DE2404907A1 - Verfahren bei der zweistufen-trennung von giesslingen und giessformen aus sand oder aehnlichem material sowie anlage zur ausfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwälte Mani-tz, Finsterv/aid & ßrämkcw j] 2 0 0 2

8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 1. Feb. 1974

DANSK INDUSTRI SYNDIKAT A/S, Her lev, Dänemark 240490 /

Verfahren bei der Zweistufen-Trennung von Giesslingen und Giess-formen aus Sand oder ähnlichem Material sowie Anlage zur Ausführung dieses Verfahrens

Bei automatischen Anlagen zur Herstellung von Giesslingen in Sandformen ist es bekannt, das. Giessen vorzunehmen, während sich die Qiessformen auf einem Förderer befinden, welcher unter geeigneter Abkühlung die gefüllten Giessfarmen zu einer Aus schXa gestation mit einem Rost vorschiebt. Auf diesem Rost werden die Giessformen vom Formmaterial getrennt, das durch den Rost hindurchfällt und zwecks Wiederverwendung sur Formenherstellungsmaschine der Anlage zurückgebracht ifird_e Die starke Hitzebeanspruchung durch das eingefüllte Metall bewirkt eine gewisse Be» Schädigung des Formsandes, so dass dieser zvjischen den aufeinanderfolgenden Anwendungen regeneriert werden sollte» Diese Regeneration besteht normalerweise darin, dass ein gewisser Anteil des Formsandes auf der Strecke vom Äusscfolagrost zur Formenherstel·· lungsmaschine entfernt und durch unbenutztes Material ersetzt wird₅ welches gründlich mit dem beibehaltenen Anteil des Form** sandes, eventuell nach Zusatz spezieller Zuschläge, die die Eigenschaften des Forssandes in verschiedenen Hinsichten verbessern, gemischt wird·

Bekannte Anlagen dieser Art sind mit einer Reihe die Umwelt verseuchender Mängel behaftet, ζ_βΒ. erzeugen sie einen hohen Lärmpegel, entwickeln furchtbar viel Staub und belästigen ihre Umgebung durch starke Hitzeabstrahlung und Gestank.

In Verbindung mit der Herstellung von Giesslingen in Formen mit Kernen wirft sich ein besonderes Regenerationsproblem auf, weil zur Herstellung der Kerne in ständig steigendem Ausmass Bindemittel aus Kunstharz verwendet werden, die durch die Hitzebeanspruchung während des Vergiessens so zerfallen sollen, dass ihre Bindewirkung aufgehoben wird, damit das Kernmaterial beim Ausschlagen aus den Hohlräumen der Giesslinge herausrieseln kann. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer Regeneration des Form-

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materials wesentlich^verstärkt, weil dieses Material eine grosse Menge Kernaand ohne aktives Bindemittel enthalten kann· Bei der Regeneration muss deshalb im Zuge eines ziemlich kostspieligen Mischprozesses eine geeignet grosse Menge neuen Bindemittels zugesetzt werden, und ausserdem ist es erforderlich, eine Menge des Formmaterials kontinuierlich zu entfernen, die der Materialmenge entspricht, die in der Form von Kernen zugeführt worden ist.

Dort, wo im folgenden von Formsand oder Formmaterial die Rede ist, ist hierunter auch das Material zu verstehen, welches in eventuellen Giessforickernen enthalten ist.

Vom Stand der Technik ausgehend, betrifft die Erfindung ein Verfahren bei der Zweistufen-Trennung von Giesslingen und Giessformsn aus Sand oder ähnlichem Material, bei welchem die Giessformen mit den in diesen befindlichen Giesslingen zu einer Ausschlagstation vorgeschoben werden. Vom Stand der Technik unterscheidet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch, dass der Giessling zu einem frühen Zeitpunkt seiner Abkühlung zusammen mit einem diesen von allen Seiten umgebenden Klumpen aus hitzebeschä'digtem Formsand aus den übrigen Teilen der Giessformen herausgenommen und nach weiterem Abkühlen von dem den Klumpen bildenden Sandmaterial getrennt wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die starke Erhitzung und die daraus folgende Beschädigung des Formmaterials auf eine relativ dünne Sandschicht begrenzt werden kann, welche die Giesshohlräume der Formen umgibt. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lässt sich die betreffende Sandschicht, und zwar in der Form des erwähnten Klumpens, zu einem frühen Zeitpunkt der Abkühlung der Giesslinge von den übrigen Teilen der Giessformen trennen, wodurch die Abkühlung beschleunigt wird, während die Giessformsnteile, in welchen die Materialtemperatur noch nicht diejenige Grenze erreicht hat, bei der nennenswerte Hitzebeschädigungen auftreten, vor zusätzlicher Erhitzung effektiv geschützt werden und deshalb nur passend zerkleinert werden brauchen, bevor das betreffende Material aufs neue Anwendung finden kann. Die Menge an mehr oder weniger totgebranntem Formsand, die in jedem ein-

