EP0106219A2 - Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen - Google Patents
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- EP0106219A2 EP0106219A2 EP83109608A EP83109608A EP0106219A2 EP 0106219 A2 EP0106219 A2 EP 0106219A2 EP 83109608 A EP83109608 A EP 83109608A EP 83109608 A EP83109608 A EP 83109608A EP 0106219 A2 EP0106219 A2 EP 0106219A2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
Definitions
- the invention relates to a device for compacting granular molding materials according to the preamble of claim 1.
- a large number of methods and devices are known for the compression of molded materials, in which compression takes place under the action of a pressure surge from an exothermic reaction of a fuel mixture or a high-pressure gas.
- a method is known from US Pat. No. 3,170,202 in which a combustion chamber receiving a fuel mixture is brought over a molding device and, after a closed system has been formed, the exothermic reaction is triggered and the molding material mass is compressed by the pressure surge which arises.
- Another method DT-PS 19 61 234 uses a pressure chamber for storing a high-tension gas, which is detachably connected to a molding device and thus forms a closed system, in which the compressed air, which is high in the pressure chamber, suddenly relaxes above the molding compound by opening a valve and thus compresses the molding compound.
- FIG. 1 shows a device according to the invention with a pressure chamber 1 for an exothermic reaction, the lower end of which forms an insert 2 with a through opening 3, which is inserted in an adapter 4.
- the adapter 4 is supported by supports 5.
- the passage opening 3 can have a round as well as a polygonal cross section and can also be conical or cylindrical. Likewise, it is advantageous to provide insert 2 that can be replaced.
- the opening cross section of the through opening 3 is expediently provided variably so that a large number of mold box formats can be used.
- the upper end of the pressure chamber 1 is formed by a cover 6 on which a motor 7 for a blower 8 projecting into the pressure chamber 1 is inserted.
- a guide tube 9 directed towards its outer diameter is used.
- a supply line 10 for a fuel, e.g. Natural gas introduced which is fed via a metering device 11 from a fuel source.
- a spark plug 12 is inserted, by means of which, controlled by an ignition control 13, the exothermic reaction required for a pressure surge is triggered.
- the spark plug 12 can also be used in the area of the guide tube 9.
- the space delimited by the supports 5 and the adapter 4 is provided for receiving a shaping device.
- the molding device essentially consists of a filling frame 16, a molding box 17 and a model plate 18 with model arrangement 19 which are placed on a lifting table 20.
- a roller conveyor 21 is used for feeding and transporting the form casas ten 17, for example.
- FIG 2 shows an embodiment with a pressure chamber 25 for the use of a high-tension gas e.g. Compressed air to achieve a gas pressure surge.
- a high-tension gas e.g. Compressed air to achieve a gas pressure surge.
- the pressure chamber 25 is placed on an insert 26 with through openings 27, which is held by an adapter 28.
- the adapter 28, which is designed as a plate, is supported by supports 29, together with the pressure chamber 25 and the adapter 28, a compressor unit is formed and, in connection with the molding device, a closed system.
- the upper end of the pressure chamber 25 is formed by a cover 30 in which a thrust piston drive 31 is inserted.
- the thrust piston drive 31 is provided for the actuation of a valve 32 covering the through opening 27.
- Both gaseous or liquid media can be used as the operating medium for the thrust piston drive 31, and electrically operated devices can also be used.
- a vent line 33 leads from the passage opening 27 via a valve 34 and a possible muffler 35 into the ambient atmosphere.
- valve 37 is arranged a molding device whose representation shows the time after the compression of the molding material 22, whereas FIG. 1 shows the time at which the molding material mass 22 is in the non-compressed state.
- the molding device used here corresponds to the same as described in FIG. 1.
- the mode of operation of the device shown in FIG. 1 essentially consists in that a metered amount of molding material is poured into a previously assembled molding device and this is brought over the roller conveyor onto the lifting table and then raised under the passage opening to the insert plate in a sealing manner.
- the metering device delivers a metered amount of fuel into the pressure chamber, which combines with the ambient air present in the pressure chamber space to form a fuel mixture.
- the blower runs with the help of which the fuel-air mixture is forced to move and during the movement, by triggering an ignition from the ignition control, an exothermic reaction is triggered which leads to a pressure surge. After the reaction has taken place, the molding device can be lowered and the burned gases can be removed through the exposed opening.
- a gaseous medium for example compressed air
- a pressure control After connecting the aforementioned parts and thus forming a closed system, a gaseous medium, for example compressed air, is fed through the supply line via the pressure control and brought to a compression pressure.
