WO1985002568A1 - Compression plant for compressing a foundery moulding product by means of compressed gas - Google Patents

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WO1985002568A1
WO1985002568A1 PCT/EP1984/000392 EP8400392W WO8502568A1 WO 1985002568 A1 WO1985002568 A1 WO 1985002568A1 EP 8400392 W EP8400392 W EP 8400392W WO 8502568 A1 WO8502568 A1 WO 8502568A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
piston
closure member
medium cylinder
pressure medium
Prior art date
Application number
PCT/EP1984/000392
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Damm
Günter Müller
Original Assignee
Bmd Badische Maschinenfabrik Durlach Gmbh
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 Bmd Badische Maschinenfabrik Durlach Gmbh filed Critical Bmd Badische Maschinenfabrik Durlach Gmbh
Publication of WO1985002568A1 publication Critical patent/WO1985002568A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for compressing foundry molding material with pressurized gas, consisting of a pressure vessel forming a pre-pressure chamber for the pressurized gas, a mold space arranged underneath it from a molding box with filling frame and a model plate with the model box closing at the bottom that the molding material is loosely heaped up prior to compression, and a large-area valve arranged between the pressure vessel and the molding space, the closure member of which releases the valve opening in a few milliseconds with the cooperation of the pressure in the pressure vessel, thereby moving into the molding space and using a pressure medium Cyl can be brought into the closing position.
  • outlet pressure in the pressure vessel the higher these parameters must be, whereby outlet pressures that are in the range of the pressure of operational compressed air networks are aimed at, in order not to have to undertake any great design effort on the one hand for the production of compressed gas and on the other hand for the control of the pressure.
  • the device must have a closure member which on the one hand closes the largest possible cross section for overflowing the compressed gas and on the other hand has the lowest possible mass in order to release the cross section as quickly as possible.
  • opening drives which bring the closure member into the open position in a few milliseconds and thus release the cross section. The aforementioned conditions cannot be achieved with conventional valve constructions.
  • the invention is based on the object of developing the device described above in such a way that an even greater opening speed for the closure member is achieved with less design effort.
  • the piston of the pressure medium cylinder is connected on the stroke side to a high-pressure source and with its opposite side forms the movable end of a pressure accumulator charged with gas, and in that the high-pressure-side outflow is designed such that the pressure medium has a speed> 10 m / s runs with simultaneous acceleration of the piston under the pressure in the pressure accumulator and the closure member into the opening position.
  • the pressure medium cylinder not only assumes the closing functions, but also the opening and damping function for the closure member. It dispenses with the clamping device and damping device necessary in the previously described device. Practical tests with the known devices have shown that for medium-sized mold boxes, the pressure build-up over the molding material surface must take place with a pressure gradient of approximately 200 to 300 bar / s in order to obtain a perfect compression. In the case of a large-area closure member with an optimized low mass and an outlet pressure such as that prevailing in internal compressed air networks, this results in a speed for the closure member which must be above 1 m / sl.
  • the pressure medium cylinder in the stroke side has a small displacement volume of, for example. 150 to 500 cm 3 .
  • the high-pressure discharge is decoupled from the other high-pressure circuit and connected to a discharge tank via a line of relatively large cross-section.
  • the flow resistance for the displacement volume running off is on the one hand as low as possible kept, on the other hand is achieved by the decoupling from the other high-pressure circuit that the amount of pressure medium to be shifted is small.
  • the drain tank gives the possibility to get a quick pressure reduction on the drain side.
  • the pressure accumulator the pressure of which acts on the other side of the piston, is in the closed position of the closure member, that is to say in the raised end position of the piston under a gas pressure between 50 and 200 bar, which is directly or indirectly, e.g. B. via a hydraulic cushion that acts on the piston.
  • a gas pressure cushion rises from approx. 50 bar, the principle l even with lower ones
  • Pressure is present, in the sense of an additional acceleration in an advantageous manner strongly.
  • the ratio of pressure accumulator volume to displacement volume of the pressure medium cylinder is at least 5: 1.
  • the device according to the invention is further characterized by a throttle which becomes effective towards the end of the lowering movement of the piston and which ensures that the piston and thus the closure member are braked over a short distance.
