EP3119545B1 - Method for casting castings - Google Patents

Method for casting castings Download PDF

Info

Publication number
EP3119545B1
EP3119545B1 EP15738697.0A EP15738697A EP3119545B1 EP 3119545 B1 EP3119545 B1 EP 3119545B1 EP 15738697 A EP15738697 A EP 15738697A EP 3119545 B1 EP3119545 B1 EP 3119545B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
casting
mold
binder
casting mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15738697.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3119545A1 (en
Inventor
Klaus Arnold
Dirk Rogowski
Jürgen Schmidt
Rolf SÜSSMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Original Assignee
Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG filed Critical Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Priority to PL15738697T priority Critical patent/PL3119545T3/en
Priority to SI201531007T priority patent/SI3119545T1/en
Priority to EP19193631.9A priority patent/EP3597329B1/en
Priority to RS20191524A priority patent/RS59702B1/en
Publication of EP3119545A1 publication Critical patent/EP3119545A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3119545B1 publication Critical patent/EP3119545B1/en
Priority to HRP20192115TT priority patent/HRP20192115T1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/06Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sieving or magnetic separating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • B22C9/046Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/108Installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/001Removing cores
    • B22D29/003Removing cores using heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D30/00Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D45/00Equipment for casting, not otherwise provided for
    • B22D45/005Evacuation of fumes, dust or waste gases during manipulations in the foundry
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/08Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying
    • B22C5/085Cooling or drying the sand together with the castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots

Definitions

  • the invention relates to a method for casting cast parts, in which a molten metal is poured into a casting mold, which surrounds a cavity forming the casting to be produced, wherein the casting mold consists of one or more mold parts or cores as a lost mold.
  • the mold parts or casting cores are formed from a molding material which consists of a core sand, a binder and optionally one or more additives for adjusting certain properties of the molding material.
  • the casting mold is usually first provided, the casting cores and moldings have been prefabricated in separate operations.
  • the casting mold can be composed as a so-called "core package" of a plurality of casting cores.
  • core package of a plurality of casting cores.
  • Typical examples of castings produced by a method according to the invention are cylinder crankcases and cylinder heads. For larger and highly stressed engines, they are made of cast iron by sand casting.
  • quartz sands mixed with bentonites, lustrous carbon formers and water are usually used in the region of iron casting.
  • the casting cores reproducing the internal cavities and channels of the casting are usually formed from commercially available core sands, which are filled with an organic or inorganic binder, eg. B. with a synthetic resin or water glass, are mixed.
  • the basic principle in the production of molds formed from molding materials of the above-mentioned type is that after the molding of the binder is cured by a suitable thermal or chemical treatment, so that the grains of the core sand stick together and over a sufficient period the dimensional stability of the respective molded part or core is ensured.
  • the pressure on the mold after pouring the molten metal internal pressure can be very high.
  • either thick-walled, large-volume molds or support structures are used, which support the mold on its outside.
  • a support structure which is slipped over the mold.
  • the housing is usually formed in the manner of a jacket which surrounds the mold on its peripheral sides, but on its upper side has a sufficiently large opening to allow the pouring of the melt into the mold.
  • the enclosure is dimensioned so that after filling at least in the decisive for the support of the mold sections between the inner surfaces of the housing and the outer surfaces of the mold remains a filling space.
  • This filling space is filled with a free-flowing filling material, so that a large-area support of the respective surface portion is ensured at the housing.
  • the molten metal is poured into the mold at high temperature, so that the mold parts and cores from which the mold is composed, are heated strongly. As a result, the mold begins to radiate heat. If the temperature of the mold exceeds a certain minimum temperature, the binder of the molding material begins to evaporate and burn with the release of further heat. The binder loses its effect. As a result of this decomposition of the binder, the bonding of the grains of the molding material from which the mold parts and cores of the mold are made is lost, and the mold or its parts made of molding material and cores disintegrate into individual fragments.
  • the then automatically falling from the casting, consisting of molding fragments of the mold are still in the heat treatment furnace in a Sandbed caught. There they linger over a certain period of time in order to continue the disintegration of the fragments of the mold parts and cores.
  • the crushing of the falling off of the mold molding material fragments can be supported by the fact that the sand bed is fluidized by blowing a hot gas stream.
  • the sufficiently shredded shaped material fragments are finally fed to a treatment, in which the core sand is recovered so that it can be used for the production of new mold parts and cores.
  • the object of the invention was to provide a method which enables the casting production of castings with optimized Energyeffiziens and in a particularly economical manner.
  • the invention has achieved this object by the method specified in claim 1.
  • the invention thus provides a method for casting castings, wherein a molten metal is poured into a mold enclosing a cavity forming the casting to be formed.
  • the mold is formed as a lost mold composed of one or more mold parts or cores. These mold parts are each formed from a molding material consisting of a core sand, a binder and optionally one or more additives for adjusting certain properties of the molding material.
  • the filling material filled in the filling space now has such a low bulk density that a gas flow can flow through the filling product pack formed there from the filling material after filling the filling space.
  • the filling material in the inventive method when filling the filling chamber to a minimum temperature of at least 500 ° C, starting from the temperature of the filling by process heat, which is formed by the radiated heat from the mold and by the heat released during the combustion of the binder will rise above a limit temperature of 700 ° C.
  • the method according to the invention is therefore based on the idea to use the filling material in the sense of a heat storage and to temper and form this heat storage so that the decomposition of the binder of the molding material from which the mold parts and cores of the mold are made, already during the Dwell time in the enclosure is largely decomposed by the effect of temperature.
  • the cores that break channels or cavities in the interior of the casting are also disintegrated at this time, so that the core sand and the shaped material fragments of these cores automatically trickle out of the casting already in the enclosure or in a manner known per se, for example by mechanical methods such as shaking, or by flushing with a suitable fluid, can be removed from the casting.
  • the present invention filled in the formed between the casting and housing filling space filling material is free-flowing, so that it also completely fills the filling space when in the area of the outer surfaces of the mold undercuts, cavities and the like are present.
  • the filling material has a bulk density which is so low that it is still permeable by a gas flow after filling the filling space and an optionally carried out compression of the filled into the filling space filling material.
  • expressly no highly compressed packing is produced in the filling space, which indeed ensures optimum support of the casting mold, but is largely gas-impermeable.
  • the filling material used according to the invention is to be selected such that it is suitable for a Gas flow is permeable, which sets, for example, as a result of thermal convection. This occurs when the mold is heated by the molten metal poured into it and the vaporizing binder components of the molding material of the mold parts and cores begin to evaporate and begin to burn with the release of heat.
  • the inventively provided flowability of the filled into the filling space filling with a gas stream not only creates the possibility that the evaporating from the mold binder in the region of the medium itself burns and thereby further heats the contents, but additionally allows the supply of oxygen, the Combustor combustion supported.
  • the contents are heated by the supplied via the molten metal and released by the combustion of the binder process heat to a temperature which is so high that the coming into contact with the filling material, emerging from the mold binder components of the moldings and cores burn or thermally decomposed at least so that they no longer have the effect of damaging the environment more or can be deducted as exhaust from the enclosure and fed to an exhaust gas purification.
  • the pre-tempered product according to the invention is preferably introduced into the filling space at a short time interval before the casting of the molten metal in order to minimize temperature losses.
  • the combustion begins by the contact with the heated product.
  • the combustion of the binder emerging from the casting mold proceeds and the contents are kept at a temperature as long as possible. This process continues until only such small amounts of binder escape from the casting mold that no combustible atmosphere forms in the enclosure.
  • the hot medium now holds in the manner of a heat storage a temperature above the limit temperature at which it comes to the combustion of the binder. Accordingly, the casting mold remains at least likewise at this temperature, so that binder residues remaining in the casting mold are thermally decomposed.
  • Casting molds whose shaped parts and cores are made of molding material which is bound by an organic binder are particularly suitable for the process according to the invention.
  • Commercially available solvent-borne binders or binders are suitable for this purpose, the effect of which is triggered by a chemical reaction.
  • Corresponding binder systems are used today in the so-called "cold-box process”.
  • the limit temperature is 700 ° C., especially when processing cast iron melt. At above 700 ° C burn in particular safe organic binders. At the same time, other pollutants emanating from the mold are oxidized or otherwise rendered harmless at these temperatures. The same applies to the cracking products which form in the casting mold as a consequence of the temperature-induced decomposition of the binder and which also decompose safely at such high temperatures.
  • the contents are pre-heated to a certain temperature in the filling space is filled, it is ensured that the filling material heats up as a result of the supplied process heat to a temperature above the limit temperature. Practical experiments have shown here that a minimum temperature of 500 ° C is sufficient when filling into the filling space.
  • the mold-molded parts and cores of the mold disintegrate into loose fragments, which may either be disposed of after removal of the casing and sent for treatment or, advantageously, during the interval between them Discharge of the molten metal and the removal of the housing can be deducted from the housing.
  • the mold can be placed on a sieve and collected by the sieve bottom trickling fragments of the mold.
  • the openings of the sieve tray are designed so that the fragments of the mold and the contents trickle together through the sieve tray, collected, processed and separated from each other after the preparation. This has the Advantage that no loose filling material is more in the housing is available when the housing is removed.
  • the enclosure of the mold can accordingly by a mold surrounding the mold with a sufficient for the formation of the filling space, consisting of a thermally insulating and sufficiently dimensionally stable material jacket, acting as a sieve plate perforated support plate on which the mold is placed, and also thermally be formed insulating cover, which is placed after filling the mold.
  • a mold surrounding the mold with a sufficient for the formation of the filling space, consisting of a thermally insulating and sufficiently dimensionally stable material jacket, acting as a sieve plate perforated support plate on which the mold is placed, and also thermally be formed insulating cover, which is placed after filling the mold.
  • an exhaust gas opening may additionally be provided.
  • the filling material filled in the filling space can be compressed to produce a bias between the mold and the enclosure, through which a secure, positionally accurate cohesion of the mold is also guaranteed if the mold as from a variety of moldings and Nuclear composite core package is formed.
  • the flowability is secured with a gas stream.
  • the effectiveness of the present invention achieved destruction of the moldings and cores of the mold can be further increased by not only the contents, but also the mold itself is designed to flow through gas.
  • channels can be deliberately introduced into the casting mold, through which the hot exhaust gas forming in the filling space or correspondingly preheated oxygen-containing gas flows. In this way, a rapid evaporation, burning and other thermal decomposition of the molding material binder is also within the mold. The disintegration of the mold is thus additionally accelerated.
  • Targeted channels introduced into the casting mold can also be used to accelerate cooling of certain zones on or in the casting or to avoid such accelerated cooling in order to achieve certain properties of the casting in the respective zone.
  • the bias is transmitted by the contacting grains of the medium after the compression.
  • the housing can be equipped on its inner surface associated with the mold with a textured surface on which the abutting against this surface grains are at least partially positively supported ,
  • the contents should at the same time have a low suitability for storing heat, so that the product heats up quickly and can be kept at a temperature above the limit temperature for as long as possible.
  • suitable filling thus combines a low bulk density with a low specific heat capacity of the material from which the items that make up the contents are made.
  • granules or other granular bulk material have proven to be good as filling material.
  • Such bulk materials with bulk densities of max. 4 kg / dm 3 in particular less than 1 kg / dm 3 or even less than 0.5 kg / dm 3 , particularly suitable for the purposes of the invention.
  • the mean diameter of the grains is 1.5-100 mm, with optimum use of filling material whose grain sizes are in the range of 1.5 - 40 mm.
  • non-metallic bulk materials such as granules of ceramic materials are suitable.
  • these can be irregularly shaped, spherical or with cavities be provided in order to achieve a good gasification of the filling material filled in the filling space at the same time low heat storage property.
  • the contents may consist of annular or polygonal elements that touch each other only in point contact upon contact, so that between them enough space remains to ensure a good flow.
  • the gas stream can be heated to a temperature above room temperature before it enters the filling space.
  • the temperature of the gas stream is at least at the level of the minimum temperature of the medium.
  • the hot exhaust gas can be used, which is deducted from the enclosure.
  • a known heat exchanger can be used. If a sieve bottom is provided, over which the fragments of the casting mold can optionally pass out of the housing together with the contents, the oxygen-containing gas stream can also be passed through this sieve bottom. This not only has the advantage of a large-scale introduction, but also causes the supplied gas stream is heated by contact with the hot, trickling out of the housing molding material fragments and the equally hot contents.
  • the oxygen-containing gas stream fed into the filling space consists of 10 to 90% by volume of waste gas.
  • the oxygen-containing gas stream supplied to the filling space may be, for example, ambient air.
  • the oxygen-containing gas stream supplied to the filling space can be sucked into the filling space via a suitably formed inlet as a result of the flow triggered by heat convection within the filling space.
  • a suitably formed inlet as a result of the flow triggered by heat convection within the filling space.
  • An optional regulation of the gas flow introduced into the filling space can take place as a function of the exhaust gas volume flow exiting the housing in order to prevent the formation of overpressure in the atmosphere prevailing in the filling space.
  • the respective gas inlet can be equipped with a mechanism which regulates the supply air as a function of the flow velocity. Suitable for this purpose is, for example, a per se known pendulum flap, which is suspended and loaded so that the flow pressure of the gas flow passing it regulates the flow rate and thus the combustion air supply automatically depending on counterweights.
  • a minimization of pollutant emissions can also be achieved in the method according to the invention in that the housing is equipped with a catalyst device for the decomposition of pollutants contained in the combustion products of the binder.
  • the cast part exposed after demoulding according to the invention can be subjected to a heat treatment after the decay of the casting mold, in which it is cooled in a controlled manner according to a specific cooling curve in order to produce a specific state of the casting.
  • a plurality of casting molds can be accommodated simultaneously in an enclosure and these casting molds can be filled with molten metal in parallel or in a chronologically closely successive sequence.
  • the method according to the invention is suitable for any type of metallic cast materials, the processing of which produces a sufficiently high process heat.
  • the method according to the invention is particularly suitable for the production of castings from cast iron, because due to the high temperature of the cast iron melt, the temperatures provided for the combustion of the binder according to the invention are achieved particularly reliably.
  • the mold used in the invention consists of molded parts or cores, which are molded from molding material, so of course includes the possibility to produce within such a mold items, such as chills, supports and the like, from other materials . It is only important that the mold contains so much molding material volume that it comes in the course of pouring the respective molten metal for evaporation of binder, which then burns in the filling and heats up the contents to the extent that it has a for a complete complete decomposition of the binder of the Formstoffs sufficient duration maintains a temperature above the limit temperature.
  • the cleaning of the effluent gas stream exiting from the housing provided according to the invention can be carried out by combusting the flammable substances still present in the exhaust gas in an exhaust air combustion system.
  • the heat released in turn can be used to preheat the oxygen-containing gas stream fed into the enclosure.
  • castings are produced in accordance with the invention with several casting molds according to the invention in parallel, it may be expedient if the casting molds together with the housings assigned to them are in a tunnel or the like and the forming exhaust gases are removed via a common exhaust pipe.
  • the inventive method is particularly suitable for the casting production of cylinder crankcases and cylinder heads for internal combustion engines.
  • the components in question are intended for commercial vehicles, they and the respective mold required for their production have a comparably large volume, in which the advantages of the procedure according to the invention have a particularly pronounced effect.
  • the core sand fragments obtained according to the invention when they emerge from the enclosure, are usually still so hot that they can be comminuted in a conventional grinder without additional heat input. If the core sand fragments are present as a mixture with the contents, the separation takes place after the grinding. This is very simple, because the grain size of the core sand obtained after milling is much smaller than the grain size of the medium.
  • the grinder can be designed so that it causes a mechanical preconditioning of the core sand.
  • Such a preconditioning can consist, for example, in the fact that the surface roughness of the sand grains is increased by the contact of the core sand with the product granulate and thus the adhesion of the binder to the core sand is improved in the subsequent processing into a molded part or core.
  • the regenerated sand obtained after the preparation can be mixed in a conventional manner with new sand.
  • Fig. 1 is shown as a diagram of the cycle that results in the execution of the method according to the invention. It is started with mold parts and cores made of molding material, the new, previously unused core sand, z.
  • quartz sand, and a conventional binder for example, a commercial cold box binder is mixed.
  • new filler material for example, ceramic granules with a mean particle size of 1.5 - 25 mm, used, which for the first use to the required minimum temperature, eg. B. 500 ° C, must be heated before it can be used.
  • these starting materials can be reused in the circulation, as explained below.
  • Thermoreactor T shown in different phases of the process according to the invention has a screen plate 1, on which a casting mold 2 prepared for pouring an iron casting melt is placed.
  • the casting mold 2 is intended for the casting production of a casting G, which in the present example is a cylinder crankcase for a commercial vehicle engine.
  • the mold 2 is conventionally assembled as a core package from a plurality of outer cores or moldings arranged externally and internally arranged casting cores.
  • the casting mold 2 may comprise components made of steel or other indestructible materials. These include, for example, chill molds and the like, which are arranged in the mold 2, to achieve a directional solidification of the casting G by accelerated solidification of each coming in contact with the chill melt.
  • the casting mold 2 delimits a mold cavity 3 from the environment U into which the iron casting melt is poured off to form the casting G.
  • the molten iron flows through a gate system in the mold cavity 3, which is not shown here for clarity.
  • the cores and moldings of the mold 2 are made in a conventional manner in a cold box process from a conventional molding material, which is a mixture of a commercially available core sand, an equally commercial organic binder and optionally added additives, for example, the better Wetting of the grains of the core sand by the binder serve. From the molding material, the cores and moldings of the mold 2 are formed. Subsequently, the obtained cores and moldings are gassed with a reaction gas to cure the binder by a chemical reaction and thereby giving the cores and moldings the necessary stiffness.
  • a conventional molding material which is a mixture of a commercially available core sand, an equally commercial organic binder and optionally added additives, for example, the better Wetting of the grains of the core sand by the binder serve.
  • the cores and moldings of the mold 2 are formed. Subsequently, the obtained cores and moldings are gassed with a reaction gas to cure the binder by a chemical reaction and thereby giving the
  • the screen plate 1 is supported with its edge on a peripheral edge shoulder 4 of a collecting container 5.
  • a sealing element 6 is incorporated.
  • the housing 7 is formed in the manner of a hood and encases the mold 2 at its outer peripheral surfaces 8.
  • the circumference of the space enclosed by the housing 7 an excess of the circumference of the mold 2, so that after placing the housing 7 on the sieve bottom 1 between the outer peripheral surface of the mold 2 and the inner surface 9 of the housing 7, a filling space 10 is formed.
  • their collection container 5 associated edge of the enclosure sits on the sealing element 6, so that here a tight closure of the filling space 10 is ensured with respect to the environment U.
  • the enclosure consists of a thermally insulating material, which may consist of several layers, of which one layer ensures the necessary dimensional stability of the enclosure 7 and another layer thermal insulation.
  • the housing 7 delimits a large opening 11, via which the casting mold 2 can be filled with iron casting melt and the filling space 10 with filling material F ( Fig. 3 ).
  • a reservoir V is positioned over the opening 11, from which then the hot medium F via a distribution system 12 into the filling space 10th trickle down ( Fig. 4 ).
  • the filled in the filling space 10 filling package can be compacted if necessary.
  • a lid 13 is placed on the opening 11, which also has an opening 14 through which the molten cast iron can be filled into the mold 2 ( Fig. 5 ).
  • the cast iron melt is then poured into the casting mold 2 (FIG. Fig. 6 ).
  • oxygen-containing ambient air may enter the filling space 10 via a gas inlet 15 formed in the lower edge region of the housing 7.
  • ambient air which passes through an access 16 in the collecting container 5, sucked through the sieve bottom 1 in the filling space 10 ( Fig. 7 ).
  • solvent contained in the binder evaporates.
  • the emerging from the mold 2 vaporous solvent reaches in the filling chamber 10, a concentration at which it ignites and burns off automatically.
  • the granular product F which has been brought to a temperature Tmin of about 500 ° C., is heated above the limit temperature TGrenz of 700 ° C. until its temperature reaches the maximum temperature Tmax of approximately 900 ° C.
  • the product heated in this way assumes the function of a heat accumulator, through which the temperature of the casting mold 2 and in the filling chamber 10 are at a temperature above 700 ° C. Level is maintained. In this way, the combustion of leaving the mold 2 Binder components and other potential pollutants stops until no more binder from the mold 2 evaporates. The then possibly still emerging from the mold 2 vaporous substances are oxidized by the prevailing in the filling chamber 10 high temperature or rendered harmless in any other way.
  • filling material package Since the bulk density of the product F is so low that even after compression a good gas permeability ensured in the filling chamber 10 filling material package is a good mixing of the emerging from the mold 2 gases with the oxygen for its combustion-providing gas streams S1, S2 guaranteed. At the same time, the filling material pack in the filling space 10 supports the casting mold 2 at its peripheral surfaces and thus prevents the iron casting melt from breaking through.
  • the flow through the gases emerging from the casting mold 2 through the filling material F causes a good mixing with the supplied gas flow S1, S2, a longer residence time and a good reactivity.
  • the casting mold 2 is thus heated both by the combustion of the binder system and the heat introduced by the metal poured into the casting mold 2, as well as by the preheated filling F.
  • the binding parts and cores of the mold 2 cohesive binder system is almost completely destroyed.
  • the moldings and cores then break up into fragments B or individual grains of sand.
  • the fragments B and the loose sand fall through the sieve tray 1 in the sump 5 and is collected there.
  • the sieve bottom 1 can be opened in such a way that also contents F reach the collecting container 5 ( Fig. 8 ).
  • thermoreactor T For optimal combustion of outgassing from the mold 2 gases and for the regeneration of the core sand already in the enclosure are the Temperatures of product F and the gases flowing in the filling chamber 10 optimally each well above 700 ° C.
  • the conditions in the thermoreactor T are designed in such a way that the regeneration process and the exhaust gas treatment are independent of system availability. Determining and set sizes are the starting temperature of the filler F, the oxygen-containing gas streams S1, S2 flowing in via the gas inlet 15 and the inlet 16 and the casting mold 2 itself.
  • the progress of the destruction of the casting mold 2 and the solidification course of the cast iron melt poured into the casting mold 2 are adapted to each other so that the casting G is sufficiently solidified when the disintegration of the casting mold 2 begins.
  • the collecting container 5 with the molding material / product mixture contained in it is separated from the sieve bottom 1 and the housing 7 likewise removed from the sieve bottom 1.
  • the largely sanded casting G is now freely accessible and can be cooled in a controlled tunnel-like space 17 controlled ( Fig. 10 ). Due to the process, the casting G has a high picking temperature at which the austenite transformation is not yet completed and rapid cooling would lead to residual stresses and thus to cracks. For this reason, the casting G is cooled in a cooling tunnel 17 slowly according to the glow curves during stress relief annealing. The supplied cooling air is measured so that the cooling profile is achieved product specific.
  • the still contained in the container 5, still hot mixture of filling F, core sand and fragments B is in a grinder 18, which may be, for example, a rotary tube, mixed intensively and mixed with sufficient oxidation air, so that possibly still existing binder residues afterburn.
  • a grinder 18 which may be, for example, a rotary tube, mixed intensively and mixed with sufficient oxidation air, so that possibly still existing binder residues afterburn.
  • the contents F of core sand can be separated and both fed to a separate cooling.
  • Such post-regeneration ensures the safe maintenance of complete combustion of the binder system and additionally prepares by mechanical friction, the core sand surface for a good adhesion of the binder for reuse as core sand.
  • the resulting core sand is cooled down to near room temperature and, after fractionation, recycled to casting moldings or casting cores for a new casting mold 2.
  • the amount of combustion gas conducted into the filling chamber 10 as gas streams S1, S2 is regulated by means of mechanically adjustable flaps or slides, with which the opening cross-sections of the gas inlet 15 and of the access 16 can be adjusted.
  • the respective setting can first be determined via the stoichiometrically required air quantity for combustion of the binder system and then finely adjusted via measurements of CO, NO x and O 2 at the exhaust outlet 19 formed here through the opening 14 of the cover 13, which is molded into the cover 13 and over the resulting in the filling chamber 10 exhaust gases are discharged from the enclosure 7.
  • Fig. 16 shows, in the filling chamber 10 immediately after the casting by the evaporation of the solvent from the binder system of the mold 2 and the other fumes of the mold 2 a high pollutant concentration represented by the curve KSchadstoff achieved, which would burn even at room temperatures independently.
  • phase 1 intensive combustion of the evaporating from the mold 2 binder continues until the concentration KSchadstoff of reaching into the filling chamber 10 from the mold 2, essentially formed by the vaporizing binder combustible gases decreases so much that at Room temperature no combustion would take place.
  • the temperature at which the filling material is filled in the filling chamber 10 is determined that this is reached before by low pollutant concentrations KSchadstoff the process of combustion in the filling space 10 is no longer reliably takes place with the necessary intensity.
  • the then highly heated filling material F then ensures that the decomposition and residual combustion of the gases still evaporating from the casting mold 2 takes place, even if the concentration of combustible gases present in the filling space would be too low at temperatures below the temperature limit.
  • the filling material F which is, for example, ceramic filling body
  • care is taken that the individual grains of the filling material F have a high compressive strength in order to absorb the pressure forces during casting and to keep the abrasion loss as low as possible in circulation.
  • Another selection criterion is a low heat capacity in Combination with the bulk density of the product F to get a temperature rise above the 700 ° C as quickly as possible from phase 1. Due to the oxidation in the bulk material, with adapted combustion air supply and relatively low temperature, a nitrogen oxide formation is largely avoided.
  • the gas streams are then rectified and can sufficiently afterburn in the hottest region of the exhaust system in the combustion chamber between the lid 13 and filling F before exiting the exhaust outlet 19 above the sprue.
  • the thermal energy Qa released by the cooling of the melt and the combustion of the binder as well as for the heating of the contents and the heating of the core sand of the mold required heat energy Qb has been determined.
  • the moldings and cores are made in the conventional cold box process of molding material, which consists of conventional core sand, d. H. made of quartz sand, and for this purpose just as common binder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von Gussteilen, bei dem eine Metallschmelze in eine Gießform abgegossen wird, die einen das zu erzeugende Gussteil abbildenden Hohlraum umschließt, wobei die Gießform als verlorene Form aus einem oder mehreren Gießformteilen oder -kernen besteht. Die Gießformteile oder Gießkerne sind dabei aus einem Formstoff geformt, der aus einem Kernsand, einem Binder und optional einem oder mehreren Zusätzen zur Einstellung bestimmter Eigenschaften des Formstoffs besteht.The invention relates to a method for casting cast parts, in which a molten metal is poured into a casting mold, which surrounds a cavity forming the casting to be produced, wherein the casting mold consists of one or more mold parts or cores as a lost mold. The mold parts or casting cores are formed from a molding material which consists of a core sand, a binder and optionally one or more additives for adjusting certain properties of the molding material.

