HU203296B - Method and apparatus for thickening foudry moulding sand - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés öntödei formázóhomok tömörítésére, ahol azeljárás során a formázóhomokot legalább egy mintát tartalmazó mintázóberendezést befogadó formázószekrényből és erre fáhelyezett töltőszekrényből álló formázóberendezésbe juttatjuk, majd expandáló gázzal a tömörítés során a minta irányába haladó tömörítési frontot képezve tömörít jük.

A formázóhomok tömörítésére szolgáló berendezés mintatartó lappal és ezen elrendezett mintákkal, a mintákat körülvevő formázószekrénnyel, a formázószekrény fölött elrendezett töltőszelaénynyel, valamint a töltőszekrény fölött elrendezett tömörítőeszközzel van ellátva.

Az öntödei formázóhomok, különösen betonltkötésű homokformák formázóanyagainak szilárdságát a formázószekrénybe lazán öntött vagy pneumatikusan bevezetett formázóhomok tömörítésével biztosítják. A tömörítés legfontosabb módszerei a rázás, rázássajtolás, szívó- és robbanásos sajtolás, nagynyomású sajtolás, az utóbbi években elterjedt a nyomólevegő vagy nyúlékony gázkeverékek felhasználásával történő impulzusszerű tömörítés.

Az öntvényekkel szemben támasztott minőségi követelmények — itt említhetjük például a gépkocsigyártás területén alkalmazott öntvények egyre növekvő bonyolultsági fokát — egyre növekvő igényeket támasztanak a homokforma minőségével szemben, itt főleg szigorú méretpontosságot és felületi minőséget követelnek, amelyek csak egyenletesen tömörített homokformának alkalmazásával biztosíthatók, ahol a formázótömegen veiül a sűrűség és szilárdságeloszlás is egyenletes. Ebben a tekintetben mindegyik említett tömörítésieljárásnál nehézségekkel kell számolni, amelyek az agyagkötésű öntödei formázóhomokon nem megfelelő folyási képességre, valamint a minták részben lényeges magassági és térfogati különbségére vezethetők vissza. Ehhez még hozzájárul, hogy a mintatartólapok gazdasági szempontok miatt egyre több mintát tartalmaznak, ennek következtében az egyes minták közötti távolság csökken. Ezáltal nehéz biztosítani, hogy a formázóhomok a hézagokat kielégítő sűrűsítési nyomással kitöltse és ezeken a helyeken kielégítő szilárdságot biztosítson.

A jelenleg alkalmazott formázógépeknél nagy tömörítési nyomást értek el, de ezzel egyenletes tömörítést nem tudtak biztosítani. Gyakran előfordul, hogy a gép növekvő sűrítési nyomásával ellentétben egy homokformán belül a homokszemcsék sűrűségének és a forma szilárdságának egyenletessége csökken. Ennek oka, hogy a formázóhomokban levő nagy sűrítési nyomás esetén nagy felületű és erősen torlasztó mintáknál jelentős oldalirányú erők lépnek fel, amelyek dugaszképződést — azaz a közbenső formázó tartományokban nagy tömörségű homokhidak képződését — idéznek elő és a formázóanyagnak és tömörítési nyomásnak a résalakú tartományokba való bevezetését megakadályozzák. Ezáltal különösen a minták és a formázószekrény fala közötti peremtömörítés válik nehézkessé, mivel a homokformának ebben a körülfutó zónájában a homok és a szekrényfal közötti súrlódás következtében a hatásos sűrítési nyomás egyébként is csökkentett. így a homoktömeg a formázószekrényben nem 2 talál megfelelő támaszt, ami oldalirányú elmozdulásához vezethet. A mélyebben fekvő részek kiformázása gyakran annyira hiányos, hogy már a mintahúzás során leszakadnak vagy a későbbi öntések során engednek és az öntvény méretpontosságát rontják. További következmények olyan hiányosságok, mint a peremkopás, erózió és penetráció.

A JP-A-58 125 339. lajstromszámú szabadalmi leírás olyan megoldást javasol, amely mechanikus úton történő tömörítés során a formázóhomoknak a formázószekrény falához való súrlódását azzal csökkenti, hogy a formázószekrény belső fala és a formázóhomok között ún. légpárnát hoz létre. íly módon ezen megoldás a formázóhomok a formázószekrény fala mentén való mozgását ugyan megkönnyíti, a fentiekben vázolt egyéb problémákra — a készítendő homokforma egyenletes tömörségének, szilárdságának, stb. biztosítására nem ad megoldást.

A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy öntödei formázóhomok tömörítésére olyan eljárást és berendezést hozzunk létre, amely alkalmazása révén a homokformán belül a tömörítés egyenletessége és ezáltal az öntvények minősége jelentősen javítható.

A feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a találmány szerint a tömörítés során a formázóhomokot az expandáló gáznak egy részével fellazítjuk, amikoris az expandáló gáz ezen részét a tömörítési front elé a formázóhomokba juttatjuk, majd a formázóhomoknak az íly módon fellazított tartományait a tömörítési fronttal tömörítjük.

