EP2301692A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Auspacken und Entsanden von Gussformteilen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Auspacken und Entsanden von Gussformteilen Download PDF

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EP2301692A1
EP2301692A1 EP09170147A EP09170147A EP2301692A1 EP 2301692 A1 EP2301692 A1 EP 2301692A1 EP 09170147 A EP09170147 A EP 09170147A EP 09170147 A EP09170147 A EP 09170147A EP 2301692 A1 EP2301692 A1 EP 2301692A1
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sand
molding
unpacking
air
box
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Markus Henkel
Urs Gerber
Bernhard Schädle
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Georg Fischer Automobilguss GmbH Germany
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/001—Removing cores
    • B22D29/006—Removing cores by abrasive, water or air blasting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots

Definitions

  • the invention relates to a device for unpacking and sanding casting mold parts cast in molding sand and in molding boxes, comprising a compressed air tank, an air- and sand-permeable surface and a collecting container,
  • castings made of cast iron are poured into sand molds.
  • a molding box composed of upper and lower box halves a hollow shape is formed in the sand, in which the liquid metal is poured.
  • cores are inserted into the hollow mold before the casting process.
  • the casting or castings must be freed from the foundry sand and the cores.
  • shaking or shaking devices, and / or devices that flush the sand away with water jets are used. Subsequently, the casting must be freed from the molding sand.
  • From the CH 640 159 A5 is a method and a plant for wet-sands known.
  • the bale is placed on a rotatable grate and irradiated by water jet nozzles with a pressure of up to 800 bar.
  • the water jet can cause cracking in the mold parts. Wet sanding is only economically viable if the water and sand can be recycled economically.
  • a device for unpacking and Entsanden of poured into molding sand and molding boxes moldings comprising a compressed air tank, an air- and sand-permeable pad and a collecting container, wherein the compressed air tank has an opening corresponding to the cross-sectional area of the molding box and by means of a sealant directly over the sand surface is arranged.
  • the compressed air pulse can act as well as possible on the molding sand surface. This is achieved by not opening the molding box and by not removing the upper half of the molding box. The molding box is stored on the upper edge of the collection container.
  • FIG. 1 is a schematic and cut a device 1 for unpacking and desanding cast in molding sand 8 and mold box 6 mold parts 7 shown.
  • the molding box 6 consists of two horizontally superimposed mold box halves, a top box 10 and a bottom box 11. In the molding sand 8, a molded part 7 is shown schematically.
  • the molding box 6 is airtight on the top and bottom by means of sealing means 12, 13 connected to the device 1 for unpacking and Entsanden.
  • the device 1 comprises in addition to the sealing means 12, 13 substantially a compressed air tank 2 for acting on the sand surface of the upper box 10 with compressed air, an air- and sand-permeable pad 3 and a collecting container 4 for collecting the molding sand. 8
  • the top box 10 is not removed when unpacking.
  • the compressed air tank 2 has an opening which is substantially the same size as the surface of the molding sand 8 in the molding box 6.
  • the air pressure is increased. With a sufficiently high pressure of the Molding sand 8 pressed together with the mold part 7 from the molding box 6.
  • the compressed air tank 2 is formed as a bell with a relatively small height. The compressed air acts uniformly on the entire surface of the molding box 6, which is indicated by the arrows in FIG FIG. 1 is hinted at.
  • the air- and sand-permeable pad 3 is disposed within the collecting container 4.
  • the pad 3 may be formed, for example, as a grate, a pallet, a conveyor belt or other air and sand permeable means of transport.
  • the air- and sand-permeable pad 3 is arranged at a distance to the lower edge of the mold box 6.
  • the distance between the sand surface of the lower box 11 and the pad 3 is less than half the height of the lower box 11. This ensures that the molding sand 8 can be solved on unpacking on all sides of the mold part 7.
  • the distance between the mold box 6 and pad 3 should be kept as small as possible in order to prevent damage to the sanded cast molding 7 when falling on the pad 3.
  • FIG. 2 the situation is shown after unpacking and desanding.
  • the molding sand 8 is in the collecting container 4 and the mold part 7 lies on the base 3.