Bei konventionellen Verfahren dieser Art wird üblicherweise zunächst die das Gussteil abbildende Gießform bereitgestellt, deren Gießkerne und -formteile in separaten Arbeitsgängen vorgefertigt worden sind. Die Gießform kann dabei als so genanntes "Kernpaket" aus einer Vielzahl von Gießkernen zusammengesetzt sein. Genauso ist es möglich, Gießformen einzusetzen, die beispielsweise aus nur zwei jeweils aus Formstoff bestehenden Formhälften zusammengesetzt sind, in die der das Gussteil abbildende Formhohlraum eingeformt ist, wobei auch hier Formkerne vorhanden sein können, um im Gussteil Ausnehmungen, Höhlungen, Kanäle und desgleichen abzubilden.In conventional methods of this type, the casting mold is usually first provided, the casting cores and moldings have been prefabricated in separate operations. The casting mold can be composed as a so-called "core package" of a plurality of casting cores. In the same way it is possible to use casting molds which are composed, for example, of only two mold halves, in which the mold cavity forming the casting is formed, wherein mold cores may also be present in order to image recesses, cavities, channels and the like in the casting ,

Typische Beispiele für Gussteile, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden, sind Zylinderkurbelgehäuse und Zylinderköpfe. Für größere und hochbeanspruchte Motoren werden sie aus Eisenguss im Sandgussverfahren hergestellt.Typical examples of castings produced by a method according to the invention are cylinder crankcases and cylinder heads. For larger and highly stressed engines, they are made of cast iron by sand casting.

Als Formstoff für die den äußeren Abschluss der Gießform bildenden Gießformteile werden im Bereich des Eisengusses üblicherweise Quarzsande, gemischt mit Bentoniten, Glanzkohlenstoffbildnern und Wasser eingesetzt. Die die innenliegenden Höhlungen und Kanäle des Gussteils abbildenden Gießkerne werden dagegen üblicherweise aus handelsüblichen Kernsanden geformt, die mit einem organischen oder anorganischen Binder, z. B. mit einem Kunstharz oder Wasserglas, vermischt sind.As molding material for the mold parts forming the outer end of the casting mold, quartz sands mixed with bentonites, lustrous carbon formers and water are usually used in the region of iron casting. By contrast, the casting cores reproducing the internal cavities and channels of the casting are usually formed from commercially available core sands, which are filled with an organic or inorganic binder, eg. B. with a synthetic resin or water glass, are mixed.

Unabhängig von der Art der Kernsande und Binder besteht das Grundprinzip bei der Herstellung von aus Formstoffen der voranstehend genannten Art geformten Gießformen darin, dass nach der Formgebung der Binder durch eine geeignete thermische oder chemische Behandlung ausgehärtet wird, so dass die Körner des Kernsands miteinander verkleben und über eine ausreichende Dauer die Formfestigkeit des jeweiligen Formteils oder -kerns gewährleistet ist.Regardless of the nature of the core sands and binders, the basic principle in the production of molds formed from molding materials of the above-mentioned type is that after the molding of the binder is cured by a suitable thermal or chemical treatment, so that the grains of the core sand stick together and over a sufficient period the dimensional stability of the respective molded part or core is ensured.

Gerade beim Gießen großvolumiger Gussteile aus Eisenguss kann der auf der Gießform nach dem Abgießen der Metallschmelze lastende Innendruck sehr hoch sein. Um diesen Druck aufzunehmen und ein Bersten der Gießform sicher zu vermeiden, müssen entweder dickwandige, großvolumige Gießformen oder Stützkonstruktionen eingesetzt werden, die die Gießform an ihrer Außenseite abstützen.Especially when casting large-volume castings made of cast iron, the pressure on the mold after pouring the molten metal internal pressure can be very high. In order to absorb this pressure and to reliably avoid bursting of the casting mold, either thick-walled, large-volume molds or support structures are used, which support the mold on its outside.

Eine Möglichkeit einer solchen Stützkonstruktion besteht in einer Einhausung, die über die Gießform gestülpt wird. Die Einhausung ist üblicherweise nach Art eines Mantels ausgebildet, der die Gießform an ihren Umfangsseiten umgibt, jedoch an ihrer Oberseite eine ausreichend große Öffnung aufweist, um das Abgießen der Schmelze in die Gießform zu ermöglichen. Die Einhausung ist dabei so bemessen, dass nach dem Aufsetzen zumindest in den für die Abstützung der Gießform entscheidenden Abschnitten zwischen den Innenflächen der Einhausung und den Außenflächen der Gießform ein Füllraum vorhanden bleibt. Dieser Füllraum wird mit einem rieselfähigen Füllgut gefüllt, so dass eine großflächige Abstützung des jeweiligen Flächenabschnitts an der Einhausung gewährleistet ist. Um hier eine möglichst gleichmäßige Füllung des Füllraums, einen ebenso gleichmäßigen Kontakt der Gießform mit dem Füllmaterial und eine dementsprechend gleichmäßige Abstützung des zerbrechlichen Gießformstoffs zu erzielen, werden als Füllgut in der Regel feinkörnige, rieselfähige Füllmaterialien, wie Sand oder Stahlkies, verwendet, die eine hohe Schüttdichte besitzen. Nach dem Befüllen wird das Füllgut zusätzlich verdichtet. Ziel ist es hier, eine möglichst kompakte Füllmasse zu erzeugen, die nach Art eines inkompressiblen Monolithen die direkte Übertragung der Stützkräfte von der Einhausung auf die Gießform sicherstellt.One possibility of such a support structure is an enclosure which is slipped over the mold. The housing is usually formed in the manner of a jacket which surrounds the mold on its peripheral sides, but on its upper side has a sufficiently large opening to allow the pouring of the melt into the mold. The enclosure is dimensioned so that after filling at least in the decisive for the support of the mold sections between the inner surfaces of the housing and the outer surfaces of the mold remains a filling space. This filling space is filled with a free-flowing filling material, so that a large-area support of the respective surface portion is ensured at the housing. In order to achieve the most uniform possible filling of the filling space, an equally uniform contact of the mold with the filler and a correspondingly uniform support of the fragile casting material, are used as filling usually fine-grained, free-flowing filler materials, such as sand or steel gravel, which has a high Own bulk density. After filling, the contents are additionally compacted. The aim here is to produce a very compact filling compound, which ensures the direct transfer of the supporting forces from the housing to the casting mold in the manner of an incompressible monolith.

Die Metallschmelze wird mit hoher Temperatur in die Gießform gegossen, so dass auch die Gießformteile und -kerne, aus denen die Gießform zusammengesetzt ist, stark erwärmt werden. In Folge dessen beginnt die Gießform Wärme abzustrahlen. Übersteigt die Temperatur der Gießform eine bestimmte Mindesttemperatur, so beginnt der Binder des Formstoffs zu verdampfen und unter Freisetzung weiterer Wärme zu verbrennen. Der Binder verliert dadurch seine Wirkung. Durch diese Zersetzung des Binders geht die Bindung der Körner des Formstoffs, aus dem die Gießformteile und -kerne der Gießform hergestellt sind, verloren und die Gießform bzw. ihre aus Formstoff bestehenden Teile und Kerne zerfallen in einzelne Bruchstücke.The molten metal is poured into the mold at high temperature, so that the mold parts and cores from which the mold is composed, are heated strongly. As a result, the mold begins to radiate heat. If the temperature of the mold exceeds a certain minimum temperature, the binder of the molding material begins to evaporate and burn with the release of further heat. The binder loses its effect. As a result of this decomposition of the binder, the bonding of the grains of the molding material from which the mold parts and cores of the mold are made is lost, and the mold or its parts made of molding material and cores disintegrate into individual fragments.

