DE102019116846A1 - Shot nozzle with rinsing function - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schussdüse (1) zum Schießen von Feststoff, insbesondere zum Schießen von Formstoffmischung in einen Formhohlraum (95) zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere Gießereikerne, kleine Formen und/oder Speiser in der Gießereitechnik, mit einer Einlauföffnung (19) zum Zuführen des Feststoffs, einer Mündungsöffnung (15) zum Abgeben des Feststoffs, und einer Strömungskammer (49), die die Einlauföffnung (19) mit der Mündungsöffnung (15). Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Spülöffnung (77), die in eine innere Oberfläche (61) der Strömungskammer (49) mündet und zum Zuführen eines Spülmediums in die Strömungskammer (49) ausgebildet ist. Durch das Spülmedium kann ein Aushärten von in der Schussdüse (1) verbliebenem Feststoff vermieden werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Kernschießmaschine und ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern.The invention relates to a shot nozzle (1) for shooting solids, in particular for shooting a molding material mixture into a mold cavity (95) for the production of molded bodies, in particular foundry cores, small molds and / or feeders in foundry technology, with an inlet opening (19) for feeding of the solid, a mouth opening (15) for dispensing the solid, and a flow chamber (49) which connects the inlet opening (19) with the mouth opening (15). The invention is characterized by a flushing opening (77) which opens into an inner surface (61) of the flow chamber (49) and is designed for feeding a flushing medium into the flow chamber (49). The flushing medium can prevent the solid material remaining in the shot nozzle (1) from hardening. The invention also relates to a core shooter and a method for producing molded bodies.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schussdüse zum Schießen von Feststoff, insbesondere zum Schießen von Formstoffmischung in einen Formhohlraum zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere Gießereikernen, kleinen Formen und/oder Speisern in der Gießereitechnik, mit einer Einlauföffnung zum Zuführen des Feststoffs, einer Mündungsöffnung zum Abgeben des Feststoffs, und einer Strömungskammer, die die Einlauföffnung mit der Mündungsöffnung verbindet und eine innere Oberfläche aufweist.The invention relates to a shot nozzle for shooting solid matter, in particular for shooting molding material mixture into a mold cavity for producing molded bodies, in particular foundry cores, small molds and / or feeders in foundry technology, with an inlet opening for feeding in the solid matter, a mouth opening for dispensing the solid matter , and a flow chamber connecting the inlet opening to the orifice opening and having an inner surface.
Bei der Herstellung von Kernen, kleinen Formen und Speisern in der Gießereitechnik werden oftmals Kernschießmachinen eingesetzt. Dabei wird in der Regel Formstoffmischung in einen die Kontur des zu erzeugenden Formkörpers definierenden Formhohlraum gefüllt. Die Formstoffmischung besteht häufig aus einem Formgrundstoff wie beispielsweise Quarzsand und einem Bindemittelsystem. Das Füllen des Formhohlraums mit Formstoffmischung erfolgt über eine oder mehrere Schussdüsen, die in Schussöffnungen des den Formhohlraum bildenden Formwerkzeugs eingesetzt sind. Die Versorgung der Schussdüsen mit Formstoffmischung erfolgt meist über einen Formstoffspeicher. Zum Füllen des Formhohlraums wird die Formstoffmischung bevorzugt mittels eines Gases, beispielsweise Luft, druckbeaufschlagt und durch die Schussdüse abgegeben. Dabei erfolgt eine Verdichtung der Formstoffmischung.Core shooters are often used in the manufacture of cores, small molds and feeders in foundry technology. As a rule, the molding material mixture is filled into a mold cavity that defines the contour of the molding to be produced. The molding material mixture often consists of a basic molding material such as quartz sand and a binder system. The mold cavity is filled with molding material mixture via one or more shot nozzles that are inserted into shot openings of the mold forming the mold cavity. The injection nozzles are usually supplied with molding material mixture via a molding material reservoir. To fill the mold cavity, the molding material mixture is preferably pressurized by means of a gas, for example air, and discharged through the shot nozzle. The molding material mixture is then compressed.
Im so genannten Cold-Box-Verfahren weist die Formstoffmischung ein organisches Bindemittelsystem auf, dessen Härtungsreaktion durch einen gasförmigen Katalysator beschleunigt wird oder das durch Reaktion mit einem gasförmigen Härter ausgehärtet wird. Zu den Vorteilen dieses Cold-Box-Verfahrens gehören gute Produktivität, Maßgenauigkeit der Gießformen sowie gute technische Eigenschaften, wie beispielsweise eine hohe Festigkeit der Formkörper oder eine hohe Verarbeitungszeit des Gemisches aus Formgrundstoff und Bindemittelsystem. Kalthärtende Bindemittelsysteme umfassen meist zwei Komponenten, einem (normalerweise in einem Lösemittel gelösten) Polyol mit mindestens zwei OH-Gruppen im Molekül (Polyol-Komponente) und einem (in einem Lösemittel gelösten oder lösemittelfreien) Polyisocyanat mit mindestens zwei Isocyanat-Gruppen im Molekül (Polyisocyanat-Komponente). Die Polyol-Komponente ist meistens ein in einem Lösemittel gelöstes Phenolharz. Die beiden Bindemittel-Komponenten, die zur Herstellung einer Formstoffmischung einem Formgrundstoff zugesetzt und mit diesem vermischt werden, reagieren in der geformten Formstoffmischung in einer Polyadditionsreaktion zu einem Polyurethan-Bindemittel. Das Härten des Bindemittelsystems erfolgt dabei in Gegenwart basischer Katalysatoren, bevorzugt in Form tertiärer Amine, die nach der Formung der Formstoffmischung mit einem Trägergas in das Formwerkzeug eingeführt werden (Polyurethan-Cold-Box-Verfahren) oder die vor der Formung der Formstoffmischung als Lösung zugesetzt werden (Polyurethan No-Bake-Verfahren). Derartige Bindemittelsystem werden beispielsweis beschrieben in den Patentanmeldungen
Alternativ kann die Herstellung von Kernen, Formen und Speisern auch im Hot-Box-Verfahren oder Warm-Box-Verfahren erfolgen. Beim Hot-Box- sowie beim Warm-Box-Verfahren werden flüssige Harze mit einem latenten, erst bei erhöhter Temperatur wirksamen Bindemittelsystem zu einer Formstoffmischung verarbeitet. das Aushärten des zu erzeugenden Formkörpers erfolgt durch Wärmezufuhr. Alternativ kann es sich um ein anorganisches, sogenanntes IOB System, bei dem es sich um eine Mischung aus Wasserglas und/oder amorphen SiO2 handeln. Die Härtung erfolgt in beiden Fällen durch ein Formwerkzeug, welches beheizt ist, und/oder durch Beaufschlagen des Formkörpers mit erwärmter Luft.Alternatively, cores, molds and feeders can also be produced using the hot box process or warm box process. In the hot box and warm box processes, liquid resins are processed into a molding material mixture with a latent binder system that only becomes effective at elevated temperatures. the molding to be produced is cured by supplying heat. Alternatively, it can be an inorganic, so-called IOB system, which is a mixture of water glass and / or amorphous SiO2. In both cases, hardening takes place by means of a mold which is heated and / or by applying heated air to the molding.
Eine Kernschießmaschine mit in einer Schussplatte aufgenommenen Schussdüsen ist beispielsweise aus der
Beim Füllen eines Formhohlraum mit Formstoffmischung verbleibt stets ein Rückstand der Formstoffmischung in der Schussdüse. In der Praxis ergibt sich bei der Verarbeitung von mit Bindemittelsystemen versetzten Formstoffmischungen die Schwierigkeit, dass die jeweilige Formstoffmischung beziehungsweise der Rückstand in den Schussdüsen verklebt oder aushärtet, mit der Folge, dass die Formstoffmischung nicht mehr ordnungsgemäß in das Formwerkzeug eingebracht werden kann. Als Ursache für diese Schwierigkeiten sind Wärme, die von dem Formwerkzeug ausgestrahlt wird, erwärmte Umgebungsluft und/oder in der Umgebungsluft enthaltener Katalysator ermittelt worden, die den in der Schussdüse verbliebenen Rückstand der Formstoffmischung aushärten. Die Schussdüse kann dabei verstopfen, wodurch ein Wechsel oder ein manuelles Reinigen der Schussdüse notwendig wird.When a mold cavity is filled with a molding material mixture, a residue of the molding material mixture always remains in the shot nozzle. In practice, when processing molding material mixtures mixed with binder systems, the problem arises that the respective molding material mixture or the residue in the shot nozzles sticks or hardens, with the result that the molding material mixture can no longer be properly introduced into the mold. The cause of these difficulties has been determined to be heat that is radiated from the molding tool, heated ambient air and / or catalyst contained in the ambient air, which harden the residue of the molding material mixture remaining in the shot nozzle. The shot nozzle can become clogged, which makes it necessary to change or manually clean the shot nozzle.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schussdüse bereitzustellen, die ein Aushärten eines in der Schussdüse verbliebenen Rückstands der Formstoffmischung verzögert oder vermeidet und/oder die Reinigung vereinfacht.The object of the invention is to provide a shot nozzle which delays or prevents curing of a residue of the molding material mixture that has remained in the shot nozzle and / or simplifies cleaning.
