EP0163945B1 - Düse zur Entlüftung von Kernblas- oder Kernschiesskästen - Google Patents
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- EP0163945B1 EP0163945B1 EP85105347A EP85105347A EP0163945B1 EP 0163945 B1 EP0163945 B1 EP 0163945B1 EP 85105347 A EP85105347 A EP 85105347A EP 85105347 A EP85105347 A EP 85105347A EP 0163945 B1 EP0163945 B1 EP 0163945B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
- B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
- B22C15/245—Blowing tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
- B22C7/06—Core boxes
- B22C7/065—Venting means
Definitions
- the invention relates to a nozzle for venting core-blown or core-shooting boxes, with openings in the end face in the manner of a grate, which are designed to be flared in the blowing direction between the webs of the grate from the end face.
- nozzles serve, for example, to remove the air entering the foundry when blowing molding sand into blow core boxes and mold core boxes from the foundry.
- nozzles are inserted into the mold in the case of core blowing, which guide the air outwards through holes or slots.
- a nozzle of the type mentioned for venting core blow boxes or core shooting boxes is known from DE-PS 861 731.
- This known nozzle has openings in the manner of a grate, the outlet cross section of which is conical between the webs of the grate and which extends in the blowing direction, i.e. widen outwards.
- the molding sand entrained from the mold cannot adhere to the surfaces of the webs of the grate, so that clogging of the rust-shaped openings is prevented, and the air can be blown freely through the openings which are blown through the nozzle
- the amount of air is limited by the number of rust-shaped openings and often not yet large enough.
- the nozzle has slot-shaped recesses on its outer surface, which extend from the end face in the blowing direction over the entire height of the outer surface to the support surface of the nozzle opposite the end face, and in the abutment corresponding to the nozzle inserted state at the end face have a slot width corresponding to the slot width of the rust-shaped openings.
- the slot-shaped recesses can be designed to be flared from the end face to the support surface.
- the formation of the slot-shaped recesses with conical extensions gives the advantage that a molding sand entrained by the slot-shaped recesses cannot settle in the recesses. This reliably prevents clogging of the slot-shaped recesses, so that the shaping work is not impaired at any time and the shaping work is comparatively very good even after the nozzle has been in use for a long time.
- the slot-shaped recesses can be elongated in the circumferential direction and arranged uniformly distributed on the circumference of the outer jacket surface, and the webs remaining between adjacent slot-shaped recesses can have a width in the circumferential direction of the outer jacket surface that is smaller than the width of the slot-shaped recesses.
- the ratio between the width of the slot-shaped recesses and the width of the webs is of the order of 3: 1. However, it can also be larger or smaller.
- the even distribution of the slot-shaped recesses has the advantage that the air can be blown through the nozzle very evenly, so that the molding sand is pressed evenly over the entire end face of the nozzle, i.e. is formed.
- the molding sand is advantageously pressed and shaped very evenly at the edge area of the nozzle.
- Radial recesses opening into the slot-shaped recesses can be provided in the annular support surface of the nozzle.
- This configuration of the nozzle has the advantage that the abutment provided for the nozzle in the core box can be designed very simply with a flat seat.
- the radial recesses, which as grooves, grooves, or the like. can be formed in the annular contact surface with the slot-shaped recesses, there is a sufficient flow path for the air which is blown through the slot-shaped recesses.
- the radial recesses have a width corresponding to the slot-shaped recesses and aligned with the slot-shaped recesses. This results in a very small flow resistance for the blowing air flowing through the recesses provided on the outer surface area of the nozzle, without the mechanical strength and stability of the nozzle being impaired.
- the radial recesses have a height that corresponds at least to the radial width of the slot-shaped recesses on the support surface.
- Figures 1 and 2 show a nozzle 2 for core blowing, which has 4 openings 6 in the manner of a grate in its end face.
- the openings 6 are formed between the webs 8 of the grate from the end face 4, flared in the blowing direction.
- the blowing direction is indicated by the arrow A in FIG. 1.
- the nozzle 2 has on its outer lateral surface 10 slot-shaped recesses 12 which extend from the end surface 4 in the blowing direction A over the entire height of the outer surface 10 to the contact surface 14 of the nozzle 2 opposite the end surface 4.
- the slot-shaped recesses 12 have a radial depth, i.e. In the state inserted into an abutment 15 corresponding to the nozzle 2, as is shown in section in FIG. 3, on the end face 4 there is a slot width which corresponds to the slot width of the rust-shaped openings 6.
- the slot-shaped recesses 12 are designed to be flared from the end face 4 to the annular contact surface 14.
- the molding sand entrained from the core mold which is identified in FIG. 3 with the position number 19, cannot settle or deposit on the side surfaces of the webs 8 of the grate, so that clogging of the slot-shaped recesses 12 is reliably prevented.