A találmány szerinti megoldás révén elérjük, hogy a formázóanyag parciális, előre meghatározott tartományaiban lazított tartományok képződnek, amelyek a formázóhomok tömörítése során annak mozgathatóságát javítják.

A találmány szerint az expandáló gáz fajtájától, mennyiségétől, térbeli elhelyezésétől, hatóirányától és időbeli behatásától, valamint adott esetben további vezérelhető tényezőtől függően a formázóhomokban jellemzőiben nagy eltérést mutató csökkentett sűrűségű tartományok hozhatók létre, amelyek két csoportba sorolhatók.

Az első csoportra jellemző, hogy a lazán tartott tartományokban a tömörítés során a sűrűséget és a formázóhomok részecskéinek összetapadását erősen csökkentjük. A homokot a formázószekrényben a különöen alultáplált tartományokba vagy nehezen hozzáférhető tartományokba vezetjük. Ezáltal azt is elérjük, hogy ne keletkezzél zárt tömörítési front. Megakadályozzuk továbbá a mintákban vagy a minták mellett a mélyen fekvő részeken formázóanyag tartományain áthúzódó veszélyes homokhidak kialakulását. Ezzel egyidejűleg elérjük, hogy a homokhidak képződését már az eljárás kezdetétől fogva megakadályozzuk vagy a már kialakult hidakat megsemmisítjük, amivel a mélyebben fekvő formázóanyag tartományoknak homokkal és nyomással való egyenletes ellátását biztosítjuk és ezáltal a teljes formázóanyagon belül a szilárdság eloszlását egyenletessé tesszük.

A második jellemző, hogy olyan sűríiésű expandáló gázt vezetünk a formázóhomok kiválasztott

-2HU 203296Β tartományaiba, hogy robbanásszerűen üregek képződjenek és így a homokot a sűrített levegő szállítja és az ennek során kifejtett nyomás következtében előtömöríti. A találmány szerint így a második csoport esetén a formázóhomok azon helyein, amelyekben a hagyományos tömörítést a felülről és kívülről ható tömörítőeszközök megnehezítik, kisebb mértékű „előtömörí tőket ” hozunk létre. A csökkentett sűrűségű tartományok két csoportján kívül különböző változatok lehetségesek így például a formázóhomokba bevezetett sűrített levegő nyomásától, bevezetésének módjától és behatási idejétől függően elhatárolható laza tartományokat hoz létre. Éghető vagy égéstermékkel is lehet elhatárolható laza tartományokat létesíteni.

Amennyiben az éghető anyagot koncentráltan, helyileg a formázóhomokba vezetjük és ott azonnal meggyújtjuk, akkor a formázóhomokban robbanásszerűen gömbhéj alakú üregek alakulnak ki, amelyek a csökkentet sűrűségű tartományok második csoportjába sorolhatók, ezáltal a homokot a homokban levő sűrített levegő szállítja és tömöríti.

Amennyiben viszont az éghető keveréket, például benzint, oly módon vezetjük a formázóhomokba, hogy először bizonyos módon eloszlik és csak ezután gyújtjuk meg, úgy csupán gyenge égés következik be, amelynek eredményeképpen a homokszemcsék egymástól elválnak és a formázóanyag javított folyásképességű állapotba megy át.

Az éghető gáz vagy égéstermék keverék fajtájától, mennyiségétől, annak bevezetésének és hatáskifejtésének helyétől — különösen hatáskifejtésének időbeli lefolyásától — függően előre meghatározott, laza állapotú tartományok alakíthatók ki és ezáltal megfelelően folyásképes formázóhomok hozható létre.

A fenti intézkedéseken kívül az expandáló gázt a formázóhomokon belül a formázóhomok mozgását lehetővé tévő irányba vezethetjük.

A találmány szerint különösen előnyös, ha a formázóhomokon belül az expandáló gáz beáramlási irányát úgy határozzuk meg, hogy a mintaelrendezés vagy mintakivitelezés bonyolultsági fokának megfelelő homokmozgatást biztosítsa.

A találmány egy további lényeges jellemzője szerint a laza tartományokat csak rövid ideig tartjuk fenn a tömörítési eljárás folyamán, mindenképpen annak befejeztéig megszüntetjük, mivel ellenkező esetben a formázótömegben ismét tömörítési folyamat során gáz felhasználásával a tömörülő formázóhomokban meghatározott, csökkentett sűrűségű tartományokat tömörítőeszköz segítségével létesítünk — különböző típusú ismert tömörítőeszközök használata esetén megvalósítható.