- a gaseous medium for example compressed air
- the valve is opened abruptly and the pressure relaxes through the surface of the molding material and forms a pressure surge.
- the valve After compression has taken place, the valve is closed and the pressure medium remaining above the surface of the molding material is discharged through the vent line.
- the outgoing compressed air is to be braked by using a silencer.
- venting valve is closed and the molding device is lowered.
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- Casting Devices For Molds (AREA)
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdichten von körnigen Formstoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches l.
- Für das Verdichten von Formstoffen ist eine Vielzahl von Verfahren und Einrichtungen bekannt bei welchen unter Einwirkung eines Druckstosses aus einer exothermen Reaktion eines Brennstoffgemisches oder eines hochgespannten Gases die Verdichtung erfolgt. So ist aus der US-PS 3 170 202 ein Verfahren bekannt bei welchem eine ein Brennstoffgemisch aufnehmende Brennkammer über eine Formeinrichtung gebracht wird und nach Bildung eines geschlossenen Systems, die exotherme Reaktion ausgelöst und durch den entstehenden Druckstoss eine Verdichtung der Formstoffmasse erfolgt.
- Bei einem anderen Verfahren DT-PS 19 61 234 ist eine Druckkammer für die Speicherung eines hochgespannten Gases verwendet, die mit einer Formeinrichtung lösbar - verbunden wird und damit ein geschlossenes System bildet, in welchem die in der Druckkammer hochgespannte Druckluft durch Oeffnen eines Ventiles sich schlagartig über der Formmasse entspannt und damit die Formmasse verdichtet.
- Bei beiden Systemen ist jedoch vorgegeben, dass jeweils nur eine Formkastengrösse verwendet werden kann, was in Fertigungsabläufen mit unterschiedlichen Formgrössen eine Vielzahl von Verdichtereinheiten bedingt.
- Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung vorzuschlagen bei welcher unter Einhaltung eines geschlossenen Systems unterschiedliche Formkastenformate bei gleichbleibenden Verdichtereinheiten verarbeitet werden können.
- Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
- Nachstehend werden anhand der Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine Einrichtung im Vertikalschnitt unter Verwendung einer Druckkammer für eine exotherme Reaktion, und
- Fig. 2 eine ebensolche Einrichtung unter Verwendung einer Druckkammer für ein hochgespanntes Gas z.B. Druckluft.
- Fig. l zeigt eine erfindungsgemässe Einrichtung mit einer Druckkammer 1 für eine exotherme Reaktion deren unterer Abschluss einen Einsatz 2 mit einer Durchgangsöffnung 3 bildet, der in einem Adapter 4 eingesetzt ist. Der Adapter 4 ist von Stützen 5 getragen. Die Durchgangsöffnung 3 kann sowohl runden als auch polygonalen Querschnitt haben und ebenso, konisch oder zylindrisch ausgeführt sein. Ebenso ist es von Vorteil den Einsatz 2 wechselbar vorzusehen. Der Oeffnungsquerschnitt der Durchgangsöffnung 3 ist zweckmässig variabel vorgesehen, damit eine Vielzahl von Formkastenformaten verwendet werden kann.
- Den oberen Abschluss der Druckkammer 1 bildet ein Deckel 6 auf welchem ein Motor 7 für ein in die Druckkammer l ragendes Gebläse 8 eingesetzt ist. Zur Erhöhung der Wirksamkeit des Gebläses 8 ist ein auf dessen äusseren Durchmesser gerichtetes Leitrohr 9 eingesetzt. In die Druckkammer ist eine Zuführleitung 10 für einen Brennstoff z.B. Erdgas eingeführt die über ein Dosiergerät 11 von einer Brennstoffquelle gespiesen wird. Im Deckel 6 der Druckkammer l ist eine Zündkerze 12 eingesetzt mittels welcher, von einer Zündsteuerung 13 gesteuert, die für einen Druckstoss erforderliche exotherme Reaktion ausgelöst wird. Die Zündkerze 12 kann auch im Bereich des Leitrohres 9 eingesetzt sein.
- Der von den Stützen 5 und dem Adapter 4 begrenzte Raum ist zur Aufnahme einer Formeinrichtung vorgesehen. Die Formeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Füllrahmen 16, einem Formkasten 17 und einer Modellplatte 18 mit Modellanordnung 19 die auf einem Hubtisch 20 aufgesetzt sind. Für die Zuführung und den Wegtransport der Formkasten 17 ist beispielsweise eine Rollenbahn 21 verwendet.