Die Erfindung löst die Aufgabe bei einer Schussdüse der eingangs genannten durch eine Spülöffnung, die in die innere Oberfläche mündet und zum Zuführen eines Spülmediums in die Strömungskammer ausgebildet ist. Durch Zuführen eines Spülmediums in die Strömungskammer kann ein Aushärten des Rückstands der Formstoffmischung verhindert und/oder reduziert werden. Bei warmaushärtenden Formstoffmischungen wird der Rückstand und/oder die Schussdüse bevorzugt durch das Spülmedium gekühlt. Bei mittels eines Katalysators und/oder eines Härters aushärtenden Formstoffmischungen, wird mit Katalysator und/oder Härter belastete Umgebungsluft bevorzugt durch das Spülmedium aus der Schussdüse verdrängt, so dass ein Aushärten des Rückstands vermieden wird. Das Spülmedium ist vorzugsweise saubere Luft, Wasserdampf und/oder Nebel. Wobei Nebel hier eine Dispersion aus feinen Wassertropfen und saubere Luft bezeichnet. Ferner werden Inertgase als Spülmedien bevorzugt. Vorzugsweise wird das Spülmedium der Schussdüse bei einem Spüldruck zugeführt, der größer ist als ein Umgebungsdruck. Besonders bevorzugt weist die Schussdüse mehrere Spülöffnung auf. Vorzugsweise sind die mehreren Spülöffnungen entlang einer Zentralachse der Strömungskammer, die sich durch Querschnittsmittelpunkt der Strömungskammer von der Einlauföffnung zur Mündungsöffnung erstreckt, versetzt angeordnet. Bevorzugt ist die Zentralachse der Strömungskammer gerade, so dass die Einlauföffnung und die Mündungsöffnung sich gegenüberliegend ausgebildet sind. Ebenso bevorzugt kann die Zentralachse gekrümmt ausgebildet sein. Mittels einer gekrümmten Zentralachse kann bevorzugt eine Strömungsrichtung des aus der Mündungsöffnung abgegebenen Feststoffs angepasst werden. Vorzugsweise ist die Spülöffnung kreisförmig, oval oder eckig ausgebildet. Ein maximales Maß der Mündungsöffnung liegt bevorzugt in einem Bereich von größer 0 mm bis 15 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 10 mm, weiterhin bevorzugt 0,1 mm bis 5 mm, weiterhin bevorzugt 0,1 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm bis 2 mm. Im Falle einer runden Mündungsöffnung entspricht das maximale Maß dem Durchmesser der Mündungsöffnung. Im Falle einer rechteckigen Mündungsöffnung entspricht das maximale Maß einer längeren Seite des Rechtecks. Bevorzugt verjüngt sich die Strömungskammer wenigstens Abschnittsweise in Richtung der Mündungsöffnung. Ebenso werden zylindrische Strömungskammern bevorzugt.In the case of a shot nozzle of the type mentioned at the beginning, the invention achieves the object by means of a flushing opening which opens into the inner surface and is designed to feed a flushing medium into the flow chamber. By feeding a rinsing medium into the flow chamber, hardening of the residue of the molding material mixture can be prevented and / or reduced. In the case of thermosetting molding material mixtures, the residue and / or the shot nozzle is preferably cooled by the flushing medium. In the case of molding material mixtures that harden by means of a catalyst and / or a hardener, ambient air contaminated with the catalyst and / or hardener is preferably displaced from the shot nozzle by the flushing medium, so that the residue is prevented from hardening. The flushing medium is preferably clean air, water vapor and / or mist. Where fog refers to a dispersion of fine water droplets and clean air. Furthermore, inert gases are preferred as flushing media. The rinsing medium is preferably fed to the shot nozzle at a rinsing pressure that is greater than an ambient pressure. The shot nozzle particularly preferably has several flushing openings. The plurality of flushing openings are preferably arranged offset along a central axis of the flow chamber which extends through the cross-sectional center of the flow chamber from the inlet opening to the mouth opening. The central axis of the flow chamber is preferably straight, so that the inlet opening and the mouth opening are formed opposite one another. The central axis can also preferably be designed to be curved. A direction of flow of the solid matter discharged from the orifice can preferably be adapted by means of a curved central axis. The flushing opening is preferably circular, oval or angular. A maximum dimension of the mouth opening is preferably in a range from greater than 0 mm to 15 mm, preferably 0.1 mm to 10 mm, further preferably 0.1 mm to 5 mm, further preferably 0.1 mm to 2 mm, particularly preferably 0 , 5mm to 2mm. In the case of a round mouth opening, the maximum dimension corresponds to the diameter of the mouth opening. In the case of a rectangular mouth opening, the maximum dimension corresponds to a longer side of the rectangle. The flow chamber preferably tapers at least in sections in the direction of the mouth opening. Cylindrical flow chambers are also preferred.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die Spülöffnung als in die innere Oberfläche mündender Spalt, vorzugsweise Umfangsspalt, ausgebildet. Ein Spalt ist dabei eine schmale längliche Öffnung. Bevorzugt ist eine lange Seite des Spalts im Wesentlichen senkrecht zur Zentralachse der Strömungskammer, sodass der Spalt im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Ebenso werden vertikale und/oder schräg verlaufende Spalte bevorzugt. Vorzugsweise weist der Spalt einen Knick auf, wobei der Knick besonders bevorzugt in Richtung der Mündungsöffnung oder der Einlauföffnung weist. Ein Umfangsspalt mündet in einer Querschnittsfläche, die senkrecht zur Zentralachse angeordnet ist, entlang eines wesentlichen Abschnitts eines inneren Umfangs der Strömungskammer in die innere Oberfläche. Bevorzugt weist ein relativer Anteil des Umfangsspalts an einem inneren Umfang der Strömungskammer einen Wert in einem Bereich von 10 % bis 100 %, vorzugsweise 30 % bis 100 %, besonders bevorzugt 50 % bis 80 %, auf. Besonders bevorzugt mündet der Umfangsspalt entlang des gesamten inneren Umfangs in die innere Oberfläche. Durch einen Spalt, vorzugsweise Umfangsspalt, kann ein Schleier des Spülmedium abgegeben werden. Ein Spülmediumschleier legt sich bevorzugt über die innere Oberfläche und verhindert ein aushärten der Formstoffmischung. Eine Spalthöhe des Spalts, gemessen zwischen langen Seiten des Spalts, liegt vorzugsweise in einem Bereich von größer 0 mm bis 15 mm, vorzugweise 0,1 mm bis 10 mm, weiterhin bevorzugt 0,1 mm bis 5 mm, weiterhin bevorzugt 0,1 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm bis 2 mm. Durch einen Umfangsspalt wird eine möglichst gleichmäßige Zuführung des Spülmediums in die Strömungskammer erreicht.In a first preferred embodiment, the flushing opening is designed as a gap opening into the inner surface, preferably a circumferential gap. A gap is a narrow, elongated opening. A long side of the gap is preferably essentially perpendicular to the central axis of the flow chamber, so that the gap is oriented essentially horizontally. Vertical and / or inclined gaps are also preferred. The gap preferably has a kink, the kink particularly preferably pointing in the direction of the mouth opening or the inlet opening. A circumferential gap opens in a cross-sectional area which is arranged perpendicular to the central axis along a substantial portion of an inner circumference of the flow chamber in the inner surface. A relative proportion of the circumferential gap on an inner circumference of the flow chamber preferably has a value in a range from 10% to 100%, preferably 30% to 100%, particularly preferably 50% to 80%. Particularly preferably, the circumferential gap opens into the inner surface along the entire inner circumference. A veil of the flushing medium can be emitted through a gap, preferably a circumferential gap. A veil of flushing medium is preferably placed over the inner surface and prevents the molding material mixture from hardening. A gap height of the gap, measured between long sides of the gap, is preferably in a range from greater than 0 mm to 15 mm, preferably 0.1 mm to 10 mm, further preferably 0.1 mm to 5 mm, further preferably 0.1 mm up to 2 mm, particularly preferably 0.5 mm to 2 mm. The flushing medium is fed into the flow chamber as uniformly as possible through a circumferential gap.
