DE1758516A1

DE1758516A1 - Kontinuierlich arbeitende Einrichtung zur Bereitung plattierter harzbindiger Kernformstoffe

Info

Publication number: DE1758516A1
Application number: DE19681758516
Authority: DE
Original assignee: Nautschno lssledowatelsky projekt no konstruktorskij Institut technologii masinostrojenija, Leningrad (Sowjetunion)
Priority date: 1968-06-19
Filing date: 1968-06-19
Publication date: 1971-02-11
Also published as: FR1568279A; GB1213232A

Description

fj) Int. CL:

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND B 22 c, 5/04

DEUTSCHES

PATENTAMT Deutsche Kl.: 31 bl, 5/04

Of f enlegungsschrif t 1758516

Aktenzeichen: P 17 58 516.9 Anmeldetag: 19. Juni 1968

Offenlegungstag: 11. Februar 1971

Ausstellungspriorität: —

Unionspriorität Datum: Land:
Aktenzeichen:

Bezeichnung:

Zusatz zu: Ausscheidung aus: Anmelder:

Vertreter:

Als Erfinder benannt:

Kontinuierlich arbeitende Einrichtung zur Bereitung plattierter harzbind iger Kernformstoffe

Nautschno-issledowatelskij projektno-konstruktorskij institut technologii masinostrojenija, Leningrad (Sowjetunion)

Zellentin, Dipl.-Chem. L.; Luyken, Dipl.-Phys. R.; Patentanwälte. 6700 Ludwigshafen und 8000 München

Sub, llja J.; Kantor, Polina J.; Komsukanjanz, Pawel A.; Saworonkow, Alcxandr N.; Burinskij, Wiktor ¹W.; Golowanow, Nikolaj N.; Kusnezow, Alcxandr P.; Nasarow, Leonid Α.; Swarzman, Robert L; Leningrad (Sowjetunion)

Benachrichtigung gemäß Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 d. Ges. v. 4.9.1967 (BGBl. I S. 960): I. 12. 1969

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KEN

8000 M .·.·,, - )

KÖNTimJIEELICH ARBEITENDE EINRICHTUNG ZUE BEREITUNG PLATTIERTER HÄRZBINDIGEE KERNFOKMSTOFFE

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Gießereiwesens, insbesondere auf Einrichtungen zur Warmbereitung plattierter harzbindiger Kernformstoffe, die für die Herstellung von Gießformen, Formkernen oder deren Elementen bestimmt sind·

Aus dem Katalog der englischen Firma The Fordeth Engineering Co. Ltd. (Brandon Way, West Bromwich; ist eine kontinuierlich arbeitende Einrichtung zur Bereitung plattierter harzbindiger Kernformstoffe bekannt, die einen Mischer mit Zuteilern und System zum Erwärmen und Abkühlen des Kernformstoffes aufweist. Der Prozeß der Warmplattierung in dieser Einrichtung wird in mehreren Stufen durchgeführt· Zunächst erwärmt man den Sand im Mischer durch Durchblasen von warmluft (23O⁰O), dann gibt man zum Sand das flüssige Harz und Urotropin hinzu und mischt die Komponenten· Dann kühlt man den Kernformstoff durch Einführung von Wasser rasch ab und setzt das Mischen unter Durchblasen von Warmluft bis zum vollständigen Austrocknen der Kernformstoffes fort·

Der periodische Prozeß der Warmplattierung wird in der Praxis in zwei Stufen in einem Doppelschneckenmischer durchgeführt, welcher mit einem Mantel zum Erwärmen und anschließenden Abkühlen sowie mit einer entsprechenden Dosiereinrichtung für Band und Harz versehen ist· Zu dieser Einrichtung

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wird der auf 1öO-üuO°C erwärmte Quarzsand mit dem festen Novalacknarz in dem dampfbeheizten Mischer vermischt, dann wird dem Mantel Wasser zugeführt, der Kernformstoff abgekühlt und diesem wässerige Lösung von Urotropin zugeführt· Nach beendetem Mischen wird der Kernformetoff aus dem Mischer herausgebracht, zerkleinert und durchgesiebt. Durch das Vorhandensein von Mitteln zum Erwärmen und Abkühlen des Kernformstoffes steigen die Kosten der Einrichtung und der Energieaufwand für deren Betrieb· Darüber hinaus weist diese Einrichtung nur eine geringe Leistungsfähigkeit auf, da zum Abkühlen und Erwärmen des Mischers vor dem nächsten Zyklus eine bedeutende Wärmeträgheit aller Baugruppen der Einrichtung, die sich in der Mischzone der Komponenten befinden, überwunden werden soll. Die Dauer des Zyklus in den genannten Einrichtungen beträgt mindestens 20 Minuten·

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der oben aufgezählten Nachteile. Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden an Hand der Beschreibung erläutert.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein» billige im Betrieb einfache, hochleistungsfähige und raumsparende Einrichtung zur Durchführung eines kontinuierlichen Prozesses der Warmplattierung zu entwickeln, bei- welcher die Notwendigkeit in zusätzlicher Erwämung entfällt, die mit minimalem Energieaufwand betrieben wird und in eine