Amennyiben a tömörítőeszköz préslevegős impulzusüzemű berendezés, ebben az esetben előnyös, ha a formázóhomokban laza tartományokat létrehozó expandáló gáz sűrített levegő, amelyet—ha ez lehetséges — a tömörítőeszköz sűrített levegőjétől levezetjük. így, ha a tömörítőeszköz gáz vagy gázzal működtetett, akkor a formázóhomokba bevezetendő és a laza tartományokat létrehozó gáz előnyösen azonos fajtájú gáz. Amennyiben a tömörítőeszköz robbanást hasznosító, impulzusüzemű berendezés, abban az esetben a formázóhomokban lévő laza tar4 tományok képződésére szintén robbanást hasznosító, impulzusüzemű berendezést alkalmazhatunk.

A laza tartományokat létrehozó impulzusüzemű berendezések a formázóhomokot tömörítő impulzusüzemű berendezésekkel működési kapcsolatban lehetnek. Ez biztosítja azt az előnyt, hogy hatáskifejtésük időpontjai egymással pontosan összehangolhatok, mivel — ahogy a fentiekben említettük — a laza tartományok csupán a tömörítési eljárás alatt alakulnak ki és a tömörítés befejezésével már nem léteznek.

Amennyiben tömörítőeszközként sajtolóés/vagy rázóberendezést alkalmazunk, abban az esetben előnyös, ha expandáló gázként sűrített levegőt használunk, mivel a sűrített levegő általában a sajtoló- és/vagy rázóberendezés meghajtására is szolgál és mivel a sajtolás és rázás néhány másodpercig tart, a sűrített levegő felhasználásával a tömörítés során a formázóhomokban kialakult laza tartományok a tömörítés megfelelően hosszabb időtartamáig fenntarthatok.

A feladat megoldására továbbá olyan berendezést hoztunk létre, amelynél a töltőszekrény és/vagy formázószekrény az expandáló gázt a formázóhomokba bevezető nyílásokkal van kialakítva.

Előnyös, ha a töltőszekrényben a formázóhomokot befogadó belső keret van elrendezve, amelynek külső felülete a töltőszekrény belső felületétől meghatározott távolságban van elrendezve, ahol a belső keret és a töltőszekrény közötti térben gázcsatorna van kialakítva, továbbá a belső keret fala legalább egy, a gáznyomást a belső keretben levő formázóhomokba közvetítő nyílás van kiképezve.

Célszerű, ha a belső keret fala szitaszerűen nyílásokkal van kialakítva.

A találmány szerinti berendezésnek egy további kiviteli alakja oly módon van kialakítva, hogy a belső keret alsó része lényegében körülfutó nyílással, valamint az expandáló gázt a formázóhomokba felfelé vezető terelőelemmel van ellátva.

Célszerű, ha a töltőszekrényhez és/vagy a formázószekrényhez kívülről nyomásálló, gázt vezető kamra van csatlakoztatva, amely a töltőszekrény és/vagy formázószekrény falán át vezető és a formázóhomokba torkolló csatornákat képező nyílásokkal van ellátva.

Előnyös továbbá, ha a töltőszekrénybe és adott esetben a formázószekrénybe felülről legalább egy, gázt vezető vezeték torkollik, amely(ek) alsó tartományában legalább egy nyílással van(nak) ellátva.

A találmányt példák, valamint további előnyös kiviteli alakok kapcsán, rajz segítségével az alábbiakban részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az

1. ábra egy formázóberendezés függőleges metszetét, a

2. ábra a formázóberendezés egy másik kiviteli alakjának függőleges metszetét, a

3. ábra a formázóberendezés egy további kiviteli alakjának függőleges metszetét, a

4. ábra nyomókamrával ellátott formázószekrény részletét, az

5. ábra formázóhomokban levő préslégélosztó oldalmetszetét, a

6. ábra a formázóberendezés további változatá3

-3HU 203296Β nak függőleges metszetét, a

7. ábra robbanótérrel kialakított töltőszekrény vízszintes metszetét, a

8. ábra a formázóberendezés egy további változatának függőleges metszetét, a

9. ábra formázószekrény vízszintes metszete préslégvezetékkel, míg a

10. ábra a formázóberendezés egy további változatát vízszintes metszetben ismerteti.

Az 1. ábrán példaként ismertetett préslevegős, impulzusüzemű formázóberendezés egy vagy több 2 mintát tartó 1 lappal, a 2 mintákat körülvevő 3 formázószekrénnyel, valamint a 3 formázószekrényre ráhelyezett 4 töltőszekrénnyel van ellátva, amely 4 töltőszekrény a találmány szerint 16 formázóhomokot befogadó körülfutó 5 belső kerettel van ellátva. Az 5 belső keret külső felülete a 4 töltőszekrény belső felületétől—50 gázcsatomát képezve—meghatározott távolságra van elrendezve.