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zelnen Fall zusammen mit dem Giessling entfernt werden sollte, hängt von einer Reihe verschiedener Faktoren ab, wie beispielsweise der Giesstemperatur, dem Gewicht und der Form der Giesslinge und der Zusammensetsung des Formsandes, und kann sich auf lediglich ein Viertel oder einen noch kleineren Bruchteil der gesamten Menge an Formmaterial belaufen. Nur diese ziemlich bescheidene Materialmenge braucht einer Regeneration unterzogen zu werden, z.B. durch teilweises Erneuern sowie Hinzusetzung besonderer ZuscHriLäge, bevor sie wieder verwendet werden kann· Durch die Erfindung wird folglich die Möglichkeit für eine wesentliche Ersparnis an sowohl Anlagen- als auch Betriebskosten sowie eine" erhebliche Minderung der oben erwähnten Umweltverseuchung geschaffen, und ausserdem wird es ermöglicht, die Abkühlgeschwindigkeit der Giesslinge zu steuern, wodurch die technologischen Eigenschaften, wie ihre Struktur und Härte, in günstiger Richtung beeinflusst werden können.

Die Erfindung betrifft ferner eine zur Ausführung des erläuterten Verfahrens bestimmte Anlage, die auf bekannte Weise einen Förderer zum Vorschieben der Giessformen mit den in diesen befindlichen Giesslingen zu einer Ausschlagstation umfasst. Krfindungsgemäss ist die Anlage dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschlagstation eine Vorrichtung zum Herausnehmen des Giesslings sowie eines diesen von allen Seiten umgebenden Klumpens aus hitzebeschädigtem Formsand aus den übrigen Teilen der Giessfarmen, eine erste Behandlungszone zum Abkühlen und Zerkleinern dieser restlichen Teile der Giessformen und eine zweite Behandlungszone zum Trennen der Giesslinge von dem den Klumpen bildenden Sandmaterial hat.

Eine Reihe technischer Vorteile dieser Anlage lässt sich der soeben gegebenen Erklärung entnehmen, doch sei zusätzlich darauf hingewiesen, dass die Einrichtung der voneinander getrennten Behandlungszonen für den unmittelbar wiederverwendbaren Formsand bzw. den hitzebeschädigten Formsand einen besonders geschmeidigen Betrieb der gesamten Anlage in Verbindung mit der zugehörigen automatischen Formenherstellungsmaschine ermöglicht·

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Die Vorrichtung zum Herausnehmen der Gissslinge und der diese umgebenden Klumpen aus Formsand kann sehr \^rerschiedenartig ausgeführt werden, hat erfindungsgemäss jedoch vorzugsweise die Form eines Greifers mit einer Anzahl nach unten gerichteter, längs der waagerechten Kontur des Klumpens angebrachter Zinken zum Hineinpressen in die Giessformen und anschliessendem Hechheben des Klumpens sowie zum seitlichen Verschieben desselben zwecks Ablegens auf einer zu einer Abreinigungsvorrichtung für die Giesslinge führenden Ktihl-Fördervorrichtung, die mit einer zur genannten ersten Behandlungszone gehörenden Kühl-Fördervorrichtung für die restlichen Teile der Giessformen parallel verläuft, Beim Hineinpressen der Greiferzinken längs der gewünschten Trennfläche zwischen dem Klumpen aus hitzebeschädigtem Material und den übrigen Teilen der Giessformen. braucht kein generelles Zerbrechen" dieser Teile oder des Klumpens zu erfolgen, welches das sich anschliessende Hantieren dieser Teile erschweren würde. Der benutzte Greifer kann je nach Art und Grosse der Giesslinge verstellbar oder auswechselbar sein, so dass in jedem einzelnen Fall sichergestellt wird, dass zusammen mit dem Giessling eine geeignete Menge Formmaterial entfernt wird.

