WO2008141754A1 - Device and method for supplying a core sand magazine for a core shooter with humidified gas - Google Patents

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WO2008141754A1
WO2008141754A1 PCT/EP2008/003832 EP2008003832W WO2008141754A1 WO 2008141754 A1 WO2008141754 A1 WO 2008141754A1 EP 2008003832 W EP2008003832 W EP 2008003832W WO 2008141754 A1 WO2008141754 A1 WO 2008141754A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
humidified
core
shot
temperature
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/003832
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Eichelberger
Werner Pichler
Original Assignee
Hottinger Maschinenbau 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 Hottinger Maschinenbau Gmbh filed Critical Hottinger Maschinenbau Gmbh
Publication of WO2008141754A1 publication Critical patent/WO2008141754A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles

Definitions

  • the present invention relates to a shot-gas supply apparatus, and more particularly to a shot-gas supply apparatus which makes it possible to provide a pressurized gas of predetermined adjustable humidity to a core shooting facility.
  • a so-called “core sand” is filled into a mold having a cavity having the shape of the sand core to be formed.
  • the core sand is usually introduced via a plurality of distributed openings arranged, so-called “shot openings” in the mold.
  • shots openings so-called “shot openings” in the mold.
  • a nozzle When filling in each of the firing openings, a nozzle (“firing nozzle") is introduced, through which the core sand is introduced into the cavity, which is usually carried by compressed air or pressurized gas at high speed, so that the core sand is also injected.
  • the core sand itself is normally stored within a closed volume on the side of the shot nozzle facing away from the mold, the so-called “shot hood.”
  • the core sand volume is suddenly and briefly recorded (within about 500 ms to 800 ms)
  • pressurizing the core sand is introduced into the mold, wherein the core sand is completely penetrated by the gas, so that the majority of the introduced gas through the core sand and through the weft nozzles flows into the mold, from which the shot gas can escape via vents.
  • this activating gas as well as the use of organic binders leads to a non-negligible burden on the workplace or the environment, so that the development of core sands with inorganic binders, such as water glass, have been promoted.
  • the inorganic binders cure under the influence of supplied heat so that an activating, polluting gas can be dispensed with.
  • the filled with the core sand mold is heated, or the core sand is introduced into an already preheated mold. Therefore, a heat effect on the core sand before the actual introduction into the molded part must be avoided in order to prevent premature curing of the core sand.
  • Such premature curing for example in the firing nozzles, leads inevitable that the core shooter is clogged and thus the core manufacturing process is interrupted.
  • Curing can be prevented by moistening the sand, whereby the amount of moisture supplied must be precisely metered to allow the production of high quality sand cores. If too little moisture is supplied per unit of time or per volume of sand, premature hardening and thus clogging of the apparatus still occurs at the points which are particularly exposed to temperature. However, if too much moisture is added, condensation of the moisture may occur, leading to the formation of drops of the liquid supplied, which are introduced by the shot nozzles into the mold and lead to voids in the sand core. This inevitably leads to a deterioration in the quality of the sand cores and thus an increase in rejects in the foundry.
  • the German utility model 202006010504 Ul proposes to carry out a compressed air humidification within a compressed air tank, in which the firing air of the core shooting machine is stored, that there is liquid water within the compressed air tank.
  • the compressed air is introduced either above the water level in the compressed air tank or below the water level, so that the newly introduced compressed air is first passed through the water to be moistened during the introduction.
  • the moisture or water taken up by the compressed air is to be returned to the core sand mixture (sand, binder and possibly also activators or promoters) during the firing process.
  • the entrainment of water is also favored, among other things, when trying to moisten the air in the highly dynamic range of the system.
  • a shot process within which the core sand is transported into the mold, lasts only between 500 ms to 800 ms.
  • the compressed air tank is thus partially emptied and its content is transported via the firing nozzles into the molded part.
  • high gas velocities also occur within the evacuated pressure vessel, which in addition result in considerably more water being transported by the compressed air than would be the case with a thermodynamic equilibrium at the dew point, since the water can be carried along by the rapidly flowing gas.
  • the present invention has for its object to provide a shot gas supply device, which makes it possible to provide shot gas with a predetermined humidity to use this within a core shooter.
  • Some exemplary embodiments of the invention are based on the finding that a core sand hopper can be supplied with a moistened gas of predetermined humidity if a shot gas supply device is used which has a compressed gas reservoir and a gas humidification system. has device.
  • the compressed gas reservoir has a gas outlet for supplying the core sand magazine and a gas inlet for filling the compressed gas reservoir.
  • the gas humidifying device for humidifying the gas is arranged in a gas feed to the gas inlet of the compressed gas reservoir. That is, the gas is moistened before it is stored in the compressed gas reservoir.
  • the moistening therefore takes place at a point in the gas guide in which no discontinuous states prevail.
  • the location of humidification is therefore not in the high-dynamic range of the system, there are no abrupt changes in the flow rate of the gas or gas pressure instead.
  • the gas is completely saturated with the moisture, ie, the gas is moistened until at the temperature of the gas, the thermodynamic equilibrium between the liquid and the gaseous phase of the liquid used for moistening, established.
  • an already pressurized gas is humidified. This means that a gas which is under pressure above the ambient pressure is moistened.
  • a gas humidifier comprises temperature control means for varying the temperature of the gas to precisely adjust the dew point and thus the amount of moisture that can be taken up and transported by the gas according to the laws of thermodynamics.
  • gas is to be understood as meaning any gas mixture which can be used to supply core shooting machines. It does not have to be a monoatomic gas, but also any gas mixtures, such as air, in question and should be understood by the term gas.
  • moisture is to be understood, which should not be understood as limited to water.
  • moisture should be understood to mean the gaseous phase of any liquid which is suitable for mixing with core sands.
  • This can be, for example, water or an activator / moderator that can be added to core sands in order, depending on its concentration, to accelerate or possibly also to prevent hardening of the core sand.
  • the temperature control device of the gas humidifier has a heating element in the form of a microwave radiator. This has the great advantage that the entire volume within the gas humidification device can be uniformly heated by means of the microwaves, so that it is ensured that no temperature gradients can occur within the gas humidification device. As a result, a uniform humidification of the gas can be ensured.
  • both the temperature of the compressed gas reservoir as well as the temperature of the gas supply between the gas humidifier and the compressed gas reservoir regulated at a temperature or heated to a temperature which is above the temperature which is set within the gas humidifier (dew point temperature).
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a shot gas supply device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a core shooter
  • FIG. 3 shows a further schematic representation of a core shooter
  • Fig. 4 is a schematic representation of a method for supplying a core sand magazine with humidified gas.
  • the shotgas supply device 10 for supplying a core sand hopper of a core shooter with a pressurized humidified gas of predetermined humidity.
  • the shotgas supply device 10 comprises a compressed gas reservoir 12 for the humidified gas and a gas humidification device 14, which is arranged in a gas duct to a gas inlet 16 of the compressed gas reservoir 12.
  • the compressed gas reservoir 12 has a remote gas outlet 18 for supplying the core sand magazine.
  • the humidification of the gas prior to the storage of the humidified gas in the compressed gas reservoir 12 is carried out in order to make it possible to precisely adjust the humidification, ie the amount of liquid transported by the gas.
  • the compressed air or gas humidification system is installed in the supply line to the compressed gas tank (or compressed air reservoir, boiler, buffer, reservoir) required for the core production process.
  • the compressed air, or the gas or gas mixture is regulated and tempered (ie heated or cooled) in the supply line to the compressed air tank 12 by means of suitable apparatuses and moistened with a liquid such as, for example, softened / demineralized / demineralised water, that the air or the gas is always saturated.
  • the humidification of the gas in the gas humidifying device 14 is thus carried out in some embodiments so that the volume of the gas humidifier 14 and the gas located within this volume are at a temperature corresponding to the desired humidification of the gas, if this is up to its (temperature-dependent) saturation is laden with moisture.
  • a heater may be mounted within the gas humidifier 14 to increase the amount of water taken up or the liquid received. Should it require the process, cooling can alternatively be used be provided to transport a smaller amount of moisture than would be the case because of the ambient temperatures or the temperature of the supplied gas without cooling.
  • the moisture transported by the gas can be adjusted precisely by means of a simple temperature control, without falsifying the amount of moisture transported by the highly dynamic processes taking place within the compressed gas reservoir 12.
  • the gas supply to the gas inlet 16 and the compressed gas reservoir 12 optionally with a temperature control device 20 may be coupled to keep the temperature of the gas supply and the compressed gas reservoir 12 above the dew point temperature of the humidified gas.
  • the purpose of such a heat tracing is to keep the respective required saturation temperature of the compressed air / gas / gas mixture and thus the moisture content of the compressed air / gas / gas mixture largely constant and to prevent the humidity from condensing.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a core shooter including a shot gas supply device 10 as shown in FIG.
  • the core shooter further includes a core sand hopper 24 within which the core sand is located and which is connected to the gas outlet 18 of the compressed gas reservoir 12.
  • the core sand hopper 24 includes the core sand, which can be introduced via the located on the bottom of the core sand hopper 24 shot nozzles 26 a to 26 c in a mold, not shown. If the ambient conditions make it necessary to provide additional heat tracing and thermal insulation which supports the desired process result, a gas connection 28 between the compressed gas reservoir 12 and the core sand hopper 24 can also be connected to a temperature control in order to keep the temperature of the gas connection 28 above the dew point temperature ,
  • the pipelines between the humidifying unit and the compressed air tank and between the compressed air tank and the shooting device and the compressed air tank itself are insulated and provided with a heater to ensure that the moisture content of the gas which is exactly in the gas humidifying device 14 is not falsified by condensation of moisture on the way to the core sand magazine 24.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of a core shooting machine, based on the schematic representation of FIG. 2. Therefore, functionally identical elements are provided with the same reference character, so that the descriptions of similar or functionally identical elements can also be mutually applied to one another. This applies in the above for all functionally similar or identical components in different figures.