Vorzugsweise weist die Spülöffnung wenigstens teilweise in Richtung der Einlauföffnung. Durch eine in Richtung der Einlauföffnung weisende Spülöffnung ist eine Strömungsrichtung des aus der Spülöffnung tretenden Spülmediums zumindest teilweise in Richtung der Einlauföffnung gerichtet. Bevorzugt ist die Spülöffnung benachbart zur Mündungsöffnung ausgebildet. In diesem Fall kann durch eine in Richtung der Einlauföffnung weisende Spülöffnung ein großer relativer Anteil der inneren Oberfläche mit Spülmedium beaufschlagt werden. Vorzugsweise weist die Spülöffnung wenigstens teilweise in Richtung der Mündungsöffnung. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn erwärmte Umgebungsluft und/oder mit Katalysator und/oder härter belastete Umgebungsluft von der Mündungsöffnung in die Schussdüse eintritt. Weiterhin werden auch senkrecht zur Mündungsöffnung und/oder zur Einlauföffnung orientierte Spülöffnungen bevorzugt. Ebenso bevorzugt kann eine erste Spülöffnung wenigstens teilweise in Richtung der Mündungsöffnung und eine zweite Spülöffnung wenigstens teilweise in Richtung der Einlauföffnung weisen.The flushing opening preferably points at least partially in the direction of the inlet opening. Through a flushing opening pointing in the direction of the inlet opening, a flow direction of the flushing medium emerging from the flushing opening is at least partially directed in the direction of the inlet opening. Is preferred Flushing opening formed adjacent to the mouth opening. In this case, a large relative proportion of the inner surface can be exposed to flushing medium through a flushing opening pointing in the direction of the inlet opening. The flushing opening preferably points at least partially in the direction of the mouth opening. This is particularly advantageous when heated ambient air and / or ambient air contaminated with catalyst and / or harder contaminated air enters the shot nozzle from the muzzle opening. Furthermore, flushing openings oriented perpendicular to the mouth opening and / or to the inlet opening are also preferred. Likewise preferably, a first flushing opening can point at least partially in the direction of the mouth opening and a second flushing opening at least partially in the direction of the inlet opening.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt eine Öffnungsachse der Spülöffnung mit einer Zentralachse der Strömungskammer einen Spülöffnungswinkel mit einem Wert in einem Bereich von größer 0° bis 90°, bevorzugt 30° bis 60°, besonders bevorzugt 30° bis 50°, ein. Die Öffnungsachse der Spülöffnung steht senkrecht auf der Spülöffnung und verläuft vorzugsweise durch einen Querschnittsmittelpunkt der Spülöffnung. Bei einem Spülöffnungswinkel von 0° ist die Spülöffnung parallel zur Einlauföffnung. Bei einem Spülöffnungswinkel von 90° ist die Spülöffnung senkrecht zur Einlauföffnung und vorzugsweise parallel zur Zentralachse. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt die Öffnungsachse der Spülöffnung mit der Zentralachse der Strömungskammer einen Spülöffnungswinkel mit einem Wert in einem Bereich von größer 90° bis 180°, bevorzugt 120° bis 180°, besonders bevorzugt 150° bis 170°, ein. Bei einem Spülöffnungswinkel größer 90° weist die Spülöffnung in Richtung der Mündungsöffnung.In a preferred embodiment, an opening axis of the flushing opening with a central axis of the flow chamber includes a flushing opening angle with a value in a range from greater than 0 ° to 90 °, preferably 30 ° to 60 °, particularly preferably 30 ° to 50 °. The opening axis of the flushing opening is perpendicular to the flushing opening and preferably runs through a cross-sectional center of the flushing opening. With a flushing opening angle of 0 °, the flushing opening is parallel to the inlet opening. With a flushing opening angle of 90 °, the flushing opening is perpendicular to the inlet opening and preferably parallel to the central axis. In a further preferred embodiment, the opening axis of the flushing opening forms a flushing opening angle with the central axis of the flow chamber with a value in a range from greater than 90 ° to 180 °, preferably 120 ° to 180 °, particularly preferably 150 ° to 170 °. In the case of a flushing opening angle greater than 90 °, the flushing opening points in the direction of the mouth opening.
Bevorzugt ist die Spülöffnung verschließbar ausgebildet. Für den Fall, dass mehrere Spülöffnungen vorgesehen sind, sind vorzugsweise sämtliche Spülöffnungen verschließbar ausgebildet. Vorzugsweise ist die Spülöffnung während eines Füllens des Formhohlraums mit Formstoffmischung verschließbar. Durch eine verschließbar ausgebildete Spülöffnung kann ein Eintreten von Formstoffmischung in die Spülöffnung und/oder ein Verstopfen der Spülöffnung vermieden werden.The flushing opening is preferably designed to be closable. In the event that several flushing openings are provided, all flushing openings are preferably designed to be closable. The flushing opening can preferably be closed while the mold cavity is being filled with molding material mixture. A flushing opening designed to be closable can prevent molding material mixture from entering the flushing opening and / or clogging the flushing opening.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Spülöffnung dazu ausgebildet, durch Aufbringen einer Schließkraft auf einen Mündungsabschnitt verschlossen zu werden. Der Mündungsabschnitt ist ein Abschnitt der Schussdüse, derzum Ansetzen an ein Formwerkzeug und/oder einen Formkasten ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die Schussdüse zum Füllen des Formhohlraums mit dem Mündungsabschnitt gegen ein Formwerkzeug gepresst, wobei eine Schließkraft entlang der Zentralachse der Schussdüse wirkt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die Spülöffnung während des Füllens verschlossen werden. Bevorzugt ist die Spülöffnung dazu ausgebildet, sich bei Rücknahme einer Schließkraft zu öffnen. Vorzugsweise weist die Schließkraft einen Wert in einem Kraftbereich, der zum Schließen des Mündungsabschnitts notwendig ist, von größer 0 N bis 6000 N, 100 N bis 5000 N, bevorzugt 1000 N bis 4000 N, besonders bevorzugt 2000 N bis 3000 N, auf.In a preferred embodiment, the flushing opening is designed to be closed by applying a closing force to a mouth section. The mouth section is a section of the shot nozzle which is designed for attachment to a molding tool and / or a molding box. In order to fill the mold cavity with the mouth section, the shot nozzle is preferably pressed against a molding tool, a closing force acting along the central axis of the shot nozzle. Such a configuration allows the flushing opening to be closed during filling. The flushing opening is preferably designed to open when a closing force is withdrawn. The closing force preferably has a value in a force range that is necessary to close the mouth section, from greater than 0 N to 6000 N, 100 N to 5000 N, preferably 1000 N to 4000 N, particularly preferably 2000 N to 3000 N.
Bevorzugt weist die Schussdüse einen Mantelkörper und einen wenigstens teilweise in den Mantelkörper eingesetzten Hauptkörper auf, die gemeinsam wenigstens einen Abschnitt der Strömungskammer bilden. Bevorzugt ist die Mündungsöffnung am Mantelkörper und/oder die Einlauföffnung am Hauptkörper angeordnet. Bevorzugt ist der Hauptkörper im/am Mantelkörper fixiert und/oder geführt. Bevorzugt weist der Hauptkörper ein Außengewinde auf, das in ein korrespondierendes Innengewinde des Mantelkörpers eingeschraubt ist. Der Hauptkörper kann vorzugsweise auch einen Bund aufweisen, der eine relative Lage des Hauptkörpers im Mantelkörper entlang der Zentralachse definiert. Vorzugsweise geht eine Innenwand des Hauptkörpers stufenlos in eine die Strömungskammer bildende Strömungsinnenwand des Mantelkörpers über. Bevorzugt weist der Mantelkörper hierfür einen Absatz auf, indem sich ein Innendurchmesser des Mantelkörpers bis zu einem korrespondierenden Innendurchmesser des Hauptkörpers verringert.The shot nozzle preferably has a casing body and a main body inserted at least partially into the casing body, which together form at least one section of the flow chamber. The mouth opening is preferably arranged on the casing body and / or the inlet opening is arranged on the main body. The main body is preferably fixed and / or guided in / on the jacket body. The main body preferably has an external thread which is screwed into a corresponding internal thread of the casing body. The main body can preferably also have a collar which defines a relative position of the main body in the jacket body along the central axis. An inner wall of the main body preferably merges steplessly into an inner flow wall of the casing body that forms the flow chamber. For this purpose, the jacket body preferably has a shoulder in which an inside diameter of the jacket body is reduced to a corresponding inside diameter of the main body.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen einer Außenwand des Hauptkörpers und einer Innenwand des Mantelkörpers ein Zuführkanal zum Zuführen des Spülmedium ausgebildet. Bevorzugt erstreckt sich der Zuführkanal vollumfänglich um die Außenwand des Hauptkörpers. Ebenso werden Zuführkanäle bevorzugt, die einen relativen Umfangsspaltbereich mit einem Wert in einem Bereich von größer 0 % bis keiner 100 %, bevorzugt 10 % bis 80 %, besonders bevorzugt 30 % bis 60 %, ferner bevorzugt 40 % bis 60 %, aufweisen. Eine Höhe des Zuführkanals, gemessen von der Außenwand des Hauptkörpers zur Innenwand des Mantelkörpers liegt vorzugsweise in einem Bereich von größer 0 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 0,5 mm bis 2 mm. Besonders bevorzugt ist eine Höhe des Zuführkanals in einem Längsabschnitt konstant. Der Längsabschnitt erstreckt sich parallel zur Zentralachse, wobei der Zuführkanal im Längsabschnitt bevorzugt als Ringspalt ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, a supply channel for supplying the flushing medium is formed between an outer wall of the main body and an inner wall of the casing body. The feed channel preferably extends completely around the outer wall of the main body. Feed channels are also preferred which have a relative circumferential gap area with a value in a range from greater than 0% to none 100%, preferably 10% to 80%, particularly preferably 30% to 60%, further preferably 40% to 60%. A height of the feed channel, measured from the outer wall of the main body to the inner wall of the casing body, is preferably in a range from greater than 0 mm to 5 mm, particularly preferably 0.5 mm to 2 mm. A height of the feed channel is particularly preferably constant in a longitudinal section. The longitudinal section extends parallel to the central axis, the feed channel in the longitudinal section preferably being designed as an annular gap.