Az 5 belső keret hosszanti, résalakú 6 nyílásokkal van ellátva. Az 5 belső keret és más kiviteli alak esetén furatokkal is lehet perforálva. A formázóteret 7 zárólap zárja le, amelyben impulzuskeltő közeg számára nagyfelületű áteresztő 8 nyílás van kiképezve, amelyet nyugalmi állapotban nagyfelületű 9 szelep — a bemutatott kiviteli példa esetén a 9 szelep egyszerű tányérszelep — pneumatikusan vagy hidraulikusan működő 10 szorítóeszköz segítségével légmentesen lezárja. Az 1. ábrán ismertetett formázógép további sűrített levegőt tartalmazó 11 kamrával van ellátva, amelyet a 7 zárólapra helyezett 12 ház képez. A12 házba 14 tömörítőeszközt képező sűrített levegőt szállító 13 vezeték torkollik, ahol a sűrített levegőt az öntöde sűrített levegőrendszere van külön kompresszorállomás biztosítja.

All kamrában uralkodó nyomás a tömörítési eljárás indítása előtt például 3-5 bar. A10 szorítóeszköz működtetésével a 9 szelepet felrántjuk. A nyomólevegő néhány milliszekundum alatt a 8 nyíláson keresztül a forma 15 hátrészére csapódik. A lazán öntött 16 formázóhomokot először a forma 15 hátrészének tartományában nyomjuk össze és ott 17 tömörítési frontot képezve már lényeges mértékben tömörítjük. A17 tömörítési front folyamatosan továbbható 18 tömörítési nyomás hatására addig növekszik, amíg a 2 mintát és az 1 lapot el nem éri. Az 1 lapon és a 2 mintán való felütközés pillanatában aló formázóhomok visszatorlódásának következtében a végső tömörítés következik be.

A fentiekben vázolt tömörítési folyamat alapján az impulzusüzemű formázógépekkel történő formázóhomok tömörítés lényeges hátránya ismerhető fel, amely szerint a már nagymértékben előtömörített 17 tömörítési frontot a 2 mintán való felütközéskor ismét fel kell törni, hogy kis keresztmetszetű, nehezen feltölthető kritikus 19 tartományokat egyáltalán homokkal és annak tömörítéséhez megfelelő nyomással tudjuk ellátni. A feltöltés értékes tömörítési energiát emészt fel és azonkívül a 19 tartományokat lezáró 20 hookhidak keletkezését idézi elő, amelyek a 19 tartományok iformázását megnehezítik.

így előfordul, hogy a tömörített homokformán közvetlenül a 2 minta feletti részében mért nyomásszilárdság értéke például 30 N/cm², míg az alul4 táplált 19 tartományokban mért nyomásszilárdság értéke csupán 5 N/cm². A tömörség és szilárdság ilyen nagymértékű eltérései a készítendő öntvény minőségét erősen rontják.

A tömörítési folyamat alatt préslevegő vagy más expandáló gázt irányítottan vezetünk a tömörítendő 16 formázóhomok meghatározott tartományaiba és a formázótömeg belsejének azon helyein alakítunk ki lazított 24 tartományokat, ahol azok a tömörítés során aló formázóhomok mozgathatóságát lényegesen javítják. Ezen lazán tartott 24 tartományokban megakadályozzuk aló formázóhomok részecskéinek összetapadását. A homokot légpárnán való mozgatáshoz hasonló módon a különösen alultáplált 19 tartományokba vezetjük. Ezáltal elérjük, hogy zárt 17 tömörítési front ne képződjön és a veszélyes 20 homokhidak kialakulását megakadályozzuk.

Az 1. ábra szerinti példa esetében a sűrített levegő a 9 szelep nyitása után azonnal a 4 töltőszekrény belső felülete és 5 belső keret közötti 50 gázcsatornába (21 nyíllal jelölve) és a 6 nyílásokon keresztül a 16 formázóhomokba jut. A 16 formázóhomokot az 5 belső kerethez való súrlódást szinte teljes mértékben kiküszöböljük. A homok a laza 24 tartomány mentén — ahogy a 22 nyilakkal jelöltük — felerősítve a kritikus 19 tartományokba ömlik, ahol a szilárdság ezáltal lényegesen javul.

A tömörítés következtében a forma 15 hátrésze az 5 belső keretben lefelé haladva 23 helyzetbe jut. A 16 formázóhomok íly módon a tömörítés során a befúvónyílások hatókörzetéből elkerül és a tartósan ható 18 tömörítési nyomás hatására tömörré válik.

A 16 formázóhomokban még esetleg megmaradt laza 24 tartományokat megszüntetjük. A lezításhoz alkalmazott eszközöket, pl. sűrített levegőt, a tömörítési eljárás kezdetén vagy annak során a 16 formázóhomokba bevezetjük, majd a tömörítés befejezése elölt szabaddá tesszük vagy más módon hatástalanítjuk.

Ahhoz, hogy a berendezésekkel megfelelő hatékonyságot tudjunk elérni, szükséges, hogy a csökkentett sűrűségű (laza) 24 tartományok nagyságát és kiterjedését az öntvény termelés adottságaival pontosan összehangoljuk. A 16 formázóhomokban körülfutó laza 24 tartományok kiterjedése többek között a nyomógáz viszkozitása, a nyomás és a 6 nyílások résszélessége határozza meg. A résszélességet a mintaelrendezés bonyolultsági fokától és a 3 formázószekrény magasságától függően határozhatjuk meg vagy változtathatjuk.