- the slot-shaped recesses 12 are elongated and evenly distributed on the circumference of the outer lateral surface 10.
- the webs remaining between adjacent slot-shaped recesses 12 have a width in the circumferential direction of the outer lateral surface 10 that is smaller than the width of the slot-shaped recesses 12.
- radial recesses 18 are provided which open into the slot-shaped recesses 12 .
- the radial recesses 18 have a width corresponding to the slot-shaped recesses 12 and they are aligned with the slot-shaped recesses 12. This allows the air in the blowing direction A to flow freely through the slot-shaped recesses 12 and through the radial recesses 18 in the annular contact surface 14.
- the nozzle 2 lies with the annular support surface 14 interrupted by the recesses 18 on an annular surface 20 of the abutment 15 of the core shape 19.
- the radial recesses 18 have a height in relation to the annular contact surface 14 which corresponds at least to the radial width of the slot-shaped recesses 12 on the contact surface 14. In this way, there is a steady increase in the flow cross-section for the blown air from the slot-shaped recesses 12 on the end face 4 to the support surface 14 of the nozzle 2 or through the nozzle 2.
- the nozzle 2 which has a base 22 and a sleeve-shaped outer wall 24, can be provided in its central interior 26 arranged downstream in the blowing direction A with webs 28, 30 which are integrally formed on the back of the base 22 of the nozzle 2.
- These webs 28, 30, which are concentric, diametrical, or the like. can advantageously be a mechanical stiffening of the bottom 22 of the nozzle 2, so that the relatively small gap width of the rust-shaped openings 6 does not change even with a molding sand flowing against the end face 4 of the nozzle 2 at high speed.
- Such a change would result in a reduction, i.e. H. Narrowing of a reduction in the throughput of the blown air, or in the case of an increase, i.e. Expansion corresponding to an impermissible increase in the amount of molding sand not retained by the nozzle 2.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Düse zur Entlüftung von Kernblas- oder Kernschiesskästen, mit in ihrer Stirnfläche vorgesehenen Öffnungen nach Art eines Rostes, die zwischen den Stegen des Rostes von der Stirnfläche ausgehend in Blasrichtung konisch erweitert ausgebildet sind.
- Diese Düsen dienen dazu, beispielsweise die beim Blasen von Formsand in Blaskernkästen und Kokillenkernkästen der Giesserei eintretende Luft aus der Form abzuführen. Dazu werden beim Kernblasen an mehreren Stellen in die Form Düsen eingesetzt, welche die Luft durch Bohrungen oder Schlitze nach aussen führen.
- Eine Düse der eingangs genannten Art zur Entlüftung von Kernblas- oder Kernschiesskästen ist aus der DE-PS 861 731 bekannt. Diese bekannte Düse weist Öffnungen nach Art eines Rostes auf, deren Austrittsquerschnitt zwischen den Stegen des Rostes konisch ausgebildet ist und die sich in Blasrichtung, d.h. nach aussen verbreitern. Auf diese Weise kann sich zwar der aus der Form mitgerissene Formsand an den Flächen der Stege des Rostes nicht festsetzen oder ablagern, so dass ein Verstopfen der rostförmigen Öffnungen verhindert wird, und die Luft unbehindert durch die Öffnungen hindurchgeblasen werden kann, die durch die Düse durchgeblasene Luftmenge ist jedoch durch die Anzahl der rostförmigen Öffnungen begrenzt und oftmals noch nicht gross genug.
- Eine Erhöhung der Zahl der rostförmigen Öffnungen ist bei einer bekannten Düse der eingangs genannten Art nur durch eine engere Anordnung der Öffnungen nebeneinander möglich, wodurch die zwischen benachbarten Öffnungen verbleibenden Stege schmäler werden. Die Breite der Stege ist zu kleinen Werten hin jedoch begrenzt, da die Stege eine ausreichende mechanische Festigkeit und Stabilität aufweisen müssen, um dem unter relativ hohem Druck bzw. unter hoher Geschwindigkeit anströmenden Formsand einen ausreichenden Widerstand entgegensetzen zu können.
- Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, dass eine noch grössere Luftmenge durch die Düse durchgeblasen werden kann, wodurch die Kernformarbeit in kürzerer Zeit und verbessert durchgeführt werden kann, ohne dass dadurch die mechanische Stabilität der Düse reduziert wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Düse an ihrer Aussenmantelfläche schlitzförmige Aussparungen aufweist, die sich von der Stirnfläche in Blasrichtung über die gesamte Höhe der Mantelfläche bis zu der der Stirnfläche gegenüberliegenden Auflagefläche der Düse erstrecken, und die im in ein der Düse entsprechendes Widerlager eingesetzten Zustand an der Stirnfläche eine der Schlitzweite der rostförmigen Öffnungen entsprechende Schlitzweite aufweisen.