Besonders bevorzugt weist der Mantelkörper einen Verteiler auf, der zum Verbinden einer Zuleitung des Spülmediums mit dem Zuführkanal vorgesehen ist. Der Verteiler weist bevorzugt eine oder mehrere Versorgungsöffnungen auf, die eine Außenwand des Mantelkörpers mit der Innenwand des Mantelkörpers und/oder dem Zuführkanal verbinden. Ferner umfasst der Verteiler an der Außenseite des Mantelkörpers vorzugsweise einen Verteilerkanal, der sich besonders bevorzugt über den gesamten Umfang erstreckt. Durch einen vollumfänglichen Verteilerkanal kann eine Versorgung der Schussdüse mit Spülmedium für jede Orientierung der Schussdüse um deren Zentralachse sichergestellt werden. Besonders bevorzugt umfasst der Verteiler ferner Dichtmittel zum Abdichten einer Verbindung der Zuleitung mit dem Zuführkanal. Beispielsweise können dafür an dem Verteiler ein oder mehrere Dichtungsringe vorgesehen sein.The casing body particularly preferably has a distributor which is provided for connecting a feed line for the flushing medium to the feed channel. The distributor preferably has one or more Supply openings that connect an outer wall of the jacket body to the inner wall of the jacket body and / or the feed channel. Furthermore, the distributor preferably comprises a distributor channel on the outside of the casing body, which particularly preferably extends over the entire circumference. A supply of the shot nozzle with flushing medium for every orientation of the shot nozzle around its central axis can be ensured through a full circumferential distribution channel. Particularly preferably, the distributor further comprises sealing means for sealing a connection between the supply line and the supply channel. For example, one or more sealing rings can be provided on the distributor for this purpose.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spülöffnung als Spalt zwischen dem Mantelkörper und dem Hauptkörper gebildet. Vorzugsweise ist der Spalt ein Umfangsspalt. Für weitere bevorzugte Merkmale des Umfangsspalts wird auf obenstehende Beschreibung vollumfänglich Bezug genommen. Besonders bevorzugt weist der Zuführkanal einen Knick auf. Vorzugsweise ist der Spalt zwischen einer ersten Stirnfläche des Hauptkörpers und einer zweiten Stirnfläche des Mantelkörpers gebildet, wobei die erste Stirnfläche bevorzugt parallel zur zweiten Stirnfläche ist. Weiterhin bevorzugt ist die erste Stirnfläche und/oder die zweite Stirnfläche parallel zur Mündungsöffnung und/oder zur Einlauföffnung ausgebildet.According to a preferred embodiment, the flushing opening is formed as a gap between the casing body and the main body. The gap is preferably a circumferential gap. For further preferred features of the circumferential gap, reference is made in full to the above description. The feed channel particularly preferably has a kink. The gap is preferably formed between a first end face of the main body and a second end face of the casing body, the first end face preferably being parallel to the second end face. Furthermore, the first end face and / or the second end face is preferably formed parallel to the mouth opening and / or to the inlet opening.
Bevorzugt weiß der Mantelkörper ein erstes Führungselement und der Hauptkörper ein korrespondierendes zweites Führungselement auf, die zum Führen des Hauptkörpers in dem Mantelkörper zusammenwirken. Vorzugsweise weist der Mantelkörper eine Keilwelle und der Hauptkörper eine korrespondierende Keilnabe auf, die zum Führen des Hauptkörpers entlang der Zentralachse zusammenwirken. Ebenso kann der Hauptkörper einen Bund zum zentrieren Mantelkörper aufweisen. Ferner bevorzugt ist der Hauptkörper in und/oder an dem Mantelkörper fixiert. Ein fixieren kann dabei bevorzugt formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig erfolgen. Besonders bevorzugt weist der Mantelkörper ein Innengewinde und der Hauptkörper ein korrespondierendes Außengewinde auf. In diesem Fall kann der Hauptkörper in den Mantelkörper eingeschraubt werden. Dies ist besonders Vorteilhaft wenn der Mantelkörper und/oder der Hauptkörper ein Verschleißteil ist.The casing body preferably has a first guide element and the main body has a corresponding second guide element, which interact to guide the main body in the casing body. The casing body preferably has a splined shaft and the main body has a corresponding splined hub, which cooperate to guide the main body along the central axis. The main body can also have a collar for centering the casing body. Furthermore, the main body is preferably fixed in and / or on the jacket body. A fixing can preferably take place positively, cohesively and / or non-positively. The casing body particularly preferably has an internal thread and the main body has a corresponding external thread. In this case, the main body can be screwed into the jacket body. This is particularly advantageous if the casing body and / or the main body is a wear part.
Vorzugsweise umfasst der Mantelkörper einen Verformungswandabschnitt, der zum Schließen der Spülöffnung elastisch verformbar ist. Vorzugsweise beult der Mantelkörper im Bereich des Verformungswandabschnitts aus, insbesondere quer zur Zentralachse, wodurch eine Länge des Mantelkörpers, gemessen entlang der Zentralachse, reduziert wird. Es soll verstanden werden, dass der Mantelkörper sowohl nach innen, auf die Zentralachse zu, oder nach außen beulen kann. Dabei kann sich die erste Stirnfläche an die zweite Stirnfläche anlegen, wodurch die Spülöffnung geschlossen wird. Bevorzugt ist der Verformungswandabschnitt ein dünnwandiger Bereich. Der Verformungswandabschnitt ist vorzugsweise umfangssymmetrisch ausgebildet. Bevorzugt weist der Verformungswandabschnitt einen Wert einer Wandstärke in einem Bereich von 1 mm bis 10 mm, bevorzugt 1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 1 mm bis 3 mm, auf. Eine Wandstärke des Verformungswandabschnitts ist dabei eine minimale Wandstärke des Mantelkörpers. Vorzugsweise weist der Verformungswandabschnitt einen Wert einer Länge, gemessen entlang der Zentralachse, in einem Bereich von 5 mm bis 300 mm, 30 mm bis 200 mm, bevorzugt 50 mm bis 150 mm, auf. Ebenso bevorzugt kann der Hauptkörper den Verformungsabschnitt aufweisen. Weiterhin bevorzugt weisen sowohl der Mantelkörper als auch der Hauptkörper einen Verformungsabschnitt auf.The jacket body preferably comprises a deformation wall section which is elastically deformable in order to close the flushing opening. The casing body preferably bulges in the area of the deformation wall section, in particular transversely to the central axis, whereby a length of the casing body, measured along the central axis, is reduced. It should be understood that the casing body can bulge inwards, towards the central axis, or outwards. The first end face can lie against the second end face, thereby closing the flushing opening. The deformation wall section is preferably a thin-walled area. The deformation wall section is preferably designed with circumferential symmetry. The deformation wall section preferably has a wall thickness in a range from 1 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 5 mm, particularly preferably 1 mm to 3 mm. A wall thickness of the deformation wall section is a minimum wall thickness of the jacket body. The deformation wall section preferably has a value of a length, measured along the central axis, in a range from 5 mm to 300 mm, 30 mm to 200 mm, preferably 50 mm to 150 mm. The main body can also preferably have the deformation section. Furthermore, both the jacket body and the main body preferably have a deformation section.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schussdüse ein Verformungselement auf, das zwischen Mantelkörper und Hauptkörper angeordnet und zum Schließen der Spülöffnung elastisch verformbar ist. Beispielsweise kann ein Gummiring zwischen korrespondierenden Wirkflächen des Mantelkörpers und des Hauptkörpers angeordnet sein, der beim Aufbringen einer Schließkraft verformt wird. Besonders bevorzugt ist das Verformungselement in einer als Spalt ausgeführten Spülöffnung angeordnet. Beispielsweise kann das Verformungselement eine Z-förmige und/oder eine wabenförmige Struktur aufweisen. Durch Aufbringen einer Schließkraft kann die Z-förmige und/oder wabenförmige Struktur geschlossen werden, wobei sich gegenüberliegende lange Seiten des Spalts einander annähern. Bevorzugt kann das Verschließen des Spaltes dadurch erfolgen, dass die Düse zumindest Abschnittsweise aus zwei ineinander verschiebbaren Zylindern gebildet wird. Die Abdichtung erfolgt vorzugsweise über Dichtungsringe, die gleichzeitig auch als Verformungselement wirken. Durch eine federnde Wirkung der Dichtungsringe wir der Spalt nach dem Füllen eines Formhohlraums wieder geöffnet.In a preferred embodiment, the shot nozzle has a deformation element which is arranged between the jacket body and the main body and which can be elastically deformed to close the flushing opening. For example, a rubber ring can be arranged between corresponding active surfaces of the casing body and the main body, which is deformed when a closing force is applied. The deformation element is particularly preferably arranged in a flushing opening designed as a gap. For example, the deformation element can have a Z-shaped and / or a honeycomb structure. The Z-shaped and / or honeycomb-shaped structure can be closed by applying a closing force, with opposite long sides of the gap approaching one another. The gap can preferably be closed in that the nozzle is formed at least in sections from two cylinders which can be displaced one inside the other. Sealing is preferably carried out by means of sealing rings, which also act as deformation elements at the same time. A resilient effect of the sealing rings re-opens the gap after a mold cavity has been filled.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strömungskammer entlang einer Zentralachse gestuft. Die Strömungskammer weist eine Stufe auf, die eine Verjüngung und/oder Erweiterung eines Strömungsquerschnitts der Schussdüse ist. Bei einer kreisförmigen Strömungskammer entspricht eine Verjüngung einer Abnahme des inneren Durchmessers. Die innere Oberfläche weist dabei einen Knick auf. Es soll verstanden werden, dass ein Knickwinkel gemessen zwischen der inneren Oberfläche stromauf- und stromabwärts des Knicks von 90° verschieden sein kann. Die Strömungsrichtungen verläuft entlang der Zentralachse von der Einlauföffnung zur Mündungsöffnung, wobei ein stromaufwärts gelegener Punkt näher an der Einlauföffnung ist. Bevorzugt weist der Knick einen Knickwinkel mit einem Wert in einem Bereich von 20° bis 70°, besonders bevorzugt 30° bis 60°, auf. Bevorzugt ist die Strömungskammer derart gestuft, dass ein Querschnitt der Strömungskammer in einem stromaufwärts gelegenen Abschnitt konstant ist, sich in einem anschließenden Verjüngungsabschnitt entlang der Zentralachse in Richtung der Mündungsöffnung verjüngt und in einem stromabwärts gelegenen Abschnitt erneut konstant ist. Bevorzugt kann die Strömungskammer mehrfach gestuft sein. Durch eine gestufte Schussdüse kann eine Vorverdichtung des Feststoffs erreicht werden. Zudem bewirkt eine gestufte Schussdüse bevorzugt ein diskontinuierliches Pulsieren des Feststoffs in der Düse, wobei sich ein aus der Düse abgegebener Feststoffstrahl bevorzugt aufweitet.In a preferred embodiment, the flow chamber is stepped along a central axis. The flow chamber has a step which is a tapering and / or widening of a flow cross section of the shot nozzle. In the case of a circular flow chamber, a taper corresponds to a decrease in the inner diameter. The inner surface has a kink. It should be understood that a kink angle measured between the inner surface upstream and downstream of the Kinks can be different from 90 °. The flow directions run along the central axis from the inlet opening to the mouth opening, with an upstream point being closer to the inlet opening. The kink preferably has a kink angle with a value in a range from 20 ° to 70 °, particularly preferably 30 ° to 60 °. The flow chamber is preferably stepped in such a way that a cross section of the flow chamber is constant in an upstream section, tapers in a subsequent tapering section along the central axis in the direction of the orifice and is again constant in a downstream section. The flow chamber can preferably be stepped several times. A pre-compression of the solids can be achieved with a stepped shot nozzle. In addition, a stepped shot nozzle preferably brings about a discontinuous pulsing of the solid in the nozzle, a solid jet emitted from the nozzle preferably expanding.