  • a core shooting machine which uses air as a shot gas and demineralized water as a liquid for humidification.
  • the gas humidifier 14 includes a water softener 40 to to generate the demineralised water used for humidification on site.
  • the wetting air to be moistened is supplied to the gas moistening device 14 via a valve 42 from an external compressed air supply.
  • the moistened shot air is conducted via a gas feed 44 to the gas inlet 16 of the compressed gas reservoir 12.
  • the sand magazine 24 shown in FIG. 3 has two separately controllable partial magazines, so that by means of the sand magazine 24 at the same time two different molding tools can be filled with molding sand.
  • two gas feeds 46a and 46b are provided in FIG. 3 between the compressed gas reservoir 12 and the sand hopper 24, these firing valves 48a and 48b associated with the gas connections each having a chamber of the sand hopper 24 are connected.
  • Gas supply 44 and the gas connections 46a and 46b and the compressed gas reservoir 12 are connected in the embodiment shown in Fig. 3 with a schematically illustrated temperature control device 20 to maintain the temperature of these components at a temperature above the dew point of the humidified gas.
  • vent valves 50a and 50b are further provided, which are connected to their respective associated chambers of the sand hopper 24.
  • a shot vent cleaning valve 52 is connected to the sand hopper 24 and an external pressurized gas source. Via the line between the Schussentlformatung- cleaning valve 52 and the sand hopper 24 also a pressure switch 54 is also connected to the sand hopper, which monitors the pressure in the sand hopper 24 during the vent after the shot. By means of the pressure switch 54 so the venting process is monitored, so for example from a pressure level in the sand hopper 24 of about 0.1 bar overpressure, the vent can be considered complete, whereupon then the sand hopper 24 with firing hood is driven up and to the side. At the same time, a possible gasification device can be moved over the tool in order to be braced with it and, for example, to conduct hot air into the tool for hardening the cores (possibly also in addition to tool heating).
  • the shot vent cleaning valve 52 is triggered synchronously with the shot, i. Through a port Ll additional compressed air is blown into the sand hopper 24 during the firing process and by time delay also something in the venting time. As a result, the lines and the pressure switch 54 sand magazine remain free of contamination.
  • Fig. 3 shows in dashed line pneumatic control lines 56, which serve to control the individual valves or to provide a required for their operation operating pressure.
  • the operating pressure is adjusted by means of a pressure regulator 58.
  • the control may be purely pneumatic, but other control mechanisms may be used, such as electrical signals or messages transmitted on a data bus.
  • the gas humidifying device 14 has a closed volume 60 through which the gas to be humidified or the air to be humidified is passed. Within this volume 60, an evaporation body 62 is arranged, which is wetted with the water of the water softening system 40 and preferably has a large surface, so that the evaporation of the water is promoted. Furthermore, the gas humidifying device 14 has a schematically illustrated temperature control device 64 for varying the temperature of the air or the humidified air.
  • the temperature Gel Hughes 64 can be implemented in various ways, such as by a resistance wire heater or a microwave.
  • the supply of softened water is controlled by the volume 60 containing a sensor that is sensitive to the liquid collecting at a bottom of the volume 60. If no liquid is detected, additional water is added.
  • This has the further advantage that the presence of a liquid phase is also an indication that the gas in the volume 60 at the set temperature is saturated with moisture.
  • the presence of the liquid within the volume 60 may thus be used in another embodiment to regulate the flow rate of the gas to ensure that the gas within the residence time in the volume 60 is saturated.
  • Fig. 3 The entire system shown in Fig. 3, which adjoins the gas humidifier 14, i. that is, the gas supply 44, the compressed gas reservoir 12, and the gas connections 46a and 46b are provided with a heater connected to a temperature control to prevent condensation of liquid from the gas. Both the heating and the temperature control are shown in Fig. 3 only schematically.
  • the humidified air is transported via the gas supply 44 into the compressed gas reservoir 12, wherein the pressure in the gas feed 44 is controlled by a pressure regulator 66 and kept constant.
  • a further pressure regulator 68 controls the pressure of the gas within the compressed gas reservoir 12. This allows the pressure to be adjusted to the required conditions, such as the core sand used or the desired speed of filling the molding tools. len.
  • an excessively high pressure can be prevented by opening a venting valve when a permissible maximum pressure is exceeded. Pressures in which a transfer of the sand reliably succeeds, for example, between 3 bar and 8 bar.
  • the shot valves 48a and 48b are opened, so that the humidified gas from the compressed gas reservoir 12 flows into the sand hopper 24 and shoots the core sand into the molds by the sudden overpressure.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an example of a method for supplying a core sand magazine of a core shooter with a moistened gas of predetermined moisture.
  • a humidifying step 70 the gas is humidified to the predetermined humidity to form humidified gas.
  • the humidified gas is stored in a storage step to make it available to a core sand hopper.
  • the fact that the gas is first moistened before it is stored with precisely set humidity in a reservoir in which highly dynamic conditions prevail makes it possible to reproduce zierbar and precisely metered to adjust that amount of moisture that requires the subsequent process, or can prevent premature curing of a fed with the humidified gas core sand mixture.
  • the humidification of the gas was mainly represented by using an evaporative body, it is not absolutely necessary to use an evaporative body in the context of the invention. Rather, the gas can be humidified in any other way that allows reproducible humidification or saturation of the gas used. It is conceivable, for example, fine mist of liquid to be used for moistening, through which the gas can be passed. Furthermore, the gas can be passed over a liquid level, for example, if sufficient time is available for the thermodynamic equilibrium to form above the surface of the liquid level, so that the gas is saturated at a set temperature.
  • any heating or cooling device can be used, which allows the gas to be heated to an adjustable temperature or to cool over the Temperature set the recorded moisture content.
  • both cooling and heating may be provided within the gas humidifier to provide a system that can flexibly respond to any possible environmental condition.

Abstract

The invention relates to a gas supply device (10) for supplying a core sand magazine of a core shooter with a humidified gas that is under pressure, comprising a compressed gas reservoir (12) for the humidified gas, the reservoir having a gas outlet (18) for supplying the core sand magazine, and a gas inlet (16) for filling the compressed gas reservoir. The gas supply device (10) further comprises a gas humidification device (14), which is arranged in a gas supply line to the gas inlet (16) and humidifies a gas up to a predetermined humidity in order to form the humidified gas.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Versorgen eines Kernsandmagazins bei der Kernschießmaschine mit befeuchtetem SchussgasApparatus and method for supplying a core sand hopper to the core shooter with moistened shot gas
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Schussgas- versorgungsvorrichtung und insbesondere mit einer Schuss- gasversorgungsvorrichtung, die es ermöglicht, ein unter einem Druck stehendes Gas mit vorbestimmter, einstellbarer Feuchtigkeit für eine Kernschiessanlage bereitzustellen.The present invention relates to a shot-gas supply apparatus, and more particularly to a shot-gas supply apparatus which makes it possible to provide a pressurized gas of predetermined adjustable humidity to a core shooting facility.
In jüngerer Vergangenheit wurde es notwendig, Kernsande, die zum Erzeugen von Metallgusskernen verwendet werden, gezielt- und mit präzise einstellbarer Feuchtigkeit zu befeuchten, um die sichere und zuverlässige Funktionsweise des gesamten Kernschießprozesses, also desjenigen Prozesses, mit dem ein Sandkern erzeugt wird, sicherzustellen. Dies rührt daher, dass sich aus umweltschutztechnischen Gründen momentan ein Wandel von mittels organischer Binder gebundenen Sandkernen zu Sandkernen, die mit anorganischen Bindern gebunden werden, vollzieht.More recently, it has become necessary to intentionally and precisely humidify core sands used to produce metal cores to ensure the safe and reliable operation of the entire core shooting process, that is, the process of creating a sand core. This is due to the fact that, for reasons of environmental protection, there is currently a shift from sand cores bound by organic binders to sand cores bound with inorganic binders.
Unabhängig von der Art des verwendeten Binders wird bei der Kernherstellung ein Formstoff, ein sogenannter „Kernsand" in ein Formwerkzeug befüllt, das einen Hohlraum besitzt, der die Form des zu erzeugenden Sandkerns besitzt. Um eine ausreichende schnelle und gleichmäßige Befüllung dieses Hohlraums zu erzielen, wird der Kernsand üblicherweise über eine Mehrzahl von verteilt angeordneten Öffnungen, sogenannten „Schussöffnungen", in das Formwerkzeug eingebracht. Dabei wird beim Befüllen in jede der Schussöffnungen eine Düse („Schussdüse") eingeführt, über die der Kernsand in den Hohlraum eingebracht wird. Dieses Einbringen geschieht üblicherweise unterstützt von Druckluft oder Druckgas mit hoher Geschwindigkeit, so dass man auch von Einschießen des Kernsandes spricht. Der Kernsand selbst wird normalerweise innerhalb eines abgeschlossenen Volumens auf der dem Formwerkzeug abgewandten Seite der Schussdüse bevorratet, der sogenannten „Schuss- haube". Zum Einbringen des Kernsandes wird das Kernsandvolumen plötzlich und für kurze Zeit (innerhalb von etwa 500 ms bis 800 ms) mit einem unter Druck stehenden Gas beaufschlagt, welches wiederum in einem Druckgasreservoir bevorratet wird. Durch den Überdruck wird der Kernsand in das Formwerkzeug eingebracht, wobei der Kernsand vollständig vom Gas durchsetzt wird, so dass der Großteil des eingebrachten Gases durch den Kernsand hindurch und über die Schussdüsen in das Formwerkzeug strömt, aus welchem das Schussgas über Entlüftungsöffnungen entweichen kann.Regardless of the type of binder used, in core making a molding material, a so-called "core sand", is filled into a mold having a cavity having the shape of the sand core to be formed. The core sand is usually introduced via a plurality of distributed openings arranged, so-called "shot openings" in the mold. When filling in each of the firing openings, a nozzle ("firing nozzle") is introduced, through which the core sand is introduced into the cavity, which is usually carried by compressed air or pressurized gas at high speed, so that the core sand is also injected. The core sand itself is normally stored within a closed volume on the side of the shot nozzle facing away from the mold, the so-called "shot hood." For introducing the core sand, the core sand volume is suddenly and briefly recorded (within about 500 ms to 800 ms) By pressurizing the core sand is introduced into the mold, wherein the core sand is completely penetrated by the gas, so that the majority of the introduced gas through the core sand and through the weft nozzles flows into the mold, from which the shot gas can escape via vents.