Es ist aus der Praxis bekannt, dass sich dieser Effekt zum Entformen des Gussteils aus der jeweiligen Gießform nutzen lässt. So sind beispielsweise aus der EP 0 546 210 B2 , der WO 01/08836 A1 oder der EP 0 612 276 B2 Wärmebehandlungsverfahren für Gussteile bekannt, bei denen die Gießform mit den Gussteilen in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf aus der Gießhitze in einen Wärmebehandlungsofen einlaufen. Beim Durchlauf durch den Ofen werden die Gießform und die Gussteile über eine ausreichend lange Dauer einer Temperatur ausgesetzt werden, bei der sich der durch die Wärmebehandlung angestrebte Zustand des Gussteils einstellt. Gleichzeitig ist die Temperatur der Wärmebehandlung so gewählt, dass sich der Binder des Formstoffs zersetzt. Die dann selbsttätig vom Gussteil abfallenden, aus Formstoff bestehenden Bruchstücke der Gießform werden noch im Wärmebehandlungsofen in einem Sandbett aufgefangen. Dort verweilen sie über eine gewisse Dauer, um den Zerfall der Bruchstücke der Gießformteile und -kerne weiter zu treiben. Unterstützt werden kann die Zerkleinerung der von der Gießform abfallenden Formstoffbruchstücke dadurch, dass das Sandbett durch Einblasen eines heißen Gasstroms fluidisiert wird. Die ausreichend zerkleinerten Formstoffbruchstücke werden schließlich einer Aufbereitung zugeführt, in der der Kernsand so zurückgewonnen wird, dass er für die Herstellung neuer Gießformteile und -kerne genutzt werden kann.It is known from practice that this effect can be used for demoulding the casting from the respective casting mold. For example, from the EP 0 546 210 B2 , the WO 01/08836 A1 or the EP 0 612 276 B2 Heat treatment process for castings known in which the casting mold with the castings in a continuous process flow from the casting heat in a heat treatment furnace. When passing through the furnace, the casting mold and the castings will be exposed for a sufficiently long duration to a temperature at which the condition of the casting desired by the heat treatment will be attained. At the same time, the temperature of the heat treatment is chosen so that the binder of the molding material decomposes. The then automatically falling from the casting, consisting of molding fragments of the mold are still in the heat treatment furnace in a Sandbed caught. There they linger over a certain period of time in order to continue the disintegration of the fragments of the mold parts and cores. The crushing of the falling off of the mold molding material fragments can be supported by the fact that the sand bed is fluidized by blowing a hot gas stream. The sufficiently shredded shaped material fragments are finally fed to a treatment, in which the core sand is recovered so that it can be used for the production of new mold parts and cores.

Die bekannte Vorgehensweise bei der Entformung und Aufbereitung der für das Gießen von Gussteilen benötigten Gießformen hat sich in der Praxis beim Gießen von Teilen für Verbrennungsmotoren aus Aluminium in großer Stückzahl bewährt. Sie setzt allerdings einen Ofen von beträchtlicher Baulänge und ein Handling der Gießformen und Gussteile voraus, das sich bei großvolumigen Teilen oder Gießformen als aufwändig erweist, die einer zusätzlichen Abstützung durch eine Einhausung der oben beschriebenen Art bedürfen. Dies gilt insbesondere für solche Gussteile, die in kleineren und mittleren Stückzahlen aus Eisenguss hergestellt werden sollen.The known procedure in the demolding and processing of the casting molds required for the casting has proven in practice in the casting of parts for internal combustion engines made of aluminum in large numbers. However, it requires a furnace of considerable length and a handling of the molds and castings, which proves to be costly in large-volume parts or molds, which require additional support by an enclosure of the type described above. This is especially true for such castings, which are to be produced in small and medium quantities of cast iron.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren anzugeben, welches mit optimierter Energieeffiziens und in besonders wirtschaftlicher Weise die gießtechnische Herstellung von Gussteilen ermöglicht.Against this background, the object of the invention was to provide a method which enables the casting production of castings with optimized Energieeffiziens and in a particularly economical manner.

Die Erfindung hat diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.The invention has achieved this object by the method specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail.

Die Erfindung stellt demnach ein Verfahren zum Gießen von Gussteilen zur Verfügung, bei dem eine Metallschmelze in eine Gießform abgegossen wird, die einen das zu erzeugende Gussteil abbildenden Hohlraum umschließt. Die Gießform ist als verlorene Form ausgebildet, die aus einem oder mehreren Gießformteilen oder -kernen zusammengesetzt ist. Diese Gießformteile sind jeweils aus einem Formstoff geformt, der aus einem Kernsand, einem Binder und optional einem oder mehreren Zusätzen zur Einstellung bestimmter Eigenschaften des Formstoffs besteht.The invention thus provides a method for casting castings, wherein a molten metal is poured into a mold enclosing a cavity forming the casting to be formed. The mold is formed as a lost mold composed of one or more mold parts or cores. These mold parts are each formed from a molding material consisting of a core sand, a binder and optionally one or more additives for adjusting certain properties of the molding material.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei folgende Arbeitsschritte:

  • Bereitstellen der Gießform;
  • Einhausen der Gießform in ein Gehäuse unter Ausbildung eines Füllraums zwischen mindestens einem Innenflächenabschnitt des Gehäuses und einem zugeordneten Außenflächenabschnitt der Gießform;
  • Befüllen des Füllraums mit einem rieselfähigen Füllgut;
  • Abgießen der Metallschmelze in die Gießform,
  • wobei die Gießform einhergehend mit dem Eingießen der Metallschmelze beginnt, Wärme abzustrahlen, die Folge des durch die heiße Metallschmelze bewirkten Wärmeeintrags ist, und
  • wobei in Folge des durch die Metallschmelze bewirkten Wärmeeintrags der Binder des Formstoffs zu verdampfen und zu verbrennen beginnt, so dass er seine Wirkung verliert und die Gießform in Bruchstücke zerfällt.
The method according to the invention comprises the following steps:
  • Providing the mold;
  • Einhausen the mold into a housing to form a filling space between at least an inner surface portion of the housing and an associated outer surface portion of the mold;
  • Filling the filling space with a free-flowing filling material;
  • Pouring the molten metal into the casting mold,
  • wherein the mold commences, along with the pouring of the molten metal, to radiate heat, which is the result of the heat input caused by the molten metal, and
  • wherein, as a result of the heat input caused by the molten metal, the binder of the molding material begins to evaporate and burn, so that it loses its effect and the casting mold breaks up into fragments.

Erfindungsgemäß besitzt nun das in den Füllraum gefüllte Füllgut eine so geringe Schüttdichte, dass die nach dem Befüllen des Füllraums dort aus dem Füllgut gebildete Füllgutpackung von einer Gasströmung durchströmbar ist. Darüber hinaus weist das Füllgut beim erfindungsgemäßen Verfahren beim Befüllen des Füllraums eine Mindesttemperatur von mindestens 500°C auf, ausgehend von der die Temperatur des Füllguts durch Prozesswärme, die durch die von der Gießform abgestrahlte Wärme und durch die bei der Verbrennung des Binders freiwerdende Wärme gebildet wird, bis über eine Grenztemperatur von 700 °C ansteigt.According to the invention, the filling material filled in the filling space now has such a low bulk density that a gas flow can flow through the filling product pack formed there from the filling material after filling the filling space. In addition, the filling material in the inventive method when filling the filling chamber to a minimum temperature of at least 500 ° C, starting from the temperature of the filling by process heat, which is formed by the radiated heat from the mold and by the heat released during the combustion of the binder will rise above a limit temperature of 700 ° C.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt somit der Gedanke zu Grunde, das Füllgut im Sinne eines Wärmespeichers zu nutzen und diesen Wärmespeicher so zu temperieren und auszubilden, dass die Zersetzung des Binders des Formstoffs, aus dem die Gießformteile und -kerne der Gießform gefertigt sind, schon während der Verweilzeit in der Einhausung durch Temperatureinwirkung weitestgehend zersetzt wird.The method according to the invention is therefore based on the idea to use the filling material in the sense of a heat storage and to temper and form this heat storage so that the decomposition of the binder of the molding material from which the mold parts and cores of the mold are made, already during the Dwell time in the enclosure is largely decomposed by the effect of temperature.

Auf diese Weise wird erreicht, dass die aus Formstoff bestehenden Teile und Kerne der Gießform so weit in Bruchstücke zerfallen sind, dass diese Bruchstücke vom Gussteil abfallen und das Gussteil nach dem Entfernen der Einhausung zumindest im Bereich seiner äußeren Flächen weitestgehend frei von anhaftenden Formteilen oder -kernen ist.In this way it is achieved that the parts made of molding material and cores of the mold so far in Fragments have fallen apart, these fragments fall off the casting and the casting after removal of the enclosure, at least in the region of its outer surfaces is largely free of adhering moldings or cores.

Gleichzeitig sind zu diesem Zeitpunkt auch die Kerne zerfallen, die im Inneren des Gussteils Kanäle oder Höhlungen abbilden, so dass der Kernsand und die Formstoffbruchstücke dieser Kerne entweder schon in der Einhausung selbsttätig aus dem Gussteil ausrieseln oder in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch mechanische Methoden, wie Rütteln, oder durch Spülen mit einem geeigneten Fluid, aus dem Gussteil entfernt werden können.At the same time, the cores that break channels or cavities in the interior of the casting are also disintegrated at this time, so that the core sand and the shaped material fragments of these cores automatically trickle out of the casting already in the enclosure or in a manner known per se, for example by mechanical methods such as shaking, or by flushing with a suitable fluid, can be removed from the casting.

Das erfindungsgemäß in den zwischen Gussteil und Einhausung ausgebildeten Füllraum gefüllte Füllgut ist rieselfähig, so dass es den Füllraum auch dann vollständig füllt, wenn im Bereich der Außenflächen der Gießform Hinterschneidungen, Höhlungen und desgleichen vorhanden sind.The present invention filled in the formed between the casting and housing filling space filling material is free-flowing, so that it also completely fills the filling space when in the area of the outer surfaces of the mold undercuts, cavities and the like are present.

Entscheidend ist dabei, dass erfindungsgemäß das Füllgut eine Schüttdichte besitzt, die so gering ist, dass es auch nach dem Füllen des Füllraums und einem gegebenenfalls durchgeführten Verdichten des in den Füllraum eingefüllten Füllguts noch von einer Gasströmung durchströmbar ist. Erfindungsgemäß wird also im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik ausdrücklich keine höchstverdichtete Packung im Füllraum erzeugt, die zwar eine optimale Abstützung der Gießform sicherstellt, jedoch weitestgehend gasundurchlässig ist. Vielmehr ist das erfindungsgemäß eingesetzte Füllgut so auszuwählen, dass es für eine Gasströmung durchlässig ist, die sich beispielsweise in Folge von thermischer Konvektion einstellt. Diese ergibt sich, wenn die Gießform durch die in sie eingegossene Metallschmelze erhitzt wird und die verdampfenden Binderbestandteile des Formstoffs der Gießformteile und -kerne zu verdampfen sowie unter Freisetzung von Wärme zu verbrennen beginnen.It is crucial that according to the invention, the filling material has a bulk density which is so low that it is still permeable by a gas flow after filling the filling space and an optionally carried out compression of the filled into the filling space filling material. According to the invention, therefore, in contrast to the above-mentioned prior art, expressly no highly compressed packing is produced in the filling space, which indeed ensures optimum support of the casting mold, but is largely gas-impermeable. Rather, the filling material used according to the invention is to be selected such that it is suitable for a Gas flow is permeable, which sets, for example, as a result of thermal convection. This occurs when the mold is heated by the molten metal poured into it and the vaporizing binder components of the molding material of the mold parts and cores begin to evaporate and begin to burn with the release of heat.

Wenn hier von einem verdampfenden und verbrennenden Binder die Rede ist, dann sind damit immer diejenigen Binderbestandteile gemeint, die durch Wärmezufuhr dampfförmig werden und brennbar sind. Dies schließt nicht aus, dass andere Binderbestandteile in fester oder sonstiger Form beispielsweise als Crackprodukte in der Gießform verbleiben und dort optimaler weise ebenfalls durch Wärmeeinfluss zersetzt werden.If we speak here of a vaporizing and combusting binder, then this always means those binder components which become vaporous due to the supply of heat and are combustible. This does not exclude that other binder components remain in solid or other form, for example as cracking products in the mold and there optimally also decomposed by heat influence.

Die erfindungsgemäß vorzusehende Durchströmbarkeit des in den Füllraum eingefüllten Füllguts mit einem Gasstrom schafft dabei nicht nur die Möglichkeit, dass der aus der Gießform ausdampfende Binder im Bereich des Füllguts selbst verbrennt und dadurch das Füllgut weiter aufheizt, sondern erlaubt zusätzlich die Zufuhr von Sauerstoff, der die Verbrennung des Binders unterstützt. Auf diese Weise wird das Füllgut durch die über die Metallschmelze zugeführte und durch die Verbrennung des Binders freigesetzte Prozesswärme auf eine Temperatur erhitzt, die so hoch ist, dass die mit dem Füllgut in Kontakt kommende, aus der Gießform austretenden Binderanteile der Formteile und -kerne verbrennen oder thermisch zumindest so zersetzt werden, dass sie keine die Umwelt schädigende Wirkung mehr haben oder als Abgas aus der Einhausung abgezogen und einer Abgasreinigung zugeführt werden können.The inventively provided flowability of the filled into the filling space filling with a gas stream not only creates the possibility that the evaporating from the mold binder in the region of the medium itself burns and thereby further heats the contents, but additionally allows the supply of oxygen, the Combustor combustion supported. In this way, the contents are heated by the supplied via the molten metal and released by the combustion of the binder process heat to a temperature which is so high that the coming into contact with the filling material, emerging from the mold binder components of the moldings and cores burn or thermally decomposed at least so that they no longer have the effect of damaging the environment more or can be deducted as exhaust from the enclosure and fed to an exhaust gas purification.

Das erfindungsgemäß vortemperierte Füllgut wird vorzugsweise in kurzem zeitlichem Abstand vor dem Abguss der Metallschmelze in den Füllraum eingebracht, um Temperaturverluste zu minimieren.The pre-tempered product according to the invention is preferably introduced into the filling space at a short time interval before the casting of the molten metal in order to minimize temperature losses.

Nachdem im Füllraum eine ausreichende Konzentration an brennbaren Ausgasungen des Formstoffs erreicht ist, setzt die Verbrennung durch den Kontakt mit dem aufgeheizten Füllgut ein. Die Verbrennung des aus der Gießform austretenden Binders schreitet fort und das Füllgut wird so lange weiter temperiert. Dieser Vorgang dauert an, bis nur noch so geringe Bindermengen aus der Gießform austreten, dass sich keine brennfähige Atmosphäre mehr in der Einhausung bildet. Das heiße Füllgut hält nun jedoch nach Art eines Wärmespeichers eine Temperatur oberhalb der Grenztemperatur, bei der es zur Verbrennung des Binders kommt. Die Gießform verweilt dementsprechend mindestens ebenfalls bei dieser Temperatur, so dass in der Gießform verbliebene Binderreste thermisch zersetzt werden.After a sufficient concentration of combustible outgassing of the molding material has been reached in the filling chamber, the combustion begins by the contact with the heated product. The combustion of the binder emerging from the casting mold proceeds and the contents are kept at a temperature as long as possible. This process continues until only such small amounts of binder escape from the casting mold that no combustible atmosphere forms in the enclosure. However, the hot medium now holds in the manner of a heat storage a temperature above the limit temperature at which it comes to the combustion of the binder. Accordingly, the casting mold remains at least likewise at this temperature, so that binder residues remaining in the casting mold are thermally decomposed.

Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere Gießformen, deren Formteile und Kerne aus Formstoff bestehen, der durch einen organischen Binder gebunden ist. Hierfür kommen beispielsweise handelsübliche lösemittelhaltige Binder oder solche Binder in Frage, deren Wirkung durch eine chemische Reaktion ausgelöst wird. Entsprechende Bindersysteme werden heute im so genannten "Cold-Box-Verfahren" eingesetzt.Casting molds whose shaped parts and cores are made of molding material which is bound by an organic binder are particularly suitable for the process according to the invention. Commercially available solvent-borne binders or binders are suitable for this purpose, the effect of which is triggered by a chemical reaction. Corresponding binder systems are used today in the so-called "cold-box process".

Als Grenztemperatur eignet sich in der Praxis insbesondere bei der Verarbeitung von Eisengussschmelze eine Temperatur von 700 °C. Bei oberhalb von 700 °C verbrennen insbesondere organische Binder sicher. Gleichzeitig werden bei diesen Temperaturen andere Schadstoffe, die aus der Gießform austreten, oxidiert oder in anderer Weise unschädlich gemacht. Gleiches gilt für die sich in der Gießform in Folge des temperaturbedingten Zerfalls des Binders einstellenden Crackprodukte, die sich ebenfalls bei derart hohen Temperaturen sicher zersetzen.In practice, the limit temperature is 700 ° C., especially when processing cast iron melt. At above 700 ° C burn in particular safe organic binders. At the same time, other pollutants emanating from the mold are oxidized or otherwise rendered harmless at these temperatures. The same applies to the cracking products which form in the casting mold as a consequence of the temperature-induced decomposition of the binder and which also decompose safely at such high temperatures.