- Figur 2 zeigt eine Ausführung mit einer Druckkammer 25 für die Verwendung eines hochgespannten Gases z.B. Druckluft zur Erzielung eines Gasdruckstosses. Hierbei ist die Druckkammer 25 auf einem Einsatz-26-mit Durchgangsöffnungen 27 aufgesetzt, welche von einem Adapter 28 gehalten ist. Der als Platte ausgebildete Adapter 28 ist von Stützen 29 getragen, zusammen mit der Druckkammer 25 und dem Adaptor 28 ist eine Verdichtereinheit gebildet und in Verbindung mit der Formeinrichtung ein geschlossenes System.
- Den oberen Abschluss der Druckkammer 25 bildet ein Deckel 30 in dem ein Schubkolbenantrieb 31 eingesetzt ist. Der Schubkolbenantrieb 31 ist für die Betätigung eines die Durchgangsöffnung 27 bedeckenden Ventils 32 vorgesehen. Als Betriebsmedium für den Schubkolbenantrieb 31 können sowohl gasförmige oder auch flüssige Medien verwendet sein, wobei auch elektrisch betriebene Einrichtungen zur Anwendung gelangen können.
- Von der Durchgangsöffnung 27 führt eine Entlüftungsleitung 33 über ein Ventil 34 und einen eventuellen Schalldämpfer 35 in die Umgebungsatmosphäre.
- Durch den Deckel 30 dringt eine Zuleitung 37 mit eingesetztem Manometer 26, die von einem Ventil 38 gesteuert, den Aufbau eines Kompressionsdruckes im Druckbehälter 25 bewirkt.
- In gleicher Weise wie Fig. 1 ist unter der Durchgangsöffnung 27, d.h. dem Ventil 37 eine Formeinrichtung angeordnet deren Darstellung den Zeitpunkt nach dem Verdichten des Formstoffes 22 zeigt, wogegen in Fig. 1 derjenige Zeitpunkt dargestellt ist, bei welchem sich die Formstoffmasse 22 in unverdichtetem Zustand befindet.
- Die hierbei verwendete Formeinrichtung entspricht derselben wie in Figur 1 beschrieben.
- Die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Einrichtung besteht im wesentlichen darin, dass in eine vorgängig zusammengesetzte Formeinrichtung eine dosierte Formstoffmenge eingefüllt und diese über die Rollenbahn auf den Hubtisch gebracht und anschliessend unter die Durchgangsöffnung dichtend zur Einsatzplatte angehoben wird.
- Nachdem die Einrichtung dichtend verbunden ist, wird vom Dosiergerät eine dosierte Menge eines Brennstoffes in die Druckkammer gegeben, welcher sich mit der im Druckkammerraum anwesenden Umgebungsluft zu einem Brennstoffgemisch verbindet. Während der Eindüszeit läuft das Gebläse mit dessen Hilfe das Brennstoffluftgemisch in erzwungene Bewegung gebracht und während der Bewegung, durch Auslösen einer Zündung aus der Zündsteuerung, eine exotherme Reaktion ausgelöst die zu einem Druckstoss führt. Nach erfolgter Reaktion kann die Formeinrichtung abgesenkt werden und durch die freigelegte Oeffnung die verbrannten Gase abgeführt.
- Die Wirkungsweise nach Fig. 2 unterscheidet sich nur in der Art der Erzielung des Druckstosses.
- Nach dem Verbinden der vorher genannten Teile und damit dem Bilden eines geschlossenen Systems, wird durch die Zuführleitung über die Druckregelung ein gasförmiges Medium beispielsweise Druckluft zugeführt und auf einen Kompressionsdruck gebracht. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den.Kompressionsdruck vor dem Verbinden mit der Formeinheit aufzubauen.
- Nachdem die Einrichtung verbunden und der Druck in der Druckkammer aufgebaut ist, wird das Ventil schlagartig geöffnet und durch die Oeffnung entspannt sich der Druck über die Formstoffoberfläche und bildet ein Druckstoss.
- Nach erfolgter Verdichtung wird das Ventil geschlossen und durch die Entlüftungsleitung das über der Formstoffoberfläche verbleibende Druckmedium abgeführt. Durch Verwendung eines Schalldämpfers soll die ausströmende Druckluft gebremst werden.
- Anschliessend an die Entlüftung wird das Entlüftungsventil geschlossen und die Formeinrichtung abgesenkt.
- Die mit dem Verfahren und Einrichtung erzielbaren Vorteile bestehen darin, dass mit relativ geringem Aufwand Formkasten unterschiedlicher Grösse und geometrischer Form einwandfrei verdichtet werden können und auch für Formanlagen verwendet werden, wo bis anhin mittels Presswerkzeugen verdichtet wurde.
Claims (11)
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