Bei Verfahren mit organischen Bindematerialien wird üblicherweise trockene Luft als Schussgas verwendet, da diese Binder nach dem Einbringen des Kernsandes in das Formwerkzeug durch Zufügen eines aktivierenden Gases zum Aushärten gebracht werden.In processes with organic binding materials, dry air is usually used as a shot gas, since these binders are hardened after introduction of the core sand into the mold by adding an activating gas.
Die Verwendung dieses aktivierenden Gases sowie die Verwendung von organischen Bindern führt jedoch zu einer nicht zu vernachlässigenden Belastung des Arbeitsplatzes bzw. der Umwelt, so dass die Entwicklung von Kernsanden mit anorganischen Bindern, wie beispielsweise Wasserglas, vorangetrieben wurden. Die anorganischen Binder härten unter dem Einfluss von zugeführter Wärme aus, so dass auf ein aktivierendes, die Umwelt belastendes Gas verzichtet werden kann.However, the use of this activating gas as well as the use of organic binders leads to a non-negligible burden on the workplace or the environment, so that the development of core sands with inorganic binders, such as water glass, have been promoted. The inorganic binders cure under the influence of supplied heat so that an activating, polluting gas can be dispensed with.
Für die Aushärtung wird daher das mit dem Kernsand befüllte Formwerkzeug geheizt, bzw. der Kernsand wird in ein bereits vorgeheiztes Formwerkzeug eingebracht. Daher muss eine Wär- meeinwirkung auf den Kernsand vor dem eigentlichen Einbringen in das Formteil vermieden werden, um einen vorzeitiges Aushärten des Kernsandes zu verhindern. Ein solches vorzeitiges Aushärten, beispielsweise in den Schussdüsen, führt unweigerlich dazu, dass die Kernschießmaschine verstopft und somit der Kernherstellungsprozess unterbrochen ist.For curing, therefore, the filled with the core sand mold is heated, or the core sand is introduced into an already preheated mold. Therefore, a heat effect on the core sand before the actual introduction into the molded part must be avoided in order to prevent premature curing of the core sand. Such premature curing, for example in the firing nozzles, leads inevitable that the core shooter is clogged and thus the core manufacturing process is interrupted.
Dieses Problem ist besonders in den Schussdüsen zu beobach- ten, die sich in der Umgebung der vorgeheizten Formwerkzeuge befinden, von diesen also indirekt beheizt werden. Jedoch härtet der Kernsand mit anorganischem Binder auch bei normaler Umgebungstemperatur langsam aus, so dass eine Aushärtung auch innerhalb des in der Schusshaube befindlichen Sandvolumens beobachtet wurde.This problem can be observed especially in the firing nozzles, which are located in the vicinity of the preheated molds, ie indirectly heated by them. However, the core binder with inorganic binder cures slowly even at normal ambient temperature, so that curing was observed even within the located in the firing hood sand volume.
Das Aushärten kann durch Befeuchten des Sandes verhindert werden, wobei die zugeführte Feuchtigkeitsmenge exakt dosiert werden muss, um die Produktion qualitativ hochwerti- ger Sandkerne zu ermöglichen. Wird zu wenig Feuchtigkeit pro Zeiteinheit bzw. pro Sandvolumen zugeführt, kommt es an den besonders Temperatur-exponierten Stellen nach wie vor zu den vorzeitigen Aushärtungen und somit zum Verstopfen der Apparatur. Wird jedoch zu viel Feuchtigkeit zugeführt, kann es zum Kondensieren der Feuchtigkeit kommen, so dass es zur Bildung von Tropfen der zugeführten Flüssigkeit kommt, welche durch die Schussdüsen mit in das Formwerkzeug eingebracht werden, und im Sandkern zu Hohlräumen führen. Dies hat unweigerlich eine Verschlechterung der Qualität der Sandkerne und somit eine Erhöhung der Ausschussteile in der Gießerei zur Folge.Curing can be prevented by moistening the sand, whereby the amount of moisture supplied must be precisely metered to allow the production of high quality sand cores. If too little moisture is supplied per unit of time or per volume of sand, premature hardening and thus clogging of the apparatus still occurs at the points which are particularly exposed to temperature. However, if too much moisture is added, condensation of the moisture may occur, leading to the formation of drops of the liquid supplied, which are introduced by the shot nozzles into the mold and lead to voids in the sand core. This inevitably leads to a deterioration in the quality of the sand cores and thus an increase in rejects in the foundry.
Um eine geeignete Befeuchtung sicherzustellen, wurde unter anderem versucht, das Kernsandgemisch selbst vor dem Ein- bringen in die Kernschießmaschine mit genügend Feuchtigkeit zu beaufschlagen. Bei einem derartigem Verfahren ist man jedoch darauf angewiesen, dass es zu keinerlei Produktionsunterbrechungen kommen darf, da in diesen Wartezeiten das Kernsandgemisch auf der Transportstrecke zur Kernschießma- schine bzw. im Silo so viel Feuchtigkeit verlieren könnte, dass es wieder zu den eingangs geschilderten vorzeitigen Sandaushärtungen in Schusshauben und Schussdüsen kommen kann. In der während einer solchen Unterbrechung auftreten- den Wartezeit müsste das fertige Sandgemisch aus der Kernschießmaschine und den Transportstrecken zur Kernschießmaschine folglich entfernt werden. Alternativ müsste es exakt gesteuert nachbefeuchtet werden, d.h. in Abhängigkeit von den jeweiligen, unter Umständen sogar jahreszeitlich bedingt wechselnden, Umgebungsbedingungen erneut befeuchtet werden, damit anschließend bei der Fortsetzung der Kernproduktion reproduzierbar qualitativ hochwertige Sandkerne hergestellt werden können. Beide Ansätze sind jedoch mit vernünftigen Kosten-/Nutzen Verhältnis nicht durchführbar.In order to ensure suitable moistening, attempts have been made inter alia to apply enough moisture to the core sand mixture even before it is brought into the core shooter. In such a process, however, one relies on the fact that there must be no production interruptions, since in these waiting times the core sand mixture on the transport route to Kernschießma- machine or silo could lose so much moisture that it again to the above-mentioned premature Sandaushärten can come in shotguns and shot nozzles. In the event of such an interruption, the waiting time, the finished sand mixture would have to be removed from the core shooter and the transport routes to the core shooting machine consequently. Alternatively, it would have to be re-moistened exactly controlled, ie be humidified again depending on the respective, possibly even seasonally changing, environmental conditions, so that subsequently in the continuation of the core production reproducible high-quality sand cores can be produced. However, both approaches are not feasible with a reasonable cost / benefit ratio.
Da in der industriellen Produktion ein vollständig störungsfreier Betrieb ebenfalls nicht der Realität ent- spricht, ist die Verwendung von vorbefeuchtetem Sand wenig erfolgversprechend, bzw. führt unweigerlich zu Störungen im Produktionsablauf.Since a completely trouble-free operation in industrial production also does not correspond to reality, the use of pre-moistened sand is of little promise, or inevitably leads to disruptions in the production process.
Das deutsche Gebrauchsmuster 202006010504 Ul schlägt vor, innerhalb eines Druckluftbehälters, in dem die Schussluft der Kernschießmaschine gespeichert wird, eine Druckluftbefeuchtung dadurch durchzuführen, dass sich innerhalb des Druckluftbehälters flüssiges Wasser befindet. Dabei wird die Druckluft entweder oberhalb des Wasserspiegels in den Druckluftbehälter eingeleitet oder unterhalb des Wasserspiegels, so dass die neu eingeleitete Druckluft zunächst durch das Wasser geleitet wird, um bereits während der Einleitung befeuchtet zu werden. In beiden Fällen soll die von der Druckluft aufgenommene Feuchtigkeit bzw. das aufgenom- mene Wasser beim Schießvorgang wieder an das Kernsandgemisch (Sand, Binder und ggf. auch Aktivatoren oder Promotoren) abgegeben werden.The German utility model 202006010504 Ul proposes to carry out a compressed air humidification within a compressed air tank, in which the firing air of the core shooting machine is stored, that there is liquid water within the compressed air tank. The compressed air is introduced either above the water level in the compressed air tank or below the water level, so that the newly introduced compressed air is first passed through the water to be moistened during the introduction. In both cases, the moisture or water taken up by the compressed air is to be returned to the core sand mixture (sand, binder and possibly also activators or promoters) during the firing process.