Indem erfindungsgemäß das Füllgut auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt in den Füllraum gefüllt wird, wird erreicht, dass sich das Füllgut in Folge der zugeführten Prozesswärme auf eine über der Grenztemperatur liegende Temperatur aufheizt. Praktische Versuche haben hier gezeigt, dass als Mindesttemperatur des Füllguts beim Einfüllen in den Füllraum eine Temperatur von 500 °C ausreichend ist.According to the invention, the contents are pre-heated to a certain temperature in the filling space is filled, it is ensured that the filling material heats up as a result of the supplied process heat to a temperature above the limit temperature. Practical experiments have shown here that a minimum temperature of 500 ° C is sufficient when filling into the filling space.

Einhergehend mit dem Austritt, der Verbrennung und der Zersetzung des Binders zerfallen die aus Formstoff geformten Teile und Kerne der Gießform in lose Bruchstücke, die entweder nach dem Entfernen der Einhausung entsorgt und einer Aufbereitung zugeführt werden können oder, vorteilhafter Weise, bereits während der zwischen dem Abgießen der Metallschmelze und dem Entfernen der Einhausung vergehenden Verweildauer aus der Einhausung abgezogen werden können. Zu diesem Zweck kann die Gießform auf einen Siebboden gestellt und die durch den Siebboden rieselnden Bruchstücke der Gießform aufgefangen werden. Praktischer Weise werden die Öffnungen des Siebbodens dabei so ausgelegt, dass die Bruchstücke der Gießform und das Füllgut gemeinsam durch den Siebboden rieseln, aufgefangen, aufbereitet und nach der Aufbereitung voneinander separiert werden. Dies hat den Vorteil, dass kein loses Füllgut mehr in der Einhausung vorhanden ist, wenn die Einhausung abgenommen wird.Along with the discharge, combustion and decomposition of the binder, the mold-molded parts and cores of the mold disintegrate into loose fragments, which may either be disposed of after removal of the casing and sent for treatment or, advantageously, during the interval between them Discharge of the molten metal and the removal of the housing can be deducted from the housing. For this purpose, the mold can be placed on a sieve and collected by the sieve bottom trickling fragments of the mold. Practically, the openings of the sieve tray are designed so that the fragments of the mold and the contents trickle together through the sieve tray, collected, processed and separated from each other after the preparation. This has the Advantage that no loose filling material is more in the housing is available when the housing is removed.

Die Einhausung der Gießform kann dementsprechend durch einen die Gießform mit einem für die Ausbildung des Füllraums ausreichenden Abstand umgebenden, aus einem thermisch isolierenden und ausreichend formsteifen Material bestehenden Mantel, einer als Siebplatte wirkenden perforierten Trägerplatte, auf der die Gießform gestellt wird, und einem ebenfalls thermisch isolierendem Deckel gebildet sein, der nach dem Befüllen der Gießform aufgesetzt wird. Um ein kontrolliertes Abführen der sich im Füllraum bildenden Abgase zu ermöglichen, kann dabei zusätzlich eine Abgasöffnung vorgesehen sein.The enclosure of the mold can accordingly by a mold surrounding the mold with a sufficient for the formation of the filling space, consisting of a thermally insulating and sufficiently dimensionally stable material jacket, acting as a sieve plate perforated support plate on which the mold is placed, and also thermally be formed insulating cover, which is placed after filling the mold. In order to enable a controlled discharge of the exhaust gases forming in the filling space, an exhaust gas opening may additionally be provided.

Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren kann das in den Füllraum gefüllte Füllgut verdichtet werden, um zwischen der Gießform und der Einhausung eine Vorspannung zu erzeugen, durch die ein sicherer, positionsgenauer Zusammenhalt der Gießform auch dann gewährleistet ist, wenn die Gießform als aus einer Vielzahl von Formteilen und Kernen zusammengesetztes Kernpaket ausgebildet ist. Wie erwähnt, ist jedoch aufgrund der geringen Schüttdichte auch bei einem derart kompaktierten Füllgut die Durchströmbarkeit mit einem Gasstrom gesichert.Also in the method according to the invention, the filling material filled in the filling space can be compressed to produce a bias between the mold and the enclosure, through which a secure, positionally accurate cohesion of the mold is also guaranteed if the mold as from a variety of moldings and Nuclear composite core package is formed. As mentioned, however, due to the low bulk density, even with such a compacted filling material the flowability is secured with a gas stream.

Die Effektivität der erfindungsgemäß erzielten Zerstörung der Formteile und Kerne der Gießform kann noch dadurch gesteigert werden, dass nicht nur das Füllgut, sondern auch die Gießform selbst gasdurchströmbar ausgelegt wird. Hierzu können gezielt Kanäle in die Gießform eingebracht sein, durch die das sich im Füllraum bildende heiße Abgas oder entsprechend vorgewärmte sauerstoffhaltige Gas strömt. Auf diese Weise setzt auch innerhalb der Gießform ein schnelles Ausdampfen, Verbrennen und sonstiges thermisches Zersetzen des Formstoff-Binders ein. Der Zerfall der Gießform wird so zusätzlich beschleunigt.The effectiveness of the present invention achieved destruction of the moldings and cores of the mold can be further increased by not only the contents, but also the mold itself is designed to flow through gas. For this purpose, channels can be deliberately introduced into the casting mold, through which the hot exhaust gas forming in the filling space or correspondingly preheated oxygen-containing gas flows. In this way, a rapid evaporation, burning and other thermal decomposition of the molding material binder is also within the mold. The disintegration of the mold is thus additionally accelerated.

Gezielt in die Gießform eingebrachte Kanäle können zudem dazu genutzt werden, an oder in dem Gussteil bestimmte Zonen beschleunigt abzukühlen oder eine solche beschleunigte Abkühlung zu vermeiden, um in der jeweiligen Zone bestimmte Eigenschaften des Gussteils zu erzielen.Targeted channels introduced into the casting mold can also be used to accelerate cooling of certain zones on or in the casting or to avoid such accelerated cooling in order to achieve certain properties of the casting in the respective zone.

Bei einem erfindungsgemäßen Füllgut wird nach dem Verdichten die Vorspannung durch die einander berührenden Körner des Füllguts übertragen. Um dabei trotz der erfindungsgemäß geforderten Gasdurchlässigkeit des Füllguts zu vermeiden, dass sich die Körner des Füllguts unkontrolliert verschieben, kann die Einhausung an ihrer der Gießform zugeordneten Innenfläche mit einer strukturierten Oberfläche ausgestattet sein, an der die gegen diese Oberfläche stoßenden Körner zumindest stellenweise formschlüssig abgestützt sind.In a filling material according to the invention, the bias is transmitted by the contacting grains of the medium after the compression. In order to avoid despite the inventively required gas permeability of the contents that the grains of the contents move uncontrollably, the housing can be equipped on its inner surface associated with the mold with a textured surface on which the abutting against this surface grains are at least partially positively supported ,

Das Füllgut sollte gleichzeitig eine geringe Eignung zur Speicherung von Wärme aufweisen, damit sich das Füllgut schnell aufheizt und über möglichst lange Zeit bei einer über der Grenztemperatur liegenden Temperatur gehalten werden kann.The contents should at the same time have a low suitability for storing heat, so that the product heats up quickly and can be kept at a temperature above the limit temperature for as long as possible.

Optimalerweise für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignetes Füllgut kombiniert somit eine geringe Schüttdichte mit einer geringen spezifischen Wärmekapazität das Materials, aus dem die Einzelteile, die das Füllgut bilden, hergestellt sind.Optimal for the purposes of the invention suitable filling thus combines a low bulk density with a low specific heat capacity of the material from which the items that make up the contents are made.

Praktische Untersuchungen haben hier ergeben, dass Füllgut, bei dem das Produkt P aus Schüttdichte Sd und spezifischer Wärmekapazität cp des Materials, aus dem das Füllgut hergestellt ist, höchstens 1 kJ/dm3K beträgt (P = Sd x cp ≤ 1 kJ/dm3K), wobei sich Füllgut, bei dem das Produkt P = Sd x cp höchstens 0,5 kJ/dm3K beträgt, sich besonders gut eignet.Practical investigations have shown here that product in which the product P of bulk density Sd and specific heat capacity cp of the material from which the product is made, is at most 1 kJ / dm 3 K (P = Sd x cp ≤ 1 kJ / dm 3 K), wherein product, in which the product P = Sd x cp is at most 0.5 kJ / dm 3 K, is particularly well suited.

Unabhängig davon, ob eine Verdichtung vorgenommen wird, haben sich als Füllgut Granulate oder sonstiges körniges Schüttgut bewährt. Dabei sind derartige Schüttgüter mit Schüttdichten von max. 4 kg/dm3, insbesondere weniger als 1 kg/dm3 oder sogar weniger als 0,5 kg/dm3, für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet.Regardless of whether a compaction is carried out, granules or other granular bulk material have proven to be good as filling material. Such bulk materials with bulk densities of max. 4 kg / dm 3 , in particular less than 1 kg / dm 3 or even less than 0.5 kg / dm 3 , particularly suitable for the purposes of the invention.

Wird ein körniges, schütt- und rieselfähiges Füllgut eingesetzt, so hat es sich in praktischen Versuchen als günstig erwiesen, wenn der mittlere Durchmesser der Körner 1,5 - 100 mm beträgt, wobei optimalerweise Füllgut verwendet wird, dessen Korngrößen im Bereich von 1,5 - 40 mm liegen.If a granular, pourable and pourable filling material is used, it has proven to be advantageous in practical experiments if the mean diameter of the grains is 1.5-100 mm, with optimum use of filling material whose grain sizes are in the range of 1.5 - 40 mm.

Dabei zeigt Füllgut, das aus Materialien mit einer spezifischen Wärmekapazität von max. 1 kJ/kgK, idealerweise kleiner als 0,5 kJ/kgK, besteht, ein für die Erfindung optimales Aufheiz- und Wärmespeicherverhalten.This shows contents made of materials with a specific heat capacity of max. 1 kJ / kgK, ideally less than 0.5 kJ / kgK, is an optimum heating and heat storage behavior for the invention.

Als Füllgut sind grundsätzlich alle thermisch belastbaren Schüttgüter geeignet, die die voranstehend angegebenen Bedingungen erfüllen und ausreichend temperaturbeständig sind. Hierzu eignen sich insbesondere nichtmetallische Schüttgüter, wie Granulate aus keramischen Materialien. Diese können unregelmäßig geformt, kugelförmig oder mit Hohlräumen versehen sein, um eine gute Durchgasung des in den Füllraum gefüllten Füllguts bei gleichzeitig geringer Wärmespeichereigenschaft zu erzielen. Auch kann das Füllgut aus ringförmigen oder vieleckigen Elementen bestehen, die bei Kontakt miteinander sich jeweils nur punktförmig berühren, so dass zwischen ihnen jeweils ausreichend Raum verbleibt, um eine gute Durchströmung zu gewährleisten.As a product are basically all thermally stable bulk materials suitable that meet the above conditions and are sufficiently temperature resistant. For this purpose, in particular non-metallic bulk materials, such as granules of ceramic materials are suitable. These can be irregularly shaped, spherical or with cavities be provided in order to achieve a good gasification of the filling material filled in the filling space at the same time low heat storage property. Also, the contents may consist of annular or polygonal elements that touch each other only in point contact upon contact, so that between them enough space remains to ensure a good flow.

Um zu vermeiden, dass es durch den optional über einen Gaseinlass in die Einhausung geleiteten sauerstoffhaltigen Gasstrom zu einer Abkühlung des Füllguts kommt, kann der Gasstrom vor seinem Eintritt in den Füllraum auf eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur erwärmt werden. Optimaler weise liegt dabei die Temperatur des Gasstroms mindestens auf dem Niveau der Mindesttemperatur des Füllguts. Für die Erwärmung des Gasstroms kann beispielsweise das heiße Abgas genutzt werden, das aus der Einhausung abgezogen wird. Dazu kann ein an sich bekannter Wärmetauscher eingesetzt werden. Sofern ein Siebboden vorgesehen ist, über den die Bruchstücke der Gießform ggf. gemeinsam mit dem Füllgut aus der Einhausung hinaus gelangen können, kann der sauerstoffhaltige Gasstrom auch durch diesen Siebboden geführt werden. Das hat nicht nur den Vorteil einer großflächigen Einleitung, sondern bewirkt auch, dass der zugeführte Gasstrom durch den Kontakt mit den heißen, aus der Einhausung ausrieselnden Formstoff-Bruchstücken sowie dem ebenso heißen Füllgut erwärmt wird.In order to prevent the oxygen-containing gas stream optionally conducted into the enclosure via a gas inlet from causing a cooling of the filling material, the gas stream can be heated to a temperature above room temperature before it enters the filling space. Optimally, the temperature of the gas stream is at least at the level of the minimum temperature of the medium. For the heating of the gas stream, for example, the hot exhaust gas can be used, which is deducted from the enclosure. For this purpose, a known heat exchanger can be used. If a sieve bottom is provided, over which the fragments of the casting mold can optionally pass out of the housing together with the contents, the oxygen-containing gas stream can also be passed through this sieve bottom. This not only has the advantage of a large-scale introduction, but also causes the supplied gas stream is heated by contact with the hot, trickling out of the housing molding material fragments and the equally hot contents.

Alternativ oder ergänzend ist es auch denkbar, einen Teilstrom des Abgasstroms mit dem sauerstoffhaltigen Gasstrom zu vermischen und das so erhaltene heiße Gasgemisch in den Füllraum zurückzuführen. Hierzu kann es sinnvoll sein, dass der in den Füllraum geleitete sauerstoffhaltige Gasstrom zu 10 - 90 Vol.-% aus Abgas besteht.Alternatively or additionally, it is also conceivable to mix a partial flow of the exhaust gas stream with the oxygen-containing gas stream and to recycle the resulting hot gas mixture into the filling space. For this it can be useful that the oxygen-containing gas stream fed into the filling space consists of 10 to 90% by volume of waste gas.

Bei dem dem Füllraum zugeführten sauerstoffhaltigen Gasstrom kann es sich beispielsweise um Umgebungsluft handeln.The oxygen-containing gas stream supplied to the filling space may be, for example, ambient air.

Der dem Füllraum zugeführte sauerstoffhaltige Gasstrom kann in Folge der durch Wärmekonvektion innerhalb des Füllraums ausgelösten Strömung über einen geeignet ausgebildeten Einlass in den Füllraum eingesaugt werden. Alternativ ist es selbstverständlich ebenso denkbar, den Gasstrom mittels eines Gebläses oder desgleichen mit einem gewissen Druck in den Füllraum einzubringen.The oxygen-containing gas stream supplied to the filling space can be sucked into the filling space via a suitably formed inlet as a result of the flow triggered by heat convection within the filling space. Alternatively, it is of course also conceivable to introduce the gas flow by means of a blower or the like with a certain pressure in the filling space.

Eine optionale Regelung des in den Füllraum eingeführten Gasstroms kann in Abhängigkeit vom aus der Einhausung austretenden Abgasvolumenstrom erfolgen, um die Entstehung von Überdruck in der im Füllraum herrschenden Atmosphäre zu vermeiden. Hierzu kann der jeweilige Gaseinlass mit einem Mechanismus ausgerüstet sein, der die Zuluft in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit einregelt. Zu diesem Zweck geeignet ist beispielsweise eine an sich bekannte Pendelklappe, die so aufgehängt und belastet ist, dass der Strömungsdruck der sie passierenden Gasströmung in Abhängigkeit von Gegengewichten die Strömungsgeschwindigkeit und somit die Verbrennungsluftzufuhr selbsttätig einregelt.An optional regulation of the gas flow introduced into the filling space can take place as a function of the exhaust gas volume flow exiting the housing in order to prevent the formation of overpressure in the atmosphere prevailing in the filling space. For this purpose, the respective gas inlet can be equipped with a mechanism which regulates the supply air as a function of the flow velocity. Suitable for this purpose is, for example, a per se known pendulum flap, which is suspended and loaded so that the flow pressure of the gas flow passing it regulates the flow rate and thus the combustion air supply automatically depending on counterweights.

Ebenso ist es denkbar, am Abgasauslass eine Abgasmessung vorzunehmen und den sauerstoffhaltigen Gasstrom in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messung zu regeln, um eine vollständige Verbrennung des Binders und der sonstigen möglicherweise aus der Gießform austretenden Gase im Füllraum zu gewährleisten.Likewise, it is conceivable to carry out an exhaust gas measurement at the exhaust gas outlet and to regulate the oxygen-containing gas flow as a function of the result of this measurement in order to ensure complete combustion of the binder and the other possibly to escape from the mold escaping gases in the filling space.

Eine Minimierung des Schadstoffausstoßes kann beim erfindungsgemäßen Verfahren auch dadurch erzielt werden, dass die Einhausung mit einer Katalysatoreinrichtung zur Zersetzung von in den Verbrennungsprodukten des Binders enthaltenen Schadstoffen ausgestattet ist.A minimization of pollutant emissions can also be achieved in the method according to the invention in that the housing is equipped with a catalyst device for the decomposition of pollutants contained in the combustion products of the binder.

Das nach dem erfindungsgemäßen Entformen freigelegte Gussteil kann nach dem Zerfall der Gießform eine Wärmebehandlung durchlaufen, bei der es nach Maßgabe einer bestimmten Abkühlkurve in an sich bekannter Weise kontrolliert abgekühlt wird, um einen bestimmten Zustand des Gussteils herzustellen.The cast part exposed after demoulding according to the invention can be subjected to a heat treatment after the decay of the casting mold, in which it is cooled in a controlled manner according to a specific cooling curve in order to produce a specific state of the casting.

