Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten von
Formsand mit einem Formkasten, welcher auf einer mit
einem Modell versehenen Modellplatte aufgesetzt ist, die
mit Luftdurchtrittsausnehmungen versehen ist, wobei der
Formsand nach losem Einfüllen in den Formkasten kurz
zeitig mit Druckluft beaufschlagt und anschließend
mittels einer Presse verpreßt wird.The invention relates to a method for compressing
Molding sand with a molding box, which with a
a model plate is attached, which
is provided with air passage recesses, the
Shaped sand shortly after pouring loose into the molding box
pressurized with compressed air and then
is pressed by means of a press.
Bei einem bekannten Verfahren zum Verdichten von Form
sand erfolgt nach dem losen Einfüllen des Formsandes in
den Formkasten eine kurzzeitige, impulsartige Beauf
schlagung mit Druckluft. Durch den auf diese Weise her
vorgerufenen Luftstrom wird auf jedes einzelne Sandkorn
eine nach unten gerichtete Druckbelastung aufgebracht,
welche zu einer Bewegung der jeweiligen Sandkörner
führt. Auf diese Weise wird die Packungsdichte des
Sandes in Strömungsrichtung dadurch erhöht, daß sich die
Sandkörner gegeneinander anlegen. Da durch eine
steigende Packungsdichte die Gasdurchlässigkeit des
Sandes verringert wird, ist die durch die impulsartige
Beaufschlagung mit Druckluft hervorgerufene Verdichtung
des Sandes auf bestimmte Bereiche des Sandes und auf
eine bestimmte Sanddickenschicht begrenzt. Diese Begren
zung hängt von der Art und Körnung des Sandes sowie von
der Gestaltung des Modells ab. Da bei dem bekannten Ver
fahren die durch die impulsartige Druckbeaufschlagung
hervorgerufene Verdichtung des Sandes allein nicht aus
reichend ist, erfolgt anschließend ein Verpressen des
Sandes mittels einer Presse. Dabei kann es sich insbe
sondere bei kompliziert gestalteten Modellen als nach
teilig erweisen, daß die anfängliche Verdichtung des
Sandes bzw. Erhöhung der Packungsdichte nicht gleich
maßig erfolgt, sondern von den Strömungsverhältnissen
der Druckluft beim Durchströmen des Sandes abhängt. Die
Strömungsverhältnisse werden insbesondere von der Form
des Modelles sowie von der Anordnung und Lage der Luft
durchtrittsausnehmungen in der Modellplatte beeinflußt.
Weiterhin spielen Inhomogenitäten des Sandes eine ent
scheidende Rolle, durch welche das Strömungsverhalten
ebenfalls beeinflußt wird.In a known method for compacting mold
sand takes place after the molding sand has been poured in
the molding box a brief, impulsive Beauf
hitting with compressed air. By this way
Airflow is called on every single grain of sand
applied a downward pressure load,
which leads to a movement of the respective grains of sand
leads. In this way the packing density of the
Sand in the direction of flow increases that the
Place grains of sand against each other. Because by one
increasing packing density the gas permeability of the
Sand is reduced, which is due to the impulsive
Compression caused by compressed air
of the sand on certain areas of the sand and on
limits a certain layer of sand thickness. These limits
tongue depends on the type and grain of the sand as well as on
the design of the model. Since in the known Ver
drive through the impulsive pressurization
caused compression of the sand alone
is sufficient, then the
Sandes using a press. It can be particularly
especially with complicated designed models as after
prove in part that the initial compression of the
Sandes or increase in packing density is not the same
done moderately, but by the flow conditions
depends on the compressed air as it flows through the sand. The
Flow conditions are particularly affected by the shape
of the model and of the arrangement and location of the air
penetration recesses in the model plate influenced.
