DD201260A3

DD201260A3 - DEVICE FOR MANUFACTURING FOUNDRY FORMS

Info

Publication number: DD201260A3
Application number: DD23543181A
Authority: DD
Inventors: Hasso Hoeber; Heinz Buettner; Ekkehard Froehlich; Eberhard Fischer
Original assignee: Hasso Hoeber; Heinz Buettner; Ekkehard Froehlich; Eberhard Fischer
Priority date: 1981-12-05
Filing date: 1981-12-05
Publication date: 1983-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von aus rieselfaehigen feuerfesten Gemischen bestehenden Formstoffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit kostenguenstigen Formstoffen und hoher Geschwindigkeit bei geringer Staub-, Laerm- und Schwingungsemmission Giessereiformen herzustellen bei denen der Formstoff in unmittelbarer Modellnaehe hoeher verdichtet ist als an der Formaussenflaeche. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Formstoff mittels Druckbeaufschlagung aus einem Formstoffbehaelter durch einen verschliessbaren Rost in die Formkammer eingebracht und dabei diese vollstaendig ausfuellend vorverdichtet wird und zur Fertigverdichtung ein oder mehrere impulsartige Druckbeaufschlagungen erfolgen. Dazu besteht der verschliessbare Rost aus hohlen Roststaeben die zur Formkammer hin Oeffnungenaufweisen, die Hohlraeume der Roststaebe mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen verbunden sind unter den Roststaeben als Verschlusselement ein rostartiger Schieber angeordnet ist. Fig. 1The invention relates to a device for compressing consisting of rieselfaehigen refractory mixtures of molding materials. The invention has for its object to produce with low-cost mold materials and high speed with low dust, noise and vibration emission foundry molds in which the molding material in the immediate vicinity of the model is densified higher than at the Formaussenflaeche. According to the invention, the object is achieved by introducing the molding material by means of pressurization from a molding material container through a closable grid into the molding chamber and thereby completely precompacting it to make it complete and one or more impulse-like pressurizations for the final compaction. For this purpose, there is the closable grate of hollow Roststaeben the openings towards the mold chamber, the cavities of the Roststaebe are connected to a device for generating pressure pulses are arranged under the Roststaeben as a closure element a rusty slide. Fig. 1

Description

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Title of farfindunq

Vorrichtung zur Herstellung von GießereiformenApparatus for the production of foundry molds

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von aus feuerfesten Gemischen bestehenden Formstoffen zur Herstellung von GießereiformenThe invention relates to a device for compacting existing from refractory mixtures molding materials for the production of foundry molds

Characteristic of known technical solutions

Damit die Gießereiformen den Anforderungen für die Herstellung qualitativ einwandfreier Gußstücke genügen, soll die Dichte des verfestigten Formstoffes in der unmittelbaren Umgebung des Modells hoch sein und in Richtung zur Formaußenfläche allmählich bis zu einem bestimmten Wert abnehmen.So that the foundry molds meet the requirements for the production of qualitatively perfect castings, the density of the solidified molding material in the immediate vicinity of the model should be high and gradually decrease towards the mold outer surface to a certain value.

Diese Forderungen werden bekanntermaßen durch Rüttelverdichtung gut erfüllt. Mit der Rüttelverdichtung sind jedoch schwerwiegende Nachteile, z.B. starke Lärm-, Staub und Schwingungsemission sowie schwere masseintensive Maschinenkonstuktionen mit ausgesprochenen Verschleißteilen usw. verbunden.As is known, these requirements are well met by vibratory compaction. However, with vibratory compaction there are serious disadvantages, e.g. strong noise, dust and vibration emissions as well as heavy mass-intensive machine configurations with pronounced wear parts etc.

Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, den Formstoff in die von Schießplatte, Füllrahmen, Formkasten und Modellplatte umgrenzte Formkammer einzuschießen und anschließend durch Pressen nachzuverdichten (DE-AS 25 53 788)To eliminate these disadvantages, it has been proposed to shoot the molding material into the molding chamber delimited by the shooting plate, filling frame, molding box and model plate and then recompress by pressing (DE-AS 25 53 788).

Es ist auch vorgeschlagen worden, den Formstoff einzuschütten, durch einen explosionsartigen Druckstoß vorzuverdichten und durch Pressen nachzuverdichten (DD-AP 148 734).It has also been proposed to pour the molding material, vorzuverdichten by a burst of explosive pressure and nachverdichten by pressing (DD-AP 148 734).