A résszélességet például a robbanáserőt felhasználó, impulzusüzemű formázógépek forró égésgázának áteresztéséhez sokkal szűkebbre lehet kialakítani, mint a préslevegős impulzusüzemű formázógép hideg levegőjének áteresztéséhez.

A résszélesség túlméretezése ahhoz vezethet, hogy a gáz nagyobb távolságra hatol a formázótömegbe és szétroncsolja a teljes formát.

A csökkentett sűrűségű 24 tartományok kiterjedésének behatárolása érdekében — különösen kisebb méretű homokformák esetén — a behatoló gázáram termelőeszközökkel terelhető. Kisebb méretű homokformák esetén célszerű, ha a lazító közeget nem a 16 formázóhomok közepére, hanem a 4 töltő-4HU 203296Β szekrény 5 belső kerete mentén szűkén behatárolt térben préslevegő fátyolként vezetjük.

Ilyen jellegű, áramlást terelő elrendezést a 2. ábrán ismertetünk.

Ennél a kiviteli példánál a 4 töltőszekrény szintén 25 belső kerettel van ellátva, ahol 25 belső keret körülfutó tömör részből áll és alsó részében körülfutó 26 nyílás van kiképezve. A kettősfalú 4 töltőszekrény külső fala és 25 belső kerete között beáramló gázt a 4 töltőszekrénnyel és 25 belső kerettel mereven öszekapcsolt szintén körülfutó lécszerű 27 terelőelem viszonylag keskeny zónában — ahogy 28 nyilakkal jelöltük — a 25 belső kerethez szorosan felfelé vezeti.

Ezen elrendezés hatásos tartománya a 25 belső keret és a 27 terelőelem közötti hézag szélességének változtatásával pontosan beállítható. Ennél az elrendezésnél szintén biztosítani kell, hogy a forma 15 hátrészének 23 helyzete a tömörítés után a 27 terelőelem felső pereméhez közel vagy alatta helyezkedjen el.

Elvégzett kísérletek kimutatták, hogy hideg nyomógázok, mint például nyomólevegő, adott esetben nem jutnak eléggé gyorsan a 25 belső keret felső pereme fölött a 4 töltőszekrény külső fala és 5,25 belső kerete közötti 50 gázcsatornába és így a fellazítási hatáskifejtés csak későn indul, amikor a 16 formázóhomokban a hátrányos előtömörítés már folyamatban van. Ennek következménye, hogy a kritikus 19 tartományok kiformázásának minősége romlik. Ezt a hátrányt bizonyos mértékben az 5 vagy 25 belső keret felső pereme és a 7 zárólap közötti távolság növelésével vagy a 25 belső keret ferde elrendezésével küszöbölhetjük ki, mivel ezáltal az áteresztő 8 nyíláson keresztül beáramló gáznak a 25 belső keret mögé történő áramlását — a rajzon 21 nyíllal jelölve —megkönnyítjük.

A találmány szerinti eljárás lehetőséget biztosít arra, hogy a fellazítási folyamatot viszonylag pontosan időben vezéreljük, az erre vonatkozó, a találmány szerint kialakított berendezést a 3. ábrán mutatjuk be.

A 3. ábra szerinti berendezés a 18 tömörítési nyomás és 29 lazítási nyomás kifejtéséhez különkülön préslég-bevezetéssel van kialakítva.

A16 formázóhomok belső tartományainak fellazításához alkalmazott nyomógázt 30 gyorsszelepen keresztül körvezetékként kiképzett 31 kamrába vezetjük, amely a 16 formázóhomokba vezető fúvókákkal van ellátva. Ezen elrendezés renkívül jól illeszkedik változó üzemfeltételekhez. A 29 lazítási nyomás így például már az impulzusos tömörítés előtt kifejtheti hatását. A lazításhoz alkalmazott sűrített levegő pl. a nyomókazánból vehető le úgy, hogy a két levegőnyomás azonos. A tömörítés során a 18 tömörítési nyomás a 31 kamrában levő 29 lazítási nyomás szintjéig emelkedik, így a tömörítés során a nyomáskülönbség állandóan csökken, míg végül nullára áll be. Ezáltal a tömörítési folyamat végén a lazítóhatást megszüntetjük, ami bizonyos alkalmazások esetén előnyösnek tekinthető.

A 3. ábrán bemutatott préslevegős impulzusszerű tömörítést körülfutó kettős fúvókasorral és járulékos fúvóeszközökkel valósíthatjuk meg, ami nagyméretű homokformák esetén előnyös. A járulékos fúvóeszközök alkalmazása különösen akkor előnyös, ha több és nagy magasságú 2 mintákkal — ahogy a 3. ábrán szerepel — dolgozunk.