Beide Alternativen der Befeuchtung haben Nachteile. Wird die Druckluft lediglich über das Wasserreservoir geleitet, führt dies zu einer unkontrollierten und unzureichenden Wasseraufnahme des Gases bzw. der Luft, da die Zeit zwischen zwei Schussvorgängen bei industrieller Kernfertigung nicht ausreicht um die Einstellung eines thermischen Gleichgewichts zwischen dem Wasser und dem Gas zu ermöglichen, sodass sich eine reproduzierbare Menge flüssigen Wassers in die gasförmige Phase begeben könnte um die Schuss- luft zu befeuchten. Eine daraus resultierende ungenügende Befeuchtung führt dann insbesondere bei der Kernerstellung von mit anorganischen Bindern gebundenen Kernsanden, wie bereits beschrieben, dazu, dass der Kernsand an exponierten Stellen in der Kernschießmaschine (insbesondere innerhalb der Schusshaube und den Schussdüsen) in Folge der für den Aushärtungsprozess des Sandes im Werkzeug erforderlichen Wärmezufuhr in das Werkzeug bzw. das Formteil und der daraus resultierenden Wärmeabstrahlung in die Schusshaube/Schussdüsen zu schnell aushärtet. Das heißt, es ver- dunstet von der vorhandenen Sandfeuchtigkeit zu schnell zu viel und der Sand härtet dadurch zu schnell aus. Dies hat die Eingangs beschriebenen Folgen der Produktionsstörung bzw. der Produktionsunterbrechung.Both alternatives of humidification have disadvantages. If the compressed air is only passed through the water reservoir, this leads to an uncontrolled and inadequate water absorption of the gas or the air, since the time between two firing operations in industrial core production not sufficient to allow the adjustment of a thermal equilibrium between the water and the gas, so that a reproducible amount of liquid water could go into the gaseous phase to moisten the shot air. As a result of this, inadequate moistening, in particular during the core formation of core sands bonded with inorganic binders, as already described, results in the core sand at exposed points in the core shooter (in particular within the weft hood and the weft nozzles) as a result of the hardening process of the sand in the tool required heat input into the mold or the molding and the resulting heat radiation in the firing hood / shot nozzles hardens too quickly. That is, it too quickly evaporates too much from the existing sand moisture and the sand hardens too quickly. This has the input described consequences of production disruption or production interruption.
Wird die Druckluft durch das Wasserreservoir geleitet, stellt sich ebenfalls kein thermisches Gleichgewicht zwischen Gas und Flüssigkeit ein. Vielmehr kann es zum unkontrollierten Mitreißen von zu viel Wasser kommen. Dies führt dazu, dass Teilbereiche in der Schusshaube, den Schussdüsen und auch im Formwerkzeug ausgewaschen werden, wenn die Feuchtigkeit aus einer übersättigten Druckluft kondensiert. Die Folge ist die Fehlproduktion von Sandkernen.When the compressed air is passed through the water reservoir, there is also no thermal equilibrium between the gas and the liquid. Rather, it can lead to the uncontrolled entrainment of too much water. As a result, portions of the weft hood, the weft nozzles and also the mold are washed out when the moisture condenses from a supersaturated compressed air. The result is the mis-production of sand cores.
Das Mitreißen von Wasser wird unter anderem auch dann be- günstigt, wenn versucht wird, die Luft in dem hochdynamischen Bereich des Systems anzufeuchten. Wie bereits erwähnt, dauert ein Schussvorgang, innerhalb dessen der Kernsand in das Formwerkzeug transportiert wird, lediglich zwischen 500 ms bis 800 ms. In diesem kurzen Zeitraum wird al- so der Druckluftbehälter teilweise entleert und dessen Inhalt wird über die Schussdüsen in das Formteil transportiert. Demzufolge treten hohe Gasgeschwindigkeiten auch innerhalb des sich entleerenden Druckbehälters auf, die dazu führen, dass erheblich mehr Wasser von der Druckluft transportiert werden kann, als dies bei einem sich am Taupunkt einstellenden thermodynamischen Gleichgewicht der Fall wäre, da das Wasser vom schnell strömenden Gas regelrecht mitgerissen werden kann.The entrainment of water is also favored, among other things, when trying to moisten the air in the highly dynamic range of the system. As already mentioned, a shot process, within which the core sand is transported into the mold, lasts only between 500 ms to 800 ms. In this short period of time, the compressed air tank is thus partially emptied and its content is transported via the firing nozzles into the molded part. As a result, high gas velocities also occur within the evacuated pressure vessel, which in addition result in considerably more water being transported by the compressed air than would be the case with a thermodynamic equilibrium at the dew point, since the water can be carried along by the rapidly flowing gas.
Wird die innerhalb des Druckluftbehälters befindliche Flüssigkeit geheizt, um die Verdunstungsrate zu erhöhen, ergibt sich das Problem, dass sich innerhalb des Druckluftbehäl- ters ein Temperaturgradient bildet, d.h. am Boden des Druckluftbehälters mit der Flüssigkeit herrscht eine höhere Temperatur vor als am anderen Ende des Druckluftbehälters. Dies führt dazu, dass Teile der im warmen Bereich des Druckluftbehälters verdunstenden Flüssigkeit am anderen En- de des Behälters wieder kondensieren, so dass sich innerhalb des Behälters keine einheitliche Luftfeuchtigkeit einstellt. Dadurch kann die dem Kernsand zugeführte Feuchtigkeit, d.h. die Feuchtigkeitsmenge pro Luftvolumen, nicht genau kontrolliert werden. Da auch bei Verwendung der Hei- zung versucht wird, die Luft in dem hochdynamischen Bereich des Systems zu befeuchten, kommt es zusätzlich zu den weiter oben beschriebenen Problemen.When the liquid within the air tank is heated to increase the rate of evaporation, there is the problem that a temperature gradient forms within the air tank, i. At the bottom of the compressed air tank with the liquid prevails a higher temperature than at the other end of the compressed air tank. As a result, parts of the liquid evaporating in the warm area of the compressed air tank condense again at the other end of the tank, so that no uniform air humidity is established inside the tank. Thereby, the moisture supplied to the core sand, i. the amount of moisture per volume of air, can not be controlled accurately. Since it is attempted to humidify the air in the high dynamic range of the system even when using the heater, it comes in addition to the problems described above.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schussgasversorgungsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Schussgas mit einer vorbestimmten Feuchtigkeit bereitzustellen, um dieses innerhalb einer Kernschießmaschine zu benutzen.The present invention has for its object to provide a shot gas supply device, which makes it possible to provide shot gas with a predetermined humidity to use this within a core shooter.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 oder 7 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst.This object is achieved by a device according to one of the claims 1 or 7 and by a method according to claim 9.
Einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass ein Kernsandmagazin mit einem befeuchteten Gas vorbestimmter Feuchtigkeit versorgt werden kann, wenn eine Schussgasversorgungsvorrichtung verwendet wird, die ein Druckgasreservoir und eine Gasbefeuchtungs- einrichtung aufweist. Das Druckgasreservoir weist einen Gasausgang zum Versorgen des Kernsandmagazins und einen Gaseingang zum Befüllen des Druckgasreservoirs auf. Die Gasbefeuchtungseinrichtung zum Befeuchten des Gases ist in einer Gaszuführung zum Gaseingang des Druckgasreservoirs angeordnet. Das heißt, das Gas wird befeuchtet, bevor es im Druckgasreservoir gespeichert wird.Some exemplary embodiments of the invention are based on the finding that a core sand hopper can be supplied with a moistened gas of predetermined humidity if a shot gas supply device is used which has a compressed gas reservoir and a gas humidification system. has device. The compressed gas reservoir has a gas outlet for supplying the core sand magazine and a gas inlet for filling the compressed gas reservoir. The gas humidifying device for humidifying the gas is arranged in a gas feed to the gas inlet of the compressed gas reservoir. That is, the gas is moistened before it is stored in the compressed gas reservoir.
Die Befeuchtung findet also an einer Stelle in der Gasfüh- rung statt, in der keine diskontinuierlichen Zustände herrschen. Der Ort der Befeuchtung ist also nicht im hochdynamischen Bereich des Systems, es finden dort keine abrupten Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit des Gases oder des Gasdruckes statt.The moistening therefore takes place at a point in the gas guide in which no discontinuous states prevail. The location of humidification is therefore not in the high-dynamic range of the system, there are no abrupt changes in the flow rate of the gas or gas pressure instead.
Dies erlaubt es, das Gas mit hoher Genauigkeit und vollständig reproduzierbar mit einer einstellbaren Feuchtigkeitsmenge zu beaufschlagen.This makes it possible to apply the gas with high accuracy and completely reproducible with an adjustable amount of moisture.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dazu das Gas mit der Feuchtigkeit vollständig gesättigt, d.h., das Gas wird so lange befeuchtet, bis sich bei der Temperatur des Gases das thermodynamische Gleichgewicht zwischen der flüssigen und der gasförmigen Phase der Flüssigkeit, die zur Befeuchtung verwendet wird, einstellt.In one embodiment of the invention, for this purpose, the gas is completely saturated with the moisture, ie, the gas is moistened until at the temperature of the gas, the thermodynamic equilibrium between the liquid and the gaseous phase of the liquid used for moistening, established.
Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird ein bereits unter Druck stehendes Gas befeuchtet. Das heißt, ein unter einem Druck oberhalb des Umgebungsdruckes stehen- des Gas wird befeuchtet.In some embodiments of the invention, an already pressurized gas is humidified. This means that a gas which is under pressure above the ambient pressure is moistened.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, weist daher eine Gasbefeuchtungseinrichtung eine Temperaturregeleinrichtung zum Variieren der Temperatur des Gases auf, um den Taupunkt und somit die Menge der Feuchtigkeit, die vom Gas aufgenommen und transportiert werden kann, nach den Gesetzen der Thermodynamik exakt einzustellen. Vor der Diskussion weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung, sei darauf hingewiesen, dass im Kontext dieser Anmeldung und der Erfindungsbeschreibung als Gas jedwedes Gasge- misch zu verstehen ist, das zur Versorgung von Kernschussmaschinen verwendet werden kann. Es muss sich dabei nicht um ein monoatomares Gas handeln, vielmehr kommen auch beliebige Gasgemische, wie beispielsweise Luft, in Frage und sollen unter dem Begriff Gas verstanden werden. Auf ähnli- che Weise ist der Begriff Feuchtigkeit zu verstehen, der nicht auf Wasser beschränkt verstanden werden soll. Vielmehr soll unter dem Begriff Feuchtigkeit die gasförmige Phase einer beliebigen Flüssigkeit verstanden werden, die sich dazu eignet, Kernsänden zugemischt zu werden. Dies kann beispielsweise Wasser sein oder auch ein Aktivator/Moderator, der Kernsänden zugemischt werden kann, um, abhängig von seiner Konzentration, das Aushärten des Kernsandes zu beschleunigen oder eventuell auch zu verhindern.In a further embodiment of the present invention, therefore, a gas humidifier comprises temperature control means for varying the temperature of the gas to precisely adjust the dew point and thus the amount of moisture that can be taken up and transported by the gas according to the laws of thermodynamics. Before discussing further exemplary embodiments of the invention, it should be pointed out that, in the context of this application and the description of the invention, the term gas is to be understood as meaning any gas mixture which can be used to supply core shooting machines. It does not have to be a monoatomic gas, but also any gas mixtures, such as air, in question and should be understood by the term gas. In a similar way, the term moisture is to be understood, which should not be understood as limited to water. Rather, the term moisture should be understood to mean the gaseous phase of any liquid which is suitable for mixing with core sands. This can be, for example, water or an activator / moderator that can be added to core sands in order, depending on its concentration, to accelerate or possibly also to prevent hardening of the core sand.
