DE2704868C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kernherstellung für Gießereizwecke - Google Patents

Description

zum Kern gesperrt und zugleich eine Teilstrecke der Leitung zwischen Heißluftkessel und Mischkammer mit kalter Druckluft aus der Netzleitung durchgespült wird.

Dieses Verfahren kann mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die in der aus der DE-OS 24 14407 bekannten Weise eine Mischkammer aufweist in die über ein Regelventil eine Druckluftleitung und eine eine Dosiervorrichtung aufweisende, Katalysator führende Leitung einmünden, wenn erfindungsgemäß hinter dem Regelventil ein elektrisch beheizter Heißluftkessel an- to geordnet ist, dessen * -isgang über ein Vorventil und ein Nachventil mit der Mischkammer verbunden ist, deren Ausgang über ein Abgangsventil in den Kernkasten mündet, während zwischen Vor- und Nachventil ein Kreuzstück mit Spüldüse gesetzt ist, in das von der einen Querrichtung her eine von der Netzleitung her über ein programmgesteuertes Spülventil geführte Druckluftleitung einmündet, die in der anderen Querrichtung über ein Auslaßventil frei austritt, wobei die Schaltung dieser als Zweiwegeventile ausgebildeten Ventile so vorgesehen ist daß das Spülventil und das Steuerventil der Dosiereinrichtung während des Arbeitstaktes das Vorventil, das Nachventil und das Abgangsveniii in die Stellung des freien Durchlasses bringen und das Auslaßventil sperren und während des Pausentaktes die Stel-Iungen der Ventile wechseln.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Ventilanordnung während des Arbeitstakts und

Fig.2 das gleiche Schaltbild während des Pausentakts.

Den dargestellten Schaltbildern liegt eine Ausführung zugrunde, die die folgenden Einzelteile bekannter Art und mit bekannter Wirkungsweise enthält:

Aus der Ne'zleitung NL für Druckluft mit z. B. 6 bar führt die Druckluftleitung über einen Filter F und ein Regelventil R V zur Mischkammer MK. Der Katalysator wird aus seinem Behälter K in Volumendosierung mittels eines Dosierkolbens D über eine Einspritzdüse der Mischkammer MK zugeführt Der dabei entstehende Katalysator-.'-uft-Nebel wird dann von der Mischkammer MK aus durch die in sie eingeleitete Druckluft zur Begasung des Kerns in den Kernkasten eingeführt. Durch unverändert weiter eingeführte Druckluft erfolgt der anschließende Blastakr

In üblicher Weise verhindert ein vor die Mischkammer MK gesetztes Rückschlagventil 6 das Eindringen von Katalysatoranteilen in die Druckluftleitung und ein in die Katalysatorleitung eingesetztes Rückschlagventil 7 ein Eindringen vcr.i Luft in diese Katalysatorleitung. Ein weiteres Rückschlagventil 8 verhindert ein Zurücksaugen des dosiert eingespritzten Katalysators während des Saughubs des Dosierkolbens D und ein zwischen diesem und dem Katalysatorbehälter K eingesetztes Rückschlagventil 9 sperrt den Weg zu diesem während des Druckhubs des Dosierkolbens D. Diesem ist ein eo Steuerventil SV 2 vorgeschaltet, das an eine in der Zeichnung nur angedeutete Steuergruppe SG angeschlossen ist, die in bekannter Weise einstellbare Programme regelt.

Die Erfindung sieht nun vor, in die Leitung zwischen dem Regelventil RV und der Mischkammer MK einen elektrisch beheizten Heißluftkessel HL einzufügen, der die Luft auf ca. 100⁰C aufheizt und als Heißluft in die Mischkammer MK eintreten läßt Dies hat den Vorteil optimaler Mischung in die Gasphase des Katalysators, was extrem kurze Taktzeiten ermöglicht Auch die Aushärtung des Kerns wird durch das nachfolgende Durchblasen von Heißluft sehr wesentlich beschleunigt