Az 1 lap középső tartományában elrendezett 2 minták közötti ún. mély táskák kiformázása kiegészítőén ható fúvóeszközként működő 32 vezeték alkalmazásával javítható. Az erre javasolt kialakítás esetén a 32 vezetékhez 33 terelő van társítva, amely felfelé irányított henger alakú hatótartományt (34 nyilakkal jelölve) biztosít. Ezen kiviteli példán kívül más geometriai és erősségű hatótartományok is kialakíthatók. A mindenkori optimális kialakítás az üzemi körülményekhez alkalmazkodóan van kiválasztva. -A 32 vezeték a 31 kamrával lehet összekötve — mint a 3. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében — vagy külön vezérléssel ellátott, külön préslégtáprendszerrel lehet ellátva.

A különféle lazítóberendezések behatási időtartamait több, gyorsan működő szelep alkalmazásával vezérelhetjük. A 3. ábrán látható, hogy a 16 formázóhomok mozgásának a 22 nyíllal jelölt főirányai a tömörítés során a különféle lazítóberendezések fajtájától és elhelyezésétől függően befolyásolhatók, ezáltal a tömörítés egyenletessége lényegesen javítható.

Az 1-3. ábrák alapján a fentiekben ismertetett tömörítési és lazítási elrendezések a 4 töltőszekrény tartományában helyezkednek el és vele össze vannak kötve. Ezen felépítési mód egy sor alkalmazási példa esetén kielégítőnek bizonyult, mivel felismertük, hogy a tömörítési nehézségek már a tömörítési folyamat kezdetén jelentkeznek és így a tömörítést a 4 töltőszekrény tartományában már elkezdjük. Egyes esetekben, különösen magas homokformák készítése esetén célszerű, ha a lazítóeszközök hatáskörzetét a 3 formázószekrény felső részébe benyúlóan növeljük.

A 4. ábrán látható, hogy a préslevegőt szállító 31 kamra ferdén felfelé irányított csatornaként kialakított 35a nyílásokba torkollik, az 5. ábra hengeralakú préslégelosztót ismertet, ahol a hengerfal számos áteresztő 36,36a nyílással van ellátva, ezen hengerbe torkollik a 32 vezeték.

A fentiekben ismertetett lazítóberendezést préslevegős impulzusszerű formázógépekhez társítva ismertettük. A találmány értelmében az ilyen jellegű berendezések más gépekhez, mint például rázóvagy sajtolóberendezésekhez, formázógépekhez is alkalmazhatók. Bebizonyosodott, hogy sajtolással tömörített homokformák belsejébe vezetett présléglökések a fonnák tulajdonságait egyenletessé teszik. Ilyen jellegű sajtoló formázógépet a 6. ábra ismertet, amely formázógép 37 nyomólappal van ellátva, amelyet 38 dugattyúrúd működtetésével a 4 töltőszekrényben és a 3 formázószekrényben levő 16 formázóhomokra a megadott 39 nyíllal jelölt irányba nyomjuk, ezáltal a tömörítés mechanikus úton történik.

A 31 kamra éghető gázt szállít, amelyet 40 nyíláson keresztül a 16 formázóhomokba juttatunk és ott a 16 formázóhomokon belül meggyújtjuk, megfelelővisszacsapószelepeket is alkalmazhatunk.

A 7. ábrán olyan példát ismertetünk, amelynél a 4 töltőszekrény kerülete mentén elosztva hengeres 41, 41a, 41b kamrák vannak kiképezve, amelyekbe

-5HU 203296Β expandálóképes keveréket vezetünk. Ezen keveréket vagy a hengeres 41,41a, 41b kamrákban gyújtjuk meg vagy a 35a nyílásokon keresztül aló formázóhomokba vezetjük és majd ott a 4 töltőszekrény belső falán elrendezett 42, 42a gyújtógyertyák segítségével gyújtjuk meg. Az éghető gáz fajtájától, annak bevezetési módjától, koncentrációjától, valamint a gyújtás időpontjától függően a közel levő 16 formázóhomok sűrűségi állapota határozható meg. így például kisajtolt 43, 43a üregek (7. ábra) keletkezhetnek A prés- és/vagy rázóberendezéssel történő tömörítésnek sok esetben az az előnye, hogy —mivel a tömörítési folyamat néhány másodpercig tart — a csökkentett sűrűségi állapotot a tömörítés során ennek megfelelően néhány másodpercig fenntarthatjuk és ezáltal megfelelően egyszerű módon vezérelhetjük

A 8. ábrán olyan megoldást mutatunk be, amelynél a 4 töltőszekrény legalább alsó részében kettősfalú, azaz a 8. ábra szerint külső 4’ fallal és 4” belső kerettel van ellátva. A 4” belső keret alsó része csatomaszerűen 35b nyílásokkal van ellátva, amelyek lefelé vannak irányítva és megfelelő lefelé irányított gáz-nyomás-impulzusokat szolgáltatnak. A 8. ábra szerinti kiviteli alak szerint a kettősfalú 4 töltőszekrény alsó része körülfutó 50a nyomókarmrával van ellátva és ékszerűen a 3 formázószekrénybe nyúlik be úgy, hogy a homokforma elkészülése és a 4 töltőszekrény eltávolítása után a 3 formázószekrény felső tartományában ékalakú rés marad. Ezen ékalakú rés az öntőforma tekintetében nem jelent hátrányt, viszont olyan előnyt biztosít, hogy az öntés alatt vagy után a keletkező gázok aló formázóhomokból könnyebben eltávozhatnak. A töltőszekrény 4” belső keretének függőleges tartományában szintén áteresztő 35a nyílások vannak, amelyek a 37 nyomólappal történő sajtolást elősegítik, mivel ezen 35a nyílások környezetében a 16 formázóhomok részecskéi az expandáló gáz miatt kisebb sűrűségüek és ennek következtében mozgóképességük növekszik.