  • the piston rod connecting the piston to the closure member within the pressure medium cylinder has a conically widened section relative to the cylinder bushing of the piston rod and that the piston rod extends through the inlet and outlet opening of the cylinder chamber, which in connection with the flared portion of the piston rod
  • Throttle form The damping behavior can be further optimized with additional axially running notches in the conical heel.
  • the throttle that brakes the piston is therefore integrated into the pressure medium cylinder.
  • a quickest possible drain is favored according to a further exemplary embodiment in that the inlet and outlet opening of the cylinder space forming part of the throttle opens into at least two inlet and outlet channels.
  • the piston has a projection which projects into the space of the pressure accumulator and which has a stop which interacts with an end position limiter for the lowering movement of the piston.
  • the high-pressure source is connected via a control slide, a check valve and a branching afterwards to the two channels of the pressure medium cylinder, and that the discharge tank is connected to the two lines via a controllable check valve .
  • the two lines have the largest possible cross-section in order to enable the pressure medium to drain off quickly.
  • the control slide connects the pressure medium cylinder in the first position with the high-pressure source and opens the control line of the controllable check valve, so that it closes and, in a second position, the control line with the high-pressure source connects, so that the check valve opens against the pressure in the branch line and connects the pressure medium cylinder to the discharge tank.
  • Figure 2 shows an embodiment of the control of the Druckschzyl Indian.
  • a molding box 3 On a model plate 1 with a model l 2 there is a molding box 3 and on this a filling frame 4. Above this molding space there is a pressure vessel 5 - in the embodiment given again for receiving compressed air - which is connected via a connection 6 from a pressure accumulator or - at low admission pressure is fed from the company's compressed air network.
  • the Druckbefflel ter has as a bottom 7 a plate which is rust-like in the area above the mold space with a plurality of openings 8.
  • a frame 9 is flanged to the underside of the bottom 7, to which in turn an exhaust air line with a valve 10 is connected.
  • a closure member in the form of a rigid valve plate 11 cooperates, which also has a plurality of openings 12. Furthermore, sits on the top of the Ventilpl atte within the area of the openings 12, as well as the openings 8 in the bottom 7, a sealing coating 13. As can be seen from the left half of the presen- tation, the openings 8 in the bottom 7 and the openings T2 in the Ventilpl atte 11 offset so that they do not overlap in the closing position.
  • valve plate 11 sits on a guide rod 14 which merges into the 'piston rod 46 of the piston 45 of a pressure medium cylinder 47. This is described below with reference to FIG. 2:
  • the Druckstoffzyl inder 47 is arranged in a high-pressure circuit, the high-pressure source is denoted by 41.
  • This is, for example, a hydraulic pump that is fed from a tank 66.
  • the pressure medium is supplied via a control spool 42 and a check valve 43 in branch lines 44, which are each connected to a channel 48 in the pressure medium cylinder 47.
  • the channels 48 in turn open into a central opening 49 of the pressure medium cylinder, which establishes the connection to the working space 50 of the pressure medium cylinder.
  • the pressure medium cylinder 47 has above the piston 45 a pressure accumulator 51, which is connected to a gas pressure receiver 53 via a check valve 52.
  • the piston 45 forms the lower, otherwise movable, end of the pressure accumulator 51.
  • a partition 54 is arranged within the pressure accumulator and forms a limit position for the piston 45 and thus for the closure member 11.
  • the partition wall 54 is provided with a plurality of openings in order to allow the pressure in the pressure accumulator 51 to act on the piston 45 unhindered.
  • the piston in turn, is provided with a stop 56 via a shoulder 55, which rests on an elastic element 57 in the lower end position of the piston 45, that is to say in the open position of the closure member 11.
  • the piston rod 46 is provided in its area lying within the working space 50 with a conically widened section 58 which forms a kind of throttle when the piston 45 is lowered in connection with the opening 49. Furthermore, the working space 50 of the pressure medium cylinder 47 can be connected via a line 59 to a further fine-grain egg 60, which in turn is connected to one of the two branch lines 44.
  • the branch lines 44 are connected via a controllable check valve 61, the control line of which can be connected to the high-pressure source 41 via the control slide 42, to an outlet tank 63, the outlet 64 of which opens into the system tank 66 and which is also equipped with a vent 65.