Beiden Verfahren haftet als Nachteil das mechanische Pressen als abschließender Verfahrensschritt an. Der Nachteil des Fressens besteht darin, daß die angestrebte Dichteverteilung nicht erzielt wird, sogar die Gefahr örtlicher Oberverdichtung speziell an waagerechten Modellpartieen besteht. Außerdem erfordert ein Preßverdichten hochwertige Formstoffe und es sind zur Kompensation der Preßkräfte stabil ausgebildete. Maschinen und Formkästen notwendig. Weiterhin schränkt .die erforderliche relativ große Preßzeit die Leistungsfähigkeit ein.Both methods adhere as a disadvantage, the mechanical pressing as a final step. The disadvantage of eating is that the desired density distribution is not achieved, even the risk of local top compression especially on horizontal model parts exists. In addition, a compression molding requires high-quality molding materials and it is stable to compensate for the compressive forces. Machines and molding boxes necessary. Furthermore, the required relatively large pressing time limits the performance.

Ziel aim der the Erfindunginvention

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die die Arbeitsproduktivität, der Formherstellung erhöht, ohne die Umwelt durch Lärm oder Vibration zu belästigen und bei der kostengünstige Formstoffe sowie einfache Formkästen verwendet werden können.The aim of the invention is a device that increases the labor productivity, the mold production, without disturbing the environment by noise or vibration and can be used in the low-cost molding materials and simple molding boxes.

Darlegung des Wesens der Erfindung- Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Gießereiformen aus verdichtbaren Formstoffen zu schaffen, mit der eine hohe Leistung erzielt wird und die Verdichtung des Formstoffes in unmittelbarer Modellnähe größer ist als an der Formaußenfläche und mit der es gelingt auch bisher schwierio abzuformende ModelleThe invention has for its object to provide a device for the production of foundry molds from compressible molding materials, with which a high performance is achieved and the compression of the molding material in the immediate vicinity of the model is greater than on the mold outer surface and with it succeeds hitherto Schwierio abzuformende models

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Γ ζ.B mit diversen Steigern, Speisern, Luftspießen, tiefen vertikalen Flächen oder mit losen Formteilen zur Erzielung einer gerichteten Erstarrung) sicher abformen zu können.Mit ζ.B with various risers, feeders, air spits, deep vertical surfaces or with loose moldings to achieve directional solidification) can be safely molded.

Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung bei der zwischen dem Formstoffbehälter und der Formkammer ein verschließbarer Rost mit hohlen Roststäben angeordnet ist, die hohlen Roststäbe zur Formkammer hin öffnungen aufweisen und die Hohlräume der Roststäbe mit einer Einrichtung zur Er- . zeugung von Druckimpulsen verbunden sind. Erfindungsgemäß stimmt das Rastermaß der öffnungen mft dem Rastermaß der Rostdurchgänge überein und es ist unter den hohlen Roststäben als Verschlußelement ein rostartiger Schieber angeordnet, dessen Durchgangsanordnung mit dem Rastermaß der Rostdurchgänge bzw. öffnungen übereinstimmt.To solve the problem, a device is used in which between the molding material container and the mold chamber a closable grate is arranged with hollow grate bars, the hollow grate bars for molding chamber have openings and the cavities of the grate bars with a device for Er-. generation of pressure pulses are connected. According to the invention, the grid dimension of the openings mft the grid dimension of the grate passages match and it is arranged under the hollow grate bars as a closure element a rusty slider whose passage arrangement coincides with the grid of the grate passages or openings.

Zweckmäßigerweise sind die öffnungen, die Rostdurchgänge und der rostartige Schieber, so gestaltet,. da& bei Freigabe der öffnungen- bzw. der Rostdurchgänge die öffnungen und/oder die Rostdurchgänge in Verbindung mit dem rostartigen Schieber die Form von Lavaldüsen aufweisen.Conveniently, the openings, the rust passages and the rust-like slide, designed so. since, when the openings or rust passages are released, the openings and / or the grate passages in connection with the rust-like slide have the shape of Laval nozzles.

Vorteilhaft ist es, wenn die hohlen Roststäbe und der rostartige Schieber so gestaltet sind, daß die öffnungen und/oder die Rostdurchgänge einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.It is advantageous if the hollow grate bars and the grate-like slide are designed so that the openings and / or the grate passages have a circular cross-section.