A 8. ábrán továbbá látható, hogy a 3 formázószekrény falában lefelé irányított csatornát képező 44,44a nyílások vannak, amelyek a 2 minták és a 3 formázószekrény belső fala között vezetett, lefelé irányított gáznyomásimpulzusokat szolgáltatnak.

Ezen gázimpulzusok úgy méretezhetők, hogy a 16 formázóhomok csúszóképességét lényegesen növelik. A gázimpulzusok továbbá úgy is méretezhetők, hogy azok a 16 formázóhomokot szállítsák és egyúttal eltömörítést biztosítsanak. A felülről és kívülről a 16 formázóhomokra ható tömörítőeszköz, például a 37 nyomólap alkalmazásán felül a 2 minták közvetlen környezetében, a nehezen hozzáférhető helyeken, így a 16 formázóhomok járulékos szállítását és egyúttal előtömörítését biztosítjuk. Megjegyezzük, hogy a 2 minta környezetében végzett előtömörítés befejeződik, mielőtt a teljes, a 14 tömörítőeszköz által kifejtett tömörítési végnyomást elérjük. A 44 nyílásokat 45,45a kamrákon keresztül nyomás alatt álló gázzal tápláljuk, ahol a 45, 45a kamrákat üreges 46,46a nyomófejek a formaelőállítás során 47, 47a nyilakkal jelölt kétirányú mozgásba hozzák, hogy a tömörítés során a gázimpulzusok a fentiekben említett előtömörítést a 2 minta közvetlen környezetében végezzék.

A 9. ábrán látható, hogy az alsó baloldali tartományban egy hajlított, gázt vezető 49 vezeték a 16 formázóhomok sarkán van elrendezve, hogy a sarok közelében elrendezett 48,48a nyílásokon keresztül expandáló gázt a 16 formázóhomokba vezethessük, mivel az eddig ismert tömörítési eljárások során a 16 formázóhomoknak a 3 formázószekrény sarkaiban való mozgatása nehézségekkel járt. A lesarkított 49 vezeték a 3 formázószekrényre szorítható és ónnal elhúzható, ezt a kétirányú mozgatási lehetőséget 50 nyíllal jelöltük.

A 10. ábrán olyan megoldást ismertettünk, amelynek 4 töltőszekrénye szintén kettősfalú és így 60a nyomókamrát képez. így ez a kiviteli példa elvileg a 8. ábra szerinti kiviteli példának felel meg. A 4” belső keret felülről lefelé kúpszerűen kiszélesedik. Ezáltal biztosítjuk, hogy a 16 formázóhomoknak az impulzusüzemű 14 tömörítőeszközzel való tömörítése során és az ennek hatására a 4 töltőszekrényből a 3 formázószekrénybe történő homokvándorlás során a 4 töltőszekrény kiszélesedése miatt a 16 formázóhomok sűrűsége csökken. Különösen előnyös, ha a kiszélesedő formázótér révén elért sűrűség csökkenését és a sűrített gáz bevezetésével történő sűrűség csökkenését egymással kombinálva alkalmazzuk.

Claims (25)

1. Eljárás öntödei formázóhomok tömörítésére, amikoris a formázóhomokot legalább egy mintát tartalmazó mintázóberendezést befogadó formázószekrényből és erre ráhelyezett töltőszekrényből álló formázóberendezésbe juttatjuk, majd expandáló gázzal a tömörítés során a minta irányába haladó tömörítési frontot képezve tömöritjük, azzal jellemezve, hogy a tömörítés során a formázóhomokot (16) az expandáló gáznak egy részével fellazítjuk, amikoris az expandáló gáz ezen részét a tömörítési front (17) elé a formázóhomokba (16) juttatjuk, majd a formázóhomoknak (16) az íly módon fellazított tartományait (24) a tömörítési fronttal (17) tmörítjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázóhomokban (16) az expandáló gázzal bennrekedt levegőjű zónákat képezünk, amelyeknek szilárdsága a velük szomszédos tartományokénál nagyobb.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázóhomokban (16) az expandáló gázzal kisajtolt üregekkel ellátott zónákat létesítünk és a formázóhomokot (16) a gáz segítségével szállítjuk és elötömörítjük.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázóhomokba (16) expandáló gázként préslevegőt vezetünk.