  • the model fpl atte 1 with the filled molding box 3 and filling frame 4 is clamped to the frame 9.
  • the valve 10 is in the closed position.
  • the medium in the pressure accumulator 51 is preloaded at the same time. Leakage losses in the pressure accumulator 51 are supplemented by the print template 53.
  • the pressure in the pressure accumulator 51 increases, for example, to approximately 100 bar.
  • the closure member 11 is brought into the open position (right half of FIG. 1).
  • the control spool 42 is switched to the position "A".
  • the check valve 61 opens.
  • the pressure medium runs out of the working space 50 under the effect of the pressure in the pressure accumulator 51 via the check valve 61 into the discharge tank 63.
  • the outlet cross section between the piston rod 46 and the outlet opening 49 is through the conical section 58 on the piston rod 46 reduced so that the piston 45 and thus the closure member 11 are braked.
  • the pressure medium to be displaced runs out of the working space 50 at a speed of more than 10 m / s, preferably between 20 and 30 m / s.
  • the drain tank 63 can be vented via the line 65 between the compression cycles so that its contents can flow into the system tank 66.

Description

Vorrichtung zum Verdichten von Gießerei -Formstoff mittels Druckgas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Gießerei-Formstoff mitteis Druckgas , bestehend aus einem einen Vordruckraum bildenden Druckbehäl ter für das Druckgas , einem darunter angeordneten Formraum aus Formkasten mit Fül l rahmen und einer den Formkasten unten abschl ießenden Modellp latte mit Model l , auf das der Formstoff vor der Verdichtung lose aufgeschüttet wird , und einem zwischen dem Druckbehäl ter und dem Formraum angeordneten großflächigen Ventil , dessen Verschlußorgan die Ventilöffnung unter Mitwirkung des Drucksim Druckbehälter in einigen Mil l isekunden freigibt, sich dabei in den Formraum hinenbewegt und mittel s eines Druckmittel Zyl inders in die Schl ießlage bringbar ist . In der älteren Patentanmeldung (DE : P 3243951.2, US: 453,093, JP : 57-227830, EP: 82110996.4) ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von G ießerei -Formstoff , insbesondere Formsand, mittels Druckgas, z. B. Druckluft oder durch explosive Verbrennung erzeugtes Druckgas, beschrieben wobei das Druckgas schlagartig aus einem Druckbehäi ter in den Formraum entspannt wird, dabei auf die freie Formstoff-Oberfläche einwirkt und die Formstoffpartikel unter gegenseitigem Impulsaustausch sowie durch Verzögerung der beschleunigten Formstoffmasse auf der Modellober Seite und der Modellplatte verdichtet, wobei zusätzlich Fluidisierungseffekte unter Reduzierung der Partikelreibung eintreten. Wesentlich ist hierbei ein hoher Gasmassendurchsatz bei schnellstmöglichem Druckanstieg im Formraum. Diese Parameter müssen umso höher liegen, je niedriger der Ausgangsdruck im Druckbehälter ist, wobei Ausgangsdrucke angestrebt werden, die im Bereich des Drucks betrieblicher Druckluftnetze liegen, um einerseits für die Druckgaserzeugung, andererseits für die Beherrschung des Drucks keinen allzu großen konstruktiven Aufwand betreiben zu müssen. Dies führt dazu, daß die Vorrichtung ein Verschlußorgan aufweisen muß, das einerseits einen größtmöglichen Querschnitt zum Überströmen des Druckgases verschließt, andererseits eine geringstmögliche Masse aufweist, um den Querschnitt schnellstmöglich freizugeben. Ferner erfordert dies Öffnungsantriebe, die das Verschlußorgan in wenigen Millisekunden in die Öffnungslage bringen und somit den Querschnitt freigeben. Mit herkömmlichen Ventilkonstruk¬tionen lassen sich die vorgenannten Voraussetzungen nicht erreichen.