Selbstverständlich können bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise gleichzeitig mehrere Gießformen gemeinsam in einer Einhausung untergebracht sein und diese Gießformen parallel oder in zeitlich eng aufeinander folgender Abfolge mit Metallschmelze befüllt werden.Of course, in the case of the procedure according to the invention, a plurality of casting molds can be accommodated simultaneously in an enclosure and these casting molds can be filled with molten metal in parallel or in a chronologically closely successive sequence.

Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für jede Art von metallischen Gusswerkstoffen, bei deren Verarbeitung eine ausreichend hohe Prozesswärme entsteht. Besonders eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Gussteilen aus Eisenguss, weil aufgrund der hohen Temperatur der Eisengussschmelze die für die Verbrennung des Binders erfindungsgemäß vorgesehenen Temperaturen besonders sicher erreicht werden. Insbesondere lassen sich in erfindungsgemäßer Weise GJL-, GJS- und GJV-Eisengusswerkstoffe sowie Stahlguss verarbeiten.In principle, the method according to the invention is suitable for any type of metallic cast materials, the processing of which produces a sufficiently high process heat. The method according to the invention is particularly suitable for the production of castings from cast iron, because due to the high temperature of the cast iron melt, the temperatures provided for the combustion of the binder according to the invention are achieved particularly reliably. In particular, can be in inventive GJL, GJS and GJV cast iron materials and cast steel.

Wenn hier davon die Rede ist, dass die erfindungsgemäß genutzte Gießform aus Formteilen oder -kernen besteht, die aus Formstoff geformt sind, so schließt dies selbstverständlich die Möglichkeit ein, innerhalb einer solchen Gießform Einzelteile, wie Kühlkokillen, Stützen und desgleichen, aus anderen Materialien herzustellen. Entscheidend ist lediglich, dass die Gießform so viel Formstoffvolumen enthält, dass es im Zuge des Abgießens der jeweiligen Metallschmelze zum Ausdampfen von Binder kommt, der dann im Füllraum verbrennt und das Füllgut soweit aufheizt, dass es über eine für eine weitestgehend vollständige Zersetzung des Binders des Formstoffs ausreichende Dauer eine über der Grenztemperatur liegende Temperatur beibehält.If it is mentioned here that the mold used in the invention consists of molded parts or cores, which are molded from molding material, so of course includes the possibility to produce within such a mold items, such as chills, supports and the like, from other materials , It is only important that the mold contains so much molding material volume that it comes in the course of pouring the respective molten metal for evaporation of binder, which then burns in the filling and heats up the contents to the extent that it has a for a complete complete decomposition of the binder of the Formstoffs sufficient duration maintains a temperature above the limit temperature.

Die Reinigung des aus der erfindungsgemäß vorgesehenen Einhausung austretenden Abgasstroms kann dadurch erfolgen, dass die im Abgas noch vorhandenen brennbaren Stoffe in einer Abluftverbrennung nachverbrannt werden. Die dabei frei werdende Wärme kann wiederum genutzt werden, um den in die Einhausung geleiteten sauerstoffhaltigen Gasstrom vorzuwärmen.The cleaning of the effluent gas stream exiting from the housing provided according to the invention can be carried out by combusting the flammable substances still present in the exhaust gas in an exhaust air combustion system. The heat released in turn can be used to preheat the oxygen-containing gas stream fed into the enclosure.

Sofern mit mehreren erfindungsgemäßen Gießformen parallel zueinander Gusstücke in erfindungsgemäßer Weise erzeugt werden, so kann es zweckmäßig sein, wenn die Gießformen mit den ihnen zugeordneten Einhausungen gemeinsam in einem Tunnel oder desgleichen stehen und die sich bildenden Abgase über eine gemeinsame Abgasleitung abgeführt werden.If castings are produced in accordance with the invention with several casting molds according to the invention in parallel, it may be expedient if the casting molds together with the housings assigned to them are in a tunnel or the like and the forming exhaust gases are removed via a common exhaust pipe.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur gießtechnischen Herstellung von Zylinderkurbelgehäusen und Zylinderköpfen für Verbrennungsmotoren. Insbesondere dann, wenn die betreffenden Bauteile für Nutzfahrzeuge bestimmt sind, weisen sie und die für ihre Herstellung jeweils benötigte Gießform ein vergleichbar großes Volumen auf, bei dem sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorgehensweise besonders deutlich auswirken.The inventive method is particularly suitable for the casting production of cylinder crankcases and cylinder heads for internal combustion engines. In particular, when the components in question are intended for commercial vehicles, they and the respective mold required for their production have a comparably large volume, in which the advantages of the procedure according to the invention have a particularly pronounced effect.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Kernsandbruchstücke sind, wenn sie aus der Einhausung austreten, in der Regel noch so heiß, dass sie in einem konventionellen Mahlwerk ohne zusätzliche Wärmezufuhr zerkleinert werden können. Liegen die Kernsandbruchstücke als Mischung mit dem Füllgut vor, so erfolgt nach dem Mahlen die Separierung. Diese ist dann sehr einfach, weil die Korngröße des nach dem Mahlen erhaltenen Kernsands sehr viel kleiner ist als die Korngröße des Füllguts. Das Mahlwerk kann dabei so ausgelegt sein, dass es eine mechanische Vorkonditionierung des Kernsands bewirkt. Eine solche Vorkonditionierung kann beispielsweise darin bestehen, dass durch den Kontakt des Kernsandes mit dem Füllgut-Granulat die Oberflächenrauhigkeit der Sandkörner vergrößert und somit bei der nachfolgenden Verarbeitung zu einem Formteil oder Kern die Adhäsion des Binders am Kernsand verbessert ist.The core sand fragments obtained according to the invention, when they emerge from the enclosure, are usually still so hot that they can be comminuted in a conventional grinder without additional heat input. If the core sand fragments are present as a mixture with the contents, the separation takes place after the grinding. This is very simple, because the grain size of the core sand obtained after milling is much smaller than the grain size of the medium. The grinder can be designed so that it causes a mechanical preconditioning of the core sand. Such a preconditioning can consist, for example, in the fact that the surface roughness of the sand grains is increased by the contact of the core sand with the product granulate and thus the adhesion of the binder to the core sand is improved in the subsequent processing into a molded part or core.

Der nach der Aufbereitung erhaltene Regenerat-Sand kann in an sich bekannter Weise mit Neusand gemischt werden.The regenerated sand obtained after the preparation can be mixed in a conventional manner with new sand.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1
ein Ablaufdiagramm, dass den erfindungsgemäßen Prozess darstellt;
Fig. 2 - 8
einen Thermoreaktor in verschiedenen Phasen der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils in einem Schnitt entlang seiner Längsachse;
Fig. 9
den zum Entnehmen des Gussteils geöffneten Thermoreaktor in einer den Figuren 2 - 8 entsprechenden Ansicht;
Fig. 10
eine Einrichtung zum Abkühlen eines Gussteils;
Fig. 11
das fertige Gussteil;
Fig. 12
einen Sammelbehälter des Thermoreaktors in einer den Figuren 2 - 8 entsprechenden Ansicht;
Fig. 13
ein Mahlwerk zum Regenieren von Kernsand in einem Schnitt quer zu seiner Längsachse;
Fig. 14
eine Gießform zum Gießen eines Gussteils in einer den Figuren 2 - 8 entsprechenden Ansicht;
Fig. 15
einen mit Füllgut gefüllten Vorratsbehälter in einer den Figuren 2 - 8 entsprechenden Ansicht.
The invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating an exemplary embodiment. Their figures show each schematically:
Fig. 1
a flowchart illustrating the process according to the invention;
Fig. 2-8
a thermoreactor in different phases of carrying out the method according to the invention in each case in a section along its longitudinal axis;
Fig. 9
the open to remove the casting thermoreactor in a Figures 2 - 8 corresponding view;
Fig. 10
a device for cooling a casting;
Fig. 11
the finished casting;
Fig. 12
a sump of the thermoreactor in a Figures 2 - 8 corresponding view;
Fig. 13
a grinder for regenerating core sand in a section transverse to its longitudinal axis;
Fig. 14
a casting mold for casting a casting in a die Figures 2 - 8 corresponding view;
Fig. 15
a filled with filling reservoir in a Figures 2 - 8 corresponding view.

In Fig. 1 ist als Diagramm der Kreislauf dargestellt, der sich bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt. Gestartet wird dabei mit Gießformteilen und -kernen aus Formstoff, der aus neuem, bisher ungebrauchtem Kernsand, z. B. Quarzsand, und einem konventionellen Binder, beispielsweise einem handelsüblichen Cold-Box-Binder, gemischt ist. Genauso wird neues Füllmaterial, beispielsweise keramisches Granulat mit einer mittleren Korngröße von 1,5 - 25 mm, eingesetzt, das für den ersten Einsatz auf die geforderte Mindesttemperatur, z. B. 500 °C, erwärmt werden muss, bevor es einsetzbar ist. Im weiteren können diese Ausgangsmaterialien im Kreislauf wiederverwendet werden, wie nachfolgend erläutert.In Fig. 1 is shown as a diagram of the cycle that results in the execution of the method according to the invention. It is started with mold parts and cores made of molding material, the new, previously unused core sand, z. As quartz sand, and a conventional binder, for example, a commercial cold box binder is mixed. Likewise, new filler material, for example, ceramic granules with a mean particle size of 1.5 - 25 mm, used, which for the first use to the required minimum temperature, eg. B. 500 ° C, must be heated before it can be used. Furthermore, these starting materials can be reused in the circulation, as explained below.

Der in den Fig. 2 - 8 in verschiedenen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellte Thermoreaktor T weist eine Siebplatte 1 auf, auf der eine zum Abgießen einer Eisengussschmelze vorbereitete Gießform 2 platziert ist. Die Gießform 2 ist für die gießtechnische Herstellung eines Gussteils G bestimmt, bei dem es sich im vorliegenden Beispiel um ein Zylinderkurbelgehäuse für einen Nutzfahrzeugverbrennungsmotor handelt.The in the Fig. 2-8 Thermoreactor T shown in different phases of the process according to the invention has a screen plate 1, on which a casting mold 2 prepared for pouring an iron casting melt is placed. The casting mold 2 is intended for the casting production of a casting G, which in the present example is a cylinder crankcase for a commercial vehicle engine.

Die Gießform 2 ist in konventioneller Weise als Kernpaket aus einer Vielzahl von außen angeordneten äußeren Kernen oder Formteilen und innen liegend angeordneten Gießkernen zusammengesetzt. Zusätzlich kann die Gießform 2 aus Stahl oder anderen unzerstörbaren Materialien bestehende Bauteile umfassen. Dazu gehören beispielsweise Kühlkokillen und desgleichen, die in der Gießform 2 angeordnet werden, um durch eine beschleunigte Erstarrung der jeweils mit der Kühlkokille in Berührung kommenden Schmelze eine gerichtete Erstarrung des Gussteils G zu erzielen.The mold 2 is conventionally assembled as a core package from a plurality of outer cores or moldings arranged externally and internally arranged casting cores. In addition, the casting mold 2 may comprise components made of steel or other indestructible materials. These include, for example, chill molds and the like, which are arranged in the mold 2, to achieve a directional solidification of the casting G by accelerated solidification of each coming in contact with the chill melt.

Die Gießform 2 grenzt einen Formhohlraum 3 gegenüber der Umgebung U ab, in den die Eisengussschmelze abgegossen wird, um das Gussteil G zu bilden. Die Eisenschmelze strömt dabei über ein Anschnittsystem in den Formhohlraum 3, das hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.The casting mold 2 delimits a mold cavity 3 from the environment U into which the iron casting melt is poured off to form the casting G. The molten iron flows through a gate system in the mold cavity 3, which is not shown here for clarity.

Die Kerne und Formteile der Gießform 2 sind in konventioneller Weise im Cold-Box-Verfahren aus einem konventionellen Formstoff hergestellt, bei dem es sich um eine Mischung aus einem handelsüblichen Kernsand, einem ebenso handelsüblichen organischen Binder und optional zugegebenen Zusatzstoffen handelt, die beispielsweise der besseren Benetzung der Körner des Kernsands durch den Binder dienen. Aus dem Formstoff werden die Gießkerne und Formteile der Gießform 2 geformt. Anschließend werden die erhaltenen Gießkerne und Formteile mit einem Reaktionsgas begast, um den Binder durch eine chemische Reaktion auszuhärten und dadurch den Kernen und Formteilen die notwendige Formsteifigkeit zu verleihen.The cores and moldings of the mold 2 are made in a conventional manner in a cold box process from a conventional molding material, which is a mixture of a commercially available core sand, an equally commercial organic binder and optionally added additives, for example, the better Wetting of the grains of the core sand by the binder serve. From the molding material, the cores and moldings of the mold 2 are formed. Subsequently, the obtained cores and moldings are gassed with a reaction gas to cure the binder by a chemical reaction and thereby giving the cores and moldings the necessary stiffness.

Die Siebplatte 1 ist mit ihrem Rand auf einem umlaufenden Randabsatz 4 eines Sammelbehälters 5 abgestützt. In die umlaufende Aufstandfläche des Randabsatzes 4 ist ein Dichtelement 6 eingearbeitet.The screen plate 1 is supported with its edge on a peripheral edge shoulder 4 of a collecting container 5. In the circumferential footprint of the edge paragraph 4, a sealing element 6 is incorporated.

Nachdem die Gießform 2 auf der Siebplatte 1 positioniert ist, wird eine ebenfalls zu dem Thermoreaktor T gehörende Einhausung 7 auf den umlaufenden Randabsatz 4 des Sammelbehälters 5 gesetzt. Die Einhausung 7 ist nach Art einer Haube ausgebildet und ummantelt die Gießform 2 an ihren äußeren Umfangsflächen 8. Dabei weist der Umfang des von der Einhausung 7 umgrenzten Raums ein Übermaß gegenüber dem Umfang der Gießform 2 auf, so dass nach dem Aufsetzen der Einhausung 7 auf den Siebboden 1 zwischen der äußeren Umfangsfläche der Gießform 2 und der Innenfläche 9 der Einhausung 7 ein Füllraum 10 gebildet ist. Mit ihrem dem Sammelbehälter 5 zugeordneten Rand sitzt die Einhausung auf dem Dichtelement 6, so dass hier ein dichter Abschluss des Füllraums 10 gegenüber der Umgebung U gewährleistet ist. Die Einhausung besteht aus einem thermisch isolierenden Material, das aus mehreren Schichten bestehen kann, von denen die eine Schicht die notwendige Formstabilität der Einhausung 7 und eine andere Schicht die thermische Isolierung gewährleistet. An ihrer Oberseite umgrenzt die Einhausung 7 eine große Öffnung 11, über die die Gießform 2 mit Eisengussschmelze und der Füllraum 10 mit Füllgut F gefüllt werden kann (Fig. 3).After the casting mold 2 is positioned on the sieve plate 1, an enclosure 7, which likewise belongs to the thermoreactor T, is placed on the peripheral edge shoulder 4 of the collecting container 5. The housing 7 is formed in the manner of a hood and encases the mold 2 at its outer peripheral surfaces 8. In this case, the circumference of the space enclosed by the housing 7 an excess of the circumference of the mold 2, so that after placing the housing 7 on the sieve bottom 1 between the outer peripheral surface of the mold 2 and the inner surface 9 of the housing 7, a filling space 10 is formed. With their collection container 5 associated edge of the enclosure sits on the sealing element 6, so that here a tight closure of the filling space 10 is ensured with respect to the environment U. The enclosure consists of a thermally insulating material, which may consist of several layers, of which one layer ensures the necessary dimensional stability of the enclosure 7 and another layer thermal insulation. At its upper side, the housing 7 delimits a large opening 11, via which the casting mold 2 can be filled with iron casting melt and the filling space 10 with filling material F ( Fig. 3 ).

Zum Befüllen des Füllraums 10 mit einem als körniges Granulat ausgebildeten und auf eine Temperatur Tmin von mindestens 500 °C temperiertes Füllgut F wird ein Vorratsbehälter V über der Öffnung 11 positioniert, aus dem man anschließend das heiße Füllgut F über ein Verteilsystem 12 in den Füllraum 10 rieseln lässt (Fig. 4) .For filling the filling space 10 with a granular material designed as granular and tempered to a temperature Tmin of at least 500 ° C contents F a reservoir V is positioned over the opening 11, from which then the hot medium F via a distribution system 12 into the filling space 10th trickle down ( Fig. 4 ).

Wenn der Füllvorgang abgeschlossen ist, kann die in den Füllraum 10 gefüllte Füllgut-Packung erforderlichenfalls verdichtet werden. Anschließend wird ein Deckel 13 auf die Öffnung 11 gesetzt, der ebenfalls eine Öffnung 14 besitzt, über die die Eisengussschmelze in die Gießform 2 gefüllt werden kann (Fig. 5).When the filling process is completed, the filled in the filling space 10 filling package can be compacted if necessary. Subsequently, a lid 13 is placed on the opening 11, which also has an opening 14 through which the molten cast iron can be filled into the mold 2 ( Fig. 5 ).

Anschließend erfolgt der Abguss der Eisengussschmelze in die Gießform 2 (Fig. 6).The cast iron melt is then poured into the casting mold 2 (FIG. Fig. 6 ).