Zur Ausschaltung der Explosionsgefahr sind in die Leitung zwischen Heißluftkessel HL und Mischkammer MK ein Vorventii 1 und ein Nachventif 2 eingesetzt, zwischen die ein Kreuzstück mit Spüldüse SD gesetzt ist Diese Ventile sind ebenso wie das der Mischkammer MK nachgesetzte Abgangsventil 3 als Zweiwegeventile auf freien Durchlaß und auf Sperrung schaltbar. Das Kreuzstück SD mündet in der einen Querrichtung nach oben in ein auf Sperre oder freien Austritt schaltbares Auslaßventil 4 und in der anderen nach unten in ein Rückschlagventil 5. Die Schaltung dieser Ventile erfolgt über ein an der Netzleitung NL angeschlossenes und von der Steuergruppe SG programmgesteuertes Spülventil 5Vl sowie das Steuerventil SV2 des Dosierkolbens Din folgender Weise:

Beim Arbeitstakt sind das Vor- und <ts Nachventil wie das Abgangsventil 1, 2, 3 auf freien Durchlaß geschaltet während das Auslaßventil gesperrt ist In der Mischkammer MK befindet sich die dosierte Menge des Katalysa or-Luft-Gemischs. Die aus dem Heißluftkessel HL beim öffnen der Ventile I₁2 freiwerdende Druckluft strömt als Heißluft zur Mischkammer MK und befördert das Katalysator-Luft-Gemisch aus ihr über das offene Abgangsventil 3 zum Kernkasten. Je nach dem eingestellten Programm beginnt die 0—10 see dauernde Begasung mit niedrigem Druck, der dann auf ca. 4—6 bar ansteigt und auf dieser Höhe während des anschließenden Blasens verbleibt, bis der Kern ausgehärtet ist

Das Auslaßventil 4 wird während dieses Arbeitstakts auf Sperre genahen durch das Spülventil SV i, weiches auch das Nachventil 2 auf Durchlaß hält. Die Schaltung des Vorventils 1 und des Abgangsventils 3 erfolgt uurch das Steuerventil SVZ welches während des Arbeitstakts zugleich den Saughub des Dosierkolbens D bewirkt.

Zum Ende des Arbeitstakts wird programmgemäß zunächst das Spülventil SVl umgeschaltet wodurch das Nachventil 2 gesperrt und gleichzeitig das Auslaßventil 4 geöffnet wird. Die Umschaltung des Steuerventils SV2 dagegen erfolgt mit einer kurzen Verzögerung, so daß das Vorventil 1 und das Abgangsventil 3 noch wenige Sekunden langer geöffnet bleiben. Dies hat den Vorteil, daß in der Verzögerungszeit sich der noch volle Druck einerseits aus dem Heißluftkessel HL über das Auslaßventil 4 und andererseits aus der Mischkammer MK über das noch offen*: Abgangsventil 3 durch den Ke.-nkc.sten abbauen kann, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.

Es könnten zwar alle Ventile I, 2, 3, 4 gleichzeitig geschaltet werden, wobei aber der anstehende Arbeitsdruck im Heißluftkessel HL und in der Mischkammer MK erhalten bleibt Ist dieser jedoch relativ hoch wie z. B. 4—6 bar. dann wird — wie Versurhe erwiesen haben = die Vernebelung und erst recht die Vergasung des Katalysators in der Mischkammer MK beim nächsten Takt ungleichförmig, was eine wesentliche Qualitätseinbuße der fertigen Kerne bewirken kann. Erfolgt dagegen das Einsprühen des Katalysators in eine weitgehend drucklose Mischkammer MK, dann ist stets eine einwandfreie Vernebelung gewährleistet und eine folgende Heißluftzufuhr unter anfangs geringem und sich erst steigernden Druck ergibt eine optimale Vergasung.

Schließlich ist dann, wenn das Steuerventil 5V2 so geschaltet ist, daß der Dosierkolben D mehrere Saughübe je Takt hintereinander ausführen kann, eine Zuschaltung der Druckluftzufuhr zur Schaltung des Vorventils 1 und des Abgangsventils 3 von dem Spülventil 5Vl aus über zwei Übergangsventile 10, 11 mit Schnellentlüftung zweckmäßig. Es kann dann das Vor- und das Abgangsventil 1,3 vom Spülventil 5Vl aus in seiner Lage gehalten werden, auch wenn der Druck vom Steuerventil 5V2 aus zwischen je zwei Saughüben des Dosierkol- bens D kurzzeitig ausfällt, was sonst ein störendes Flattern der Ventile 1,3 zur Folge hätte.