In der weiteren älteren Patentanmeldung (DE: P 3321622.3, US: 617,920, JP: 59-122 180, EP: 84106795.2) wird das Druckgefälle zwischen Druckbehälter und Formraum zur Öffnung des Ventils ausgenutzt, indem das Verschlußorgan innerhalb des Druckbehälters geführt und seine Öffnungsbewegung in den Formraum hinein gerichtet ist. Als Schließantrieb für das Verschlußorgan dient ein Druckmittelzyl inder , dessen Kolben mit einer Führungsstange des Verschlußorgans verbunden ist . In der Schl ießlage wird die Führungsstange mittels einer Klemmeinrichtung festgesetzt . Zumindest während der Öffnungsbewegung ist der Druckmittelzyl inder von der Führungsstange abgekoppelt , um nicht gegen den Druck im Druckmittelzyl inder arbeiten zu müssen . Danach wird die Antriebsverbindung wieder hergestel lt und das Verschlußorgan mittels der Führungsstange wieder in die Schl ießlage gebracht.
Der Erfindung l iegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor beschriebene Vorrichtung so weiterzubilden , daß bei geringerem konstruktiven Aufwand eine noch größere Öffnungsgeschwindigkeit für das Verschlußorgan erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , daß der Kolben des Druckmittelzylinders hubseitig an eine Hochdruckquelle angeschlossen ist und mit seiner gegenüberliegenden Seite den beweglichen Abschluß eines mit Gas beaufschlagten Druckspeichers bildet und daß der hochdruckseitige Abfluß so ausgebildet ist , daß das Druckmittel mit einer Geschwindigkei.t > 10 m /s abl äuft bei gl eichzeitiger Beschleunigung des Kolbens unter dem Druck im Druckspeicher und des Verschlußorgans in die Öffnungsstel lung .
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung übernimmt der Druckmittelzyl inder nicht nur die Schließfunktiόn , sondern auch die Öffnungs- und Dämpfungsfunktion für das Verschl ußorgan . Es entfäl l t die bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung notwendige Klemmeinrichtung und Dämpfungsvorrichtung . Praktische Versuche mit den bekannten Vorrichtungen haben gezeigt, daß für Formkasten mittlerer Größe der Druckaufbau über der Formstoff -Oberfläche mit einem Druckgradienteπ von ca. 200 bis 300 bar /s erfolgen muß , um eine einwandfreie Verdichtung zu erhalten. Hieraus ergeben sich bei einem großflächigen Verschlußorgan mit optimierter geringer Masse und einem Ausgangsdruck , wie er in betriebs internen Druckluftnetzen herrscht, eine Geschwindigkeit für das Verschiußorgan , die über 1 m/s l iegen muß. Soll , wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist , die Öffnungsbewegung durch den Druckmittelzyl inder , der zum Schließen des Verschlußorgans dient , unterstützt werden , so setzt dies bei einem vorgegebenen Druck im Druckspeicher hohe Abflußgeschwindigkeiten für das während der Öffnungsbewegung vom Kolben verdrängte Druckmittel vol umen voraus . Gemäß der Erfindung muß diese Abfl ußgeschwindigkeit
> 10 m/s sein , also in einem Bereich liegen , der um den Faktor 10 höher liegt wie die in der Hydraul ik üblichen Rückölgeschwϊndigkeiten . Diese wesentl ich höhere Abfl ußgeschwindigkeit für das Verdrängungsvol umen läßt sich durch entsprechende konstrukt ive Maßnahmen erreichen . Die Kolbengeschwingligkeit selbst kann dabei ledigl ich Werte im Bereich von ca. 5 m/sec . erreichen .
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist der Druckmittelzyl inder hubseitig ein kleines Verdrängungsvolumen von z .B . 150 bis 500 cm3 auf . Je geringer das Verdrängungsvolumen ist , um so kürzer kann die
Abffußzeit bzw. Hubzeit bei gegebenen Querschnitten sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der hochdruckseitige Abfluß vom sonstigen Hochdruck- Kreislauf abgekoppelt und über eine Leitung relativ großen Querschnittes an einen Ablauftank angeschlossen.
Mit diesem Ausführungsbeispiei wird einerseits der Strömungswiderstand für das ablaufende Verdrängungsvoiumen so gering als mögl ich gehalten , andererseits wird durch die Abkopplung vom sonstigen Hochdruck- Kreislauf erreicht , daß die zu verschiebende Druckmittel menge gering ist. Der Ablauftank gibt die Möglichkeit , abflußseitig einen schnel len Druckabbau zu erhalten.