  • the device 1 is still closed but is in the unpressurized state. In this state, the compressed air tank 2 and the collecting container 4 can be removed. If the casting 7 lies on a conveyor belt, the casting 7 with the now empty molding box 6 can be removed from the device 1 for unpacking and desanding.
  • FIG. 3 is a next situation during unpacking and Entsanden shown schematically.
  • the mold box 6 is overall, ie without upper box 10 and lower box 11 to separate, transported away to the molding plant.
  • the mold halves are separated, filled with molding sand 8 and pressed by a model in the correct form, possibly equipped with core material and then led to the casting station.
  • FIG. 4 is lying on the air and sand permeable pad 3 lying mold part 7 after unpacking and desanding.
  • the casting 7 can be moved on the grate 3 to the next processing station, such as a Gussputzvorraum.
  • the mold parts 7 are unpacked and dispatched in a single location. A transport to another part of the system is not necessary. A prior separation of the mold box halves 10, 11 is not desirable because the pressure build-up in the compressed air tank 2 only works well when the compressed air tank 2 is placed directly on the molding box 6. The unpacking and sanding with compressed air requires no water and no time-consuming regeneration or drying.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) vorgeschlagen, umfassend einen Druckluftbehälter (2), eine luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) und einen Auffangbehälter (4), wobei der Druckluftbehälter (2) eine Öffnung entsprechend der Querschnittsfläche des Formkastens (6) aufweist und mittels eines Dichtungsmittels (5) unmittelbar über der Sandoberfläche angeordnet ist. Der Formsand (8) und die Gussformteile (7) werden senkrecht zur Sandoberfläche nach unten auf die luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) gedrückt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auspacken und Entsanden von in Formsand und in Formkästen abgegossenen Gussformteilen umfassend einen Druckluftbehälter, eine luft- und sanddurchlässige Unterlage und einen Auffangbehälter,
  • In der Giesserei werden Gussformteile, insbesondere Gussformteile aus Gusseisen in Sandformen abgegossen. In einem Formkasten, der aus einer oberen und einer unteren Kastenhälften zusammengesetzt ist, wird im Sand eine hohle Form ausgebildet, in der das flüssige Metall gegossen wird. Wenn das Gussformteil Hohlräume aufweisen soll, werden vor dem Giessvorgang in die hohle Form sogenannte Kerne eingelegt. Nach dem Giessvorgang muss das Gussformteil oder die Gussformteile vom Formsand und den Kernen befreit werden. Zum Auspacken der Formteile werden Rüttel- oder Schüttelvorrichtungen, und/oder Vorrichtungen, die den Sand mit Wasserstrahlen wegspülen, eingesetzt. Anschliessend muss das Gussformteil noch vom Formsand befreit werden.
  • Aus der CH 640 159 A5 ist ein Verfahren und eine Anlage zum Nassentsanden bekannt. Der Formballen wird auf einem drehbaren Rost abgestellt und von Wasserstrahldüsen mit einem Druck von bis zu 800 bar angestrahlt. Der Wasserstrahl kann in den Gussformteilen Rissbildung zur Folge haben. Die Nassentsandung ist nur wirtschaftlich anwendbar, wenn das Wasser und der Sand wirtschaftlich wieder verwendet werden können.
  • Aus der EP 992 323 A2 ist weiter ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsanden von Gussstücken bekannt. Der Formkasten wird auf eine sand- und luftdurchlässige Unterlage gelegt. Bevor die Gusstücke entsandet werden, wird der Oberkasten des zweiteiligen Formkastens abgezogen. Das Fluid, das zum Entsanden verwendet wird, wird zu einem Schneidstrahl gebündelt und punkt- oder linienförmig aan die Sandoberfläche zur Wirkung gebracht. Nach dem Entsanden behalten die Gussstücke ihre ursprüngliche Position und werden von einem Roboter abtransportiert.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auspacken und Entsanden von Gussformteilen anzugeben, die bei möglichst geringem Energie- und Apparateaufwand eine vollständige Entsandung des Formteiles gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Auspacken und Entsanden von in Formsand und in Formkästen abgegossenen Gussformteilen umfassend einen Druckluftbehälter, eine luft- und sanddurchlässige Unterlage und einen Auffangbehälter, wobei der Druckluftbehälter eine Öffnung entsprechend der Querschnittsfläche des Formkastens aufweist und mittels eines Dichtungsmittels unmittelbar über der Sandoberfläche angeordnet ist.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Es ist von Vorteil, dass beim Auspacken und Entsanden der Druckluftimpuls möglichst gut auf der Formsandoberfläche wirken kann. Dies wird dadurch erreicht, dass der Formkasten nicht geöffnet wird und dass die obere Hälfte des Formkastens nicht entfernt wird. Der Formkasten wird auf der Oberkante des Auffangbehälters gelagert.