Über einen im unteren Randbereich der Einhausung 7 eingeformten Gaseinlass 15 kann währenddessen sauerstoffhaltige Umgebungsluft in den Füllraum 10 eintreten. Ebenso wird Umgebungsluft, die über einen Zugang 16 in den Sammelbehälter 5 gelangt, durch den Siebboden 1 in den Füllraum 10 gesogen (Fig. 7).Meanwhile, oxygen-containing ambient air may enter the filling space 10 via a gas inlet 15 formed in the lower edge region of the housing 7. Likewise, ambient air, which passes through an access 16 in the collecting container 5, sucked through the sieve bottom 1 in the filling space 10 ( Fig. 7 ).

Die mit dem Abguss der Eisengussschmelze einsetzende gewollte Zerstörung der Gießform 2 und die damit einhergehende Entformung des Gussteils G läuft in zwei Phasen ab.The deliberate destruction of the casting mold 2, which starts with casting of the iron casting melt, and the associated demolding of the casting G takes place in two phases.

In der ersten Phase verdampft im Binder enthaltenes Lösemittel. Das aus der Gießform 2 austretende dampfförmige Lösemittel erreicht im Füllraum 10 eine Konzentration, bei der es selbsttätig zündet und abbrennt. Durch die dabei frei werdende Wärme wird das körnige, auf eine Temperatur Tmin von ca. 500 °C gebrachte Füllgut F über die Grenztemperatur TGrenz von 700 °C hinaus aufgeheizt, bis seine Temperatur die maximale Temperatur Tmax von annähernd 900 °C erreicht.In the first phase, solvent contained in the binder evaporates. The emerging from the mold 2 vaporous solvent reaches in the filling chamber 10, a concentration at which it ignites and burns off automatically. Due to the heat released in the process, the granular product F, which has been brought to a temperature Tmin of about 500 ° C., is heated above the limit temperature TGrenz of 700 ° C. until its temperature reaches the maximum temperature Tmax of approximately 900 ° C.

Wenn die Konzentration der aus der Gießform 2 ausdampfenden Binderbestandteile für eine eigenständige Verbrennung nicht mehr ausreicht, übernimmt das derart aufgeheizte Füllgut die Funktion eines Wärmespeichers, durch den die Temperatur der Gießform 2 und im Füllraum 10 auf einem oberhalb einer Temperatur TGrenz von 700 °C liegenden Niveau gehalten wird. Auf diese Weise hält die Verbrennung der aus der Gießform 2 austretenden Binderbestandteile und sonstigen potenziellen Schadstoffe an, bis kein Binder mehr aus der Gießform 2 ausdampft. Die dann möglicherweise immer noch aus der Gießform 2 austretenden dampfförmigen Stoffe werden durch die im Füllraum 10 herrschende hohe Temperatur oxidiert oder in anderer Weise unschädlich gemacht.If the concentration of the binder constituents evaporating from the casting mold 2 is no longer sufficient for independent combustion, the product heated in this way assumes the function of a heat accumulator, through which the temperature of the casting mold 2 and in the filling chamber 10 are at a temperature above 700 ° C. Level is maintained. In this way, the combustion of leaving the mold 2 Binder components and other potential pollutants stops until no more binder from the mold 2 evaporates. The then possibly still emerging from the mold 2 vaporous substances are oxidized by the prevailing in the filling chamber 10 high temperature or rendered harmless in any other way.

Ebenso tragen zur Vollständigkeit der Verbrennung der aus der Gießform 2 tretenden Gase die sauerstoffhaltigen, aus Umgebungsluft gebildeten Gasströme S1,S2 bei, die über den Gaseinlass 15 und den Siebboden 1 in den Füllraum 10 der Einhausung 7 gelangen.Likewise contribute to the completeness of the combustion of passing from the mold 2 gases, the oxygen-containing, formed from ambient air gas streams S1, S2, which pass through the gas inlet 15 and the sieve bottom 1 in the filling chamber 10 of the housing 7.

Da die Schüttdichte des Füllguts F so niedrig ist, dass auch nach einer Verdichtung eine gute Gasdurchlässigkeit des im Füllraum 10 vorhandenen Füllgut-Pakets gewährleistet ist, ist eine gute Durchmischung der aus der Gießform 2 austretenden Gase mit dem Sauerstoff für seine Verbrennung bereitstellenden Gasströmen S1,S2 gewährleistet. Gleichzeitig stützt die Füllgut-Packung im Füllraum 10 die Gießform 2 an ihren Umfangsflächen und verhindert so ein Durchbrechen der Eisengussschmelze.Since the bulk density of the product F is so low that even after compression a good gas permeability ensured in the filling chamber 10 filling material package is a good mixing of the emerging from the mold 2 gases with the oxygen for its combustion-providing gas streams S1, S2 guaranteed. At the same time, the filling material pack in the filling space 10 supports the casting mold 2 at its peripheral surfaces and thus prevents the iron casting melt from breaking through.

Das Durchströmen der aus der Gießform 2 austretenden Gase durch das Füllgut F bewirkt eine gute Durchmischung mit der zugeführten Gasströmung S1,S2, eine längere Verweilzeit und eine gute Reaktionsfähigkeit. Die Gießform 2 wird so sowohl durch die Verbrennung des Bindersystems und die durch das in die Gießform 2 gegossene Metall eingetragene Wärme, als auch durch das vorgeheizte Füllgut F aufgeheizt. In Folge dessen wird das die Formteile und Kerne der Gießform 2 zusammenhaltende Bindersystem nahezu vollständig zerstört. Die Formteile und Kerne zerfallen daraufhin in Bruchstücke B oder einzelne Sandkörner.The flow through the gases emerging from the casting mold 2 through the filling material F causes a good mixing with the supplied gas flow S1, S2, a longer residence time and a good reactivity. The casting mold 2 is thus heated both by the combustion of the binder system and the heat introduced by the metal poured into the casting mold 2, as well as by the preheated filling F. As a result, the binding parts and cores of the mold 2 cohesive binder system is almost completely destroyed. The moldings and cores then break up into fragments B or individual grains of sand.

Die Bruchstücke B und der lose Sand fällt durch den Siebboden 1 in den Sammelbehälter 5 und wird dort gesammelt. Abhängig vom Fortschritt der Zerstörung der Gießform 2 kann der Siebboden 1 dabei so geöffnet werden, dass auch Füllgut F in den Sammelbehälter 5 gelangt (Fig. 8).The fragments B and the loose sand fall through the sieve tray 1 in the sump 5 and is collected there. Depending on the progress of the destruction of the casting mold 2, the sieve bottom 1 can be opened in such a way that also contents F reach the collecting container 5 ( Fig. 8 ).

Zur optimalen Verbrennung der aus der Gießform 2 ausgasenden Gase und für die Regenerierung des Kernsandes bereits in der Einhausung liegen die Temperaturen von Füllgut F und der im Füllraum 10 strömenden Gase optimalerweise jeweils deutlich über 700°C. Die Bedingungen im Thermoreaktor T sind dazu so gestaltet, dass der Regenerierprozess und die Abgasbehandlung unabhängig von Anlagenverfügbarkeiten eigenständig ablaufen. Bestimmende und eingestellte Größen sind die Starttemperatur des Füllstoffs F, die über den Gaseinlass 15 und den Zugang 16 zuströmenden sauerstoffhaltigen Gasströme S1,S2 und die Gießform 2 selbst.For optimal combustion of outgassing from the mold 2 gases and for the regeneration of the core sand already in the enclosure are the Temperatures of product F and the gases flowing in the filling chamber 10 optimally each well above 700 ° C. The conditions in the thermoreactor T are designed in such a way that the regeneration process and the exhaust gas treatment are independent of system availability. Determining and set sizes are the starting temperature of the filler F, the oxygen-containing gas streams S1, S2 flowing in via the gas inlet 15 and the inlet 16 and the casting mold 2 itself.

Der Fortschritt der Zerstörung der Gießform 2 und der Erstarrungsverlauf der in die Gießform 2 gegossenen Eisengussschmelze sind so aneinander angepasst, dass das Gussteil G ausreichend erstarrt ist, wenn der Zerfall der Gießform 2 einsetzt.The progress of the destruction of the casting mold 2 and the solidification course of the cast iron melt poured into the casting mold 2 are adapted to each other so that the casting G is sufficiently solidified when the disintegration of the casting mold 2 begins.

Nachdem die Gießform 2 im Wesentlichen vollständig zerfallen ist, wird der Sammelbehälter 5 mit dem in ihm enthaltenen Formstoff-Füllgut-Gemisch von dem Siebboden 1 getrennt und die Einhausung 7 ebenfalls vom Siebboden 1 abgenommen. Das weitestgehend entsandete Gussteil G ist nun frei zugänglich und kann in einem hierzu vorgesehenen tunnelartigen Raum 17 kontrolliert abgekühlt werden (Fig. 10). Das Gussteil G hat aufgrund des Prozesses eine hohe Temperatur beim Entnehmen, bei dem die Austenit-Umwandlung noch nicht abgeschlossen ist und eine schnelle Abkühlung zu Eigenspannungen und damit zu Rissen führen würde. Aus diesem Grund wird das Gussteil G in einem Abkühltunnel 17 langsam entsprechend der Glühkurven beim Spannungsarmglühen abgekühlt. Die zugeführte Kühlluft wird so bemessen, dass das Abkühlprofil produktspezifisch erreicht wird.After the casting mold 2 has essentially completely disintegrated, the collecting container 5 with the molding material / product mixture contained in it is separated from the sieve bottom 1 and the housing 7 likewise removed from the sieve bottom 1. The largely sanded casting G is now freely accessible and can be cooled in a controlled tunnel-like space 17 controlled ( Fig. 10 ). Due to the process, the casting G has a high picking temperature at which the austenite transformation is not yet completed and rapid cooling would lead to residual stresses and thus to cracks. For this reason, the casting G is cooled in a cooling tunnel 17 slowly according to the glow curves during stress relief annealing. The supplied cooling air is measured so that the cooling profile is achieved product specific.

Das im Sammelbehälter 5 enthaltene, nach wie vor heiße Gemisch aus Füllgut F, Kernsand und Bruchstücken B wird in einem Mahlwerk 18, bei dem es sich beispielsweise um ein Drehrohr handeln kann, intensiv vermischt und mit ausreichender Oxidationsluft versetzt, so dass möglicherweise noch vorhandene Binderreste nachverbrennen. In dieser Prozessstufe kann auch das Füllgut F von Kernsand getrennt werden und beides einer separaten Kühlung zugeführt werden. Eine solche Nachregenerierung gewährleistet die sichere Einhaltung einer vollständigen Verbrennung des Bindersystems und bereitet zusätzlich durch mechanische Reibung die Kernsandoberfläche für eine gute Adhäsion des Binders zur Wiederverwendung als Kernsand vor.The still contained in the container 5, still hot mixture of filling F, core sand and fragments B is in a grinder 18, which may be, for example, a rotary tube, mixed intensively and mixed with sufficient oxidation air, so that possibly still existing binder residues afterburn. In this process step, the contents F of core sand can be separated and both fed to a separate cooling. Such post-regeneration ensures the safe maintenance of complete combustion of the binder system and additionally prepares by mechanical friction, the core sand surface for a good adhesion of the binder for reuse as core sand.

Der erhaltene Kernsand wird nahezu auf Raumtemperatur herunter gekühlt und nach Fraktionstrennung einer erneuten Verarbeitung zu Gießformteilen oder Gießkernen für eine neue Gießform 2 zugeführt.The resulting core sand is cooled down to near room temperature and, after fractionation, recycled to casting moldings or casting cores for a new casting mold 2.

Das Füllgut F wird dagegen auf die vorgesehene Starttemperatur Tmin gekühlt und im Kreislauf zur erneuten Verfüllung des Füllraums 10 in den Vorratsbehälter V gefüllt.The contents F, however, cooled to the intended start temperature Tmin and filled in the circuit for re-filling of the filling chamber 10 in the reservoir V.

Die Menge der in den Füllraum 10 als Gasströme S1,S2 geleiteten Verbrennungsluft wird über mechanisch einstellbare Klappen oder Schieber geregelt, mit denen sich die Öffnungsquerschnitte des Gaseintritts 15 und des Zugangs 16 verstellen lassen. Die jeweilige Einstellung kann zunächst über die stöchiometrisch benötigte Luftmenge zur Verbrennung des Bindersystems ermittelt und dann über Messungen von CO, NO x und O2 am hier durch die Öffnung 14 des Deckels 13 gebildeten Abgasauslass 19 feinjustiert werden, der in den Deckel 13 eingeformt ist und über den die im Füllraum 10 entstehenden Abgase aus der Einhausung 7 abgeführt werden.The amount of combustion gas conducted into the filling chamber 10 as gas streams S1, S2 is regulated by means of mechanically adjustable flaps or slides, with which the opening cross-sections of the gas inlet 15 and of the access 16 can be adjusted. The respective setting can first be determined via the stoichiometrically required air quantity for combustion of the binder system and then finely adjusted via measurements of CO, NO x and O 2 at the exhaust outlet 19 formed here through the opening 14 of the cover 13, which is molded into the cover 13 and over the resulting in the filling chamber 10 exhaust gases are discharged from the enclosure 7.

Wie aus Fig. 16 hervorgeht, wird im Füllraum 10 unmittelbar nach dem Abguss durch das Verdampfen des Lösemittels aus dem Bindersystem der Gießform 2 und der sonstigen Ausdünstungen der Gießform 2 eine durch die Kurve KSchadstoff dargestellte hohe Schadstoffkonzentration erreicht, die selbst bei Raumtemperaturen eigenständig brennen würde. Die Grenze KGrenz, ab der bei Raumtemperatur eine Schadstoffkonzentration erreicht ist, die brennbar ist, ist in Fig. 16 durch die strichpunktierte Linie angegeben. Wegen der hohen Mindesttemperatur Tmin von 500 °C, die im Füllraum 10 durch das dort eingebrachte heiße Füllgut F herrscht, setzt die Verbrennung der in den Füllraum 10 aus der Gießform 2 gelangenden Gase jedoch schon bei einer deutlich niedrigeren Konzentration ein (s. Fig. 16).How out Fig. 16 shows, in the filling chamber 10 immediately after the casting by the evaporation of the solvent from the binder system of the mold 2 and the other fumes of the mold 2 a high pollutant concentration represented by the curve KSchadstoff achieved, which would burn even at room temperatures independently. The boundary KGrenz, from which at room temperature a pollutant concentration is reached that is combustible, is in Fig. 16 indicated by the dashed line. Because of the high minimum temperature Tmin of 500 ° C, which prevails in the filling chamber 10 through the introduced there hot filling F, the combustion of the reaching into the filling chamber 10 from the mold 2 but already at a much lower concentration (s. Fig. 16 ).

Durch die Verbrennung innerhalb des Granulates in der Phase 1 heizt sich das Granulat auf und seine Temperatur TFüllgut überschreitet nach kurzer Zeit die Grenztemperatur TGrenz von 700 °C, bei der organische Stoffe bekanntermaßen bei ausreichend Sauerstoffgehalt selbständig oxidieren und somit verbrennen. Der Verlauf der Temperatur TFüllgut ist in Fig. 16 als gestrichelte Linie dargestellt.Due to the combustion within the granulate in phase 1, the granules heat up and its temperature TFüllgut exceeds after a short time the limit temperature TGrenz of 700 ° C, in the organic substances known to be sufficient oxygen content oxidize independently and thus burn. The course of temperature TFüllgut is in Fig. 16 shown as a dashed line.

Diese Phase ("Phase 1") intensiver Verbrennung des aus der Gießform 2 ausdampfenden Binders hält an, bis die Konzentration KSchadstoff der in den Füllraum 10 aus der Gießform 2 gelangenden, im Wesentlichen durch den verdampfenden Binder gebildeten brennbaren Gase so stark abnimmt, dass bei Raumtemperatur keine Verbrennung mehr stattfinden würde.This phase ("phase 1") intensive combustion of the evaporating from the mold 2 binder continues until the concentration KSchadstoff of reaching into the filling chamber 10 from the mold 2, essentially formed by the vaporizing binder combustible gases decreases so much that at Room temperature no combustion would take place.

Durch die hohe Füllguttemperatur von mehr als 700 ° C wird, wie zuvor beschrieben, diese Oxidation bzw. Verbrennung in der sich anschließenden Phase 2 dennoch fortgesetzt, wobei die dabei frei werdende Wärme ausreicht, die Temperatur des Füllguts 10 weiter zu steigern, bis die Maximaltemperatur Tmax erreicht ist. Bei dieser Temperatur verharrt das Füllgut 10, bis der Zersetzungsprozess der Gießform 2 soweit fortgeschritten ist, dass keine nennenswerten Ausgasungen mehr stattfinden, die Gießform 2 kleinteilig zerfällt und die Formstoffreste in den Behälter 5 fallen. Solange jedoch im Füllraum 10 Verbrennungsprozesse stattfinden, entsteht dabei immer noch so viel Wärme, dass das Füllgut F über eine ausreichend lange Zeitdauer in einem Bereich verbleibt, dessen Obergrenze die Temperatur Tmax und dessen Untergrenze die Temperatur TGrenz ist.Due to the high product temperature of more than 700 ° C, as described above, this oxidation or combustion in the subsequent phase 2 is still continued, the heat released is sufficient to increase the temperature of the medium 10 further until the maximum temperature Tmax is reached. At this temperature, the filling material 10 remains until the decomposition process of the casting mold 2 has progressed so far that no appreciable outgassing take place, the casting mold 2 disintegrates in small parts and the molding material residues fall into the container 5. However, as long as combustion processes take place in the filling chamber 10, so much heat is still generated that the filling material F remains in a range over a sufficiently long period of time, whose upper limit is the temperature Tmax and whose lower limit is the temperature limit.