In der Praxis hat sich für die Hochdruckquel le ein Druck zwischen 100 und 300 bar als zweckmäßig erwiesen . Diese Drucke lassen sich in der Hydraul ik ohne weiteres erreichen .
Der Druckspeicher , dessen Druck auf die andere Seite des Kolbens wirkt, steht in der Schl ießlage des Verschlußorgans , also in der angehobenen Endlage des Kolbens unter einem Gasdruck zwischen 50 und 200 bar , der unmittelbar oder mittelbar , z. B . über ein Hydraulikpolster , auf den Kolben wirkt . Ab ca. 50 bar steigt der Effekt eines Gasdruckpolsters , der prinzipiel l auch schon bei geringeren
Drücken vorhanden ist , im Sinne einer zusätzl ichen Beschleunigung in vorteilhafter Weise stark an .
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis von Druckspeichervolumen und Verdrängungsvolumen des Druckmittelzyl inders mindestens 5 : 1 beträgt .
Praktische Versuche mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung haben ergeben , daß sich die Öffnungsgeschwindigkeit des Verschiußorgans etwa verdoppein läßt , wobei der konstruktive Aufwand erheblich verringert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich weiterhin aus durch eine gegen Ende der Absenkbewegung des Kolbens wirksam werdende Drossel , die dafür sorgt , daß der Kolben und damit das Verschlußorgan auf kurzer Strecke abgebremst werden . in einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen , daß die den Kolben mit dem Verschlußorgan verbindende Kolbenstange innerhalb des Druckmitteizyl inders einen gegenüber der Zyl inderdurchführung der Kolbenstange konisch erweiterten Abschnitt aufweist und daß die Kolbenstange die Zu- und Ablauföffnung des Zyl inderraums durchgreift , die in Verbindung mit dem konisch erweiterten Abschnitt der Kolbenstange die
Drossel bil det. Mit zusätzlich in den konischen Absatz eingearbeiteten , axial verlaufenden Kerben läßt sich das Dämpfungsverhalten weiter optimieren .
Die den Kolben abbremsende Drossel ist also in den Druckmittelzyl inder integriert.
Ein schnel lstmöglicher Ablauf wird gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dadurch begünstigt , daß die einen Teil der Drossel bildende Zu- und Ablauföffnung des Zyl inderraums in wenigstens zwei Zu- und Ablaufkanäle mündet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Kolben einen in den Raum des Druckspeichers ragenden Ansatz auf , der einen mit einem Endlagenbegrenzer für die Absenkbewegung des Kolbens zusammenwirkenden Anschl ag aufweist .
In bevorzugter Ausführung ist weiterhin vorgesehen, daß die Hochdruckquel l e über einen Steuerschieber , ein Rückschlagventil und eine sich danach verzweigende Lertung mit den beiden Kanäl en des Druckmitteizyl inders verbunden ist, und daß an die Zweigl eitungen über ein aufsteuerbares Rückschl agventil der Abl auftank angeschlossen ist. Dabei weisen , wie bereits zuvor angedeutet , die Zweigl eitungen einen größtmögl ichen Querschnitt auf , um einen schnel len Ablauf des Druckmittels zu ermögl ichen . Schl ießlich ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen , daß der Steuerschieber in einer ersten Stel lung den Druckmittelzyl inder mit der Hochdruckquel le verbindet und die Steuerleitung des aufsteuerbaren Rückschlagventils öffnet , so daß dieses schl ießt und in einer zweiten Stel l ung die Steuerleitung mit der Hochdruckquelle verbindet , so daß das Rückschlagventil gegen den Druck in der Zweigleitung öffnet und den Druckmittelzylinder mit dem Abl auftank verbindet.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestel lten Ausführungsbeispiels beschrieben. I n der Zeichnung zeigen :
Figur 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung und
Figur 2 eine Ausführungsform der Steuerung des Druckmittelzyl inders .