Eine Ausführungsforra der erfindungsgemässen Anlage ist nachstehend unter Bezugnahme auf die teilweise schematische Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 fast in Diagrammform eine Draufsicht der Anlage und Fig. 2, 3 und 4 die im vorliegenden Zusammenhang wesentlichsten Teile der Anlage, und zwar in drei verschiedenen Phasen des Betriebes der Anlage.

In der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Anlage sollte man sich diese in Verbindung mit einer nicht eingezeichneten Maschine zur sukzessiven Herstellung von gleichen Formenteilen 1 benutzt vorstellen, die zwecks Bildung einer zusammenhängenden Reihe oder eines Stranges zusammengestellt werden, die bzw. der an jeder Fuge 2 einen oder mehrere Giesshohlräume enthält. Nachdem er eine nicht eingezeichnete Giessstation durchlaufen hat, wird der Strang aus Giessformen 1 auf einem Förderer 3, beispielsweise einem sogenannten Wander-

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rost, schrittweise vorgeschoben, und gelangt nach geeigneter Abkühlung zu einer Unterlegplatte 4· An dieser Stelle wird ein Greifer, der hauptsächlich aus einem plattenförmigen Träger 5 und einer Anzahl nach unten gerichteter Zinken 6 und 6* besteht, in die Giessform hinabgesenkt, Fig. 2, so dass sich die Zinken um den Giessling legen und eine Trennfläche 7 zwischen dem den Giessling unmittelbar umgebenden, mehr oder weniger totgebrannten Klumpen Ö aus Formmaterial und den restlichen Teilen 9 der Giessform bildet. Durch eine Aufwärtsbewegung des erwähnten Greifers 5, 6 wird der Klumpen mit dem Giessling aus den restlichen Giessformteilen 9 herausgehoben und, wie es durch den Pfeil Io in Fig. 1 angedeutet ist, in seitlicher Richtung in die in Fig. 3 gezeigte Stellung verschoben, woraufhin der Klumpen durch Senken des Greifers und Öffnen desselben, so wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist, auf einem Förderer 11 abgelegt wird, der sich eventuell durch einen nicht eingezeichneten Kühltunnel erstrecken kann, in welchem die Abkühlung des Klumpens 3 beschleunigt wird. In gewissen Situationen kann es im Hinblick auf eine gesteuerte Abkühlung spezieller Legierungen notwendig sein, Wasser hinzuzusetzen oder für eine Zwangszirkulation von Kühlluft zu sorgen, so wie es durch den Pfeil 24 in Fig. 1 angedeutet ist. Ebenso kann es, falls eine langsamere Abkühlung gewünscht wird, erforderlich sein, dass sich der Förderer 11 durch einen Ofen erstreckt, in welchem eine temperaturgesteuerte, verzögerte Abkühlung erfolgt. Derselbe Effekt kann durch Zufuhr eines Abdeckmaterials, z.B. verworfenen Formsandes, an der durch den Pfeil 24 in Fig. 1 gekennzeichneten Stelle erreicht werden'. Hierdurch wird ein zu schnelles Abkühlen empfindlicher Giesölinge verhindert.

Der Förderer 11 schiebt den Klumpen 6 zu einer Abreinigungsvorrichtung 12, Fig. 1, vor, aus welcher der gereinigte Giessling entnommen werden kann, so wie es durch den Pfeil 13 angedeutet ist, während der mehr oder weniger hitzebeschädigte Formsand zu einer Regenerationsvorrichtung 14 weitergeleitet wird. Auf dem Wege zu dieser Regenerationsvorrichtung kann ein gegebener Teil dieses Sandmaterials entfernt werden, wie es durch den Pfeil 15 angedeutet ist, um durch neuen Sand ersetzt zu werden, der, wie

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durch den Pfeil 16 angedeutet wird, in der Regenerationsvorrichtung 14 zugesetzt wird. Der zu derselben Vorrichtung führende Pfeil 17 soll einen Zusatz eventuell gewünschter Zuschläge zum regenerierten und neugemischten Sand andeuten,Γ bevor dieser an einen Behälter l£ abgegeben wird.