Nach Ablauf der Verzögerung schaltet auch das Steuerventil 5V2 um und es sind während des Pausentakts das Vor· und das Nachventil 1,2 sowie das Abgangsven- is til 3 gesperrt, während das Auslaßventil offen ist. Wie in F i g. 2 dargestellt, fließt dann durch das Spülventil SV1 kalte Druckluft ^von de Netzleitung NL aus Ober die Spüldüse SD zum offenen Auslaßventil 4 und spült alle etwaigen Gasreste aus der Zwischenstrecke zwischen den Ventilen 1 und 2 und beseitigt so jede Explosionsgefahr durch eine volle Trennung zwischen Heißluftkessel HL und Mischkammer MK.

Um auch eine etwaige Gefahr durch zu hohe Temperaturen an der Mischkammer MK zu beseitigen, sieht die Erfindung zwischen deren Metallkörper einschließlich Einspritzdüse der Katalysatorleitung und dem Rückschlagventil 6 einen großvolumigen Schlauch MK1 aus wärmedämmendem Material vor, der Teil der Mischkammer ist. Außerdem kann die Katalysatorleitung vor Eintritt in die Mischkammer MK ein Kühlrohr KR aufweisen, das von der Kaltluft führenden Leitung zwischen Spüldüse SD und Spülventil 5Vl umflossen wird. Da diese Kühlung während des Pausentakts erfolgt, in dem auch die Dosierung stattfindet, wird eine zu frühe Verdampfung des Katalysators verhindert und eine optimale, gleichbleibende Katalysator-Luft-Mischung gewährleistet Ferner kann auch ein Temperaturschutzschalter T die Gesamtanlage abschalten. Die Erfindung hat den Vorteil, extrem kurze Taktzeiten auch bei Verwendung von Katalysator allein zu ermöglichen, ohne daß dabei irgendwelche Explosionsgefahren bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 (SV 1) angeschlossen sind. Patentansprüche: 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in der

1. Verfahren zur Kernherstellung für Gießerei- Druckluftleitung angeordneten Rückschlagventil (6) zwecke, bei welchem ein Katalysator über eine Do- 5 der Mischkammer (MK) und deren die Einspritzdüse siereinrichtung in eine Mischkammer eingegeben des Katalysators enthaltenden Metallkörper ein wird und dann von über e»n Regelventil in die Misch- großvolumiger Schlauch (MK 1) zwischengesetzt ist, kammer eingeführter Druckluft nut ihr vermischt der einen Teil der Mischkammer bildet ur. laus wärdem Kern zur Begasung zugeleitet wird, wonach in medämmendem Material hergestellt ist

einem nur mit Druckluft durchgeführten Blastakt io 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, der Kern durchgespült wird, dadurch gekenn- dadurch gekennzeichnet, daß die den Katalysator zeichnet, daß die Druckluft hinter dem Regel- zur Mischkammer (MK) führende Leitung vor dem ventil (RV) in einen elektrisch beheizten Heißluft- Mischkammereintritt ein Kühlrohr (KR) durchsetzt, kessel (HL) geleitet, erhitzt und gespeichert wird, das von der vom Spülventil (SVi) zur Spüldüse (SD) von wo aus sie im Arbeitstakt in die Mischkammer ts geführten kalten Druckluft umströmt ist, und daß em (MK) und von dort zum Kern geführt wird, während Temperaturschutzschalter (T) am Rückschlagventil im Pausentakt der freie Durchlaß vom Heißluftkes- (6) anliegt, der bei Obertemperatur die Gesamtanlasel (HL)-ZMT Mischkammer (MK) und von der Misch- ge abschaltet
kammer .mm Kern gesperrt und zugleich eine Teilstrecke 4csc Leitung zwischen Heißluftkessel (HL) 20

und Mischkammer (MK) mit kalter Druckluft aus
der Netzleitung (NL)durchgespült wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kernherstelzeichnet, daß am Ende des Arbeitstakts der freie lung für Gießereizwecke, bei welchem ein Katalysator Durchgang zwischen Heißluftkessel (HL) und 25 über eine Dosiereinrichtung in eine Mischkammer ein-Mischkammer (MK) gesperrt und der in ihnen vor- gegeben wird und dann von über ein Regelventil in die handene Arbeitsdruck abgebaut wird. Mischkammer eingeführter Druckluft mit ihr vermischt

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- dem Kern zur Begasung zugeleitet wird, wonach in eizeichnet, daß der Metallkörper der Mischkammer nem nur mit Druckluft durchgeführten Blastakt der (MK) gegen übermäßige Erhitzung geschützt und 30 Kern durchgespült wird, sowie eine Vorrichtung zur der Katalysator vor dem Eintritt in die Mischkam- Ausübung dieses Verfahrens.

