NL8703028A - Werkwijze voor het verdichten van korrelige vormmaterialen. - Google Patents

Description

* VO 9456

Titel: Werkwijze voor het verdichten van korrelige vormmaterialen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verdichten van korrelige vormmaterialen, in het bijzonder van gieterij-vormmaterialen, waarbij het vormmateriaal in een vorminrichting met een modelplaat met een daarop aangebracht model en een vorm- en vulraam 5 wordt gebracht met behulp van een meertrapsgasdrukstoot, die op het oppervlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend.

Bij de bekende werkwijzen voor het verdichten van korrelige vormmaterialen met behulp van een gasdrukstoot wordt als regel met behulp van een ventiel plotseling een verbinding tussen de drukruimte en 10 vormruimte geopend. De gasdruk in de drukruimte wordt daarbij in zeer korte tijd als een eenmaal plaatsvindende verdichtingsschok op het oppervlak van het te verdichten vormmateriaal overgedragen. Tussen de drukruimte .en de vormruimte stelt zich een evenwichtsdruk in die met de maximale druk overeenkomt. Als regel wordt de druk in de vormruimte 15 gedurende een van tevoren bepaalde tijd gehandhaafd. Daarna wordt de druk verlaagd door ontluchten van de vormruimte. De gerede, verdichte vorm kan dan uit de inrichting worden genomen.

Een van de wezenlijke voordelen van het bekende eentraps-luchtschokproces, de zachte buitenkant, verschaft door de bijzondere 20 verdichtingskarakteristiek een van het model naar de buitenkant van de vorm afnemend verloop van de vormvastheid. Dit vormvastheidsprofiel verschaft ideale voorwaarden voor het ontgassen van de gietvormen.

Door het heftige afremmen van de wandkorrels op de modelplaat wordt een bijzonder hard verdicht gebied bereikt in de nabijheid van 25 het model. Aan dit voordeel zijn evenwel de volgende nadelen verbonden: - ongelijkmatige hardheid van de vorm - lawaai door de eenmaal plaatsvindende, heftige verdichtingsschok - verdichtingsfouten tengevolge van de hoge zandvloei-snelheid.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze, 30 met behulp waarvan de nadelen van de bekende werkwijzen wordt opgeheven, waarbij het vormvastheidsprofiel van de verdichte vorm een van het model naar de buitenkant van de vorm afnemend verloop van de vormhardheid en vormvastheid vertoont.

χΐ J ν' ιΐ i, .

<4 i - 2 -

Dit doel wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt dat - een eerste drukstoot Dl met een druktoenamegradiënt al (dp/dt) op het oppervlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend, - een tweede drukstoot D2 met een druktoenamegradiënt a2 (dp/dt) in de 5 tijd na de eerste drukstoot Dl op het oppervlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend, waarbij de drukgradiënt van de eerste drukstoot Dl kleiner is dan van de tweede drukstoot D2.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen volgen uit de onderconclu-sies. Voor de vervaardiging van een goede verdichte vorm is zoals be-10 kend niet de uitgeoefende druk van doorslaggevend belang, maar de drukgradiënt, dat wil zeggen de toename van de druk en tijdseenheid. Er wordt een drukstoot teweeggebracht, die met zeer hoge snelheid op het vormmateriaal inwerkt en dit versnelt. Hoe steiler de drukgradiënt, dat wil zeggen hoe groter de hoek α is, des te groter is de versnelling van 15 het vormmateriaal. Dit leidt ertoe, dat het vormmateriaal op de model-plaat zeer heftig wordt afgeremd en daardoor tot een hoge geluidsbelasting leidt (bedieningspersoneel).

In principe is de mate van verdichting in de nabijheid van het model in de eerste plaats afhankelijk van de bedekking van de model-20 plaat. Hoe kleiner de afstanden tussen de afzonderlijke gebieden van het model of tussen het model en de wand van de vormkast zijn, des te problematischer komt de verdichting in deze gebieden tot stand. De moeilijkheden beginnen al bij het vullen van de vormkast met vormmateriaal. Gebieden van het model met diepe groeven of kleine modelafstan-25 den of model-vormkastafstanden kunnen tijdens het vulproces niet altijd optimaal van vormmateriaal worden voorzien. Een daaropvolgende heftige verdichtingsstoot met een steile druktoename kan dan leiden tot ongelijkmatige stevigheidswaarden en tot slechte plekken in de verdichte vorm.

30 Er werd nu vastgesteld, dat een tweetrapsgasdrukstoot tot een verbeterde vormkwaliteit leidt, die op technische schaal reproduceerbaar bereikt kan worden.

Er wordt een eerste drukstoot Dl met een betrekkelijk vlakke druktoenamegradiënt aangebracht op een tevoren aangelegde druk pl.