Wesentlich ist, dass es bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung möglich ist, befeuchtetes Gas einer vorbestimmten Feuchtigkeit, die eingestellt und exakt reproduziert werden kann, zu erzeugen, um damit eine Schussgasvorrichtung zu versorgen.Importantly, in some embodiments of the invention, it is possible to produce humidified gas of a predetermined humidity that can be adjusted and accurately reproduced to supply a shotgun device.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt die Temperaturregeleinrichtung der Gasbefeuchtungseinrichtung ein Heizelement in Form eines Mikrowellenstrahlers. Dies hat den großen Vorteil, dass mittels der Mikro- wellen das gesamte Volumen innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung gleichmäßig beheizt werden kann, so dass sichergestellt ist, dass keine Temperaturgradienten innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung auftreten können. Dadurch kann eine gleichmäßige Befeuchtung des Gases sichergestellt werden.In a further embodiment of the invention, the temperature control device of the gas humidifier has a heating element in the form of a microwave radiator. This has the great advantage that the entire volume within the gas humidification device can be uniformly heated by means of the microwaves, so that it is ensured that no temperature gradients can occur within the gas humidification device. As a result, a uniform humidification of the gas can be ensured.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird sowohl die Temperatur des Druckgasreservoirs als auch die Temperatur der Gaszuführung zwischen der Gasbefeuchtungseinrichtung und dem Druckgasreservoir bei einer Temperatur geregelt bzw. auf eine Temperatur beheizt, die oberhalb derjenigen Temperatur liegt, die innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung eingestellt ist (Taupunkttemperatur) . Somit kann verhindert werden, dass die exakte Befeuchtung des Gases bzw. die exakte Menge der vom Gas transportierten Feuchtigkeit dadurch verringert wird, dass Teile der Flüssigkeit wieder kondensieren, bevor das be- feuchtete Gas dem Kernsandmagazin zugeführt wird.In a further embodiment of the present invention, both the temperature of the compressed gas reservoir as well as the temperature of the gas supply between the gas humidifier and the compressed gas reservoir regulated at a temperature or heated to a temperature which is above the temperature which is set within the gas humidifier (dew point temperature). Thus it can be prevented that the exact humidification of the gas or the exact amount of moisture transported by the gas is reduced by the fact that parts of the liquid condense again before the humidified gas is supplied to the core sand hopper.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schussgasver- sorgungsVorrichtung;1 shows a schematic representation of a shot gas supply device;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kernschießma- schine;FIG. 2 shows a schematic representation of a core shooter; FIG.
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung einer Kernschießmaschine; und3 shows a further schematic representation of a core shooter; and
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Versorgen eines Kernsandmagazins mit befeuchtetem Gas.Fig. 4 is a schematic representation of a method for supplying a core sand magazine with humidified gas.
Fig. 1 zeigte schematisch eine Schussgasversorgungsvorrich- tung 10 zum Versorgen eines Kernsandmagazins einer Kernschießmaschine mit einem unter einem Druck stehenden befeuchteten Gas vorbestimmter Feuchtigkeit. Die Schussgas- versorgungsvorrichtung 10 umfasst ein Druckgasreservoir 12 für das befeuchtete Gas und eine Gasbefeuchtungseinrichtung 14, die in einer Gasführung zu einem Gaseingang 16 des Druckgasreservoirs 12 angeordnet ist. Das Druckgasreservoir 12 weist fernem einen Gasausgang 18 zum Versorgen des Kernsandmagazins auf. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Befeuchtung des Gases vor dem Speichern des befeuchteten Gases im Druckgasreservoir 12 durchgeführt, um zu ermögli- chen, die Befeuchtung, d.h. die Menge der vom Gas transportierten Flüssigkeit exakt einzustellen.1 schematically shows a shot gas supply device 10 for supplying a core sand hopper of a core shooter with a pressurized humidified gas of predetermined humidity. The shotgas supply device 10 comprises a compressed gas reservoir 12 for the humidified gas and a gas humidification device 14, which is arranged in a gas duct to a gas inlet 16 of the compressed gas reservoir 12. The compressed gas reservoir 12 has a remote gas outlet 18 for supplying the core sand magazine. According to some embodiments of the invention, the humidification of the gas prior to the storage of the humidified gas in the compressed gas reservoir 12 is carried out in order to make it possible to precisely adjust the humidification, ie the amount of liquid transported by the gas.
Fig. 1 zeigt also das Konzept der Anordnung von Apparaturen und Verfahren zum geregelten Befeuchten und Temperieren (Heizen und/oder Kühlen, je nach Erfordernis der jeweiligen Umgebungsverhältnisse) der Druckluft oder eines für den nachfolgenden Kernherstellungsprozess erforderlichen Gases oder Gasgemisches.1 thus shows the concept of the arrangement of apparatus and methods for controlled humidification and tempering (heating and / or cooling, depending on the requirements of the respective ambient conditions) of the compressed air or a gas or gas mixture required for the subsequent core production process.
Die Druckluft- respektive die Gasb.efeuchtungsanlage wird in der Zuleitung zum für den Kernherstellungsprozess erforderlichen Druckgasbehälter (bzw. Druckluftspeicher, -Kessel, - Puffer, -reservoir) installiert. Die Druckluft, respektive das Gas bzw. Gasgemisch, wird in der Zuführungsleitung zum Druckluftbehälter 12 mittels geeigneter Apparaturen so geregelt und temperiert (d.h. beheizt oder gekühlt) und mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise enthärtetem/ demine- ralisiertem/ VE-Wasser, so befeuchtet, dass die Luft bzw. das Gas immer gesättigt ist. Die Befeuchtung des Gases in der Gasbefeuchtungseinrichtung 14 wird bei einigen Ausführungsbeispielen also so durchgeführt, dass das Volumen der Gasbefeuchtungseinrichtung 14 und das sich innerhalb dieses Volumens befindliche Gas auf einer Temperatur befinden, die der gewünschten Befeuchtung des Gases entspricht, wenn die- ses bis zu seiner (temperaturabhängigen) Sättigung mit Feuchtigkeit beladen ist.The compressed air or gas humidification system is installed in the supply line to the compressed gas tank (or compressed air reservoir, boiler, buffer, reservoir) required for the core production process. The compressed air, or the gas or gas mixture, is regulated and tempered (ie heated or cooled) in the supply line to the compressed air tank 12 by means of suitable apparatuses and moistened with a liquid such as, for example, softened / demineralized / demineralised water, that the air or the gas is always saturated. The humidification of the gas in the gas humidifying device 14 is thus carried out in some embodiments so that the volume of the gas humidifier 14 and the gas located within this volume are at a temperature corresponding to the desired humidification of the gas, if this is up to its (temperature-dependent) saturation is laden with moisture.
Da hohe Gastemperaturen zur Folge haben, dass mehr Feuchtigkeit transportiert werden kann, kann beispielsweise eine Heizung innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung 14 angebracht sein, um die Menge des aufgenommenen Wassers respektive der aufgenommenen Flüssigkeit zu erhöhen. Sollte es der Prozess erfordern, kann alternativ auch eine Kühlung vorgesehen sein, um eine geringere Menge an Feuchtigkeit zu transportieren, als dies aufgrund der Umgebungstemperaturen bzw. der Temperatur des angelieferten Gases ohne Kühlung der Fall wäre. Somit kann über eine einfache Temperaturre- gelung die vom Gas transportierte Feuchtigkeit exakt eingestellt werden, ohne die Menge der transportierten Feuchtigkeit durch die innerhalb des Druckgasreservoirs 12 ablaufenden hochdynamischen Prozesse zu verfälschen.For example, since high gas temperatures result in more moisture being transported, a heater may be mounted within the gas humidifier 14 to increase the amount of water taken up or the liquid received. Should it require the process, cooling can alternatively be used be provided to transport a smaller amount of moisture than would be the case because of the ambient temperatures or the temperature of the supplied gas without cooling. Thus, the moisture transported by the gas can be adjusted precisely by means of a simple temperature control, without falsifying the amount of moisture transported by the highly dynamic processes taking place within the compressed gas reservoir 12.
Um zu verhindern, dass ein Teil der Feuchtigkeit des Gases in der Gaszuführung zum Druckgasreservoir 12 bzw. an den wänden des Druckgasreservoirs 12 selbst wieder kondensiert und somit die gewünschte Menge der transportieren Feuchtigkeit verfälscht, kann die Gaszuführung zum Gaseingang 16 und das Druckgasreservoir 12 optional mit einer Temperaturregeleinrichtung 20 gekoppelt sein, um die Temperatur der Gaszuführung und des Druckgasreservoirs 12 oberhalb der Taupunkttemperatur des befeuchteten Gases zu halten.In order to prevent that a part of the moisture of the gas in the gas supply to the compressed gas reservoir 12 or on the walls of the compressed gas reservoir 12 itself condenses again and thus distorts the desired amount of moisture transport, the gas supply to the gas inlet 16 and the compressed gas reservoir 12 optionally with a temperature control device 20 may be coupled to keep the temperature of the gas supply and the compressed gas reservoir 12 above the dew point temperature of the humidified gas.