In der Zeichnung sind nur die zum Verständnis der .Erfindung notwendigen Teile der Verdichtungsvorrichtung einer Gießerei -Formmaschine wiedergegeben . Es sind insbesondere nicht gezeigt der Maschinenständer , die Einr ichtung zum Heben und Senken von Formkasten und Füilrahmen sowie gegebenenfal ls zum Ausstoßen der fertigen Form aus dem Formkasten . Ebensowenig sind die Einrichtungen zum Heranbringen des Modells und zum Einfüllen des Formsandes wiedergegeben, da diese Bauteil e im Gießerei-Maschinenbau bekannt sind.
Auf einer Model lplatte 1 mit einem Model l 2 sitzt ein Formkasten 3 und auf diesem ein Füllrahmen 4. Oberhalb dieses Formraums ist ein Druckbehälter 5 - beim wieder gegebenen Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Druckluft - angeordnet , der über einen Anschluß 6 aus einem Druckspeicher oder - bei niedrigem Vordruck- aus dem betrieblichen Druckluftnetz gespeist wird. Der Druckbehäl ter weist als Boden 7 eine Platte auf , die im Bereich oberhalb des Formraums rostartig mit einer Vielzahl von Öffnungen 8 versehen ist. An der Unterseite des Bodens 7 ist ein Rahmen 9 angeflanscht , an den wiederum eine Abluftleitung mit einem Ventil 10 angeschlossen ist. Der Druckbehäl ter 5 mit dem Rahmen 9 einerseits und die Model lplatte 1 mit Modell 2, Formkasten 3 und Füllrahmen 4 sind gegeneinander bewegl ich , um den Formraum mit Formstoff fül len zu können . Vor dem Verdichten werden diese beiden Baugruppen zusammengebracht und an ihrer Trennfläche dicht zusammengepreßt .
Mit dem Boden 7 bzw. dessen die Öffnungen 8 aufweisenden Bereich wirkt ein Verschlußorgan in Form einer starren Ventil platte 11 zusammen, die gleichfalls eine Vielzahl von Öffnungen 12 besitzt. Ferner sitzt auf der Oberseite der Ventilpl atte innerhalb des Bereichs der Öffnungen 12, wie auch der Öffnungen 8 im Boden 7, ein Dichtungsbelag 13. Wie aus der l inken Hälfte der Darstel lung erkennbar , sind die Öffnungen 8 im Boden 7 und die Öffnungen T2 in der Ventilpl atte 11 so gegeneinander versetzt , daß sie sich in der Schl ießlagβ nicht überdecken.
Die Ventil platte 11 sitzt an einer Führungsstange 14 , die in die' Kolbenstange 46 des Kolbens 45 eines Druckmitteizyl inders 47 übergeht. Dieser ist nachfolgend anhand der Figur 2 beschrieben :
Der Druckmittelzyl inder 47 ist in einem Hochdruck- Kreislauf angeordnet , wobei die Hochdruckquel le mit 41 bezeichnet ist . Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Hydrauf ikpumpe , die aus einem Tank 66 gespeist wird. Von der Hochdruckquel le 41 gel angt das Druckmittel über einen Steuerschieber 42 und ein Rückschl agventil 43 in Zweigleitungen 44, die an je einen Kanal 48 im Druckmittelzyl inder 47 angeschlossen sind. Die Kanäl e 48 wiederum münden in eine zentrale Öffnung 49 des Druckmitteizyl inders , die die Verbindung zum Arbeitsraum 50 des Druckmitteizyl inders herstel lt . Der Druckmittelzyl inder 47 weist oberhalb des Kolbens 45 einen Druckspeicher 51 auf, der über ein Rückschlagventil 52 an eine Gas- Druckvorlage 53 angeschlossen ist. Dabei bildet der Kolben 45 den unteren, im übrigen beweglichen Abschluß des Druckspeichers 51. Innerhalb des Druckspeichers ist eine Trennwand 54 angeordnet, die eine Endlagenbegrenzung für den Kolben 45 und damit für das Verschlußorgan 11 bildet. Die Trennwand 54 ist mit mehreren Öffnungen versehen, um den Druck im Druckspeicher 51 ungehindert auf den Kolben 45 wirken zu lassen. Der Kolben seinerseits ist über einen Ansatz 55 mit einem Anschlag 56 versehen, der in der unteren Endlage des Kolbens 45, also in der Öffnungsstellung des Verschlußorgans 11 einem elasstischen Element 57 aufliegt.