35 De met de drukstoot ingebrachte hoeveelheid lucht doorstroomt het 870502' - 3 - zandvolume en ontwijkt tenminste gedeeltelijk via een in de modelplaat aangebracht luchtafvoersysteem. Door deze eerste drukstoot Dl wordt de zandmassa voldoende bewogen om eventuele ongelijkmatigheden in de nabijheid van het model te nivelleren, die tijdens het vulproces ontstaan 5 zijn, en om een voldoende vuldichtheid of pakkingsdichtheid in de nabijheid van het model te bereiken. Een daaropvolgende tweede drukstoot D2 wordt met een wezenlijk steilere drukgradiënt op de vormmateriaal-massa aangebracht. Deze drukgradiënt wordt gekenmerkt door de hoek a2. De tweede drukstoot D2 verdicht de rest van de zandmassa. De door de 10 drukstoten Dl en D2 telkens bereikte druk pl respectievelijk p2 ligt in het gebied van maximaal 20 bar. De tussen de beide drukstoten Dl en D2 bereikte druk p3 is steeds kleiner dan de druk pl, vooral door de na het bereiken van de druk pl optredende, geregelde drukafname.

De toepassing van de beschreven werkwijze leidt tot zeer bij-15 zondere kwalitatieve voordelen bij de verdichting van de vorm. Doordat de stevigheid via de zandhoogte beter te regelen is, kan zowel bij lage als bij hoge modellen een gelijkmatige vormvastheid bereikt worden.

De buitenkant van de vorm blijft betrekkelijk zacht, dat wil zeggen dat de voor het gietproces vereiste gasdoorlatendheid gegarandeerd is. Dit 20 is een wezenlijk voordeel ten opzichte van de werkwijzen die met een mechanische naverdichting werken.

Claims (12)

1. Werkwijze voor het verdichten van korrelige vormmaterialen, in het bijzonder van gieterij-vormmaterialen/ waarbij het vormmateriaal wordt gebracht in een vorminrichting met een modelplaat met een daarop aangebracht model en een vorm- en vulraam, met het kenmerk, dat ten 5 minste twee elkaar in de tijd opvolgende drukstoten Dl en D2 op het oppervlak van het vormmateriaal worden uitgeoefend.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drukstoten worden uitgeoefend bij een onveranderde hoeveelheid zand.

3. Werkwijze volgens de conclusies 1-2, gekenmerkt door de trap- 10 pen, dat - een eerste drukstoot Dl met een druktoenamegradiënt al (dp/dt) op het oppervlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend, - een tweede drukstoot D2 met een druktoenamegradiënt a2 (dp/dt) in de tijd na de eerste drukstoot Dl op het oppervlak van het vormmateriaal 15 wordt uitgeoefend, waarbij de drukgradient van de eerste drukstoot Dl kleiner is dan van de tweede drukstoot D2.

4. Werkwijze voor het verdichten van korrelige vormmaterialen met behulp van een meertrapsgasdrukstoot in een vormruimte, met het kenmerk dat 20. een eerste drukstoot Dl met een druktoenamegradiënt al op het opper vlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend, - een tweede drukstoot D2 met een druktoenamegradiënt a2 in de tijd na de eerste drukstoot op het oppervlak van het vormmateriaal wordt uitgeoefend, waarbij de in de vormruimte door de drukstoot Dl opgebouwde 25 druk pl en de door de drukstoot D2 opgebouwde druk p2 binnen het bereik van maximaal 20 bar liggen, en dat na het bereiken van het drukniveau pl een eerste drukafname tot een druk p3 optreedt, die kleiner is dan pl, en dat na de drukafname tot p2 een tweede drukafname tot normale druk wordt ingezet.

5. Werkwijze volgens de conclusies 3 en 4, met het kenmerk, dat tijdens de inwerking van de drukstoten Dl en/of D2 in de nabijheid van het model een in de modelplaat voorzien luchtafvoersysteen in werking treedt. - 5 - ψ % (

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de drukaf-name tot p3 en de drukafname tot normale druk ten minste gedeeltelijk geregeld geschieden.

7. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de druksto-5 ten Dl en D2 vanuit dezelfde drukruimte worden opgewekt.

8. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de druksto-ten Dl en D2 uit verschillende drukruimten worden toegevoerd.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de druksto-ten Dl en D2 worden toegevoerd uit van elkaar onafhankelijke drukope- 10 ningsorganen.

10. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de druksto-ten Dl en D2 uit hetzelfde openingsorgaan worden toegevoerd.

11. Werkwijze volgens de conclusies 1-10, met het kenmerk, dat al maximaal 300 bar/sec bedraagt.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat al maximaal 40 bar/sec bedraagt. r- *> c- ·:·· *. λ t * ‘t. · .