CH666636A5

CH666636A5 - Verfahren zum verdichten von koernigen formstoffen.

Info

Publication number: CH666636A5
Application number: CH676283A
Authority: CH
Inventors: Hans Tanner; Hans Leutwiler
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1984-01-09
Filing date: 1984-01-09
Publication date: 1988-08-15
Also published as: DE3446111A1; DE3446111C2

Description

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Giessereiformstoffen, mittels eines Druckluft-stosses, der aus einem mit Druckluft angereicherten Druckbehälter zur Oberseite eines lose über ein Modell in einem Formraum geschütteten Formstoffes zur Einwirkung gebracht und anschliessend auf Normaldruck entspannt wird, wobei der Druckraum mit Druckluft von max. 10 bar angereichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der sich aus dieser Druckluft über den Formstoff aufbauende Druck mit dem sich zeitgleich im Druckraum abbauenden Druck innerhalb einer Zeit von maximal 0,1 sec. zu einem vollständigen Druckausgleich führt und dass man den aus dem Druckstoss resultierenden Wirkdruck während mindestens 0,12 sec. über den Formstoff aufrecht erhält und daselbst in einer Zeit von grösser als 0,2 sec. auf Normaldruck abbaut.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleich innerhalb 0,002 Sek. bis 0,03 Sek. herbeigeführt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Druckluft im Druckraum zwischen 3 bar und 6 bar gehalten wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den Druckausgleich ein Formraumvolumen verwendet wird, das aus dem Totvolumen über dem geschütteten Formstoff und einer Teilmenge von 45% bis 80% des geschütteten Formstoffes bestimmt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Druckausgleich das Volumen des Druckraumes um mindestens das 2fache, vorzugsweise um das 3- bis 7fache des Formraumes gesetzt wird.

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verdichten von körnigen Formstoffen, insbesondere Giessereiformstoffen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Verfahren dieser Art wird eine vorbestimmte Menge eines körnigen Formstoffes über eine Modellplatte lose in eine Formeinrichtung gegeben und diese Formeinrichtung mit einer mit Druckgas angereicherten Druckkammer verbunden. Aus der Druckkammer wird darnach ein Druckstoss des Druckgases zur Oberseite der Formstoffmasse gegeben und damit die Formstoffmasse verdichtet. Während des Verdichtens bewegt sich nun die Formstoffmasse mit abnehmendem Weg zur Modellebene hin und verdichtet sich durch deren Rückstau auf der Modelleinrichtung. Damit bestimmt die Intensität der Massebewegung des Formstoffes die Formfestigkeit, welche mit Verminderung des Masseanteiles in Richtung zur Formrückseite in permanenter Folge abnimmt. Nach der Einwirkung der Druckluft auf die Formstoffmasse, wird der Durchgang vom Druckraum zum Formraum unterbrochen, und vor dem Trennen der Formeinrichtung von der Druckkammer, die abgetrennte Teilmenge der Druckluft über der Formstoffmasse, entspannt.

Aus der DE 1 961 234 ist ein solchen Verfahren bekannt, bei welchem die Druckluft in einem Druckbehälter unter einem Druck von mindestens 20 bar gespeichert wird und in 3-bis 40-facher Menge der zu verdichtenden Formstoffmenge, über die Formstoffmasse zur Einwirkung gebracht und durch Abflussöffnungen in der Modellplatte abgeführt.

Eine Druckintensität von dieser Grösse bewirkt jedoch ein zu schroffes und örtlich ungleiches Auftreffen der Druckluft auf der Formstoffoberseite. Um den Druckstoss dennoch verwendbar zu machen, wird dieser in Teilströme zerlegt und als solche zur Formstoffoberfläche geführt. Überdies bedeutet die Aufbereitung höherer Drücke über ca. 15 bar eine steigende Belastung der Betriebskosten.

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, einen Bereich des Druckverlaufes zu finden, bei welchem sich über der Formstoffoberfläche bei geringem Ausgleichsdruck ein schlagartiger Druckaufbau erzielen lässt. Im weiteren sollte angestrebt werden, die Druckluft vom allgemeinen Betriebsdrucknetz verwendbar zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale und besondere Ausfühnmgsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Durch diese Merkmale wird ein gezielter, reproduzierbarer Verlauf des aufgebrachten Druckstosses erreicht, durch den die Formstoffmassen in giessgerechter Formfestigkeit verdichtet werden können.

Da das Verfahren die Umsetzung grosser Mengen von Druckluft pro Zeiteinheit zulässt, sind Drücke im Bereich von 1 bar bis 10 bar anwendbar. Besonders vorteilhaft haben sich Drücke zwischen 3 bar bis 6 bar erwiesen, die in einer Zeit von maximal 0.1 sec. zu einem vollständigen Druckausgleich zwischen dem Druckraum und dem Formraum geführt werden und während mindestens 0.12 sec. über der Formstoffmasse aufrecht erhalten und daselbst in einer Zeit von grösser als 0.2 sec. auf Normaldruck abgebaut werden.

In Versuchen hat ein Druckausgleich zwischen 0,002 sec. bis 0,03 sec. einen günstigen Bereich des Druckverlaufes ergeben, während sich eine Haltezeit des Druckes über der Formstoffmasse von 0.4 sec. bis 0.6 sec. und ein Druckabbau zwischen 0.5 sec. bis 1.5 sec. als zweckmässig erwiesen haben. Die Haltezeit hängt weitgehend von der einer Formmaschine vorgegebenen Taktzeit ab und sollte den Wert von 0.1 sec. nicht unterschreiten. Längeren Haltezeiten sind praktisch keine Grenzen gesetzt, werden jedoch aus wirtschaftlichen Gründen kaum angewendet. Die Zeiten für den Druckabbau über der verdichteten Formstoffmasse werden weitgehend von den verwendeten technischen Mitteln d.h. den Ventilen und Zuführorganen bestimmt und sollten aus Gründen des Formtaktes beim Verdichten von Giessereiformstoffen, möglichst gering gehalten werden.

Zur Optimierung des Verfahrens ist das Volumen der in der Druckkammer angereicherten Druckluft und in Zeiteinheit die Durchtrittsmenge dieser Druckluft vom Druckraum zum Formraum und das Formraumvolumen in gegenseitige Abhängigkeit gesetzt. Hierbei ist das Volumen des Druckraumes um mindestens das 2-fache, vorzugsweise um das 3-bis 7-fache des Formraumvolumens gewählt, wobei das Formraumvolumen aus dem Totvolumen über der geschütteten Formstoffmasse plus einer Teilmenge von 45% bis 80% des geschütteten Formstoffes hergeleitet ist. Als Totvolumen wird dasjenige Volumen bezeichnet, welches zwischen dem Abschluss vom Druckraum zum Formraum und der Formstoffoberfläche gebildet ist.

Zur Verbesserung der Wirksamkeit der auf die Formstoffoberfläche auftreffenden Druckluft, kann diese mit Feuchtigkeit angereichert werden. Der mengenmässige Anteil an Feuchtigkeit hängt weitgehend von der zu verdichtenden Formstoffmasse ab.

Durch die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens können Giessformen mit hohen Festigkeitswerten reproduzierbar hergestellt werden.

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