Die Kolbenstange 46 ist in ihrem innerhalb des Arbeitsraums 50 liegenden Bereich mit einem konisch erweiterten Abschnitt 58 versehen, der bei der Absenkbewegung des Kolbens 45 in Verbindung mit der Öffnung 49 eine Art Drossel bildet. Ferner kann der Arbeitsraum 50 des Druckmitteizylinders 47 über eine Leitung 59 mit einer weiteren Feindrossei 60 verbunden sein, die wiederum an eine der beiden Zweigleitungen 44 angeschlossen ist.
Die Zweigleitungen 44 sind über ein aufsteuerbares Rückschlagventil 61, dessen Steuerleitung über den Steuerschieber 42 mit der Hochdruckquelle 41 verbindbar ist, an einen Ablauftank 63 angeschlossen, dessen Abfluß 64 in den Systemtank 66 mündet und der ferner mit einer Entlüftung 65 ausgestattet ist.
Nachstehend ist die Funktion der Vorrichtung beschrieben:
Um das Verschlußorgan 11 aus der in Figur 1 rechts wieder gegebenen geöffneten Stellung in die Schließstellung (linke Hälfte der Figur 1) zu bringen , wird der Steuerschieber 42 in d ie Position "B" gebracht. In dieser Position ist die Verbindung zwischen der Hochdruckquelle 4 1 und dem Arbeitsraum 50 des Druckmittelzylinders 47 unter Öffnen des Rückschlagventils 43 hergestellt. Zugleich ist die Steuerleitung 62 des aufsteuerbaren Rückschlagventi ls 61 an den Systemtank angeschlossen , also drucklos , so daß das Rückschlagventi l 61 schl ießt. Das Druckmittel strömt über die Zweiglei tungen 44 und die Kanäle 48 in den Arbeitsraum 50 ein , hebt den Kolben 45 und damit die Kolbenstange 46 und die Führungsstange 14 mit dem Verschlußorgan 11 , bis dieses schl ießl ich die Schließstellung (l inke Hälfte der Figur 1) erreicht hat. Vor oder während dieses Vorgangs wird die Model fpl atte 1 mit dem gefüll ten Formkasten 3 und Fül l rahmen 4 mit dem Rahmen 9 verspannt. Das Venti l 10 befindet sich in der Schl ießlage. Während des Anhebens des Kolbens 45 , das beispiel sweise unter einem Druck von ca. 250 bar geschieht , wird gleichzeitig das Medium im Druckspeicher 51 vorgespannt. Eventuel le Leckverluste im Druckspeicher 51 werden durch die Druckvorlage 53 ergänzt. Der Druck im Druckspeicher 51 steigt beispielsweise auf ca. 100 bar.
Zum schlagartigen Entspannen des Druckbehälters 5 und zum Verdichten des im Formkasten und Fül lrahmen vorhandenen Formstoffs wird das Verschlußorgan 11 in die Öffnungslage (rechte Hälfte der Figur 1) gebracht. Hierzu wird der Steuerschieber 42 in die Stel lung "A " umgeschaltet . Es steht dann der Druck der Hochdruckquel le 41 i n der Steuerleitung 62 an , so daß das Rückschlagventil 61 öffnet. Über die refativ großen Ablaufquerschnitte der Öffnung 49 , der Kanäle 48 und der Zweigleitungen 44 läuft das Druckmittel aus dem Arbeitsraum 50 unter Wirkung des Drucks im Druckspeicher 51 über das Rückschl agventil 61 in den Ablauftank 63 ab. Gegen Ende der Absenkbewegung des Kolbens 45 wird der Ablaufquerschnitt zwischen Kolbenstange 46 und Ablauföffnung 49 durch den konischen Abschnitt 58 an der Kolbenstange 46 reduziert, so daß der Kolben 45 und damit das Verschlußorgan 11 abgebremst werden. Während der Öffnungsbewegung läuft das zu verdrängende Druckmedium aus dem Arbeitsraum 50 mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10 m/s, vorzugsweise zwischen 20 und 30 m/s ab.
Der Ablauftank 63 kann zwischen den Verdichtungstakten über die Leitung 65 entlüftet werden, so daß sein Inhalt in den Systemtank 66 abfließen kann.