Furthermore, inhomogeneities in the sand play a role
outgoing role by which the flow behavior
is also affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Verdichten von Formsand der eingangs genannten Art
zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und betriebs
sicherer Wirkungsweise eine wirksame Verdichtung des
Formsandes ermöglicht und insbesondere zu keiner über
mäßigen Geräuschentwicklung führt.The invention has for its object a method
for compacting molding sand of the type mentioned at the beginning
to create which with simple construction and operation
safe operation an effective compression of the
Form sand allows and in particular to none
moderate noise.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
während des Preßvorganges Luft durch den Sand geleitet
wird.According to the invention the object is achieved in that
air passed through the sand during the pressing process
becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine
Reihe erheblicher Vorteile aus. Da die anfängliche,
impulsartige Druckluftbeaufschlagung nur zu einer Teil
verdichtung und zu einer teilweisen Erhöhung der
Packungsdichte des Sandes führt, erweist es sich ins
besondere an formkritischen Stellen der Sandform als
notwendig, dort zusätzlich eine ausreichende Verdichtung
des Sandes vorzunehmen. Dies erfolgte früher durch
Rütteln des Sandes, was jedoch hinsichtlich der gefor
derten Umweltverträglichkeit wegen der großen Lärment
wicklung kaum noch praktikabel ist. Bei einer nachfol
genden Verpressung des impulsartig vorverdichteten
Sandes ist es kaum möglich, formkritische Stellen,
beispielsweise Schrägen eines Modells, welche eine gegen
Null gehende Formschräge aufweisen, im Bereich von daran
anschließenden Kanten ausreichend zu verdichten. Die Ur
sache dafür liegt darin, daß sich unter dem Preßstempel
eine durch die Vorverdichtung und durch die vorgegebene
Geometrie bestimmte Form der Druckverteilung einstellt.
Demgegenüber ist es mittels des vorliegenden Verfahrens
möglich, durch alle Bereiche des Formsandes Luft durch
zuleiten, um auf diese Weise einen Druck auf die je
weiligen Sandkörner auszuüben und sie zu einer Bewegung
zu veranlassen. Auf diese Weise ist es möglich, auch an
sehr formkritischen Bereichen eine erhebliche Steigerung
der Packungsdichte hervorzurufen. Dieser Effekt wird
durch die gleichzeitige mechanische Verpressung beglei
tet, so daß die bisherigen Nachteile des mechanischen
Verpressens, nämlich insbesondere eine ungenügende
Druckverteilung unter dem Pressenstempel ausgeglichen
werden. Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil liegt
darin, daß durch das Spülen mit Luft die Feinstanteile
des Formsandes in Richtung auf die Modellplatte und die
auf dieser befestigten Modelle transportiert werden,
wodurch sich an der Oberfläche der Modelle bzw. der
Modellplatte eine sehr feinkörnige, eine hohe Packungs
dichte aufweisende Sandschicht bildet, die zu einer
besonders hohen Oberflächengüte des Gutstückes führt.
Ein weiterer Vorteil dieser Bewegung der Feinstanteile
des Sandes liegt darin, daß während der Luftspülung in
den darüberliegenden Sandbereichen zum einen die Luft
durchlässigkeit erhöht wird und zum anderen die jeweils
größeren Sandkörner in eine noch dichtere gegenseitige
Anlage verpreßt werden können.
The method according to the invention is characterized by a
A number of significant advantages. Since the initial
only impulses of compressed air are applied in part
compression and a partial increase in
Packing density of the sand, it turns out to be
especially in critical locations of the sand mold as
necessary, there must also be sufficient compaction
of the sand. This was done earlier
Shaking the sand, which however with regard to the gefor
environmental impact due to the great noise
winding is hardly practical anymore. With a successor
pressing of the pre-compressed impulse-like
Sandes it is hardly possible to form critical places,
for example, slants of a model, which one against
Have zero draft, in the area of it
subsequent edges to compress sufficiently. The Ur
The thing is that there is under the ram
one by the pre-compression and by the given one
Geometry sets certain form of pressure distribution.
In contrast, it is by means of the present method
possible to air through all areas of the molding sand
forward in this way a pressure on the ever
to exercise grains of sand and move them
to cause. This way it is also possible to
very form-critical areas a significant increase
the packing density. This effect will
accompanying by the simultaneous mechanical pressing
tet, so that the previous disadvantages of the mechanical
Pressing, namely in particular an insufficient one
Pressure distribution balanced under the press ram
will. Another advantage of the invention lies
in the fact that by flushing with air the fines
of the molding sand in the direction of the model plate and the
to be transported on this fortified models
whereby on the surface of the models or the
Model plate a very fine-grained, a high pack
dense layer of sand that forms a
leads particularly high surface quality of the good piece.