Bei weitgehend konstanten Umgebungsbedingungen kann auf eine derartige Begleitheizung verzichtet werden, sofern dadurch das Prozessergebnis nicht gefährdet ist. Dies ist insbesondere dann nicht der Fall, wenn die Umgebungstemperatur zuverlässig höher ist als der in der Gasbefeuchtungs- einrichtung 14 eingestellte Taupunkt bzw. die dort eingestellte Temperatur.At largely constant ambient conditions can be dispensed with such a trace heating, as long as the process result is not compromised. This is especially not the case if the ambient temperature is reliably higher than the dew point set in the gas humidifier 14 or the temperature set there.
Der Zweck einer solchen Begleitheizung ist also mit anderen Worten, die jeweilige erforderliche Sättigungstemperatur der Druckluft/des Gases/des Gasgemisches und damit den Feuchtegehalt der Druckluft/des Gases/des Gasgemisches wei- testgehend konstant zu halten und um ein Kondensieren der Luftfeuchtigkeit zu verhindern.In other words, the purpose of such a heat tracing is to keep the respective required saturation temperature of the compressed air / gas / gas mixture and thus the moisture content of the compressed air / gas / gas mixture largely constant and to prevent the humidity from condensing.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kernschießmaschine, die eine Schussgasversorgungsvorrichtung 10, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst. Die Kernschießmaschine weist ferner ein Kernsandmagazin 24 auf, innerhalb dessen sich der Kernsand befindet und das mit dem Gasausgang 18 des Druckgasreservoirs 12 verbunden ist. Das Kernsandmagazin 24 beinhaltet den Kernsand, welcher über die an der Unterseite des Kernsandmagazins 24 befindlichen Schussdüsen 26a bis 26c in ein nicht dargestelltes Formwerkzeug eingebracht werden kann. Machen es die Umgebungsbedingungen erforderlich, zusätzliche, das gewünschte Prozessergebnis unterstützende, Begleitheizungen und Wärmedämmungen vorzusehen, kann auch eine Gasverbindung 28 zwischen dem Druckgas- reservoir 12 und dem Kernsandmagazin 24 mit einer Temperaturregelung verbunden sein, um die Temperatur der Gasverbindung 28 oberhalb der Taupunkttemperatur zu halten.FIG. 2 shows an embodiment of a core shooter including a shot gas supply device 10 as shown in FIG. The core shooter further includes a core sand hopper 24 within which the core sand is located and which is connected to the gas outlet 18 of the compressed gas reservoir 12. The core sand hopper 24 includes the core sand, which can be introduced via the located on the bottom of the core sand hopper 24 shot nozzles 26 a to 26 c in a mold, not shown. If the ambient conditions make it necessary to provide additional heat tracing and thermal insulation which supports the desired process result, a gas connection 28 between the compressed gas reservoir 12 and the core sand hopper 24 can also be connected to a temperature control in order to keep the temperature of the gas connection 28 above the dew point temperature ,
In der in Fig. 2 schematisch dargestellten Kernschießma- schine sind also die Rohrleitungen zwischen Befeuchtungsaggregat und Druckluftbehälter sowie zwischen Druckluftbehälter und Schießvorrichtung sowie der Druckluftbehälter selbst isoliert und mit einer Heizung versehen, um sicherzustellen, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Gases, welcher in der Gasbefeuchtungseinrichtung 14 exakt eingestellt wird, nicht durch Kondensation der Feuchtigkeit auf dem Weg zum Kernsandmagazin 24 verfälscht wird.In the core shooting machine shown schematically in FIG. 2, therefore, the pipelines between the humidifying unit and the compressed air tank and between the compressed air tank and the shooting device and the compressed air tank itself are insulated and provided with a heater to ensure that the moisture content of the gas which is exactly in the gas humidifying device 14 is not falsified by condensation of moisture on the way to the core sand magazine 24.
Fig. 3 zeigte eine detaillierte Darstellung einer Kern- schießmaschine, basierend auf der schematischen Darstellung von Fig. 2. Daher sind funktionsgleiche Elemente mit dem selben Bezugszeichen versehen, so dass sich auch die Beschreibungen ähnlicher oder funktionsidentischer Elemente wechselseitig aufeinander anwenden lässt. Dies gilt im Ub- rigen für sämtliche funktionsähnliche oder identische Komponenten in unterschiedlichen Figuren.3 shows a detailed representation of a core shooting machine, based on the schematic representation of FIG. 2. Therefore, functionally identical elements are provided with the same reference character, so that the descriptions of similar or functionally identical elements can also be mutually applied to one another. This applies in the above for all functionally similar or identical components in different figures.
In Fig. 3 ist eine Kernschießmaschine gezeigt, die Luft als Schussgas und entmineralisiertes Wasser als Flüssigkeit zur Befeuchtung verwendet.In Fig. 3, a core shooting machine is shown, which uses air as a shot gas and demineralized water as a liquid for humidification.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Gasbefeuchtungseinrichtung 14 eine Enthärtungsanlage 40, um das zur Befeuchtung verwendete entmineralisierte Wasser vor Ort zu erzeugen.In the embodiment shown in FIG. 3, the gas humidifier 14 includes a water softener 40 to to generate the demineralised water used for humidification on site.
Die zu befeuchtende Schussluft wird der Gasbefeuchtungsein- richtung 14 über ein Ventil 42 von einer externen Druckluftversorgung zugeführt. Die befeuchtete Schussluft wird über eine Gaszuführung 44 zum Gaseingang 16 des Druckgasreservoirs 12 geleitet. Das in Fig. 3 gezeigte Sandmagazin 24 weist zwei getrennt ansteuerbare Teilmagazine auf, so dass mittels des Sandmagazins 24 zeitgleich zwei unterschiedliche Formwerkzeuge mit Formsand befüllt werden können. Um die Möglichkeit der getrennten Steuerung ausnutzen zu können, sind in Fig. 3 zwei Gaszuführungen 46a und 46b zwischen dem Druckgasreservoir 12 und dem Sandmagazin 24 vor- gesehen, wobei diese über den Gasverbindungen zugeordnete Schussventile 48a und 48b mit je einer Kammer des Sandmaga- zins 24 verbunden sind. Gaszuführung 44 und die Gasverbindungen 46a und 46b sowie das Druckgasreservoir 12 sind im in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer schema- tisch dargestellten Temperaturregeleinrichtung 20 verbunden, um die Temperatur dieser Komponenten auf einer Temperatur oberhalb des Taupunkts des befeuchteten Gases zu halten.The wetting air to be moistened is supplied to the gas moistening device 14 via a valve 42 from an external compressed air supply. The moistened shot air is conducted via a gas feed 44 to the gas inlet 16 of the compressed gas reservoir 12. The sand magazine 24 shown in FIG. 3 has two separately controllable partial magazines, so that by means of the sand magazine 24 at the same time two different molding tools can be filled with molding sand. In order to exploit the possibility of separate control, two gas feeds 46a and 46b are provided in FIG. 3 between the compressed gas reservoir 12 and the sand hopper 24, these firing valves 48a and 48b associated with the gas connections each having a chamber of the sand hopper 24 are connected. Gas supply 44 and the gas connections 46a and 46b and the compressed gas reservoir 12 are connected in the embodiment shown in Fig. 3 with a schematically illustrated temperature control device 20 to maintain the temperature of these components at a temperature above the dew point of the humidified gas.
Um eine Entlüftung des Sandmagazins 24 bzw. der getrennten Kammern des Sandmagazins 24 zu ermöglichen, sind ferner zwei Entlüftungsventile 50a und 50b vorgesehen, die mit den ihnen jeweilig zugeordneten Kammern des Sandmagazins 24 verbunden sind.In order to allow venting of the sand hopper 24 and the separate chambers of the sand hopper 24, two vent valves 50a and 50b are further provided, which are connected to their respective associated chambers of the sand hopper 24.
Ferner ist ein Schussentlüftung-Reinigungsventil 52 mit dem Sandmagazin 24 und einer externen Druckgasquelle verbunden. Über die Leitung zwischen dem Schussentlüftung- Reinigungsventil 52 und dem Sandmagazin 24 ist ferner auch ein Druckschalter 54 mit dem Sandmagazin verbunden, der den Druck im Sandmagazin 24 während der Entlüftung nach dem Schuss überwacht. Mittels des Druckschalters 54 wird also der Entlüftungsvorgang überwacht, sodass beispielsweise ab einem Druckniveau im Sandmagazin 24 von ca. 0,1 bar Überdruck die Entlüftung als abgeschlossen gelten kann, woraufhin dann das Sandmagazin 24 mit Schusshaube hoch und zur Seite gefahren wird. Gleichzeitig kann eine eventuelle Be- gasungsvorrichtung über das Werkzeug gefahren werden, um mit diesem verspannt zu werden und z.B. Heißluft zum Aushärten der Kerne in das Werkzeug zu leiten (ggf. auch zusätzlich zur Werkzeugbeheizung) .Further, a shot vent cleaning valve 52 is connected to the sand hopper 24 and an external pressurized gas source. Via the line between the Schussentlüftung- cleaning valve 52 and the sand hopper 24 also a pressure switch 54 is also connected to the sand hopper, which monitors the pressure in the sand hopper 24 during the vent after the shot. By means of the pressure switch 54 so the venting process is monitored, so for example from a pressure level in the sand hopper 24 of about 0.1 bar overpressure, the vent can be considered complete, whereupon then the sand hopper 24 with firing hood is driven up and to the side. At the same time, a possible gasification device can be moved over the tool in order to be braced with it and, for example, to conduct hot air into the tool for hardening the cores (possibly also in addition to tool heating).