Vorzugsweise weist die innere Oberfläche eine gewendelte Struktur auf, die dazu ausgebildet ist, den Feststoff in Rotation um eine Zentralachse der Strömungskammer zu versetzen. Bevorzugt umfasst die gewendete Struktur einen oder mehrere Gänge, die besonders bevorzugt als Ecken eines Polygon Profils und/oder als Drallnuten ausgebildet sind. Die Gänge der Gewindestruktur verlaufen vorzugsweise spiralförmig und/oder helixförmig um die Zentralachse der Strömungskammer. Durch eine entsprechende gewendelte Struktur wird einem durch die Schussdüse tretenden Feststoff eine Rotation aufgeprägt. Es soll verstanden werden, dass nicht der gesamte Feststoff gleichmäßig rotieren muss. Ebenso ist bevorzugt, dass nur ein Teil des zu schießenden Feststoffs rotiert. Beispielsweise kann nur ein Randbereich eines Feststoffstrahls rotieren während ein Kernstrahl des Feststoffstrahls keine Rotation ausführt. Rotation bezeichnet dabei eine Drehbewegung des Feststoffs um die Zentralachse der Strömungskammer. Eine Hauptströmungsrichtung des Feststoffs durch die Schussdüse ist bevorzugt parallel zur Zentralachse. Weiterhin kann die gewendelte Struktur bevorzugt dazu ausgebildet sein, den Feststoff in Rotation um einen Massenmittelpunkt des Feststoffs zu versetzen. Durch die Rotationsbewegung weitet sich ein aus der Mündungsöffnung abgegebener Feststoffstrahl bevorzugt auf und/oder wird gestreut. Mit einer Streuung und/oder Aufweitung des Feststoffs wird eine großflächige Verteilung des Formstoffs in einem zu füllenden Formhohlraum erreicht. Eine Werkzeugoberfläche eines den Formhohlraum bildenden Formwerkzeugs wird im Vergleich zu einer konventionellen Schussdüse großflächig mit Feststoff beaufschlagt, so dass ein Verschleiß der Werkzeugoberfläche reduziert wird. Weiterhin führt die Rotation des Feststoffs zu einer verbesserten Trennung von Feststoff und einem Trägermedium, dass zum Fluidisieren des Feststoffs eingesetzt wird. Hierdurch wird eine Verdichtung des Feststoffs erhöht und eine Festigkeit des zu erzeugenden Formkörpers kann gesteigert werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung einer Menge des Bindemittelsystems in der Formstoffmischung, wodurch Kosten und Emissionen reduziert werden. Durch eine Streuung des Feststoffstrahls wird nach einem Austritt aus der Mündungsöffnung eine Strömungsgeschwindigkeit des Feststoffstrahls reduziert. Der Feststoff trifft in der Folge mit geringerer Geschwindigkeit auf eine Oberfläche des Formwerkzeugs, was einem Trennen der Formstoffmischung in Formgrundstoff und Bindemittelsystem und/oder einem Verschleiß der Werkzeugoberfläche entgegenwirkt. Vorzugsweise weist die Strömungskammer mehrere gewendelte Strukturen auf. Bevorzugt ist ein Steigungswinkel des Gangs konstant. Ebenso werden in Richtung der Mündungsöffnung zunehmende und/oder abnehmende Steigungswinkel bevorzugt. Bevorzugt hat der Steigungswinkel einen Wert in einem Bereich von größer 0° bis 90°, bevorzugt größer 0° bis 50°, weiterhin bevorzugt 5° bis 45°, ferner bevorzugt 15° bis 35°, besonders bevorzugt 10° bis 20°. Vorzugsweise ist ein Ganggrund des Gangs abgerundet. Eine Tiefe des Gangs nimmt in Richtung der Mündungsöffnung bevorzugt zu und/oder ab. Ferner kann die Tiefe des Gangs auch konstant sein. Im Falle einer gewendelten Struktur, die als Polygonprofil ausgebildet ist, bestimmt sich eine Tiefe des Gangs senkrecht zur Zentralachse zwischen dem Ganggrund und einer ovalen Innenkurve, die die innere Oberfläche des Polygons tangiert. Es soll verstanden werden, dass sich die gewendete Struktur nicht zwangsweise entlang der gesamten Strömungskammer erstreckt. Beispielsweise kann sich die gewendete Struktur nur in einem Bereich von 10 % bis 90 %, bevorzugt 30 % bis 90 %, besonders bevorzugt 40 % bis 80 %, einer Länge der Strömungskammer, gemessen entlang der Zentralachse, erstrecken, wobei die Grenzen des angegebenen Bereichs umfasst sein sollen.The inner surface preferably has a coiled structure which is designed to set the solid in rotation about a central axis of the flow chamber. The turned structure preferably comprises one or more turns, which are particularly preferably designed as corners of a polygonal profile and / or as twist grooves. The threads of the thread structure preferably run in a spiral and / or helical shape around the central axis of the flow chamber. A corresponding coiled structure is used to impart a rotation to a solid material passing through the shot nozzle. It should be understood that not all of the solid need rotate evenly. It is also preferred that only part of the solid to be shot rotates. For example, only an edge region of a jet of solids can rotate while a core jet of the jet of solids does not rotate. Rotation refers to a rotational movement of the solid around the central axis of the flow chamber. A main direction of flow of the solid through the shot nozzle is preferably parallel to the central axis. Furthermore, the coiled structure can preferably be designed to set the solid in rotation about a center of mass of the solid. As a result of the rotational movement, a jet of solids emitted from the orifice preferably expands and / or is scattered. With a scattering and / or widening of the solid, a large-area distribution of the molding material is achieved in a mold cavity to be filled. A tool surface of a mold forming the mold cavity is exposed to a large area of solid material compared to a conventional shot nozzle, so that wear on the tool surface is reduced. Furthermore, the rotation of the solid leads to an improved separation of the solid and a carrier medium that is used to fluidize the solid. This increases the compression of the solid and the strength of the molded body to be produced can be increased. This enables an amount of the binder system in the molding material mixture to be reduced, thereby reducing costs and emissions. By scattering the jet of solids, a flow velocity of the jet of solids is reduced after exiting the orifice. The solid then hits a surface of the molding tool at a lower speed, which counteracts the separation of the molding material mixture into the molding base material and the binder system and / or counteracts wear and tear on the tool surface. The flow chamber preferably has several coiled structures. A pitch angle of the gear is preferably constant. Likewise, increasing and / or decreasing pitch angles are preferred in the direction of the mouth opening. The pitch angle preferably has a value in a range from greater than 0 ° to 90 °, preferably greater than 0 ° to 50 °, further preferably 5 ° to 45 °, further preferably 15 ° to 35 °, particularly preferably 10 ° to 20 °. A passage base of the passage is preferably rounded. A depth of the passage preferably increases and / or decreases in the direction of the mouth opening. Furthermore, the depth of the passage can also be constant. In the case of a coiled structure that is designed as a polygonal profile, a depth of the passage is determined perpendicular to the central axis between the passage base and an oval inner curve which is tangent to the inner surface of the polygon. It should be understood that the inverted structure does not necessarily extend along the entire flow chamber. For example, the turned structure can only extend in a range of 10% to 90%, preferably 30% to 90%, particularly preferably 40% to 80%, of a length of the flow chamber, measured along the central axis, the limits of the specified range should be included.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weitet sich die Strömungskammer in einem Auslaufbereich in Richtung der Mündungsöffnung auf. Der Auslaufbereich schließt sich bevorzugt stromaufwärts an die Mündungsöffnung an. Eine sich aufweitende Mündungsöffnung bewirkt bevorzugt eine Streuung des abgegebenen Feststoffs quer zur Zentralachse. Hierdurch kann eine Füllung des Formhohlraums verbessert werden. Besonders bevorzugt weist eine Auslauflänge des Auslaufbereichs, gemessen entlang der Zentralachse, einen Wert in einem Bereich von 50 % bis größer 0 %, besonders bevorzugt 30 % bis 5 % der Strömungskammerlänge auf. Die Strömungskammerlänge ist eine Länge der Strömungskammer, gemessen entlang der Zentralachse zwischen der Einlauföffnung und der Mündungsöffnung. Ein Öffnungswinkel des Auslaufbereichs liegt vorzugsweise in einem Bereich von größer 0° bis 8°, bevorzugt 0° bis 4°. Der Öffnungswinkel des Auslaufbereichs bestimmt sich dabei als Winkel, gemessen zwischen einer zur Zentralachse parallelen Geraden und einer Verbindungsgeraden zwischen einem ersten Punkt der inneren Oberfläche an der Mündungsöffnung und einem zweiten Punkt der inneren Oberfläche am Übergang zum Auslaufbereich. Der erste Punkt und der zweite Punkt sind dabei in Richtung der Zentralachse voneinander versetzt angeordnet. Der Auslaufbereich bildet für subsonische Strömungen einen Diffusor, wobei der Öffnungswinkel des Auslaufbereichs auch als halber