Claims

P at entan s pr üc h e
Vorrichtung zum Verdichten von Gießerei -Formstoff mittels Druckgas, bestehend aus einem einen Vordruckraum bildenden Druckbehälter für das Druckgas, einem darunter angeordneten Formraum aus Formkasten mit Füllrahmen und einer den Formkasten unten abschließenden Model!platte mit Modell , auf das der Formstoff vor der Verdichtung lose aufgeschüttet wird, und einem zwischen dem Druckbehälter und dem Formraum angeordneten großflächigen Ventil , dessen Verschlußorgan die Ventilöffnung unter Mitwirkung des Drucks im Druckbehälter in einigen Millisekunden freigibt, sich dabei in den Formraum bewegt und mittels eines Druckmitteizylinders in die Schließlage bringbar ist, d a du r c h g e k en n z e ic h n e t , daß der Kolben (45) des Druckmittelzylinders (47) hubseitig an eine Hochdruckquelle (41) angeschlossen ist und mit seiner gegenüberliegenden Seite den beweglichen Abschluß eines mit Gas beaufschlagten Druckspeichers (51) bildet und daß der hochdruckseitige Abfluß (44,48,61,63) so ausgebildet ist, daß das Druckmittel mit einer Geschwindigkeit ≥ 10 m/s abläuft bei gleichzeitiger Beschleunigung des Kolbens (45) unter dem Druck im Druckspeicher (51) und des Verschlußorgans (11) in die Öffnungsstellung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelzylinder (47) hubseitig ein kleines Verdrängungsvolumen, z. B. zwischen 150 und 500 cm3 aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hochdruckseitige Abfluß (44, 48, 49) über Schaltelemente (61, 43) vom sonstiqen Hochdruck-Kreislauf (41) abgekoppelt und über eine Leitunα (44) relativ großen Querschnitts an einen Ablauftank (63) angeschlossen ist .
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Hochdruckquelle (51) zwischen 100 und 300 bar liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (51) in der Schließlage des Verschlußorgans (11) unmittelbar oder mittelbar unter einem Gasdruck zwischen 50 und 200 bar steht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Druckspeichervolumen und Verdrängungsvolumen des Druckmittelzylinders (47) mindestens 5 : 1 beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine gegen Ende der Absenkbewegung des Kolbens (45) wirksam werdende Drossel (49, 58, 59, 60).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (45) mit dem Verschlußorgan ( 11 ) verbindende Kolbenstange (46) innerhalb des Druckmitteizyl inders (47) einen gegenüber der Zylinderdurchführung der Kolbenstange konisch erweiterten Abschnitt (58) aufweist und daß die Kolbenstange (45) die Zuund Abl auföffnung (49) des Zyl inderraums (50) durchgreift, die in Verbindung mit dem konisch erweiterten Abschnitt (58) der Kolbenstange (46) die Drossel bi ldet .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , daß die Zu- und Ablauföffnung (49) des Zyl inderraums (50) in wegnistens zwei Zu- und Ablaufkanäle (48) mündet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (45) einen in den Raum des Druckspeichers (51 ) ragenden Ansatz (55) aufweist , der einen mit einem Endlagenbegrenzer (54 , 57) für die Absenkbewegung des Kolbens (45) zusammenwirkenden Anschl ag (56) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckquelle (41 ) über einen Steuerschieber (42) , ein Rückschlagventi l (43 ) und eine Ringl eitung (44) mit den beiden Kanälen (48 ) des Druckmitteizyl inders (47) verbunden ist, und daß an die Ringleitung (44) über ein aufsteuerbares Rückschl agventil (61) der Ablauftank (63) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (42) in einer ersten Stel lung den Druckmittelzyl inder (47) mit der Hochdruckquelle (41 ) verbindet und die Steuerleitung (62) des aufsteuerbaren Rückschlagventi ls (61 ) druckentlastet , so daß dieses schließt und in einer zweiten Stellung die Steuerleitung (62) mit der Hochdruckquelle (41) verbindet, so daß das Rückschlagventil (61) gegen den Druck in der Ringleitung (44) öffnet und den Druckmittelzylinder (47) mit dem Ablauftank (63) verbindet.
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