Das Schussentlüftung-Reinigungsventil 52 wird synchron mit dem Schuss ausgelöst, d.h. über einen Anschluss Ll wird während des Schussvorganges und durch Zeitverzögerung auch noch etwas in die Entlüftungszeit hinein zusätzliche Druckluft in das Sandmagazin 24 geblasen. Dadurch bleiben die Leitungen und der Druckschalter 54 Sandmagazin frei von Verschmutzungen .The shot vent cleaning valve 52 is triggered synchronously with the shot, i. Through a port Ll additional compressed air is blown into the sand hopper 24 during the firing process and by time delay also something in the venting time. As a result, the lines and the pressure switch 54 sand magazine remain free of contamination.
Ferner zeigt Fig. 3 in gestrichelter Darstellung pneumatische Steuerleitungen 56, die dazu dienen, die einzelnen Ventile anzusteuern bzw. einen für deren Betrieb erforderlichen Betriebsdruck bereit zu stellen. Der Betriebsdruck wird dabei mittels eines Druckreglers 58 eingestellt. Die Steuerung kann rein pneumatisch erfolgen, jedoch können auch andere Steuerungsmechanismen verwendet werden, wie beispielsweise elektrische Signale oder Nachrichten, die auf einem Datenbus übermittelt werden.Further, Fig. 3 shows in dashed line pneumatic control lines 56, which serve to control the individual valves or to provide a required for their operation operating pressure. The operating pressure is adjusted by means of a pressure regulator 58. The control may be purely pneumatic, but other control mechanisms may be used, such as electrical signals or messages transmitted on a data bus.
In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Gasbefeuchtungseinrichtung 14 ein abgeschlossenes Volumen 60 auf, durch welches das zu befeuchtende Gas bzw. die zu befeuchtende Luft geleitet wird. Innerhalb dieses Volumens 60 ist ein Verdunstungskörper 62 angeordnet, der mit dem Wasser der Wasserenthärtungsanlage 40 benetzt ist und bevorzugt eine große Oberfläche aufweist, so dass die Ver- dunstung des Wassers gefördert wird. Ferner weist die Gasbefeuchtungseinrichtung 14 eine schematisch dargestellte Temperaturregeleinrichtung 64 zum Variieren der Temperatur der Luft bzw. der befeuchteten Luft auf. Die Temperaturre- geleinrichtung 64 kann dabei auf unterschiedlichste Art und Weise implementiert werden, wie beispielsweise durch eine Widerstandsdrahtheizung oder eine Mikrowelle.In the embodiment shown in FIG. 3, the gas humidifying device 14 has a closed volume 60 through which the gas to be humidified or the air to be humidified is passed. Within this volume 60, an evaporation body 62 is arranged, which is wetted with the water of the water softening system 40 and preferably has a large surface, so that the evaporation of the water is promoted. Furthermore, the gas humidifying device 14 has a schematically illustrated temperature control device 64 for varying the temperature of the air or the humidified air. The temperature Geleinrichtung 64 can be implemented in various ways, such as by a resistance wire heater or a microwave.
In dem in Fig. 3 gezeigten Fall wird die Zufuhr von enthärtetem Wasser dadurch geregelt, dass das Volumen 60 einen Sensor enthält, der auf die Flüssigkeit, die sich an einem Boden des Volumens 60 sammelt, sensitiv ist. Wird keine Flüssigkeit nachgewiesen, wird weiteres Wasser zugegeben. Dies hat den weiteren Vorteil, dass das Vorhandensein einer flüssigen Phase auch ein Indiz dafür ist, dass das im Volumen 60 bei der eingestellten Temperatur befindliche Gas mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Das Vorhandensein der Flüssigkeit bzw. der Flüssigkeitsstand innerhalb des Volumens 60 kann bei einem weiteren Ausführungsbeispiel somit dazu verwendet werden, die Strömungsgeschwindigkeit des Gases zu regulieren, um sicherzustellen, dass das Gas innerhalb der Verweilzeit im Volumen 60 gesättigt wird.In the case shown in FIG. 3, the supply of softened water is controlled by the volume 60 containing a sensor that is sensitive to the liquid collecting at a bottom of the volume 60. If no liquid is detected, additional water is added. This has the further advantage that the presence of a liquid phase is also an indication that the gas in the volume 60 at the set temperature is saturated with moisture. The presence of the liquid within the volume 60 may thus be used in another embodiment to regulate the flow rate of the gas to ensure that the gas within the residence time in the volume 60 is saturated.
Das gesamte in Fig. 3 gezeigte System, das sich an die Gasbefeuchtungseinrichtung 14 anschließt, d.h. also die Gaszuführung 44, das Druckgasreservoir 12 und die Gasverbindungen 46a und 46b sind mit einer Heizung versehen, die mit einer Temperaturregelung verbunden ist, um ein Kondensieren von Flüssigkeit aus dem Gas zu verhindern. Sowohl die Heizung als auch die Temperaturregelung sind in Fig. 3 lediglich schematisch dargestellt.The entire system shown in Fig. 3, which adjoins the gas humidifier 14, i. that is, the gas supply 44, the compressed gas reservoir 12, and the gas connections 46a and 46b are provided with a heater connected to a temperature control to prevent condensation of liquid from the gas. Both the heating and the temperature control are shown in Fig. 3 only schematically.
Die befeuchtete Luft wird über die Gaszuführung 44 in das Druckgasreservoir 12 transportiert, wobei der Druck in der Gaszuführung 44 von einem Druckregler 66 kontrolliert und konstant gehalten wird.The humidified air is transported via the gas supply 44 into the compressed gas reservoir 12, wherein the pressure in the gas feed 44 is controlled by a pressure regulator 66 and kept constant.
Ein weiterer Druckregler 68 kontrolliert den Druck des Ga- ses innerhalb des Druckgasreservoirs 12. Dieser erlaubt, den Druck an die erforderlichen Gegebenheiten, wie beispielsweise den verwendeten Kernsand bzw. die gewünschte Geschwindigkeit der Befüllung der Formwerkzeuge einzustel- len. Darüber hinaus kann mittels des Druckreglers beispielsweise ein zu großer Überdruck verhindert werden, indem ein Entlüftungsventil bei Überschreiten eines zulässigen Maximaldrucks geöffnet wird. Drücke, bei denen eine Einbringung des Sandes zuverlässig gelingt, liegen beispielsweise zwischen 3 Bar und 8 Bar.A further pressure regulator 68 controls the pressure of the gas within the compressed gas reservoir 12. This allows the pressure to be adjusted to the required conditions, such as the core sand used or the desired speed of filling the molding tools. len. In addition, by means of the pressure regulator, for example, an excessively high pressure can be prevented by opening a venting valve when a permissible maximum pressure is exceeded. Pressures in which a transfer of the sand reliably succeeds, for example, between 3 bar and 8 bar.
Für die Befüllung bzw. für das Schießen des Kernsandes, werden die Schussventile 48a und 48b geöffnet, so dass das befeuchtete Gas aus dem Druckgasreservoir 12 in das Sandmagazin 24 strömt und durch den plötzlichen Überdruck den Kernsand in die Formwerkzeuge schießt.For the filling or shooting of the core sand, the shot valves 48a and 48b are opened, so that the humidified gas from the compressed gas reservoir 12 flows into the sand hopper 24 and shoots the core sand into the molds by the sudden overpressure.
Durch die anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiele und die darin gezeigten Verfahrens- und Apparaturanordnungen wird also immer genau zum richtigen Zeitpunkt (d.h. also exakt zum Zeitpunkt des Schießens des Sandes) genügend bzw. exakt die erforderliche Menge Feuchtigkeit in das Kernsand-Binder-Gemisch (das ggf. auch zu- sätzliche Promotoren oder Aktivatoren enthalten kann) eingebracht. Dadurch kann sowohl ein Auswaschen als auch ein vorzeitiges Aushärten des Kernsandes zuverlässig vermieden werden, um Sandkerne mit der gewünschten reproduzierbaren Qualität zu erhalten.Thus, due to the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 3 and the method and apparatus arrangements shown therein, sufficient or exactly the required amount of moisture into the core sand will always be exactly at the right time (that is to say exactly at the time the sand is fired) -Binder mixture (which may optionally also contain additional promoters or activators) introduced. As a result, both washing out and premature curing of the core sand can be reliably avoided in order to obtain sand cores of the desired reproducible quality.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum Versorgen eines Kernsandmagazins einer Kernschießmaschine mit einem befeuchteten Gas vorbestimmter Feuchtigkeit.4 shows a schematic representation of an example of a method for supplying a core sand magazine of a core shooter with a moistened gas of predetermined moisture.
Dabei wird zunächst in einem Befeuchtungsschritt 70 das Gas bis zur vorbestimmten Feuchtigkeit befeuchtet, um befeuchtetes Gas zu bilden. Das befeuchtete Gas wird in einem Speicherschritt gespeichert, um es einem Kernsandmagazin zur Verfügung zu stellen. Die Tatsache, dass das Gas zunächst befeuchtet wird, bevor es mit exakt eingestellter Feuchte in einem Reservoir gespeichert wird, in dem stark dynamische Bedingungen herrschen, ermöglicht es, reprodu- zierbar und exakt dosierbar diejenige Feuchtigkeitsmenge einzustellen, die der darauffolgende Prozess erfordert, bzw. die ein vorzeitiges Aushärten eines mit dem befeuchteten Gas beschickten Kernsandgemisches verhindern kann.At first, in a humidifying step 70, the gas is humidified to the predetermined humidity to form humidified gas. The humidified gas is stored in a storage step to make it available to a core sand hopper. The fact that the gas is first moistened before it is stored with precisely set humidity in a reservoir in which highly dynamic conditions prevail makes it possible to reproduce zierbar and precisely metered to adjust that amount of moisture that requires the subsequent process, or can prevent premature curing of a fed with the humidified gas core sand mixture.