Öffnungswinkel des Diffusors oder als Keilwinkel des Diffusors bezeichnet werden kann. Durch Öffnungswinkel mit einem Wert im bevorzugten Bereich wird ein Ablösen einer durch die Düse tretenden Feststoffströmung vermieden, wodurch beispielsweise eine verbesserte Streuwirkung der Düse erreicht werden kann. Darüber hinaus wird ein Rückströmen von bereits abgegebenen Feststoff in die Schussdüse vermieden. In einer bevorzugten Weiterbildung weist ein Mündungswinkel, gemessen zwischen einer zur Zentralachse parallelen Geraden und einer Tangente an die innere Oberfläche an der Mündungsöffnung, einen Wert in einem Bereich von kleiner 90° bis größer 0°, bevorzugt 80° bis 40°, besonders bevorzugt 75° bis 60° auf. Durch einen Mündungswinkel mit einem Wert im genannten Bereich kann eine Streuung des Feststoffs an der Mündungsöffnung verbessert werden. Vorzugsweise ist die innere Oberfläche im Auslaufbereich konvex und/oder konkav. Ferner kann die innere Oberfläche im Auslaufbereich in Richtung der Zentralachse zumindest abschnittsweise nicht gekrümmt sein.In a preferred embodiment, the flow chamber widens in an outlet area in the direction of the mouth opening. The outlet area preferably adjoins the mouth opening upstream. A widening mouth opening preferably causes the discharged solid to be scattered across the central axis. This can improve the filling of the mold cavity. An outlet length of the outlet region, measured along the central axis, particularly preferably has a value in a range from 50% to greater than 0%, particularly preferably 30% to 5% of the flow chamber length. The flow chamber length is a length of the flow chamber, measured along the central axis between the inlet opening and the mouth opening. An opening angle of the outlet area is preferably in a range of greater than 0 ° to 8 °, preferably 0 ° to 4 °. The opening angle of the outlet area is determined as an angle, measured between a straight line parallel to the central axis and a straight line Straight line connecting a first point on the inner surface at the mouth opening and a second point on the inner surface at the transition to the outlet area. The first point and the second point are arranged offset from one another in the direction of the central axis. The outlet area forms a diffuser for subsonic flows, the opening angle of the outlet area also being referred to as half the opening angle of the diffuser or as the wedge angle of the diffuser. An opening angle with a value in the preferred range prevents a flow of solids passing through the nozzle from becoming detached, whereby, for example, an improved scattering effect of the nozzle can be achieved. In addition, a backflow of already released solids into the shot nozzle is avoided. In a preferred development, an opening angle, measured between a straight line parallel to the central axis and a tangent to the inner surface at the opening, has a value in a range from less than 90 ° to greater than 0 °, preferably 80 ° to 40 °, particularly preferably 75 ° to 60 °. A dispersion of the solid at the orifice can be improved by an opening angle with a value in the range mentioned. The inner surface in the outlet area is preferably convex and / or concave. Furthermore, the inner surface in the outlet area can not be curved at least in sections in the direction of the central axis.
Vorzugsweise ist die Schussdüse zumindest abschnittsweise durch Spritzguss hergestellt. Spritzguss ermöglicht eine kostengünstige Herstellung großer Stückzahlen und/oder eine gute Oberflächenqualität und ist daher bevorzugt. Weiterhin können auch komplexe Geometrien mittels Spritzguss hergestellt werden. Bevorzugt ist der Spritzguss ein Kunststoff-Spritzguss oder ein Leichtmetall-Spritzguss. Besonders bevorzugt ist die Schussdüse vollständig durch Spritzguss hergestellt. Es kann jedoch ebenso bevorzugt sein einen ersten Abschnitt der Schussdüse mittels eines anderen Fertigungsverfahrens herzustellen und diesen ersten Abschnitt mit einem zweiten Abschnitt zumindest teilweise zu umspritzen. Vorzugsweise kann die Schussdüse zumindest abschnittsweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt sein. Weiterhin bevorzugt ist eine Gussform für die Schussdüse mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt. Ferner bevorzugt ist die Schussdüse zumindest abschnittsweise durch Erodieren, spanende Fertigungsverfahren, insbesondere Drehen, Fräsen und/oder Bohren, und/oder Gießen hergestellt. The shot nozzle is preferably manufactured at least in sections by injection molding. Injection molding enables low-cost production in large numbers and / or good surface quality and is therefore preferred. Furthermore, complex geometries can also be produced using injection molding. The injection molding is preferably a plastic injection molding or a light metal injection molding. The shot nozzle is particularly preferably manufactured entirely by injection molding. However, it can also be preferred to manufacture a first section of the shot nozzle by means of a different manufacturing method and to at least partially encapsulate this first section with a second section. The shot nozzle can preferably be manufactured at least in sections by means of an additive manufacturing process. Furthermore, a casting mold for the shot nozzle is preferably produced by means of an additive manufacturing process. Furthermore, the shot nozzle is preferably manufactured at least in sections by erosion, machining processes, in particular turning, milling and / or drilling, and / or casting.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe durch eine Kernschießmaschine zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere Gießereikernen, kleinen Formen und/oder Speisern, mit einem Formkasten, einer Schießeinheit zum Einfüllen der Formstoffmischung, die wenigstens eine Schussdüse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, einer Härtevorrichtung zum Aushärten des Formkörpers, und einer Spülmediumversorgung zum Versorgen der Schussdüse mit Spülmedium. Bevorzugt umfasst die Schießeinheit eine Schussplatte, die zumindest eine Aufnahmeöffnung zum teilweisen Aufnehmen der Schussdüse aufweist. Die Schussdüse ragt vorzugsweise auf einer ersten Seite aus der Schussplatte heraus und wird bevorzugt von einem Formstoffbehälter mit Formstoffmischung versorgt. Bevorzugt ist der Formstoffbehälter auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Schussplatte angeordnet. Vorzugsweise hat die Schussplatte zumindest einen Versorgungskanal zum Versorgen der Schussdüse mit Spülmedium. Weiterhin bevorzugt weist die Schussplatte einen zentralen Versorgungsanschluss auf, der mit dem einen oder den mehreren Versorgungskanälen verbunden ist. Dieser kann beispielsweise als Druckluftkupplung, Regelventil, Schlauchnippel, Gewindeschaft mit Durchgangsbohrung, Rohranschluss, Flansch und/oder Verschraubungsanschluss ausgeführt sein. Es soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die genannten Versorgungsanschlüsse beschränkt ist. Der Versorgungskanal und der Versorgungsanschluss bilden bevorzugt die Spülmediumversorgung. Ferner bevorzugt kann die Spülmediumversorgung auch als separate Zuleitung zur Schussdüse, die vorzugsweise einen Verteiler aufweist, ausgebildet sein.According to a second aspect, the invention achieves the object mentioned at the beginning by a core shooting machine for producing moldings, in particular foundry cores, small molds and / or feeders, with a molding box, a shooting unit for filling in the molding material mixture, the at least one shot nozzle according to the first aspect of the invention comprises, a hardening device for curing the shaped body, and a flushing medium supply for supplying the shot nozzle with flushing medium. The firing unit preferably comprises a shooting plate which has at least one receiving opening for partially receiving the shooting nozzle. The shot nozzle preferably protrudes from the shot plate on a first side and is preferably supplied with a molding material mixture from a molding material container. The molded material container is preferably arranged on a second side of the shot plate opposite the first side. The shot plate preferably has at least one supply channel for supplying the shot nozzle with flushing medium. Furthermore, the shot plate preferably has a central supply connection which is connected to the one or more supply channels. This can be designed, for example, as a compressed air coupling, control valve, hose nipple, threaded shaft with through-hole, pipe connection, flange and / or screw connection. It should be understood that the invention is not limited to the supply connections mentioned. The supply channel and the supply connection preferably form the flushing medium supply. Furthermore, the flushing medium supply can preferably also be designed as a separate feed line to the shot nozzle, which preferably has a distributor.