Outsourcing

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die zugehörige Zeichnung zeigt:-The accompanying drawing shows: -

Fig.:l Einen Schnitt durch die Vorrichtung in der StellungFig.:l A section through the device in the position

Freigabe der öffnungenRelease of the openings

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Fig.: 2: Den gleichen Schnitt wie Fig. 1 in der Stellung der Freigabe der RostdurchgängeFig. 2: The same section as Fig. 1 in the position of the release of the rust passages

Fig.: 3: Eine Draufsicht auf den Rost bei Ausführung mit kreisförmigen DurchgängenFig. 3: A top view of the grate in execution with circular passages

Durch einen auf eine Modellplatte 12 aufgelegten Formkasten 11 und eventuell einen auf diesen aufgelegten Füllrahmen 10, der sich mit seiner Oberkante an den Formstoffbehält er 3 druckdicht anlegt, wird die Formkammer 4 gebildet.By a placed on a model plate 12 molding box 11 and possibly a placed on this filling frame 10, which he applies pressure-tight with its upper edge to the Formstoffbehält 3, the mold chamber 4 is formed.

Der Formst offbehält er 3 ist an seiner Unterseite mit einem verschließbaren Rost ausgestattet. Der Rost ist zweiteilig, wobei der obere Teil aus hohlen Roststäben besteht, die nach unten öffnungen 5 aufweisen und der untere Teil aus einem rostartigen Schieber 8, der in zwei Stellungen bringbar ist. Das Rastermaß der Rostdurchgänge 7 und der öffnungen 5 ist so gewählt daß der entsprechend gestaltete rostartige Schieber 8 in der einen Stellung die Rostdurchgänge 7 in ihrem gesamten Querschnitt freigibt und dabei die öffnungen 6 oar hohlen Roststäbe verschließt und in der anderen Stellung die öffnungen 6 freigibt und die Rostdurchgänge 7 verschließt.The Formst offbehält he 3 is equipped on its underside with a closable grate. The grate is in two parts, the upper part consists of hollow grate bars having openings 5 down and the lower part of a rusty slide 8, which can be brought into two positions. The grid dimension of the grate passages 7 and the openings 5 is selected so that the correspondingly shaped grate-like slide 8 in one position releases the grate passages 7 in their entire cross section, thereby closing the openings 6 oar hollow grate bars and in the other position, the openings 6 releases and the rust passages 7 closes.

Die hohlen Roststäbe 5 sind über Leitungen großen Querschnitts mit einer Einrichtung zur Erzielung von Druckimpulsen verbunden.The hollow grate bars 5 are connected via lines of large cross section with a device for obtaining pressure pulses.

Im oberen Teil der Formkammer 4, vorzugsweise am Füllrahmen 10 sind steuerbare Ventile 9 angeordnet, um die Formkammer 4 entlüften zu können. Zusätzlich zu den Ventilen können Leitungsanschlüsse und/oder Ventile vorgesehen sein, die die Formkammer 4 mit einer Vakumerzeugungsanlage verbinden.In the upper part of the mold chamber 4, preferably on the filling frame 10 controllable valves 9 are arranged in order to vent the mold chamber 4 can. In addition to the valves line connections and / or valves may be provided which connect the mold chamber 4 with a vacuum generating system.

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Weiterhin weist die Vorrichtung nicht näher beschriebene und an sich bekannte Elemente auf, die bewirken, daß die aus Modellplatte 11, Formkasten 11 und eventuell Füllrahmen 10 bestehende Formkammer 4 zusammengebaut bzwFurthermore, the device not described in detail and known per se, which cause the existing model plate 11, 11 and possibly molding frame filling chamber 10 form chamber 4 assembled or

zerlegt wird, "wobei die fertige Gießereiform 1 vom Modell getrennt und abtransportiert und ein neuer Formkasten eingefügt wird. is disassembled, "wherein the finished foundry mold 1 separated from the model and transported away and a new molding box is inserted.

Die Arbeitsweise aer Vorrichtung ist folgende:The operation aer device is as follows:

Nach dem Zusammenbau der-Formkammer 4 befindet sich der Schieber 8 zunächst in der Stellung, die die freien Rostdurchgänge 7 verschließt. Der Formstoffbehälter 3 ist mit Formstoff 2 gefüllt» Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Druckbeaufschlagung des Formstoffes 2 und die Freigabe der Rostdurchgänae 7 durch Beweaen des Schiebers 8 in die zweite Stellung .After assembly of the mold chamber 4, the slider 8 is initially in the position which closes the free rust passages 7. The molding material container 3 is filled with molding material 2 "At this time, the pressurization of the molding material 2 and the release of Rostdurchgänae 7 takes place by Beweaen the slider 8 in the second position.

