DD206470A3 - Vorrichtung zur besandung von maskenformen - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE VORRICHTUNG ZUM AUFBRINGEN VON STUCKIERSANDEN AUF KERAMISCHE MASKENFORMEN. DAS ZIEL DER ERFINDUNG IST ES, DEN BESANDUNGSVORGANG ZU AUTOMATISIEREN. DABEI IST ES U.A. ERFORDERLICH, ENSTEHENDE AGGLOMERATE SOWIE KERAMIKBRUCHSTUECKE AUTOMATISCH ZU ENTFERNEN. DIESES ZIEL WIRD DADURCH ERREICHT, DASS DIE BESANDUNG IN EINER WIRBELKAMMER ERFOLGT. DIE WIBELKAMMER IST DURCH EINEN IN VIER FLAECHENANTEILE GETEILTEN ANSTROEMBODEN IN EINE LUFTVERTEILUNGSKAMMER UND EINE WIRBELKAMMER GETEILT. DER ANSTROEMBODEN BESTEHT AUS DREI PERFORIERTEN FLAECHENANTEILEN UND EINEM OFFENEN FLAECHENANTEIL. DURCH LUFTREGULIERUNGS- UND VERTEILUNGSEINRICHTUNGEN IN DER LUFTVERTEILUNGSKAMMER WIRD DER LUFTSTROM SO REGULIERT, DASS DER BESTREUSAND IN DER WIRBELKAMMER VERBLEIBT, DEI AGGLOMERATE UND KERAMIKBRUCHSTUECKE DIE VORRICHTUNG ABER DURCH DEN FREIGELASSENEN FLAECHENANTEIL UEBER EINE SCHLEUSE VERLASSEN KOENNEN. EINE MIT EINER DIFFERENZDRUCKMESSEINRICHTUNG GEKOPPELTE SANDDOSIERUNGSEINRICHTUNG SORGT FUER EINE STAENDIG GLEICHE SANDMENGE IN DER WIRBELKAMMER.

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Besandung von Maskenformen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Keramisehen Maskenformen für die FeingieBtechnik und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Aufbringen von Stuckiersanden auf keramische Maskenformen,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Feingußteile werden gewöhnlich nach dem Wachsausschmelzverfahren hergestellt. Man verwendet dafür aus schmelzbare Modelle, 'in der Regel Wachsmodelle, die auf einer Spritzgießmaschine hergestellt und dann zusammen mit einem Wachseingußmodell zu kompletten Modelltrauben montiert werden. Danach werden diese durch wiederholtes Tauchen in eine keramische Masse und Aufstreuen von Sand so umhüllt, daß eine feste Schalenform entsteht. Nach jedem Tauch- und Bestreuvorgang wird die so entstandene Schale getrocknet und nach Fertigstellung der Keramikform diese je nach Intensität der vorangegangenen Zwischentrocknung gegebenenfalls einer Nachtrocknung unterworfen. Daran anschließend werden die Modelle durch Ausschmelzen aus der Maskenform entfernt und die Maskenform vor dem Abgießen gebrannt·

Pur das Aufbringen von Stuckiersandschichten sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt. In der US-PS 29 32 864 wird eine Vorrichtung zum Besanden von Maskenformen beschrieben, die aus einer hohlen zylindrischen Besandungskammer und einem Absaugrohr besteht.₍ An der inneren Zylinderwand sind

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Becher angebracht, die den sich im Unterteil des Zylinders befindlichen Sand nach oben fördern und an einem höher gelegenen Punkt wieder nach unten fallen lassen. Bei dieser Vorrichtung wird das Modell nach dem Tauchvorgang in diesen Zylinder hineingehalten und durch manuelles Drehen in diesem besandet.