Erfindungsgemäß wird somit durch die Wahl der Temperatur, mit der das Füllgut in den Füllraum 10 gefüllt wird, der Zeitpunkt, an dem die Grenztemperatur TGrenz von 700 °C überschritten wird, so festgelegt, dass dieser erreicht ist, bevor durch niedrige Schadstoffkonzentrationen KSchadstoff der Prozess der Verbrennung im Füllraum 10 nicht mehr zuverlässig mit der notwendigen Intensität stattfindet. Anschließend stellt das dann hoch erhitzte Füllgut F sicher, dass die Zersetzung und Restverbrennung der noch aus der Gießform 2 ausdampfenden Gase stattfindet, auch wenn die dazu im Füllraum vorhandene Konzentration an brennbaren Gasen für sich gesehen bei unterhalb der Temperatur TGrenz liegenden Temperaturen zu gering wäre.According to the invention is thus by the choice of the temperature at which the filling material is filled in the filling chamber 10, the time at which the limit temperature TGrenz of 700 ° C is exceeded, so determined that this is reached before by low pollutant concentrations KSchadstoff the process of combustion in the filling space 10 is no longer reliably takes place with the necessary intensity. The then highly heated filling material F then ensures that the decomposition and residual combustion of the gases still evaporating from the casting mold 2 takes place, even if the concentration of combustible gases present in the filling space would be too low at temperatures below the temperature limit.

Es konnte nachgewiesen werden, dass mit den in der Gießform 2 enthaltenen ausdampfenden und brennbaren Stoffen so viel chemische Energie für eine Verbrennung zur Verfügung steht, dass Füllguttemperaturen von weit über 1.000 °C erreicht werden könnten. In diesem Fall würde die Abkühlung des Abgusses aber weit hinausgezögert, so dass lange Verweilzeiten notwendig würden. Auch dies kann durch die Starttemperatur bestimmt werden, mit der das Füllgut F in den Füllraum 10 gefüllt wird. Ebenso kann ein zu starker Temperaturanstieg durch eine Erhöhung der dann als Kühlluft wirkenden Gasströme S1,S2 verhindert werden.It could be proven that with the evaporating and combustible substances contained in the casting mold 2 so much chemical energy is available for a combustion that product temperatures of well over 1000 ° C could be reached. In this case, however, the cooling of the casting would be delayed much longer, so that long residence times would be necessary. This can also be determined by the starting temperature at which the filling material F is filled into the filling space 10. Likewise, an excessive increase in temperature can be prevented by increasing the then acting as cooling air gas streams S1, S2.

Bei der Wahl des Füllguts F, bei dem es sich beispielsweise um Keramikfüllkörper handelt, wird darauf geachtet, dass die einzelnen Körner des Füllguts F eine hohe Druckfestigkeit besitzen, um die Druckkräfte beim Gießen aufzunehmen und im Umlauf den Abriebverlust so gering wie möglich zu halten. Ein weiteres Auswahlkriterium ist eine geringe Wärmekapazität in Kombination mit der Schüttdichte des Füllguts F, um aus Phase 1 so schnell wie möglich einen Temperaturanstieg über die 700 °C zu bekommen. Durch die Oxidation im Schüttgut, unter angepasster Verbrennungsluftzufuhr und relativ niedriger Temperatur, wird eine Stickoxidbildung weitgehend vermieden.When choosing the filling material F, which is, for example, ceramic filling body, care is taken that the individual grains of the filling material F have a high compressive strength in order to absorb the pressure forces during casting and to keep the abrasion loss as low as possible in circulation. Another selection criterion is a low heat capacity in Combination with the bulk density of the product F to get a temperature rise above the 700 ° C as quickly as possible from phase 1. Due to the oxidation in the bulk material, with adapted combustion air supply and relatively low temperature, a nitrogen oxide formation is largely avoided.

Da die ausscheidenden Abgase erfindungsgemäß im Wesentlichen selbst in der ersten Phase die Füllgutschüttung aufheizen, ergibt sich ein Temperaturprofil innerhalb der Schüttung, welches die saubere Verbrennung sicherstellt. Die Verbrennungsluft folgt aufgrund der im Füllraum 10 entstehenden Wärmekonvektionsströmung einer vertikalen Richtung nach oben und die Ausgasung der Schadstoffe aus der Gießform 2 aufgrund der starken Dampfbildung in der ersten Phase einer horizontalen Richtung in das Füllgut-Paket hinein. Durch die Kreuzung der Gasströme innerhalb des Füllguts F wird eine gute Durchmischung gewährleistet.Since the outgoing exhaust gases according to the invention substantially heat up the Füllgutschüttung even in the first phase, there is a temperature profile within the bed, which ensures clean combustion. The combustion air follows due to the resulting in the filling chamber 10 Wärmekonvektionsströmung a vertical upward direction and the outgassing of the pollutants from the mold 2 due to the strong vapor formation in the first phase of a horizontal direction in the package inside. By crossing the gas streams within the product F good mixing is ensured.

Im Bereich oberhalb der Gießform 2 sind die Gasströme dann gleichgerichtet und können im heißesten Bereich der Abgasführung im Verbrennungsraum zwischen Deckel 13 und Füllgut F vor dem Austritt aus dem Abgasauslass 19 oberhalb des Gießtrichters ausreichend nachverbrennen.In the region above the casting mold 2, the gas streams are then rectified and can sufficiently afterburn in the hottest region of the exhaust system in the combustion chamber between the lid 13 and filling F before exiting the exhaust outlet 19 above the sprue.

In einer Beispielrechnung sind auf Grundlage der in Tabelle 1 angegebenen Parameter und Stoffwerte für einen erfindungsgemäßen Prozess die durch die Abkühlung der Schmelze und die Verbrennung des Binders freigesetzte Wärmeenergie Qa sowie die für die Erwärmung des Füllguts sowie die Erwärmung des Kernsands der Gießform benötigte Wärmenergie Qb bestimmt worden.In an example calculation, on the basis of the parameters and material values given in Table 1 for a process according to the invention, the thermal energy Qa released by the cooling of the melt and the combustion of the binder as well as for the heating of the contents and the heating of the core sand of the mold required heat energy Qb has been determined.

Dabei ist davon ausgegangen worden, dass als Schmelze eine Graugussschmelze in eine Gießform abgegossen wird, deren Formteile und -kerne im konventionellen Cold-Box-Verfahren aus Formstoff hergestellt sind, der aus konventionellem Kernsand, d. h. aus Quarzsand, und einem für diese Zwecke ebenso marktüblichen Binder besteht.It was assumed that a cast iron melt is poured into a mold as a melt, the moldings and cores are made in the conventional cold box process of molding material, which consists of conventional core sand, d. H. made of quartz sand, and for this purpose just as common binder.

Vereinfachend ist zudem unterstellt worden, dass das Gussmetall nach dem Gießen seine Wärme an die Gießform und das Füllgut abgibt und dass auch die dem verwendeten Binder innenwohnende chemische Energie in Form von Verbrennungswärme vollständig zum Aufheizen des Füllguts zur Verfügung steht.Simplifying it has also been assumed that the casting metal gives off its heat to the casting mold and the filling material after casting and that also the binder used to internal chemical energy in the form of heat of combustion is completely available for heating the filling material.

Die zum Erstarren der Schmelze abzuführende Schmelzenwärme Hfus errechnet sich dann gemäß der Formel Hfus = m Schmelze × hfus × 1 / 1000 MJ / kJ

Figure imgb0001
somit im vorliegenden Beispiel zu Hfus = 170 kg × 96 kJ / kg × 1 / 1000 MJ / kJ = 16,3 MJ .
Figure imgb0002
The melt heat Hfus dissipated to solidify the melt is then calculated according to the formula HFUS = m melt × HFUS × 1 / 1000 MJ / kJ
Figure imgb0001
thus in the present example too HFUS = 170 kg × 96 kJ / kg × 1 / 1000 MJ / kJ = 16.3 MJ ,
Figure imgb0002

Die im Zuge ihrer Abkühlung aus der Schmelze frei werdende Wärmeenergie Qa1 errechnet sich dann gemäß der Formel Qa 1 = cp × Δ T × m × 1 / 1000 MJ / kJ Hfus

Figure imgb0003
im vorliegenden Beispiel mit Δ T = T 1 T 2 = 850 K 1500 K = 650 K zu
Figure imgb0004
Qa 1 = 950 J / kgK × 650 K × 170kg × 1 / 1000 MJ / kJ 16,3 MJ
Figure imgb0005
Qa 1 = 121 MJ .
Figure imgb0006
The heat energy Qa1 released from the melt as it cools is then calculated according to the formula Qa 1 = cp × Δ T × m × 1 / 1000 MJ / kJ - HFUS
Figure imgb0003
in the present example with Δ T = T 1 - T 2 = 850 K - 1500 K = - 650 K to
Figure imgb0004
Qa 1 = 950 J / kgK × - 650 K × 170kg × 1 / 1000 MJ / kJ - 16.3 MJ
Figure imgb0005
Qa 1 = - 121 MJ ,
Figure imgb0006

In entsprechender Rechnung ergibt sich die durch die Verbrennung des im Formstoff enthaltenen Binders freiwerdende Wärmenergie Qa2 nach der Formel Qa 2 = hi × m Binder × 1

Figure imgb0007
zu Qa 2 = 30 MJ / kg × 4 kg × 1 = 120 MJ .
Figure imgb0008
In a corresponding calculation results from the combustion of the binder contained in the molding material released heat energy Qa2 according to the formula Qa 2 = Hi × m binder × - 1
Figure imgb0007
to Qa 2 = 30 MJ / kg × 4 kg × - 1 = - 120 MJ ,
Figure imgb0008

Die Summe der freiwerdenden Wärmeenergie Qa = Qa1 + Qa2 beträgt dann -241MJ.The sum of the released heat energy Qa = Qa1 + Qa2 is then -241MJ.

Die für die Erwärmung des Kernsands der Gießform von der Temperatur T1 auf die Temperatur T2 benötigte Wärmeenergie Qb1 errechnet sich nach der Formel Qb 1 = cp Kernsand × T 2 T 1 × m Kernsand

Figure imgb0009
zu Qb 1 = 835 J / kgK × 800 K 20 K × 255 kg = 166 MJ .
Figure imgb0010
The thermal energy Qb1 required for heating the core sand of the casting mold from the temperature T1 to the temperature T2 is calculated according to the formula Qb 1 = cp core sand × T 2 - T 1 × m core sand
Figure imgb0009
to Qb 1 = 835 J / kgK × 800 K - 20 K × 255 kg = 166 MJ ,
Figure imgb0010

Genauso berechnet sich die für die Erwärmung des Kernsands der Gießform von der Temperatur T1 auf die Temperatur T2 benötigte Wärmeenergie Qb2 nach der Formel Qb 2 = cp Füllgut × T 2 T 1 × m Füllgut

Figure imgb0011
zu Qb 2 = 754 J / kgK × 800 K 500 K × 125 kg = 28 MJ .
Figure imgb0012
Likewise, the heat energy Qb2 required for heating the core sand of the mold from the temperature T1 to the temperature T2 is calculated according to the formula Qb 2 = cp filling × T 2 - T 1 × m filling
Figure imgb0011
to Qb 2 = 754 J / kgK × 800 K - 500 K × 125 kg = 28 MJ ,
Figure imgb0012

Der zum Aufheizen des zu Anfang noch auf Raumtemperatur von 20 °C befindlichen Kernsands der Gießform und des mit der Temperatur T1 von 500 °C eingefüllten Füllguts auf die Endtemperatur T2 von 800 °C benötigte Wärmebedarf Qb = Qb1 + Qb2 beträgt dann insgesamt Qb = 166 MJ + 28 MJ = 194 MJ .

Figure imgb0013
The heat requirement Qb = Qb1 + Qb2 required for heating the core sand of the casting mold, which is still initially at room temperature of 20 ° C., and the filling material filled with the temperature T1 of 500 ° C. to the final temperature T2 of 800 ° C. then amounts to a total Qb = 166 MJ + 28 MJ = 194 MJ ,
Figure imgb0013

Bei den in Tabelle 1 angegebenen Parametern ergibt sich demnach in Folge des Wärmeeintrags durch die Schmelze und die Verbrennung des aus der Gießform austretenden Binders ein zum Aufheizen des Füllguts F und zur Kompensation von Toleranzen und Verlusten zur Verfügung stehender Energieüberschuss von 47 MJ.According to the parameters given in Table 1, as a result of the heat input through the melt and the combustion of the binder emerging from the casting mold, there is an energy surplus of 47 MJ available for heating the filling material F and compensating for tolerances and losses.

Die in Tabelle 1 wiedergegebene Bestimmung einer beim Vergießen einer Grauguss-Eisengussschmelze erzielbare Energiebilanz zeigt, dass bei Verwendung von auf Basis eines konventionellen Bindersystems und unter Verwendung von Quarzsand hergestellten, ebenso konventionellen Formstoffen eine deutliche Überkapazität an Wärmeenergie vorhanden ist. Die zugeführten sauerstoffhaltigen Gasströme S1, S2 werden in dieser Betrachtung vernachlässigt, da ihr Einfluss energetisch sehr gering ist.The determination given in Table 1 of an energy balance achievable when casting a gray cast iron molten metal casting shows that there is a significant excess capacity of thermal energy when conventional moldings are produced on the basis of a conventional binder system and using quartz sand. The supplied oxygen-containing gas streams S1, S2 are neglected in this consideration, since their influence is energetically very low.

In Tabelle 2 sind für verschiedene Schüttgüter, die hinsichtlich ihrer Temperaturbeständigkeit grundsätzlich für die Verwendung als Füllgut in Frage kämen, die Schüttdichten Sd, die spezifischen Wärmekapazitäten cp und das Produkt P = Sd x cp angegeben. Es zeigt sich, dass beispielsweise Stahlkies zwar eine deutlich geringere spezifische Wärmekapazität cp besitzt als ein Keramikgranulat der hier genannten Art, jedoch eine deutlich zu hohe Schüttdichte aufweist, um die erfindungsgemäß vorgeschriebene Gasdurchlässigkeit der im Füllraum um die Gießform vorgesehenen Füllgutpackung zu gewährleisten.Table 2 shows the bulk densities Sd, the specific heat capacities cp and the product P = Sd x cp for different bulk materials, which in principle would be suitable for use as filling material in terms of their temperature resistance. It turns out that, for example, steel gravel has a significantly lower specific heat capacity cp than a ceramic granulate of the type mentioned here, but has a much too high bulk density in order to ensure the gas permeability of the invention provided for in the filling space around the mold Füllgutpackung.