Dabei kann die Druckbeaufschlagung dadurch erfolgen, daß in der Formkammer 4 ein Unterdruck erzeugt und die Oberseite der Formstoffsau Ie mit atmosphärischen Druck beaufschlagt wird, oder die Formkammer 4 steht mit der freien Atmosphäre in Verbindung und die Oberseite der Formstoffsäule wird mit Oberdruck beaufschlagt, oder Erzeugung von Unterdruck in der Formkammer 4 und Beaufschlagung der Oberseite der Formstoffsaule mit überdruck.In this case, the pressurization can take place in that generated in the mold chamber 4, a negative pressure and the top of Formstoffsau Ie is acted upon with atmospheric pressure, or the mold chamber 4 is in communication with the free atmosphere and the top of the molding column is pressurized with, or generation of negative pressure in the mold chamber 4 and pressurization of the upper side of the molding material column.

Bei diesem Einbringen des Formstoffes 2 füllt dieser die Formkammer 4 vollständig aus und wird nur geringfügig verdichtet, beispielsweise bei Verwendung von Quarzsandformstoff auf eine Dichte von 0,8 bis 1,0 g/cm3, so daß bei jeder wiederholten Formherstellung mit gleichem Modell eine gleiche Formstoffmenge vor der Fertigverdichtung zur Verfügung steht.In this introduction of the molding material 2, this fills the mold chamber 4 completely and is only slightly compacted, for example, when using quartz sand molding material to a density of 0.8 to 1.0 g / cm3, so that in each repeated mold production with the same model a same Molded material is available before the final compaction.

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Dadurch erhalten alle gefertigten Gießereiformen 1 die gleiche Höhe.As a result, all manufactured foundry molds 1 get the same height.

Nach dem Einbringen des Formstoffes 2 in die Formkammer 4 wird der Schieber 8 wieder in die erste Stellung bewegt und gleichzeitig oder kurz danach erfolgt die B'eaufschlagung des Formstoffes 2 mit einem oder mehreren Druckimpulsen deren Druckanstiegzeit unter 20ms liegt.After the introduction of the molding material 2 in the mold chamber 4, the slider 8 is moved back into the first position and simultaneously or shortly after the B'eaufschlagung of the molding material 2 takes place with one or more pressure pulses whose pressure rise time is less than 20ms.

Der bzw. die Druckimpulse wirken durch die von Schieber 8 freigegebenen öffnungen 6 der hohlen Roststäbe 5 auf die Oberfläch< des in der Formkammer 4 vorverdichteten Formstoffes 2 ein und bewirkt die gewünschte Fertigverdichtung.The or the pressure pulses act through the released by slide 8 openings 6 of the hollow grate bars 5 on the surface <of the precompressed in the mold chamber 4 molding material 2 and causes the desired final compaction.

Danach erfolgt die Entlüftung der Formkammer 4 über die Ventil* und das Zerlegen der Formkammer 4 vorzugsweise durch Absenken ι Modellplatte 12, das Trennen der Gießereiform 1 von der Modellplatte 12, der Abtransport der Gießereiform l, der Antransport eines, neuen Formkastens 11 und die erneute Erzeugung der. Formkammer 4 zur Herstellung einer weiteren Gießereiform 1Thereafter, the venting of the mold chamber 4 via the valve * and the disassembly of the mold chamber 4 is preferably carried out by lowering ι model plate 12, separating the mold 1 from the model plate 12, the removal of the foundry mold l, the transport of a new mold box 11 and the renewed Generation of the. Mold chamber 4 for producing a further foundry mold 1

Ab dem Zeitpunkt, zu dem der Schieber 8 wieder in die erste Stellung bewegt wurde, kann der F-ormstoffbehälter 3 wieder mit Feimstoff gefüllt werden.From the time when the slider 8 has been moved back to the first position, the F-ormstoffbehälter 3 can be filled again with Feimstoff.

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Claims

ana sr λ m ~~ invention claim

1. A device for the production of foundry molds, in which between the molding material reserves he and the mold chamber is arranged a closable grate with hollow grate bars, the hollow grate bars to the mold chamber out openings and the cavities of the grate bars are connected to a device for generating pressure pulses, characterized in that the grid dimension of the openings (6) coincides with the grid dimension of the grate passages (7), and that a rust-like slide (8) is arranged below the hollow grate bars (5) as the closure element, the passage arrangement of which is aligned with the grid dimension of the grate passages (7 ) or openings (6) matches

2 »A device according to pt. 1, characterized in that the openings (6), the grate passages (7) and aer grate-like slide (8) are designed so that upon release of the openings (6) respectively, the grid passages (7) openings (5) and / or the rust passages in conjunction with the rust-like slide (8) have the shape of Laval nozzles «

3. Device according to item 1 or 2, characterized in that the hollow grate bars (5) and the rust-like slide (8) are designed so that the openings and / or the grate passages have a circular cross-section.

HierziL_Seiten drawings