  • Dies wird auch dadurch erreicht, dass die luft- und sanddurchlässige Unterlage in einer Distanz, die kleiner ist als die halbe Höhe einer Hälfte des Formkastens, unter der Oberkante des Auffangbehälters angeordnet ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Auspacken und Entsanden eines Formkastens mit einem Gussformteil während des Druckaufbaus,
    • Figur 2 eine Schnitt durch die Vorrichtung aus Figur 1 unmittelbar nach dem Auspacken und Entsanden,
    • Figur 3 das Gussformteil aus Figur 2 auf der luft- und sanddurchlässige Unterlage nach dem Auspacken und Entsanden und
    • Figur 4 das Gussformteil aus Figur 3 auf der luft- und sanddurchlässige Unterlage nach dem Entfernen des Formkastens.
  • In Figur 1 ist schematisch und geschnitten eine Vorrichtung 1 zum Auspacken und Entsanden von in Formsand 8 und in Formkasten 6 abgegossenen Gussformteilen 7 dargestellt. Der Formkasten 6 besteht aus zwei waagrecht übereinander liegend angeordneten Formkastenhälften, ein Oberkasten 10 und ein Unterkasten 11. Im Formsand 8 ist schematisch ein Gussformteil 7 dargestellt. Der Formkasten 6 ist auf der Ober- und Unterseite mittels Dichtmittel 12, 13 luftdicht mit der Vorrichtung 1 zum Auspacken und Entsanden verbunden. Die Vorrichtung 1 umfasst ausser den Dichtmitteln 12, 13 im Wesentlichen einen Druckluftbehälter 2 zur Beaufschlagung der Sandoberfläche des Oberkastens 10 mit Druckluft, eine luft- und sanddurchlässige Unterlage 3 und einen Auffangbehälter 4 zum Auffangen des Formsandes 8.
  • Der Oberkasten 10 wird beim Auspacken nicht entfernt. Der Druckluftbehälter 2 weist eine Öffnung auf, die im Wesentlichen gleich gross ist wie die Oberfläche des Formsandes 8 im Formkasten 6. Im Druckluftbehälter 2 wird, nachdem die Vorrichtung 1 mit den Dichtmitteln 12, 13 zum Formkasten 6 hin abgedichtet wurde, den Luftdruck erhöht. Mit einem ausreichend hohen Druck wird der Formsand 8 zusammen mit dem Gussformteil 7 aus dem Formkasten 6 gedrückt. Der Druckluftbehälter 2 ist wie eine Glocke mit einer relativ geringen Höhe ausgebildet. Der Druckluft wirkt gleichmässig auf die gesamte Oberfläche des Formkastens 6, was durch die Pfeile in Figur 1 angedeutet wird.
  • Die luft- und sanddurchlässige Unterlage 3 ist innerhalb des Auffangbehälters 4 angeordnet. Die Unterlage 3 kann beispielsweise als ein Rost, eine Palette, ein Förderband oder ein anderes luft- und sanddurchlässiges Transportmittel ausgebildet sein. Die luft- und sanddurchlässige Unterlage 3 ist in einer Distanz zur Unterkante des Formkastens 6 angeordnet. Die Distanz zwischen der Sandoberfläche des Unterkastens 11 und der Unterlage 3 beträgt weniger als die halbe Höhe des Unterkastens 11. Hiermit wird erreicht, dass der Formsand 8 sich beim Auspacken auf allen Seiten vom Gussformteil 7 lösen kann. Die Distanz zwischen Formkasten 6 und Unterlage 3 soll möglichst klein gehalten werden um Beschädigungen des entsandeten Gussformteiles 7 beim Fallen auf die Unterlage 3 zu verhindern.