BEZUGSZEICHENREFERENCE NUMBERS

11
Siebplattesieve plate
22
Gießformmold
33
Formhohlraummold cavity
44
umlaufender Randabsatzcircumferential heel
55
SammelbehälterClippings
66
Dichtelementsealing element
77
Einhausung (Gehäuse)Enclosure (housing)
88th
Umfangsflächen der Gießform 2Peripheral surfaces of the mold 2
99
Innenfläche der Einhausung 7Inner surface of the enclosure 7
1010
Füllraumfilling space
1111
Öffnung der EinhausungOpening of the enclosure
1212
Verteilsystemdistribution system
1313
Deckelcover
1414
Öffnung des Deckels 13Opening the lid 13
1515
Gaseinlassgas inlet
1616
ZugangAccess
1717
Abkühltunnelcooling tunnel
1818
Mahlwerkgrinder
1919
Abgasauslassexhaust outlet
BB
Bruchstückefragments
FF
Füllgutfilling
GG
Gussteilscasting
S1, S2S1, S2
sauerstoffhaltige Gasströmeoxygen-containing gas streams
TT
Thermoreaktorthermoreactor
UU
UmgebungSurroundings
VV
Vorratsbehälterreservoir
Tabelle 1Table 1 Stoffwert / ParameterMaterial value / parameter Füllgutfilling Kernsandcore sand Gussmetallcast metal Binderbinder Einheitunit KeramikGranulatceramic granules Quarzsandquartz sand Graugusscast iron Cold-Box-BinderCold box binder Schmelzenthalpiemelting enthalpy hfusHFUS 9696 kJ/kgkJ / kg Wärmekapazität bei 800 °CHeat capacity at 800 ° C cpcp 754754 835835 950950 J/kg/KJ / kg / K Heizwertcalorific value hiHi 3030 MJ/kgMJ / kg MasseDimensions mm 125125 255255 170170 44 kgkg Eingangstemperaturinlet temperature T1T1 500500 2020 15001500 °C° C Ausgangstemperaturoutlet temperature T2T2 800800 800800 850850 °C° C Tabelle 2Table 2 Füllgutfilling Schüttdichte Sd [kg/dm3]Bulk density SD [kg / dm 3 ] Spezifische Wärmekapazität cp [J/kgK]Specific heat capacity cp [J / kgK] P = Sd x cpP = Sd x cp Keramikceramics 0,610.61 754754 460460 Stahlkiessteel shot 4,204.20 470470 1.9741974 Quarzsandquartz sand 1,401.40 835835 1.1691169

Claims (14)

  1. Method for casting cast parts (G), in which a molten metal is poured into a casting mould which encloses a cavity (3) forming the cast part which is to be produced, wherein the casting mould (2), designed as a lost mould, consists of one or more casting mould parts or cores which are formed of a mould material which consists of a core sand, a binder and, optionally, one or more additives for adjusting particular properties of the mould material, comprising the following working steps:
    - provision of the casting mould (2);
    - enclosure of the casting mould (2) in a housing (7) forming a filling space (10) between at least one inner surface section (9) of the housing (7) and an associated outer surface section (8) of the casting mould (2);
    - filling the filling space (10) with a free-flowing filling material (F);
    - pouring the molten metal into the casting mould (2),
    - wherein, as a result of the pouring of the molten metal, the casting mould (2) begins to radiate heat, the consequence of the input of heat caused by the hot molten metal, and
    - wherein, as a consequence of the input of heat caused by the molten metal, the binder of the mould material begins to vaporise and combust, so that it loses its effect and the casting mould (2) disintegrates into fragments (B);
    characterised in that
    the filling material (F) poured into the filling space (10) has such a low bulk density that the filling material packing formed by the filling material (F) following filling of the filling space (10) can be permeated by a gas flow (S1, S2) and that, on filling the filling space (10), the filling material (F) has a minimum temperature (Tmin) to at least 500°C starting out from which the temperature of the filling material (F) rises as a result of process heat which is generated through the heat radiated from the casting mould (2) and through the heat released during the combustion of the binder, to above a boundary temperature (Tbound) at which the binder evaporating from the casting mould (2) and coming into contact with the filling material (F) ignites and begins to combust.
  2. Method according to claim 1, characterised in that the product P of bulk density Sd and specific heat capacity cp amounts to a maximum of 1 kJ/dm3K.
  3. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the bulk density Sd amounts to a maximum of 4 kg/dm3.
  4. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the filling material (F) possesses a specific heat capacity cp of max. 1 kJ/kgK.
  5. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the filling material (F) is formed of granules with an average diameter of 1.5 - 100 mm.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the boundary temperature (Tbound) amounts to 700°C.
  7. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the enclosure has a gas inlet (15) and an exhaust gas outlet (19) and that the filling material (F) contained in the filling space (10) is, at least at times and in certain sections, flowed through by an oxygen-containing gas flow (S1, S2).
  8. Method according to claim 6, characterised in that the gas flow (S1, S2) is heated to a temperature above room temperature.
  9. Method according to one of the claims 6 to 8, characterised in that the gas flow (S1, S2) is regulated depending on the exhaust gas volume flow issuing from the exhaust gas outlet (19).
  10. Method according to one of the claims 6 to 9, characterised in that an exhaust gas measurement is carried out at the exhaust gas outlet (19) and that the gas flow (S1, S2) is regulated depending on the result of this measurement.
  11. Method according to one of the claims 6 to 10, characterised in that a partial flow of the combustion gases issuing from the exhaust gas outlet (19) is mixed with the oxygen-containing gas flow (S1, S2) and the resulting mixture is fed into the housing (7).
  12. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the housing (7) is equipped with a catalytic converter for decomposing the toxic substances contained in the combustion products of the binder.
  13. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the casting mould (2) is placed on a sieve base (1), and that the fragments (B) of the casting mould (2) and the filling material (F) trickle together through the sieve base (1), are collected and processed together and are separated from one another following processing.
  14. Method according to one of the preceding claims, characterised in that, following disintegration of the casting mould (2), the cast part (G) passes through a heat treatment during which it is cooled in a controlled manner according to a specified cooling curve.
EP15738697.0A 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings Active EP3119545B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL15738697T PL3119545T3 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings
SI201531007T SI3119545T1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings
EP19193631.9A EP3597329B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings
RS20191524A RS59702B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings
HRP20192115TT HRP20192115T1 (en) 2014-07-30 2019-11-26 Method for casting castings

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014110826.4A DE102014110826A1 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Method for casting castings
PCT/EP2015/066546 WO2016016035A1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19193631.9A Division EP3597329B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3119545A1 EP3119545A1 (en) 2017-01-25
EP3119545B1 true EP3119545B1 (en) 2019-08-28

Family

ID=53673104

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19193631.9A Active EP3597329B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings
EP15738697.0A Active EP3119545B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19193631.9A Active EP3597329B1 (en) 2014-07-30 2015-07-20 Method for casting castings

Country Status (20)

Country Link
US (1) US9890439B2 (en)
EP (2) EP3597329B1 (en)
JP (1) JP6275324B2 (en)
KR (1) KR101845505B1 (en)
CN (1) CN106536083B (en)
BR (1) BR112016023696B8 (en)
CA (1) CA2948750C (en)
DE (1) DE102014110826A1 (en)
DK (1) DK3119545T3 (en)
ES (1) ES2759264T3 (en)
HR (1) HRP20192115T1 (en)
HU (2) HUE046428T2 (en)
MX (1) MX361595B (en)
PL (2) PL3597329T3 (en)
PT (1) PT3119545T (en)
RS (2) RS65376B1 (en)
RU (1) RU2645824C1 (en)
SI (1) SI3119545T1 (en)
WO (1) WO2016016035A1 (en)
ZA (1) ZA201606111B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106077474A (en) * 2016-07-26 2016-11-09 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 A kind of rear axle housing body Technology for Heating Processing
US10378661B2 (en) * 2016-11-08 2019-08-13 Mueller International, Llc Valve body with integral bypass
US10661332B2 (en) 2017-04-10 2020-05-26 Mueller International, Llc Monolithic bypass
EP3663016B1 (en) * 2018-12-04 2021-04-14 Hyundai Motor Company Method of forming casting with flow passage, and casting formed by the same
KR20200095200A (en) * 2019-01-31 2020-08-10 현대자동차주식회사 Casting method for a product formed an inside flow passage and the product
CN110153445A (en) * 2019-05-31 2019-08-23 东莞市乔锋机械有限公司 A kind of sandwich structure of high specific strength specific stiffness Material reinforcement
DE102021115727A1 (en) 2021-06-17 2022-12-22 Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg Process for casting castings
CN116174660B (en) * 2023-04-25 2023-06-30 蓬莱三和铸造有限公司 High-precision casting device for balance shaft of mine car

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1187768B (en) * 1959-04-13 1965-02-25 Howe Sound Co Process for the production of foundry mold masks
DE2044171C2 (en) 1970-09-05 1972-05-31 Lottermoser, Manfred, Dipl.-Phys., 3201 Barienrode PROCESS FOR HARDENING FOUNDRY COMPONENTS
DE2146031A1 (en) * 1971-09-15 1973-03-22 Eduard Dipl Ing Baur CASTING FORM AND CUP-SHAPED FUNNELS FOR CASTING FORMS
DE3107180C2 (en) * 1981-02-26 1984-02-02 C.T.Z. Plan GmbH Industrieplanung und -beratung, 6361 Niddatal Process for the production of shell molds and cores bound by cooling for the casting of metals
CH652428A5 (en) * 1981-03-24 1985-11-15 Canron Inc Crissier GRADLE PLANING MACHINE DRIVABLE ON THE TRACK.
JPS5829566A (en) 1981-07-22 1983-02-21 Toyota Motor Corp Full mold casting method
DE3323697C1 (en) * 1983-07-01 1985-02-28 Gerhard 5905 Freudenberg Müller-Späth Process for producing a casting in a casting mold
US5086019A (en) * 1986-09-16 1992-02-04 Lanxide Technology Company, Lp Reservoir feed method of making ceramic composite structures and structures made thereby
JPH0635047B2 (en) * 1987-11-06 1994-05-11 トヨタ自動車株式会社 How to remove the core
JPH03465A (en) * 1989-05-26 1991-01-07 Toyota Motor Corp Method for removing core
ES2107438T5 (en) 1991-05-24 2004-04-01 Consolidated Engineering Company, Inc. METHOD AND APPARATUS FOR THERMALLY TREATING METALLIC COLORED PARTS.
AU677774B2 (en) 1992-08-13 1997-05-08 Consolidated Engineering Company, Inc. Heat treatment of metal castings and integrated sand reclamation
JPH1122658A (en) 1997-07-04 1999-01-26 Sanden Corp Scroll compressor
DE19813847A1 (en) * 1998-03-27 1999-09-30 Wagner Heinrich Sinto Masch Casting mold and process for its manufacture
US6910522B2 (en) 1999-07-29 2005-06-28 Consolidated Engineering Company, Inc. Methods and apparatus for heat treatment and sand removal for castings
CN1172760C (en) * 1999-07-29 2004-10-27 联合工程公司 Heat treatment and sand removal for castings
US6776219B1 (en) * 1999-09-20 2004-08-17 Metal Matrix Cast Composites, Inc. Castable refractory investment mold materials and methods of their use in infiltration casting
WO2003024642A1 (en) 2001-09-14 2003-03-27 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Method for producing castings, molding sand and its use for carrying out said method
DE10209183A1 (en) * 2002-03-04 2003-10-02 Vaw Mandl & Berger Gmbh Linz Production of cast pieces from a molten metal comprises forming a cast molded part, forming a molded part from the molding material, pouring the molten bath into the casting mold, cooling, removing the fragments of the mold part
US6766850B2 (en) * 2001-12-27 2004-07-27 Caterpillar Inc Pressure casting using a supported shell mold
US6662854B2 (en) * 2002-04-05 2003-12-16 Ashland Inc. Cold-box foundry binder systems having improved shakeout
JP2007509753A (en) 2003-10-28 2007-04-19 ホス ホッティンガー ジステームズ ゲーべーエール Method of casting a molded product
EA008468B1 (en) * 2004-04-01 2007-06-29 Синтокогио, Лтд. Method and device for pouring molten metal in vacuum molding and casting
DE102005046027A1 (en) 2005-09-05 2007-03-08 HOS Hottinger Systems GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Walter Leo Pöhlandt, 68782 Brühl) Method for casting molded parts
JP5015841B2 (en) 2008-03-31 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 Mold preheating apparatus and mold preheating method
US8656983B2 (en) * 2010-11-22 2014-02-25 Halliburton Energy Services, Inc. Use of liquid metal filters in forming matrix drill bits
JP5829566B2 (en) 2012-03-30 2015-12-09 株式会社吉野工業所 Blow molding equipment
DE102012103884A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg Method for casting a casting provided with at least one passage opening

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
BR112016023696B8 (en) 2021-11-16
JP2017525570A (en) 2017-09-07
MX361595B (en) 2018-12-10
EP3597329A1 (en) 2020-01-22
BR112016023696A2 (en) 2017-08-22
CA2948750A1 (en) 2016-02-04
PL3119545T3 (en) 2020-03-31
SI3119545T1 (en) 2020-01-31
HRP20192115T1 (en) 2020-02-21
RS59702B1 (en) 2020-01-31
HUE046428T2 (en) 2020-03-30
PT3119545T (en) 2019-12-09
US9890439B2 (en) 2018-02-13
EP3597329C0 (en) 2024-01-03
CN106536083A (en) 2017-03-22
ZA201606111B (en) 2017-09-27
RU2645824C1 (en) 2018-02-28
WO2016016035A1 (en) 2016-02-04
HUE066606T2 (en) 2024-08-28
BR112016023696B1 (en) 2021-08-31
DK3119545T3 (en) 2019-12-02
EP3119545A1 (en) 2017-01-25
DE102014110826A1 (en) 2016-02-04
JP6275324B2 (en) 2018-02-07
EP3597329B1 (en) 2024-01-03
PL3597329T3 (en) 2024-07-08
KR20170028392A (en) 2017-03-13
US20170198366A1 (en) 2017-07-13
CA2948750C (en) 2018-01-02
CN106536083B (en) 2018-09-28
KR101845505B1 (en) 2018-05-18
MX2016012496A (en) 2017-01-09
RS65376B1 (en) 2024-04-30
ES2759264T3 (en) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3119545B1 (en) Method for casting castings
DE2147897B2 (en)
EP0890400B1 (en) Casting method for making metallic mouldings
EP4355512A1 (en) Process for casting of cast parts
WO2016042378A1 (en) Method for producing a molding material for casting cores
EP3041623B1 (en) Method for removing a cast part cast from a light metal melt from a casting mould
DE202017105293U1 (en) Apparatus for low-pressure casting
EP1960137A1 (en) Method for casting moulded pieces
DE1758544A1 (en) Process for the production of separate pieces from ferro-alloys
DE2738114C3 (en) Process for the production of casting molds from temperature-resistant molding material
DE1583537A1 (en) Device for precision molding
DE3334457A1 (en) Ceramic casting shells for sheathing of models which can be melted out, for fine castings, and process for their production
DE396867C (en) Method and apparatus for making refractory hollow bodies, e.g. Furnace feed or crucible
DE4427586C1 (en) Appts. for treating used foundry sand
DE19651721A1 (en) Metal-containing waste conglomerate, e.g. mill scale, moulding production
DE102004013973B4 (en) Method for casting molded parts
WO2005044485A2 (en) Method for casting moulded parts
DE1145310B (en) Process for the production of molds or cores for foundry purposes
DE2064205A1 (en) Process for the production of fire-resistant molded articles
DE1255245B (en) Mold
DE1758781B2 (en) Process for the production of unquenched cast steel blocks in rectangular molds
DE3836632A1 (en) Refractory lining material based on alkaline earth metal silicate and process for the production thereof
DE2123632B1 (en) EASILY REMOVABLE MOLDED PARTS, IN PARTICULAR CORES FOR FOUNDRY PURPOSES AND PROCESSES FOR THEIR PRODUCTION
DD216729A1 (en) ICE-CONNECTED COKE FORMING
CH556701A (en) Foundry moulds - formed of porous iron and a binder contg sand

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20160920

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170516

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: B22C 9/02 20060101ALI20180911BHEP

Ipc: B22C 21/00 20060101ALI20180911BHEP

Ipc: B22D 29/00 20060101AFI20180911BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20181004

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTC Intention to grant announced (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20190307

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1171765

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20190915

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502015010166

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: HR

Ref legal event code: TUEP

Ref document number: P20192115T

Country of ref document: HR

REG Reference to a national code

Ref country code: RO

Ref legal event code: EPE

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

Effective date: 20191128

REG Reference to a national code

Ref country code: PT

Ref legal event code: SC4A

Ref document number: 3119545

Country of ref document: PT

Date of ref document: 20191209

Kind code of ref document: T

Free format text: AVAILABILITY OF NATIONAL TRANSLATION

Effective date: 20191127

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: FP

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NO

Ref legal event code: T2

Effective date: 20190828

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20191128

REG Reference to a national code

Ref country code: HR

Ref legal event code: T1PR

Ref document number: P20192115

Country of ref document: HR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20191228

REG Reference to a national code

Ref country code: SK

Ref legal event code: T3

Ref document number: E 32980

Country of ref document: SK

REG Reference to a national code

Ref country code: HU

Ref legal event code: AG4A

Ref document number: E046428

Country of ref document: HU

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: EP

Ref document number: 20190403637

Country of ref document: GR

Effective date: 20200318

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2759264

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20200508

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200224

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502015010166

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG2D Information on lapse in contracting state deleted

Ref country code: IS

REG Reference to a national code

Ref country code: HR

Ref legal event code: ODRP

Ref document number: P20192115

Country of ref document: HR

Payment date: 20200717

Year of fee payment: 6

26N No opposition filed

Effective date: 20200603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200720

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200731

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200731

REG Reference to a national code

Ref country code: HR

Ref legal event code: ODRP

Ref document number: P20192115

Country of ref document: HR

Payment date: 20210609

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Payment date: 20210609

Year of fee payment: 7

Ref country code: GR

Payment date: 20210625

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20210719

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Payment date: 20210720

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20210719

Year of fee payment: 7

Ref country code: GB

Payment date: 20210719

Year of fee payment: 7

Ref country code: DK

Payment date: 20210722

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190828

REG Reference to a national code

Ref country code: HR

Ref legal event code: PBON

Ref document number: P20192115

Country of ref document: HR

Effective date: 20220720

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: EBP

Effective date: 20220731

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220801

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20220720

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220720

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230209

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220720

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230517

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220801

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220720

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20230712

Year of fee payment: 9

Ref country code: RO

Payment date: 20230705

Year of fee payment: 9

Ref country code: NO

Payment date: 20230726

Year of fee payment: 9

Ref country code: IT

Payment date: 20230726

Year of fee payment: 9

Ref country code: FI

Payment date: 20230725

Year of fee payment: 9

Ref country code: ES

Payment date: 20230825

Year of fee payment: 9

Ref country code: AT

Payment date: 20230726

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Payment date: 20230616

Year of fee payment: 9

Ref country code: SE

Payment date: 20230727

Year of fee payment: 9

Ref country code: PL

Payment date: 20230712

Year of fee payment: 9

Ref country code: HU

Payment date: 20230616

Year of fee payment: 9

Ref country code: FR

Payment date: 20230725

Year of fee payment: 9

Ref country code: DE

Payment date: 20230725

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Payment date: 20240617

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Payment date: 20240618

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Payment date: 20240618

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Payment date: 20240620

Year of fee payment: 10