Weiterhin löst die Erfindung gemäß einem dritten Aspekt die eingangs genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere Gießereikernen, kleinen Formen und/oder Speisern, aus Formstoffmischung, bevorzugt unter Verwendung einer Schussdüse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eine Kernschießmaschine gemäß dem zweiten Aspekt, umfassend die Schritte: Schließen eines Formhohlraums; Aufsetzen der Schussdüse auf den Formhohlraum; Drücken eines Mündungsabschnitts der Schussdüse gegen den Formhohlraum mit einer Schließkraft, wobei die Spülöffnung verschlossen wird; Füllen des Formhohlraums mit Formstoffmischung durch die Schussdüse; Rücknehmen der Schließkraft und Abheben der Schussdüse, wobei die Spülöffnung geöffnet wird; Aushärten des Formkörpers über eine Härtevorrichtung; und Spülen der abgehobenen Schussdüse mit Spülmedium durch die Spülöffnung bei einem Spüldruck. Vorzugsweise wird der Formhohlraum durch ein Formwerkzeug und/oder einen Formkasten gebildet. Der Formhohlraum weist zumindest eine Füllöffnung auf, auf die die Schussdüse aufgesetzt wird. Es soll verstanden werden, dass die Schussdüse auch teilweise oder vollständig in die Füllöffnung eingesetzt werden kann. Ein Mündungsabschnitt der Schussdüse weist die Mündungsöffnung auf. Bevorzugt ist der Mündungsabschnitt konisch, wobei dieser vorzugsweise an eine korrespondierende konische Fläche des Formwerkzeugs und/oder des Formkastens angesetzt werden kann. Die Schließkraft wirkt bevorzugt entlang der Zentralachse der Schussdüse. Bevorzugt wird die Spülöffnung durch Verformen eines Verformungswandabschnitts der Schussdüse geschlossen. Ferner bevorzugt wird die Spülöffnung auch durch Verformen eines Verformungselements der Schussdüse geschlossen. Vorzugsweise verformt sich der Verformungswandabschnitt und/oder das Verformungselement elastisch, so dass der Verformungswandabschnitt und/oder das Verformungselement beim Rücknehmen der Schließkraft in eine Ausgangsform zurückkehrt. Bevorzugt wird die Härtevorrichtung an den Formhohlraum angesetzt oder wenigstens teilweise in den Formhohlraum eingesetzt. Beim Spülen der Schussdüse tritt Spülmedium durch die Spülöffnung in die Strömungskammer der Schussdüse. Bevorzugt bildet das Spülmedium einen Schleier über der inneren Oberfläche. Durch das Spülen kann ein Aushärten von in der Schussdüse verbliebener Formstoffmischung vermieden werden. Vorzugsweise der Verformungswandabschnitt der Schussdüse zumindest abschnittsweise aus Federstahl gebildet. Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Aufprägen einer Rotation auf die Formstoffmischung mittels der Schussdüse. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich eine aus der Schussdüse tretender Feststoffstrahl aufweitet, wodurch eine Verschmutzung des Formhohlraums und/oder ein Verschleiß des Formwerkzeugs reduziert werden kann.Furthermore, according to a third aspect, the invention achieves the object mentioned at the beginning by a method for producing moldings, in particular foundry cores, small molds and / or feeders, from molding material mixture, preferably using a shot nozzle according to the first aspect of the invention and / or a core shooting machine according to the second aspect comprising the steps of: closing a mold cavity; Placing the shot nozzle on the mold cavity; Pressing a mouth portion of the shot nozzle against the mold cavity with a closing force, the flushing opening being closed; Filling the mold cavity with molding material mixture through the shot nozzle; Releasing the closing force and lifting the shot nozzle, the flushing opening being opened; Curing the shaped body by means of a curing device; and flushing the lifted shot nozzle with flushing medium through the flushing opening at a flushing pressure. The mold cavity is preferably formed by a molding tool and / or a molding box. The mold cavity has at least one filling opening onto which the shot nozzle is placed. It should be understood that the shot nozzle can also be partially or fully inserted into the filling opening. A mouth section of the shot nozzle has the mouth opening. The mouth section is preferably conical, and it can preferably be attached to a corresponding conical surface of the molding tool and / or the molding box. The closing force acts preferably along the Central axis of the shot nozzle. The flushing opening is preferably closed by deforming a deformation wall section of the shot nozzle. Furthermore, the flushing opening is preferably also closed by deforming a deformation element of the shot nozzle. The deformation wall section and / or the deformation element is preferably deformed elastically, so that the deformation wall section and / or the deformation element returns to an initial shape when the closing force is reduced. The hardening device is preferably attached to the mold cavity or at least partially inserted into the mold cavity. When rinsing the shot nozzle, rinsing medium passes through the rinsing opening into the flow chamber of the shot nozzle. The flushing medium preferably forms a veil over the inner surface. Rinsing can prevent the molding material mixture remaining in the shot nozzle from hardening. Preferably, the deformation wall section of the shot nozzle is formed at least in sections from spring steel. The method preferably further comprises the step: impressing a rotation on the molding material mixture by means of the shot nozzle. In this way it can be achieved that a jet of solids emerging from the shot nozzle expands, whereby contamination of the mold cavity and / or wear of the mold can be reduced.
Gemäß einem vierten Aspekt löst die Erfindung die eingangs genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern, insbesondere Gießereikernen, kleinen Formen und/oder Speiser , aus Formstoffmischung, bevorzugt unter Verwendung einer Schussdüse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder eine Kernschießmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, umfassend die Schritte: Schließen eines Formhohlraums; Aufsetzen der Schussdüse auf den Formhohlraum; Drücken eines Mündungsabschnitts der Schussdüse gegen den Formhohlraum mit einer Schließkraft, wobei die Spülöffnung verschlossen wird; Füllen des Formhohlraums mit Formstoffmischung durch die Schussdüse; Rücknehmen der Schließkraft und Abheben der Schussdüse, wobei die Spülöffnung geöffnet wird; Aushärten des Formkörpers über eine Härtevorrichtung; Reinigen der abgehobenen Schussdüse mit Spülmedium durch die Spülöffnung bei einem Reinigungsdruck, der größer ist als der Spüldruck und vorzugsweise Spülen der abgehobenen Schussdüse mit Spülmedium durch die Spülöffnung bei einem Spüldruck. Beim Reinigen der Schussdüse tritt Spülmedium bei einem Reinigungsdruck aus der Spülöffnung in die Strömungskammer. Dadurch wird ein in der Schussdüse verbliebener Rückstand der Formstoffmischung aus der Düse entfernt. Bevorzugt wird der Rückstand durch die Einlauföffnung abgegeben. Ebenso bevorzugt kann der Rückstand auch aus der Mündungsöffnung abgegeben werden. Ein Verstopfen dergereinigten Schussdüse durch einen Rückstand der Formstoffmischung wird reduziert oder vermieden. Der Spüldruck und der Reinigungsdruck bezeichnen einen Versorgungsdruck des Spülmediums. Durch einen höheren Druck kann eine Geschwindigkeit des aus der Spülöffnung tretenden Spülmediums gesteigert und/oder eine Menge des aus der Spülöffnung tretenden Spülmediums erhöht werden. Beim Reinigen tritt bevorzugt mehr Spülmedium und/oder Spülmedium bei einer höheren Geschwindigkeit aus der Spülöffnung als beim Spülen. Vorzugsweise ist die Härtevorrichtung dazu ausgebildet, in den Formhohlraum gefüllte Formstoffmischung mit erwärmter Luft zu beaufschlagen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Sprühen von Trennmittel in den geschlossenen Formhohlraum. Vorzugsweise weist das Formwerkzeug und/oder der Formkasten mehrere Sprühdüsen auf, die zum Einsprühen von Trennmittel in den Formhohlraum ausgebildet sind.According to a fourth aspect, the invention solves the object mentioned at the beginning by a method for producing moldings, in particular foundry cores, small molds and / or feeders, from molding material mixture, preferably using a shot nozzle according to the first aspect of the invention and / or a core shooter according to the A second aspect of the invention comprising the steps of: closing a mold cavity; Placing the shot nozzle on the mold cavity; Pressing a mouth portion of the shot nozzle against the mold cavity with a closing force, the flushing opening being closed; Filling the mold cavity with molding material mixture through the shot nozzle; Releasing the closing force and lifting the shot nozzle, the flushing opening being opened; Curing the shaped body by means of a curing device; Cleaning the raised shot nozzle with rinsing medium through the rinsing opening at a cleaning pressure that is greater than the rinsing pressure and preferably rinsing the raised shot nozzle with rinsing medium through the rinsing opening at a rinsing pressure. When cleaning the shot nozzle, rinsing medium emerges from the rinsing opening into the flow chamber at a cleaning pressure. As a result, any residue of the molding material mixture that has remained in the shot nozzle is removed from the nozzle. The residue is preferably discharged through the inlet opening. Likewise preferably, the residue can also be released from the mouth opening. Clogging of the cleaned shot nozzle by a residue of the molding material mixture is reduced or avoided. The flushing pressure and the cleaning pressure denote a supply pressure of the flushing medium. A higher pressure can increase the speed of the flushing medium emerging from the flushing opening and / or increase the quantity of the flushing medium emerging from the flushing opening. When cleaning, more flushing medium and / or flushing medium preferably emerges from the flushing opening at a higher speed than when flushing. The hardening device is preferably designed to apply heated air to the molding material mixture filled into the mold cavity. Preferably, the method further comprises the step of: spraying release agent into the closed mold cavity. The molding tool and / or the molding box preferably has a plurality of spray nozzles which are designed for spraying release agent into the mold cavity.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt oder gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist die Härteverrichtung ein Heizelement, das den Formhohlraum erwärmt. Besonders bevorzugt erwärmt das Heizelement ein Formwerkzeug und/oder einen Formkasten. Dadurch kann bevorzugt ein in der Formstoffmischung enthaltenes warmaushärtendes Bindemittel ausgehärtet werden.In a preferred further development of the method according to the third aspect or according to the fourth aspect of the invention, the hardening device is a heating element that heats the mold cavity. The heating element particularly preferably heats a molding tool and / or a molding box. As a result, a thermosetting binder contained in the molding material mixture can preferably be cured.