Dieser Vorrichtung haftet der Nachteil an, daß sie in automatischen Anlagen nicht einsetzbar ist, da ein wesentlicher Anteil der hier durchgeführten Arbeitsschritte von Hand erfolgt. Gemäß den Erfindungsbeschreibungen DE-AS 126 4693 und 21 33 128 wird in Vorrichtungen zur automatischen Herstellung keramischer Maskenformen das Aufbringen der Sandschichten im Wirbelsandbett bevorzugt. Die Gestaltung des Wirbelsandbettes kann dabei so erfolgen, wie dies in den UB-PS 33 07 232 und DiC-AS 22 46 459 beschrieben . ist. So besteht z. B. die Beschichtungsstation gemäß der DE-AS 22 46 459 aus vier Behältern, wobei zwei davon das Sandmaterial enthalten. Durch Einleiten von Luft in diese Behälter wird der Sand fließfähig gemacht, damit die Modelle in die Behälter eingetaucht werden können und dadurch eine Sandschicht auf diese aufgebracht wird.

Im Hinblick auf eine automatisierte Aufbringung von Sandschichten sind beide Vorrichtungen mit Unzulänglichkeiten behaftet. Von einer Einrichtung zum automatisierten Aufbringen von Sandschichten im Wirbelsandbett wird ein kontinuierlicher Austrag von Agglomeraten, die durch von den Maskenformen abtropfende Bindersuspension entstehen sowie Keramikbruchstücken, gefordert. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung für das Erreichen einer hohen Maskenqualität.

In dem sowjetischen Urheberschein 59 63 54· ist eine Vorrichtung zum Regenerieren des Besandungsmaterials mittels eines Rostrahmens beschrieben· Hiermit können Agglomerate und Keramikbruchstücke aus der Wirbelschicht entfernt werden, indem der Rostrahmen herausgenommen wird. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß bei Durchführung der

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Reinigung die Besandungsoperation unterbrochen werden muß, wodurch eine kontinuierliche Besandung nicht möglich ist und die Automatisierung der Keramikformenherstellung erschwert wird.

Ziel dar Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Keramikformqualität eine Automatlsierun des Besandungsvorganges keramischer Maskenformen zu erreiche]

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Besanden von Keramikformen in der Wirbelschicht zu schaffen, bei der der sich in der Vorrichtung befindende Sand mengenmäßig konstant gehalten wird, bei der Agglomerate, welche durch von der Maskenform abtropfende Bindersuspension entstehen, und Keramikbruchstücke automatisch ausgetragen werden und mit welcher eine schonende Besandung der Maskenformen, d. h. ohne eine Beschädigung derselben, erfolgt.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Anströmboden einer nach oben offenen Vorrichtung zur Erzeugung einer Wirbelschicht in vier Flächenanteile unterteilt ist, in zwei von den Längswänden zur Mitte der Vorrichtung hin nach unten geneigte perforierte Segmente, in einen zwischen diesen angeordneten perforierten Segmentstreifen mit größerem Öffnungsverhältnis als dem der beiden äußeren Segmente und in einen an der Stirnwand der Vorrichtung in Verlängerung des Segmentstreifens freigelassenen Flächenanteil, und daß sich unterhalb des Anströmbodens eine Luftverteilungskammer mit einem Luftzuführungsstutzen, der mit einer Regulier einrichtung ver-

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sehen ist, befindet«

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ragt mittig in die Luftverteilungskammer ein Längskanal hinein, der oben mit dem perforierten Segmentstreifen abschließt und in dem über die gesamte Länge ebenfalls eine Luftregulierungsein-· richtung eingebaut ist·

Gemäß der Erfindung schließt sich an den freigelassenen Flächenanteil nach unten ein weiterer Kanal an, in den seitlich und zur Luftverteilungskammer offen ein Stutzen mit einer dritten Reguliereinrichtung mündet und in welchen unterhalb des Stutzens eine Schleuse eingebaut ist· Des weiteren befindet sich in einem Abstand direkt über dem freigelassenen Flächenanteil ein Luftstrombrecher· Über der Wirbelkammer ist eine Dosiervorrichtung zur Dosierung des zuzuführenden Sandes angeordnet·

