablenkvorrichtung dienen und die Luftimpulse zum Sand 14 hin umleiten.
  • Die von den Seiten kommenden Luftimpulse erzeugen im Raum 17 einen ausreichend hohen Druck, um eine teilweise oder vollständige Verdichtung des Sandes 14 im gewünschten Ausmaß zu erreichen, wobei die Verdichtung mit dem Mehrstempelsystem 16 vervollständigt werden kann.
  • Zwischen den Berührungsflächen des Mehrstempelsystems 16 und dem Rahmen 15 oder einem anderen Teil des Systems können Entlüftungsdurchgänge oder -öffnungen vorgesehen sein, die sich im Betrieb der Anlage öffnen und schließen und so einen Austritt der Druckluft und eine Dekompression des Raumes 17 nach Gebrauch der Anlage ermöglichen.
  • Anstelle des Mehrstempelsystems 16 kann für den oberen Teil des Raumes 17 eine einfache Abdeckplatte vorgesehen werden, um die Druckluft während der Verdichtung des Sandes 14 im Formkasten 13 zu halten und zu verteilen.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Verdichten von Formsand (14) in Formkästen (13) mit Hilfe von Luftimpulsen, mit einer Modellplatte (12) und einem hierauf angeordneten Formkasten (13), einem darüber befindlichen Rahmen (15) zum Füllen des Sandes (14) in den Formkasten (13) und einem Druckluftsystem (18) mit Düsen (23) und Ventilen (22) zur Verdichtung des Formsandes (14),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rahmen (15) durch ein Mehrstempelsystem (16) oder eine Abdeckplatte verschlossen ist, daß eine ringförmige Kammer (20) in Höhe des Rahmens (15) den Formkasten (13) umgibt, daß diese Kammer (20) mit Druckluft versorgt ist und über eine Reihe von gesteuerten Ventilen (22) und Düsen (23), die am Umfang des die ringförmige Kammer (20) bildenden Ringkörpers (19) nach verschiedenen Richtungen ausgerichtet angebracht sind, mit dem Raum (17) zwischen Mehrstempelsystem (16) oder Abdeckplatte und der Oberfläche des im Rahmen (15) befindlichen Sandes (14) verbunden ist, wobei diese Düsen (23) den Raum (17) mit Drücken aus unterschiedlichen Richtungen versorgen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (20) durch einen Ringkörper (19) begrenzt ist, der am Rahmen (15) befestigt ist oder mit diesem eine Einheit bildet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (20) durch einen Ringkörper (19) begrenzt ist, der am Formkasten (13) befestigt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (20) durch einen Ringkörper (19) begrenzt ist, der am Mehrstempelsystem (16) oder innerhalb einer Formmaschine befestigt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (23) sowohl horizontal zur Erzeugung von horizontalen Luftimpulsen oberhalb des zu verdichtenden Sandes (14) als auch schräg von unten nach oben gemäß unterschiedlichen Winkelgraden ausgerichtet sind, um Luftimpulse zu erzeugen, die zu dem Mehrstempelsystem (16) oder zu der Abdeckplatte gerichtet sind, die diese Impulse anschließend dem zu verdichtenden Sand zuleiten.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß Entlüftungsdurchgänge oder -öffnungen für den Raum (17) vorgesehen sind, in den die Luftimpulse mit Hilfe der Düsen (23) geleitet werden.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abschluß des Rahmens (15) mit der Deckplatte das Druckluftsystem (18) als endverdichtendes System wirkt, während bei Abschluß des Rahmens (15) mit dem Mehrstempelsystem (16) das Druckluftsystem (18) als vorverdichtendes System wirkt.
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EP0370966A3 EP0370966A3 (de) 1991-01-23
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