5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázóhomokba (16) expandáló gázként éghető gázt vagy égésterméket, például elégetett földgáz-levegő, illetve oxigén-acetilén-levegő-, illetve oxigén vagy benzin-levegő- illetve oxigén keveréket vezetünk.

6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle-6HU 203296Β mezve, hogy az éghető keveréket egy vagy több tömören záró tartályban a töltőszekrényen (4) és/vagy formázószekrényen (3) kívül gyújtjuk meg és az ennek során keletkező nyomógázt a formázóhomokba (16) vezetjük.

7. az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az éghető keveréket a formázóhomokba (16) juttatjuk és közvetlenül ezután a formázóhomokban (16) gyújtással elégetjük.

8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az expandáló gázt a formázóhomoknak (16) a mintaelrendezés vagy muntakivitelezés bonyolultsági fokának megfelelő mozgásirányát elősegítő, előre meghatározott irányba beáramoltatjuk a formázóhomokba (16).

9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formázóhomokban (16) az expandáló gáz segítségével kiképzett, csökkentett sűrűségű tartományokat (24) lényegében a minta (2) és a formázószekrény (3) fölött, vagy a minták (2) között lévő tartományok fölött vagy a mintán (2) levő bemélyedés fölött hozzuk létre.

10. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely berendezés minta tartó lappal és ezen elrendezett mintákkal, a mintákat körülvevő formázószekrényei, a formázószekrény fölött elrendezett töltőszekrénnyel, valamint a töltőszekrény fölött elrendezett tömörítőeszközzel van ellátva, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrény (4) és/vagy formázószekrény (3) expandáló gázt a formázóhomokba (16) bevezető nyílásdokkal (6, 35, 44,35a, 40,44a, 48a, 48) van kialakítva.

11. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrényben (4) a formázóhomokot (16) befogadó belső keret (5, 25, 4”) van elrendezve, amelynek külső felülete a töltőszekrény (4) belső felületétől (5,25,4”) meghatározott távolságban van elrendezve, ahol a belső keret (5,25,4”) és a töltőszekrény (4) közötti térben gázcsatoma (50) van kialakítva, továbbá a belső keret (5,25,4”) falában legalább egy, a gáznyomást a belső keretben (5,25,4”) levő formázóhomokba (16) közvetítő nyílás (6,35a) van kiképezve.

12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső keret (4”) fala szitaszerűen nyílásokkal (35a) van kialakítva.

13. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső keret (25) alsó része lényegében körülfutó nyílással (26), valamint az expandáló gázt a formázóhomokba (16) felfelé vezető terelőelemmel (27) van ellátva.

14. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy préslevegős vagy robbanáserőt hasznosító, impulzusüzemű berendezésből álló tö12 mörítőeszköze (14) van, ahol a töltőszekrény (4) és a belső keret (4”, 5,25) közötti gázcsatorna (50) agáznyomást előállító tömörítőeszközzel (14) van összekötve.

15. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrényhez (4) és/vagy a formázószekrényhez (3) kívülről nyomásálló, gázt vezető kamra (31,41,4 la, 4 lb, 45a, 45) van csatlakoztatva, amely a töltöszekrény (4) és/vagy formázószekrény (3) falán átvezető és a formázóhomokba (

16) torkolló csatornákat képező nyílásokkal (40, 48a, 35a, 44a, 44,48) van ellátva.

17. A 16. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázt vezető kamrákból (11) kiinduló leágazások, illetve áteresztő nyílások (35a) a töltöszekrény (4) és/vagy formázószekrény (3) falaiban több magassági szinten vannak elrendezve.

18. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrénybe (4) és adott esetben a formázószekrénybe (3) felülről legalább egy, gázt vezető vezeték (32) torkollik, amely(ek) alsó tartományában legalább egy nyílással van(nak) ellátva.

19. A 18. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alsó nyílás (36) a gázt oldalirányban kifelé vagy felfelé vezető terelővei (33) van ellátva.

20. A 19. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a terelő (33) felülről nyitott edényből áll, amelybe a vezeték (32) torkollik.

21. A 19. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a terelő (33) üreges hengerrel van kialakítva, amelybe a vezeték (32) torkollik és amelynek hengeres fala számos nyílással (36, 36a) van ellátva.

22. A 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve , hogy a töltőszekrény (4) alsó részén belső oldalán előnyösen körülfutó nyomókamrával (50a) van ellátva, amelylefelé irányított nyílásokkal (35b) van kiképezve.

23. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomókamra (50a) a lefelé irányított nyílásokkal (35b) a formázószekrénybe (3) nyúlik.

24. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrény (4) teljes magasságában üreges fallal van kialakítva, amelynek belső kerete (4”) — előnyösen magasságában elosztva — nyílásokkal (35a) van ellátva, amelyek a formázóhomokba (16) torkollnak.

25. A 10. vagy 24. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a töltőszekrénynek (4) a formázóhomokot (16) befogadó belső kerete (4”) felülről lefelé kúpszerűen kiszélesedően van kialakítva.