Die beiden äußeren in dem Winkel von 0 bis 15° geneigten perforierten Segmente weisen ein Öffnungsverhältnis von 0,05 bis 5 % auf, während das öffnungsverhältnis des mittleren Segments 0,2 bis 20 % beträgt· Die öffnungen des mittleren Segments weisen in Richtung des freigelassenen Flächenanteils·

Das Öffnungsverhältnis der perforierten Segmente ist für einen bestimmten Bestreusand und eine bestimmte Höhe der Wirbelschicht so zu wählen, daß eine homogene Wirbelschicht mit optimalen Parametern für die Keramikformenherstellung erzeugt werden kann und eine mögliche Qualitätsbeeinträchtigung der Keramikformen durch das fluidisierte Sandbett» vermieden wird·

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Zur Besandung der Maskenformen tauchen diese oberhalb des Anströmbodens in das fluidisierte Bestreusandbett der Wirbelkammer ein· .

Die zur Fluidisierung erforderliche Luft gelangt durch den Luftzuführungsstutzen in die Luftverteilungskammer. Ihr Mengenstrom ist mit Hilfe der Reguliereinrichtüng einstellbar. Die durch den Längskanal und den perforierten Segment-Streifen sowie durch den Kanal und den freigelassenen Flächenanteil in die Wirbelkammer strömenden Luftmengen können mit zwei Reguliereinrichtungen festgelegt werden. Die Stellung der Reguliereinrichtung, die den Luftstrom durch den freigelassenen Flächenanteil bestimmt, wird so gewählt, daß kein Bestreusand durch den Kanal nach unten fällt. Nach bestimmten, jeweils konstant zu haltenden Druckverlusten,' die die Luft beim Passieren des Segmentstreifens und der äußeren perforierten Segmente erleidet, werden in Abhängigkeit von der Stellung der Reguliereinrichtung im nach oben mit dem freigelassenen Flächenanteil abschließenden Kanal die Reguliereinrichtungen im Luftzuführungsstutzen und im Längskanal nach einer Verhältnisregelung eingestellt. Die Menge des Bestreusandes, die kontinuierlich in die Wirbelkammer zugeführt werden muß, wird in Abhängigkeit von dem Druckabfall geregelt, den die Luft beim Durchströmen des Wirbelbettes erfährt.

Wenn während der Besandung von den Maskenformen Teile abbrechen, so werden diese entlang der geneigten perforierten Segmente zur Mitte zum Segmentstreifen mit größerem Öffnungsverhältnis geführt. Da durch letzteren eine flächenbezogen größere Luftmenge strömt, die zum freigelassenen Flächenanteil gerichtet ist, gelangen die abgebrochenen Teile zu diesem, fallen aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichtes im Kanal nach unten und werden durch die ständig betätigte Schleuse aus dem Apparat entfernt.

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Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der zugehörigen Abbildung schematisch dargestellt ist, erläutert werden.

Durch einen Luftzuführungsstutzen 16, in dem sich eine Reguliereinrichtung 1 befindet, gelangt die zur Fluidisierung eines Bestreusandes erforderliche Luft in eine Luftverteilungskammer. Entsprechend der Stellungen der Reguliereinrichtungen 3 und 4 wird die gesamte Luftmenge in drei Ströme geteilt? der Hauptstrom gelangt durch zwei geneigte perforierte Segmente 5 in die Wirbelkammer 12, einer durch den Längskanal 13 und den perferierten.Segmentstreifen 6 und der dritte durch den Kanal 14 und den freigelassenen Flächenanteil 7· Letzterer verliert an einem Luftstrombrecher 8 eiüen Teil seiner Energie.