- Durch diese an der Aussenmantelfläche der Düse vorgesehenen zusätzlichen schlitzförmigen Aussparungen kann die Luft genau so wirkungsvoll durchgeblasen werden, wie durch die rostförmigen Öffnungen. Andererseits wird der Formsand durch diese schlitzförmigen Aussparungen genau so gut zurückgehalten, wie durch die rostförmigen Öffnungen an der Stirnfläche der Düse. Dadurch ergibt sich eine Erhöhung des Durchlassquerschnittes für die durchzublasende Luft, ohne dass die mechanische Stabilität der Düse beeinträchtigt wird. Damit kann pro Zeiteinheit eine vergleichsweise grosse Luftmenge durch die erfindungsgemässe Düse durchgeblasen werden, so dass der Formsand schneller bzw. unter höherem Druck transportiert und die Formgebung des Sandes wesentlich verbessert wird.
- Die schlitzförmigen Aussparungen können von der Stirnfläche zur Auflagefläche konisch erweitert ausgebildet sein. Die Ausbildung der schlitzförmigen Aussparungen mit konischen Erweiterungen ergibt den Vorteil, dass sich ein durch die schlitzförmigen Aussparungen mitgerissener Formsand nicht in den Aussparungen festsetzen kann. Dadurch wird ein Verstopfen der schlitzförmigen Aussparungen sicher vermieden, so dass die Formarbeit zu keiner Zeit beeinträchtigt wird und auch nach längerer Einsatzdauer der Düse die Formarbeit vergleichsweise sehr gut ist.
- Die schlitzförmigen Aussparungen können in Umfangsrichtung langgestreckt und am Umfang der Aussenmantelfläche gleichmässig verteilt angeordnet sein, und die zwischen benachbarten schlitzförmigen Aussparungen verbleibenden Stege können in Umfangsrichtung der Aussenmantelfläche eine Breite aufweisen, die kleiner ist als die Breite der schlitzförmigen Aussparungen. Das Verhältnis zwischen der Breite der schlitzförmigen Aussparungen und der Breite der Stege liegt in der Grössenordnung 3:1. Es kann jedoch auch grösser oder kleiner sein.
- Die gleichmässige Verteilung der schlitzförmigen Aussparungen hat den Vorteil, dass die Luft sehr gleichmässig durch die Düse durchgeblasen werden kann, so dass der Formsand über die gesamte Stirnfläche der Düse gleichmässig angepresst, d.h. geformt wird.
- Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Düse wird der Formsand in vorteilhafter Weise auch am Randbereich der Düse sehr gleichmässig gepresst und geformt.
- In der ringförmigen Auflagefläche der Düse können in die schlitzförmigen Aussparungen einmündende radiale Ausnehmungen vorgesehen sein. Diese Ausbildung der Düse hat den Vorteil, dass das im Kernkasten für die Düse vorgesehene Widerlager sehr einfach mit einer ebenen Sitzfläche ausgebildet sein kann. Dadurch dass die radialen Ausnehmungen, die als Rillen, Nuten, o.dgl. ausgebildet sein können, in der ringförmigen Auflagefläche mit den schlitzförmigen Aussparungen fluchten, ergibt sich ein ausreichender Strömungspfad für die Luft, die durch die schlitzförmigen Aussparungen durchgeblasen wird.
- Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die radialen Ausnehmungen eine den schlitzförmigen Aussparungen entsprechende Breite aufweisen und mit den schlitzförmigen Aussparungen fluchten. Auf diese Weise ergibt sich für die durch die an der Aussenmantelfläche der Düse vorgesehenen Aussparungen durchströmende Blasluft ein sehr kleiner Strömungswiderstand, ohne dass die mechanische Festigkeit und Stabilität der Düse beeinträchtigt wird.
- Dem gleichen Zweck dient es, wenn die radialen Ausnehmungen eine Höhe aufweisen, die mindestens der radialen Weite der schlitzförmigen Aussparungen an der Auflagefläche entspricht.
- Insgesamt ergibt sich also eine Düse zum Kernblasen, mit welcher eine vergleichsweise sehr grosse Luftmenge durch die Düse durchgeblasen werden kann, so dass die Formarbeit bei gleicher Strömungsleistung bzw. bei gleichem Druck der Blasluft verbessert werden kann.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Es zeigen:
- Fig. 1 eine halbseitig aufgeschnittene Düse zum Kernblasen in einer Seitenansicht,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Düse gemäss Fig. 1, und
- Fig. 3 einen Schnitt durch eine in einen Kernkasten eingesetzte Düse zum Kernblasen entlang der Schnittlinie 111-111 aus Fig. 2.
- Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Düse 2 zum Kernblasen, die in ihrer Stirnfläche 4 Öffnungen 6 nach Art eines Rostes aufweist. Die Öffnungen 6 sind zwischen den Stegen 8 des Rostes von der Stirnfläche 4 ausgehend in Blasrichtung konisch erweitert ausgebildet. Die Blasrichtung ist in Fig. 1 durch den Pfeil A angedeutet. Die Düse 2 weist an ihrer Aussenmantelfläche 10 schlitzförmige Aussparungen 12 auf, die sich von der Stirnfläche 4 in Blasrichtung A über die gesamte Höhe der Mantelfläche 10 bis zu der der Stirnfläche 4 gegenüberliegenden Auflagefläche 14 der Düse 2 erstrecken.
- Die schlitzförmigen Aussparungen 12 weisen eine radiale Tiefe, d.h. im in ein der Düse 2 entsprechendes Widerlager 15 eingesetzten Zustand, wie er in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist, an der Stirnfläche 4 eine Schlitzweite auf, die der Schlitzweite der rostförmigen Öffnungen 6 entspricht. Durch diese Anpassung der Weite der schlitzförmigen Aussparungen 12 an der Aussenmantelfläche 10 der Düse 2 an die Schlitzbreite der rostförmigen Öffnungen 6 wird der in Blasrichtung anströmende Formsand von der Düse 2 überall gleich gut zurückgehalten, während die Luft vergleichsweise sehr gut durch die Düse 2 hindurchgeblasen wird.
- Wie insbesondere aus Fig. 1 deutlich ersichtlich ist, sind die schlitzförmigen Aussparungen 12 von der Stirnfläche 4 zur ringförmigen Auflagefläche 14 hin konisch erweitert ausgebildet. Dadurch kann sich der aus der Kernform, die in Fig. 3 mit der Positionsziffer 19 gekennzeichnet ist, mitgerissene Formsand an den Seitenflächen der Stege 8 des Rostes nicht festsetzen oder ablagern, so dass ein Verstopfen der schlitzförmigen Aussparungen 12 sicher verhindert wird.
- Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die schlitzförmigen Aussparungen 12 am Umfang der Aussenmantelfläche 10 langgestreckt gleichmässig verteilt angeordnet. Die zwischen benachbarten schlitzförmigen Aussparungen 12 verbleibenden Stege weisen in Umfangsrichtung der Aussenmantelfläche 10 eine Breite auf, die kleiner ist als die Breite der schlitzförmigen Aussparungen 12. In der ringförmigen Auflagefläche 14 der Düse 2 sind radiale Ausnehmungen 18 vorgesehen, die in die schlitzförmigen Aussparungen 12 einmünden. Dabei weisen die radialen Ausnehmungen 18 eine den schlitzförmigen Aussparungen 12 entsprechende Breite auf und sie fluchten mit den schlitzförmigen Aussparungen 12. Dadurch kann die Luft in Blasrichtung A ungehindert durch die schlitzförmigen Aussparungen 12 und durch die radialen Ausnehmungen 18 in der ringförmigen Auflagefläche 14 hindurchströmen.
- Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, liegt die Düse 2 mit der durch die Ausnehmungen 18 unterbrochenen ringförmigen Auflagefläche 14 auf einer Ringfläche 20 des Widerlagers 15 der Kernform 19 auf.
- Die radialen Ausnehmungen 18 weisen in Bezug zur ringförmigen Auflagefläche 14 eine Höhe auf, die mindestens der radialen Weite der schlitzförmigen Aussparungen 12 an der Auflagefläche 14 entspricht. Auf diese Weise ergibt sich von den schlitzförmigen Aussparungen 12 an der Stirnfläche 4 bis zur Auflagefläche 14 der Düse 2 bzw. durch die Düse 2 hindurch eine stetige Zunahme des Strömungsquerschnittes für die Blasluft.
- Die einen Boden 22 und eine hülsenförmige Aussenwand 24 aufweisende Düse 2 kann in ihrem in Blasrichtung A stromabwärts angeordneten zentralen Innenraum 26 mit Stegen 28, 30 versehen sein, die an der Rückseite des Bodens 22 der Düse 2 angeformt sind. Diese Stege 28, 30, die konzentrisch, diametral, o.ä. ausgebildet sein können, ergeben in vorteilhafter Weise eine mechanische Versteifung des Bodens 22 der Düse 2, so dass sich die relativ geringe Spaltweite der rostförmigen Öffnungen 6 auch bei einem mit hoher Geschwindigkeit gegen die Stirnfläche 4 der Düse 2 anströmenden Formsand nicht ändert. Eine derartige Änderung würde bei einer Verkleinerung, d. h. Verengung einer Reduktion des Durchsatzes der Blasluft, bzw. bei einer Vergrösserung, d.h. Erweiterung einer unzulässigen Erhöhung der Menge des von der Düse 2 nicht zurückgehaltenen Formsandes entsprechen.
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