Die oben erwähnten restlichen Formenteile 9 werden von der Platte 4 auf einen Förderer 19 hinübergeschoben, auf dem das Material im gewünschten Grad abgekühlt und danach einen Formenzerkleinerer 2o sowie einen Mischer 21 durchläuft und an einen Vorratsbehälter 22 abgegeben wird. Aus den beiden Vorratsbehältern 18 und 22 kann das Formmaterial, wie durch den Pfeil 23 angedeutet ist, zur Formenherstellung.ÄBajS£li;Lm jzurückgeleitet und dort erneut verwendet werden.

Wie bereits erwähnt, kann das Herausnehmen der Giesslinge zusammen mit den diese umgebenden Klumpen aus Formmaterial auf andere Weise als mit Hilfe des dargestellten Greifers mit feststehenden Zinken 6 und schwenkbaren Zinken 6* erfolgen, und zwar kann zu diesem Zweck beispielsweise ein Rohr zum Herausschneiden und Herausnehmen der Klumpen mit den Giesslingen benutzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Giesslinge urd die diese umgebenden Klumpen in Abwärtsrichtung zu entfernen, vorausgesetzt dass die Platte 4 mit einer zu diesem Zweck geeigneten Öffnung versehen ist. Der Förderer 11 für die Giesslinge und den hitzebeschädigten Sand kann dann unter dem gezeigten Förderer 19 angeordnet sein. Ferner können die Klumpen mit den Giesslingen durch eine der Seitenflächen oder eventuell durch die freiliegende Stirnfläche des Formstranges entnommen oder herausgeschoben werden. Ebenso wäre es möglich, unter der Reihe oder dem Strang von Giessformen ein die Klumpen herausschneidendes Werkzeug anzubringen und dieses Werkzeug, die Klumpen in wärtsrichtung entfernen zu lassen.

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Claims (3)

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   Patentansprüche

   1* Verfahren bei der Zw@istuf@n«Trennung von.Giesslingen und Giessformen aus Sand oder ähnlichem Material₉ bsi welchem die Giessformen mit den in diesen befindlichen Gi©sslingen zu einer Ausschlagstation vorgeschoben werden* dadurch gekennzeichnet ₉ dass der Giessling zu einem frühen Zeitpunkt seiner Abkühlung zusammen mit einem diesen von allen Seiten uroggbsnden Klumpen (Ö) aus hitzebeschädigtem Formsand aus den übrigen Teilen (9) der Giessformen herausgenommen und nach weiterem Abkühlen von dem den Klumpen (8) bildenden Sandmaterial getrennt wird«,
2. 2. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I₅ die einen Förderer zum Vorschieben der Giessformen mit den in diesen befindliehen Giessling en zu einer Ausschlagstation umfasst, dadurch gekennzeiehnet» dass die Ausschlagstation eine Vorrichtung zum Herausnehmen des Giesslings sowie eines diesen von allen Seiten umgebenden Klumpens (Ö) aus hitzebeschädigtem Formsand aus den übrigen Teilen (9) der Giessformen_? eine erste Behandlungszone zum Abkühlen und Zerkleinern dieser restlichen Teile (9) der Giessformen und eine zweite Behandlungszone zum Trennen der Giesslinge von dem den Klumpen bildenden Sandxnaterial hat_o
3. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» dass die Vorrichtung zum Herausnehmen der Giesslinge und der diese umgebenden Klumpen (Ö) aus Formsand die Form eines Greifers (5, 6) mit einer Anzahl nach unten gerichteter, längs der waagerechten Kontur des Klumpens angebrachter Zinken (6, 6^f) zum Hineinpressen in die Giessformen und anschliessendem Hochheben des Klumpens (8) sowie zum seitlichen Verschieben desselben zwecks Ablegens auf einer zu einer Abreinigungsvorrichtung (12) für die Giesslinge führenden Kühl-Fördervorrichtung (11) hat, die mit einer zur genannten ersten Behändlungszone gehörenden Kühl-Fördervorrichtung für die restlichen Teile (9) der Giessformen parallel verläuft.

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