Another advantage of this movement of the fines
of the sand is that during the air flush in
the air above the sand areas above
permeability is increased and on the other hand each
larger grains of sand into an even denser mutual
System can be pressed.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben,
daß durch die Spülung mit Luft der gesamte Sand fluidi
siert wird, d. h. der Sand zeigt ein wesentlich günsti
geres Fließverhalten, welches wiederum den Verpressungs
effekt in vorteilhafter Weise verbessert.Another advantage of the invention is given by
that by flushing with air the entire sand fluidi
is d. H. the sand is much cheaper
lower flow behavior, which in turn reduces the compression
effect improved in an advantageous manner.
Eine günstige Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann dadurch gegeben sein, daß die Luftdurch
leitung entweder in Form einer Luftspülung oder niedri
gem Luftdruck oder unter hohem Luftdruck erfolgt. Die
Auswahl eines geeigneten Luftdruckes für die Luftdurch
leitung erfolgt in Abhängigkeit von der Art des Sandes
und der Art des abzuformenden Modells. Weiterhin ist es
erfindungsgemäß möglich, den Luftdruck an die Art der
Verpressung des Sandes, d. h. an die Preßdrücke sowie an
die Vorschubgeschwindigkeiten der Stempel der Presse an
zupassen.A favorable further development of the invention
Process can be given that the air through
pipe either in the form of an air purge or low
according to air pressure or under high air pressure. The
Selection of a suitable air pressure for the air flow
Conduction depends on the type of sand
and the type of model to be cast. Furthermore it is
possible according to the invention, the air pressure to the type of
Pressing the sand, d. H. to the pressures as well
the feed speeds of the stamp of the press
to fit.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch
gegeben sein, daß die Luftdurchleitung entweder während
des gesamten Preßvorgangs erfolgt oder nur während eines
Teils des Preßvorgangs. In Abhängigkeit von der Form des
Modells und der Art des Sandes kann es ausreichend sein,
die Fluidisierungseffekte und die Bewegung der einzelnen
Sandkörner nur während des Beginns der mechanischen Ver
pressung auszunutzen. Es kann sich jedoch auch als wirk
sam erweisen, die Durchleitung von Luft während des ge
samten Preßvorganges vorzunehmen.A further advantageous embodiment can thereby
be given that the passage of air either during
of the entire pressing process takes place or only during one
Part of the pressing process. Depending on the shape of the
Model and type of sand it may be sufficient
the fluidization effects and movement of individuals
Grains of sand only during the beginning of mechanical ver
to use pressure. However, it can also be effective
sam prove the passage of air during the ge
to carry out the entire pressing process.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs
gemäßen Verfahrens erfolgt dadurch, daß zur anfängli
chen, kurzzeitigen Druckbeaufschlagung auf den gefüllten
Formkasten eine druckdichte Haube aufgesetzt wird. Durch
eine derartige Haube ist es möglich, die kurzzeitige,
impulsartige Druckbeaufschlagung auf den Formsand über
den gesamten Formkasten gleichmäßig zu verteilen und
somit möglichst gleichmäßige Strömungsverhältnisse her
vorzurufen.Another advantageous embodiment of the invention
according to the method is carried out in that at the beginning
short-term pressurization on the filled
Molding box a pressure-tight hood is placed. By
such a hood it is possible to
impulsive pressure on the molding sand
to distribute the entire molding box evenly and
thus flow conditions as uniform as possible
to call.
Erfindungsgemäß kann die Verpressung des Sandes sowohl
mittels einer Vielstempelpresse als auch mittels einer
ebenen Preßplatte erfolgen. Die Auswahl eines geeigne
ten Preßwerkzeuges hängt entscheidend von der Form des
Modells sowie von dem gewünschten Verpressungsgrad ab.