Für einen ßestreusand mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,734 mm beträgt das Öffnungsverhältnis der perforierten Segmente 5 0,785 % und für den Segmentstreifen 6 4,5 %. Bei einer bestimmten Stellung der Reguliereinrichtung 3 ini Stutzen 15, bei der ein Durchfallen des Bestreusandes verhindert wird, werden die Reguliereinrichtungen 1 und 4 mit Hilfe des Verhältnisreglers 9 so eingestellt, daß der Druckabfall der Luft in den geneigten perforierten Segmenten 5 an der Differenzdruckmeßeinrichtung 18 ρ = 3100 Pa und der in dem perforierten Segmentstreifeη 6 an der Differenzdruckmeßeinrichtung 19 ρ = 2000 Pa beträgt. Der Impulsverlust der Luft beim Durchströmen der Wirbelschicht, den die Differenzdruckmeßeinrichtung 17 anzeigt, wird konstant bei ρ = 3200 Pa gehalten, indem eine Dosiervorrichtung 10 ständig soviel Bestreusand in die Wirbelschicht fördert, wie mit den Maskenformen aus dieser entfernt wird. Von den Maskenformen abgebrochene Teile bzw. Agglomerate gelangen durch den freigelassenen Flächenanteil 7 in den Kanal 14 und verlassen den Apparat über die Schleuse 11.

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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Abbildung ist eine automatische und kontinuierliche Besandung von Maskenformen durchführbar.

Claims (5)

231869 O Erfindunpsanspruch

1. Vorrichtung aur Besandung von Maskenformen im Wirbelbett bestehend aus einem oben offenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch einen Anströmboden in zwei Kammern, der Wirbelkammer 12 und der Luftverteilungskammer 2, geteilt ist, daß der Anströmboden in vier Flächenanteile unterteilt ist, in zwei von den Längswänden zur Mitte des Behälters hin nach unten geneigte perforierte Segmente 5» in einen zwischen diesen angeordneten perforierten Segmentstreifen 6 mit größerem Öffnungsverhältnis als dem der beiden äußeren Segmente 5 und in einen an der Stirnwand des Behälters in Verlängerung des Segmentstreifens freigelassenen Flächenanteil 7, daß sich unter dem Segmentstreifen 6 ein zur Luftverteilungskammer 2 offener Längskanal 13 mit Reguliereinrichtung 4· befindet, daß sich an den freigelassenen Flächenanteil 7 nach unten ein weiterer Kanal 14 anschließt, in dem seitlich und zur Luftverteilungskammer 2 offen ein Stutzen 15 mit einer weiteren Reguliereinrichtung 3 mündet und daß die Luftvertellungskammer 2 mit einem Luftzuführungsstutzen 16 versehen ist, der ebenfalls mit einer Reguliereinrichtung 1 ausgestattet ist«

2· Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Perforation des Segmentstreifens 6 in Sichtung des freigelassenen Flächenanteils 7 weisen.

3· Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren perforierten Segmente 5 eine Neigung von 0 bis 15° aufweisen·

4. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren perforierten Segmente 5 ein Öffnungsverhältnis von 0,05 bis 5 % aufweisen.

5. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere perforierte Segmentstreifen 6 ein Öffnungsverhältnis von 0,2 bis 20 % aufweist.

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6. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Kanal 14 unterhalb des Stutzens 15 eine Schleuse 11 befindet.

7. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß

> über dem freigelassenen Flächenanteil 7 in einem Abstand von 3 bis 15 cm ein Luftstrombreeher 8 angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der Wirbelkammer 12 eine Sanddosiervorrichtung 10 angeordnet ist·

9. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Differenzdruckmeßeinrichtung 17 und der Dosiervorrichtung 10 eine Regeleinrichtung angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Punkt 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet daß zwischen zwei Regelkreisen, Reguliereinrichtung 1 -

Differenzdruckmeßeinrichtung 18 und Reguliereinrichtung Differenzdruckmeßeinrichtung 19 und der Reguliereinnchtung 3 ein Verhältnisregler 9 angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Perforation der beiden geneigten Seg- * mente 5 zum mittleren Segmentstreifen gerichtet sind.

Vorrichtung nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß ' der Luftstrombrecher 8 als auf einer Längskante stehendes

Prisma ausgeführt ist, wobei die Winkel zwischen der Horizontalen und den nach unten weisenden Prismenflachen

5 „ 4.5⁰ betragen.

Hierzu 1 SeHa Zeichnungen