Obwohl in der vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Befeuchtung des Gases hauptsächlich unter Verwendung eines Verdunstungskörpers dargestellt wurde, ist das Verwenden eines Verdunstungskörpers im Kontext der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Vielmehr kann das Gas auf jedweder andere Art befeuchtet werden, die eine reproduzierbare Befeuchtung oder eine Sättigung des verwendeten Gases ermöglicht. Denkbar sind beispielsweise feine Sprühnebel der zur Befeuchtung zu verwendenden Flüssigkeit, durch welche das Gas geleitet werden kann. Ferner kann das Gas beispielsweise über einen Flüssigkeitsspiegel geleitet werden, wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, dass sich oberhalb der O- berfläche des Flüssigkeitsspiegels das thermodynamische Gleichgewicht ausbilden kann, so dass das Gas bei einer eingestellten Temperatur gesättigt ist.Although in the preceding embodiments, the humidification of the gas was mainly represented by using an evaporative body, it is not absolutely necessary to use an evaporative body in the context of the invention. Rather, the gas can be humidified in any other way that allows reproducible humidification or saturation of the gas used. It is conceivable, for example, fine mist of liquid to be used for moistening, through which the gas can be passed. Furthermore, the gas can be passed over a liquid level, for example, if sufficient time is available for the thermodynamic equilibrium to form above the surface of the liquid level, so that the gas is saturated at a set temperature.
Wie bereits erwähnt, kann zur Einstellung des Taupunktes bzw. der Einstellung der Temperatur des zu befeuchtenden Gases innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung jedwede Heiz- oder Kälteeinrichtung verwendet werden, die es erlaubt, dass Gas auf eine einstellbare Temperatur zu beheizen bzw. zu kühlen, um über die Temperatur den aufgenommenen Feuchtigkeitsanteil festzulegen. Insbesondere kann auch sowohl eine Kühlung als auch eine Heizung innerhalb der Gasbefeuchtungseinrichtung angebracht werden, um ein System zu erhalten, das flexibel auf jedwede mögliche Umgebungsbedingung reagieren kann.As already mentioned, to set the dew point or the adjustment of the temperature of the gas to be humidified within the gas humidifier any heating or cooling device can be used, which allows the gas to be heated to an adjustable temperature or to cool over the Temperature set the recorded moisture content. In particular, both cooling and heating may be provided within the gas humidifier to provide a system that can flexibly respond to any possible environmental condition.
Die geometrische Anordnung der einzelnen Komponenten, die in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, ist nur beispielhaft zu verstehen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass die Gasbefeuchtungseinrichtung räumlich getrennt vom Druckgasreservoir angeordnet ist. Vielmehr ist es beispielsweise auch möglich, die Gasbefeuchtungseinrichtung als integriertes Element des Druckgasreservoirs auszuführen, solange sichergestellt ist, dass die Befeuchtung nicht im dynamischen Bereich des Systems vorgenommen wird, in dem sich Druckverhältnisse bzw. Strömungsgeschwindigkeiten schnell ändern. Dies kann beispielsweise durch ein Ventil zwischen der Gasbefeuchtungseinrichtung und dem Druckgasreservoir erreicht werden. The geometric arrangement of the individual components, which is shown in Figures 1 to 3, is to be understood only as an example. In particular, it is not necessary that the gas humidification device is arranged spatially separated from the compressed gas reservoir. Rather, it is for example It is also possible to carry out the gas moistening device as an integrated element of the compressed gas reservoir, as long as it is ensured that the moistening is not carried out in the dynamic range of the system in which pressure conditions or flow velocities change rapidly. This can be achieved for example by a valve between the gas humidifier and the compressed gas reservoir.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) zum Versorgen ei- nes Kernsandmagazins (24) einer Kernschießmaschine mit einem befeuchteten Gas vorbestimmter Feuchtigkeit, mit folgenden Merkmalen:A shot gas supply apparatus (10) for supplying a core sand hopper (24) of a core shooter with a humidified predetermined humidity gas, comprising:
einem Druckgasreservoir (12) für das befeuchtete Gas, welches einen Gasausgang (18) zum Versorgen des Kernsandmagazins (24) und einen Gaseingang (16) zum Befül- len des Druckgasreservoirs (12) aufweist, unda compressed gas reservoir (12) for the humidified gas, which has a gas outlet (18) for supplying the core sand magazine (24) and a gas inlet (16) for filling the compressed gas reservoir (12), and
eine in einer Gaszuführung zum Gaseingang (16) ange- ordnete Gasbefeuchtungseinrichtung (14) zum Befeuchten eines Gases bis zur vorbestimmten Feuchtigkeit, um das befeuchtete Gas zu bilden.a gas humidifier (14) disposed in a gas supply to the gas inlet (16) for humidifying a gas to predetermined humidity to form the humidified gas.
2. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, bei der die Gasbefeuchtungseinrichtung (14) ausgebildet ist, das Gas bis zu einer der Temperatur des Gases korrespondierenden Sättigungsfeuchtigkeit zu befeuchten.2. Shot gas supply device (10) according to claim 1, wherein the gas humidifying device (14) is adapted to moisten the gas to a temperature of the gas corresponding saturation moisture.
3. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Gasbefeuchtungseinrichtung (14) eine Temperaturregeleinrichtung (64) aufweist, um eine Temperatur des befeuchteten Gases zu verändern.A shotgas supply device (10) according to any one of claims 1 or 2, wherein the gas humidifying means (14) comprises temperature control means (64) for changing a temperature of the humidified gas.
4. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, bei der die Temperaturregeleinrichtung (64) einen Mik- rowellenstrahler zum Heizen des befeuchteten Gases aufweist.4. shotgas supply device (10) according to claim 3, wherein the temperature control device (64) has a microwave radiant heater for heating the humidified gas.
5. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine weitere Temperaturregeleinrichtung (20) aufweist, um eine Temperatur der Gaszuführung zwischen der Gasbefeuchtungseinrichtung (14) und dem Gaseingang (16) und/oder eine Temperatur des Druckgasreservoirs (12) so zu regeln, dass diese oberhalb des Taupunkts des befeuchteten Gases liegt.5. shotgas supply device (10) according to one of the preceding claims, which has a further temperature control device (20) to a temperature of the Gas supply between the gas humidifier (14) and the gas inlet (16) and / or a temperature of the compressed gas reservoir (12) to be regulated so that it is above the dew point of the humidified gas.
6. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Gasbefeuchtungseinrichtung (14) einen mit einer zur Befeuchtung verwendeten Flüssigkeit getränkten Verdunstungskörper (62) aufweist, welcher in einem gasdurchströmten Volumen (60) der Gasbefeuchtungseinrichtung (14) angeordnet ist.6. shot gas supply device (10) according to any one of the preceding claims, wherein the gas humidifying means (14) having a wetted with a liquid for moistening evaporation body (62), which in a gas-flowed volume (60) of the gas humidifying device (14) is arranged.
7. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Gasbefeuchtungseinrichtung (14) ausgebildet ist, ein unter einem Druck oberhalb des Umgebungsdruckes stehendes Gas zu befeuchten.7. shot gas supply device (10) according to one of the preceding claims, wherein the gas humidifying device (14) is adapted to moisten a standing at a pressure above the ambient pressure gas.
8. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 7, bei der die Gasbefeuchtungseinrichtung (14) ausgebildet ist, ein unter einem Druck zwischen 3 Bar und 8 Bar stehendes Gas zu befeuchten.8. shot gas supply device (10) according to claim 7, wherein the gas humidifying device (14) is adapted to moisten a standing under a pressure between 3 bar and 8 bar gas.
9. Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgendem zusätzlichen Merkmal :9. shot gas supply device (10) according to any one of the preceding claims, with the following additional feature:
einer mit dem Druckgasreservoir (12) verbundenen Druckregeleinrichtung, um einem vorbestimmten Druck des befeuchteten Gases im Druckgasreservoir (12) einzustellen.a pressure regulating device connected to the compressed gas reservoir (12) for adjusting a predetermined pressure of the humidified gas in the compressed gas reservoir (12).
10. Kernschießmaschine mit folgenden Merkmalen:10. Core shooter with the following features:
einer Schussgasversorgungsvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; und einem mit dem Gasausgang (18) verbundenen Kernsandmagazin (24) .a shot gas supply device (10) according to any one of claims 1 to 9; and a core sand hopper (24) connected to the gas outlet (18).
11. Kernschießmaschine gemäß Anspruch 10, bei der eine Gasverbindung (28) zwischen dem Gasausgang (18) und dem Kernsandmagazin (24) mit einer Temperaturregeleinrichtung (20) verbunden ist, um die Temperatur der Gasverbindung (28) so zu regeln, dass diese oberhalb des Taupunkts des befeuchteten Gases liegt.11. Core shooter according to claim 10, wherein a gas connection (28) between the gas outlet (18) and the core sand hopper (24) with a temperature control device (20) is connected to the temperature of the gas connection (28) to regulate that above the dew point of the humidified gas is.
12. Verfahren zum Versorgen eines Kernsandmagazins (24) einer Kernschießmaschine (10) mit einem befeuchteten Gas vorbestimmter Feuchtigkeit, mit folgenden Schritten:A method of supplying a core sand hopper (24) of a core shooter (10) with a humidified predetermined moisture gas, comprising the steps of:
Befeuchten eines Gases bis zur vorbestimmten Feuchtigkeit, um das befeuchtete Gas zu bilden; undHumidifying a gas to the predetermined humidity to form the humidified gas; and
Speichern des befeuchteten Gases, um das befeuchtete ' Gas zur Versorgung des Kernsandmagazins bereit zu stellen. Save the humidified gas to provide the humidified 'gas for supplying the core sand magazine ready.
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