Vorzugsweise ist die Härtevorrichtung dazu ausgebildet ist, den Formhohlraum mit einem Katalysator und/oder warmer Luft zu beaufschlagen. Vorzugsweise ist der Katalysator ein Katalysatorgas und/oder ein Aerosol aus Katalysator und Trägergas, insbesondere Luft. Besonders bevorzugt ist der Katalysator ausgewählt aus der Gruppe: CO2, Amine, insbesondere tertiäre Amine, Methylformiat und/oder Ester.The hardening device is preferably designed to apply a catalyst and / or warm air to the mold cavity. The catalyst is preferably a catalyst gas and / or an aerosol composed of catalyst and carrier gas, in particular air. The catalyst is particularly preferably selected from the group: CO 2, amines, in particular tertiary amines, methyl formate and / or esters.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt oder gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird das Spülen der abgehobenen Schussdüse mit Spülmedium zwischen aufeinanderfolgenden Schüssen zyklisch wiederholt. Bevorzugt liegt eine Zykluszeit des Spülens in einem Bereich von 1 Sekunde bis 60 Sekunden, bevorzugt 1 Sekunde bis 50 Sekunden, weiterhin bevorzugt 10 Sekunden bis 40 Sekunden, besonders bevorzugt 20 Sekunden bis 40 Sekunden. Die Zykluszeit ist derjenige Zeitraum, während dem Spülmedium aus der Spülöffnung in die Strömungskammer tritt. Vorzugsweise erfolgt das Spülen kontinuierlich während eines gesamten Zeitabschnitts zwischen dem Abheben der Schussdüse und dem Aufsetzen der Schussdüse bei einer weiteren Ausführung des Verfahrens. Bei einem kontinuierlichen Spülen ist der Verbrauch von Spülmedium höher als bei einem zyklisch wiederholten Spülen. Durch das zyklische Spülen kann bevorzugt Spülmedium eingespart werden. Ferner liegt eine Haltezeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spülschritten bevorzugt in einem Bereich von 1 Sekunde bis 120 Minuten, 1 Sekunde bis 60 Minuten, bevorzugt 1 Sekunde bis 12 Minuten, 1 Sekunde bis 8 Minuten, ferner bevorzugt 200 Sekunden bis 300 Sekunden. Besonders bevorzugt wird die Schussdüse vor Beginn der ersten Haltezeit mittels Spülmedium bei einem Reinigungsdruck gereinigt.In a preferred embodiment of the method according to the third aspect or according to the fourth aspect of the invention, the flushing of the lifted shot nozzle with flushing medium is repeated cyclically between successive shots. A rinsing cycle time is preferably in a range from 1 second to 60 seconds, preferably 1 second to 50 seconds, further preferably 10 seconds to 40 seconds, particularly preferably 20 seconds to 40 seconds. The cycle time is the period of time during which the flushing medium emerges from the flushing opening into the flow chamber. The rinsing is preferably carried out continuously for an entire period of time between the lifting of the shot nozzle and the placement of the shot nozzle in a further execution of the method. With continuous flushing, the consumption of flushing medium is higher than with cyclically repeated flushing. The cyclic flushing can preferably save flushing medium. Furthermore, there is a holding time between two successive rinsing steps preferably in a range from 1 second to 120 minutes, 1 second to 60 minutes, preferably 1 second to 12 minutes, 1 second to 8 minutes, further preferably 200 seconds to 300 seconds. Particularly preferably, the shot nozzle is cleaned by means of a flushing medium at a cleaning pressure before the start of the first holding time.
Vorzugsweise ist das Spülmedium ein Nebel. Besonders bevorzugt ist Nebel eine Dispersion, insbesondere ein Aerosol von feinen Wassertropfen in Luft. Ferner werden auch saubere Luft, Wasserdampf und/oder Inertgase als Spülmedium bevorzugt. Aufgrund einer hohen Wärmekapazität weist Nebel besonders gute Kühleigenschaften auf. Ferner können feine Wassertropfen an der inneren Oberfläche kondensieren und in der Schussdüse verbliebene Formstoffmischungsrückstände aus der Schussdüse spülen.The flushing medium is preferably a mist. Fog is particularly preferably a dispersion, in particular an aerosol of fine water droplets in air. Furthermore, clean air, water vapor and / or inert gases are also preferred as the flushing medium. Due to its high heat capacity, fog has particularly good cooling properties. Furthermore, fine water droplets can condense on the inner surface and rinse residues of molding material mixture remaining in the shot nozzle out of the shot nozzle.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wenn dies zur Erläuterung dienlich ist, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine isometrische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Schussdüse; -
2 eine Längsschnittansicht der Schussdüse gemäß dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer parallel zur Zentralachse verlaufenden Schnittebene; -
3 eine Detailansicht der Spülöffnung gemäß dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel; -
4a eine in einer Schießeinheit einer Kernschießmaschine aufgenommen Schussdüse gemäß dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel die teilweise in ein Formwerkzeug eingesetzt ist, -
4b ein Detail aus4a , -
5 eine Längsschnittansicht einer Schussdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
6 eine Längsschnittansicht einer in einer Schießeinheit aufgenommenen Schussdüse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; -
7 ein Flussdiagramm, das eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung illustriert; -
8 den Versuchskernkasten, und in -
9 eine Längsschnittansicht einer Standarddüse.
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1 an isometric view of a first embodiment of the shot nozzle; -
2 a longitudinal sectional view of the shot nozzle according to the in1 illustrated embodiment with a cutting plane running parallel to the central axis; -
3 a detailed view of the flushing opening according to the in1 illustrated embodiment; -
4a a shot nozzle received in a shooting unit of a core shooting machine according to the in1 illustrated embodiment which is partially inserted into a mold, -
4b a detail4a , -
5 a longitudinal sectional view of a shot nozzle according to a second embodiment, -
6th a longitudinal sectional view of a shot nozzle received in a shooting unit according to a third embodiment; -
7th a flow diagram illustrating a preferred embodiment of the method according to the third aspect of the invention; -
8th the experimental core box, and in -
9 a longitudinal sectional view of a standard nozzle.
In einem ersten Ausführungsbeispiel weist die Schussdüse
Der Mantelkörper
Wie die in
Der Absatz
Die Versorgungsöffnung
Der Zuführkanal
Wie
Die Schießeinheit
Gemäß einem in
Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel (
Das in
In einem Spülschritt S7 tritt Spülmedium durch die Spülöffnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Versuchsbeispielen weiter erläutert.The invention is explained further below with the aid of experimental examples.
VersuchsbeschreibungExperiment description
Zur Bestimmung einer Wirksamkeit einer erfindungsgemäßen Schussdüse
In einem Sandmischer der Firma Claas wurden 50 kg Quarzsand der Bezeichnung H32 der Quarzwerke GmbH vorgelegt. Der Mischung wurden dann 0,4 kg Aktivator 9215. der Fa. Hüttenes-Albertus zugegeben und für 30 Sekunden gemischt. Im Anschluss wurden 0,4 kg Gasharz, Hüttenes-Albertus 8449 zugegeben und für weitere 60 Sekunden gemischt.50 kg of quartz sand with the designation H32 from Quarzwerke GmbH were placed in a sand mixer from Claas. 0.4 kg of activator 9215 from Hüttenes-Albertus were then added to the mixture and mixed for 30 seconds. Then 0.4 kg of gas resin, Hüttenes-Albertus 8449 were added and mixed for a further 60 seconds.
Mit dieser Sandmischung wurden auf einer Kernschießmaschine des Modells LL20, der Firma Laempe Mössner Sinto GmbH mit einem Druck von 4 bar Sandkerne bei einer Schießzeit von 2 Sekunden geschossen. Die Aushärtung erfolgte durch Begasen der Kerne mit 6 g Amin GH
Der Versuchskernkasten
Es wurden Kerne mit einer Standard-Schussdüse der Firma Schuster („Schusterdüse“) geschossen sowie mit einer erfindungsgemäßen Düse mit Spülöffnung geschossen, im Anschluss an das Schießen gehärtet und der Maschine entnommen. Die Standarddüse
Nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Zeit, die eine mit Formstoffmischung gefüllte Düse bei stillstehen der Kernschießmaschine bzw. unterbrochener Kernfertigung gehalten werden kann, ohne das eine manuelle Reinigung der Düse notwendig ist. Es wurden unter vergleichbaren Bedingungen bei 15 °C Raumtemperatur mit einer Standard- und einer erfindungsgemäßen Schussdüse geschossen und die Maschine im Anschluss angehalten, sodass keine weiteren Kerne gefertigt wurden. Die Düse wurde dann alle 2 Minuten geprüft und derjenige Zeitpunkt notiert zu dem die Bindemittelmischung in der Düse ausgehärtet war.
Zusammenfassung der Ergebnissesummary of results
Wie obenstehender Tabelle entnommen werden kann konnte die Anzahl fertigbarer Kerne zwischen zwei aufeinanderfolgenden manuellen Düsenreinigungen um mindestens 80 % erhöht werden. Dadurch ergeben sich erhebliche Einsparpotentiale im Rahmen der Fertigung von Formkörpern.As can be seen from the table above, the number of manufacturable cores between two successive manual nozzle cleanings could be increased by at least 80%. This results in considerable savings potential in the production of molded bodies.
Eine Zeit bis zum Aushärten von in der Schussdüse verbliebener Formstoffmischung konnte mit einer erfindungsgemäßen Schussdüse um das zehnfache und mehr gesteigert werden.A time until the molding material mixture remaining in the shot nozzle hardened could be increased tenfold or more with a shot nozzle according to the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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