Mittels einer Vielstempelpresse ist es auf besonders
einfache Weise möglich, bestimmte Bereiche des Form
sandes gezielt stärker zu verdichten, beispielsweise
Bereiche, die an Modellbereichen mit einem gegen Null
gehenden Winkel der Modellschräge angrenzen.According to the invention, the sand can be compressed
by means of a multi-punch press as well as by means of a
flat press plate. Choosing a suitable
ten pressing tool depends crucially on the shape of the
Model and the desired degree of compression.
Using a multi-stamp press, it is special
easy way possible to shape certain areas of the
specifically to densify sandes, for example
Areas attached to model areas with a zero
Boundary angle of the model bevel.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß die
Luftdurchleitung durch an formkritischen Stellen des
Modells oder der Modellplatte angeordnete Luftdurch
trittsöffnungen erfolgt. Auf diese Weise ist es mög
lich, die durch die Druckbeaufschlagung hervorgerufe
nen Strömungsverhältnisse durch den Formsand gezielt zu
beeinflussen. Es ist beispielsweise möglich, einen Groß
teil der durchgeleiteten Luft an einem bestimmten, kri
tischen Modellbereich aus dem Modellkasten abzuführen,
so daß in diesem Bereich eine besonders hohe Anlagerung
an Feinstanteilen des Sandes und eine besonders dichte
Packung der Sandkörner erfolgt. Weiterhin ist es mög
lich, auch diese Bereiche des Formsandes zu verdichten,
welche wegen der üblichen Druckverteilung unter dem
Pressenstempel nicht mit einem ausreichenden Preßdruck
beaufschlagt werden könnten.A particularly advantageous further development of the inventor
The inventive method is given in that the
Air passage through at critical points of the
Model or the model plate arranged air flow
openings are made. This way it is possible
Lich caused by the pressurization
specific flow conditions through the molding sand
influence. For example, it is possible to use a capital
part of the air passed through at a certain kri
remove the table model area from the model box,
so that a particularly high deposition in this area
in fine fractions of the sand and a particularly dense
The grains of sand are packed. It is still possible
to compact these areas of the molding sand,
which because of the usual pressure distribution under the
Press stamp not with sufficient pressure
could be applied.
Eine weitere günstige Weiterbildung der Erfindung ist
dadurch gegeben, daß die Luftdurchtrittsöffnungen in
Form von Spaltöffnungen ausgebildet sind. Dabei kann es
sich insbesondere als günstig erweisen, wenn die Luft
durchtrittsöffnungen eine lichte Weite aufweisen, welche
geringer ist als der Durchmesser der Körner des Sandes.
Durch letztere Maßnahme wird verhindert, daß Sand aus
dem Formkasten in die Luftbahnen gespült wird. Durch die
erstgenannte Maßnahme ist es möglich, die Luftdurch
trittsöffnungen besonders einfach und kostengünstig her
zustellen und nach dem jeweiligen Formvorgang zu reini
gen, da die Reinigung einer Vielzahl einzelner Bohrungen
oder Ausnehmungen einen sehr hohen Wartungsaufwand ver
langt.Another inexpensive development of the invention is
given that the air passage openings in
Form of stomata are formed. It can
prove to be particularly beneficial when the air
passage openings have a clear width, which
is less than the diameter of the grains of sand.
The latter measure prevents sand from coming out
the molding box is flushed into the air paths. Through the
the former measure, it is possible to pass the air
openings particularly easy and inexpensive
deliver and to clean after the respective molding process
due to the cleaning of a large number of individual holes
or recesses ver a very high maintenance
reaches.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Durchlei
tung von Luft beschränkt, vielmehr ist es im Rahmen der
Erfindung auch möglich, anstelle von Luft ein reagieren
des Gas durch den Formsand durchzuleiten, um beispiels
weise chemische Reaktionen in dem Formsand, die zu einer
weiteren Verfestigung desselben führen, vorzunehmen.
Auch ist es möglich, während des Preßvorganges den Form
sand zuerst mit Luft und dann mit einem reagierenden Gas
zu durchspülen.The invention is not based on the described lead
limited by air, rather it is within the scope of the
Invention also possible to react instead of air
to pass the gas through the molding sand, for example
wise chemical reactions in the molding sand that lead to a
lead to further consolidation of the same.
It is also possible to change the shape during the pressing process
sand first with air and then with a reacting gas
to rinse.