mer (MK}m\\ kalter Oruckfc/t gekühlt wird. Bei diesem für die Herstellung von Fonnteilen, d. h.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Formaußenteilen und insbesondere Kernen ist es benach einem der Ansprüche 1 is 3, mit einer Misch- kannt, der Mischkammer entweder reinen Katalysator kammer, in die über ein Regelventil eine Druckluft- 35 allein oder ein schon mit Katalysator vorgemischtes leitung und eine eine Dosiervorrichtung aufweisen- Mischgas zuzuleiten. Weiter ist es bekannt, durch Erhitde, Katalysator führende Leitung einmünden, da- zung des Begasungsnebels die Taktzeiten wesentlich zu durch gekennzeichnet, daß hinter dem Regelventil verkürzen. Hierzu können der Mischkammer Vor- und/ (RV) sin elektrisch beheizter Heißluftkessel (HL) an- oder Nachvergaser nachgeschaltet werden und zum angeordnet ist, dessen Ausgang über ein Vorventil (1) 40 deren kann z. B. die Druckluft vo: Eintritt in die Misch- und ein Nachventil (2) mit der Mischkammer (MK) kammer schon vorerhitzt werden.

verbunden ist, deren Ausgang über ein Abgangsven- Letzteres läßt sich aus Sicherheitsgründen aber prak-

til (3) in den Kernkasten mündet, während zwischen tisch nur dort anwenden, wo Mischgas verwendet wird.

Vor- und Nachventil (1,2) ein Kreuzstück mit Spül- Wird dagegen mit Katalysator allein gearbeitet, dann

düse (SD) gesetzt ist, in das von der einen Querrich- 45 kann dessen Mischung mit Druckluft unter bestimmten

tung her eine von der Netzleitung (NL) her über ein Bedingungen (Mischungsverhältnis, Temperatur,

programmgesteuertes Spülventil (SVi) geführte Druck) eine explosible Mischung ergeben, die beson-

Druckluftleitung einmündet, die in der anderen ders bei Verwendang eines leistungsstarken, nicht exge-

Querrichtung über ein Auslaßventil (4) frei ausmün- schützten Heizgeräts eine stets latente Gefahr bedeutet

det, wobei die Schaltung dieser als Zweiwegeventile 50 So genügt z. B. ein undichtes Rückschlagventil vor

ausgebildeten Ventile (1, 2, 3, 4) so vorgesehen ist der Mischkammer, das Katalysator-Luft-Gemisch in un-

daß das Spülventil (SV X) und das Steuerventil (SV2) günstigem Mengenverhältnis nach hinten in das Heizge-

der Dosiereinrichtung (D) während des Arbeitstak- rät eintreten läßt, um eine sehr gefährliche Explosion

tes das Vorventil (1), das Nachventil (2) und das Ab· auszulösen. Aus diesem Grund blieb bislang der Vorteil

gangsventil (3) in die Stellung des freien Durchlasses 55 besonders kurzer Taktzeiten durch Vorerhitzung der

bringen und das Auslaßventil (4) sperren und wäh- Druckluft auf die Arbeitsweise mit Mischgas be-

rend des Pausentaktes die Stellungen der Ventile schränkt

wechseln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- dem vorbeschriebenen Verfahren mit Katalysator allein zeichnet, daß das Steuerventil (SV2) mit dem Vor- eo besonders kurze Taktzeiten ohne Explosionsgefahr zu und dem Abgangsventil (1,3) verbunden und so ge- erzielen.

steuert ist, daß es am Ende des Arbeitstaktes erst Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

nach dem Umschalten des Spülventils (SVi) mit daß die Druckluft hinter dem Regelventil in einen elek-

kurzer Verzögerung seine zweite Stellung einnimmt. trisch beheizten Heißluftkessel geleitet erhitzt und ge-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 65 speichert wird, von wo aus sie im Arbeitstakt in die zeichnet, daß das Vorventil (1) und das Abgangsven- Mischkammer und von dort zum Kern geführt wird, til (3) zusätzlich über mit Schnellentlüftung versehe- während im Pausentakt der freie Durchlaß vom Heißne Übergangsventile (10, U) auch an das Spülventil luftkessel zur Mischkammer und von der Mischkammer