  • In Figur 2 ist die Situation nach dem Auspacken und Entsanden dargestellt. Der Formsand 8 befindet sich im Auffangbehälter 4 und das Gussformteil 7 liegt auf der Unterlage 3. Die Vorrichtung 1 ist noch geschlossen aber befindet sich im drucklosen Zustand. In diesem Zustand können der Druckluftbehälter 2 und der Auffangbehälter 4 entfernt werden. Wenn das Gussformteil 7 auf einem Förderband liegt, kann auch das Gussformteil 7 mit dem nun leeren Formkasten 6 aus der Vorrichtung 1 zum Auspacken und Entsanden abtransportiert werden.
  • In Figur 3 ist eine nächste Situation während des Auspackens und Entsanden schematisch dargestellt. Der Formkasten 6 wird gesamthaft, d.h. ohne Oberkasten 10 und Unterkasten 11 zu trennen, abtransportiert zur Formanlage. In der Formanlage werden die Formhälften getrennt, mit Formsand 8 gefüllt und von einem Modell in die richtige Form gepresst, allenfalls mit Kernmaterial ausgerüstet und anschliessend zur Giesstation geführt.
  • In Figur 4 ist das auf der luft- und sanddurchlässigen Unterlage 3 liegende Gussformteil 7 nach dem Auspacken und Entsanden dargestellt. Das Gussformteil 7 kann auf dem Rost 3 zur nächsten Bearbeitungsstation, beispielsweise eine Gussputzvorrichtung gefahren werden.
  • Mit der hier beschriebenen Vorrichtung 1 werden die Gussformteile 7 an einem einzigen Ort ausgepackt und entsandet. Einen Transport zu einem weiteren Anlageteil ist nicht notwendig. Eine vorgängige Trennung der Formkastenhälften 10, 11 ist nicht erwünscht, weil der Druckaufbau im Druckluftbehälter 2 nur gut funktioniert, wenn der Druckluftbehälter 2 unmittelbar auf dem Formkasten 6 aufgesetzt wird. Das Auspacken und Entsanden mit Druckluft benötigt kein Wasser und keine aufwändige Regenerierung oder Trocknung.
  • Weil unmittelbar unter dem Formkasten 6 in der Auspackvorrichtung 1 selbst kein Rost oder Gitter vorhanden ist und weil der Formsand 8 nach dem Auspacken frei nach unten ausweichen kann, wird der oft abrasiv wirkende Sand, der mit hoher Geschwindigkeit aus dem Formkasten 8 gedrückt wird, keine Anlagenteile beschädigen oder übermässig abnutzen.

Claims (7)

  1. Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) umfassend einen Druckluftbehälter (2), eine luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) und einen Auffangbehälter (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftbehälter (2) eine Öffnung entsprechend der Querschnittsfläche des Formkastens (6) aufweist und mittels eines Dichtungsmittels (12) unmittelbar über der Sandoberfläche angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) in einem Abstand unter dem Formkasten (6) im Auffangbehälter (4) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Oberkante des Auffangbehälters (4) und der Oberkante der luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) kleiner als die halbe Höhe einer Hälfte des Formkastens (6) ist.
  4. Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) als ein Transportmittel, beispielsweise als ein Rost oder eine Palette für die Gussformteile (7) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (1) zum Auspacken und Entsanden von in Formsand (8) und in Formkästen (6) abgegossenen Gussformteilen (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die luft- und sanddurchlässige Unterlage (3) als ein Transportmittel, beispielsweise als ein Förderband für die Gussformteile (7) ausgebildet ist.
  6. Verfahren zum Auspacken und Entsanden von Gussformteilen (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formsand (8) und die Gussformteile (7) mittels eines unmittelbar auf die Oberfläche des Formsandes (8) wirkenden Druckluftimpulses im Wesentlichen senkrecht zur Sandoberfläche aus dem Formkasten (6) gedrückt werden.
  7. Verfahren zum Auspacken und Entsanden von Gussformteilen nach dem Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Auspackens mittels Druckluftimpulses die Gussformteile (7) senkrecht nach unten auf die luft-und sanddurchlässigen Unterlage (3) gedrückt werden.
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