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automatische Linie zum Gießen in Maskenformen ohne weiteres eingebaut werden kann·

Diese Aufgabe wurde durch die .Entwicklung einer kontinuierlich arbeitenden Einrichtung zum Bereiten plattierter harzbindiger K.ernformstoffe gelöst, die zur Herstellung von Gießformen, Formkernen oder deren Elementen bestimmt sind, welche einen Mischer mit Dosiereinrichtung enthält, die das Harz und den vorerwärmten Sand der Beschickungszone des Mischers zuführen ι und bei welcher im Gehäuse des Mischers vor der Austragungszone erfindungsgemäß ein Luftverteilungskasten zum Zuführen der den üernformstofi abkühlenden Luft und Düsen zum Zuführen und Zerstäuben der wässerigen Urotropinlösung eingebaut sind. Im Mischer der Einrichtung sind zwei Wellen mit Schaufeln angeordnet, wobei ordnet man einen Teil der behäufeln in der öeschickungszone unter solch einem Winkel zu den anderen an, der nahe zu gleich dem rechten Winkel ist«

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist nachstehend ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung unter Hinweis auf eine Zeichnung angeführt, in der die erwähnte Einrichtung in Gesamtansicht mit teilweisen Ausschnitten dargestellt ist.

Die Einrichtung besitzt das wärmeisolierte Gehäuse 1 des Mischers, in welchem zwei horizontale Wellen d mit den

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wendeilörmigen Schaufeln 3 eingebaut sind· Bin Teil der Schaufeln in der Beschickungezone ist zu den übrigen unter einem Winkel, aer nahe dem rechten ist, zur steigerung der Mischintensität in dieser Zone angeordnet· Der Antrieb der Wellen gewährleistet deren üegendrehung. Im Antrieb dee Mischers verwendet man einen Elektromotor von höchsten 5 kW Leistung·

Über der Beschickungezone des Mischers befinden sich die Dosiereinrichtungen rür die Ausgangsmaterialien - der Trog 4, der wärmeisoliert Zwischenbunker 5 tür aen erwärmten Sand mit der Schneckendosiermaschine b und Stwizrinne 7 und aer Arbeitsbunker 8 für das Harz mit der Schneckendosiermaschine 9*

In den Antrieben (in der Zeichnung nicht angedeutet) der Dosierezurichtungen sind stufenlos regelbare Getriebe angeordnet, wodurch es möglich gemacht wird, die Leistung der Einrichtung zu regeln sowie das Verhältnis zwischen den zugeführten Mengen von Harz und Sand zu verändern· Auf den Bunkern für Sand und Harz sind Füllstandmesser (in der Zeichnung nicht angedeutet) angeordnet, welche mit den Antrieben der Dosiereinrichtungen und des Mischers blockiert sind.

Ungefähr in einen Abstand von 2/3 der Länge von der Beschickungszone ist im Boden des Mischers der Luftverteilungskasten 10 angeordnet, dem durch den Stutzen 11 von einem Kompressor oder Ventilator Luft unter Druck zugeführt wird· Die Platte 12, durch welche die Luft im Mischer verteilt wird,

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ist aus einem mehrschichtigen metallischen Gitter ausgeführt.

In der Zone, wo der Kasten 10 untergebracht ist, sind im Deckel des Mischers die Düsen 13 zum Zuführen und Zerstäuben der wässerigen Urotropinlösung montiert, die mit dem gesamten System der Bohrleitungen, Ventile und Pumpen mit dem Behälter 14 verbunden sind, der Füllstandmesser aufweist.

Der Mischer ist durch die Haube 15 und das Abluftrohr 16 mit der Entlüftungsanlage verbunden. In der Austragezone des Mischers ist das Austragefenster mit dem Trog 17 angeordnet. Die Einrichtung ist mit einem System der selbsttätigen und Handsteuerung versehen·

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist die folgende. In den Bunker 5 tritt über den Trog 4 kontinuierlich der auf 140 - 180⁰C erwärmte Sand, der in einem geeigneten Ofen z.B. in Wirbelschicht erwärmt werden kann. In den Bunker 8 wird kalter granulierter oder plattenförmiger Novolack-Phenolformaldehydharz eingebracht. Die Schneckendo si ermaschinen 6 und 9 führen dem Mischer Sand und Harz kontinuierlich zu, wo die beiden Komponenten gemischt werden· Da die Schaufeln an den Wellen wendelförmig angeordnet sind, werden die Komponenten des Kernforsuitoffes dem Mischer entlang von der Beschickungszone zur Austragezone verschoben. Das in den Mischer gelangende Harz wird erwärmt und schmilzt, indem es einen Teil der Wärme dem Sand entzieht· Unter der Einwirkung der rotierenden

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Wellen mit den Schaufeln wird das flüssige Harz mit dem Sand gut gemischt, wobei es die Oberfläch· der Sandkörner mit dünnen Filmen überzieht·

Wird eine der Komponenten dem Mischer nicht zugeführt, schaltet das Blocksystem der Füllstandmessers die Antriebe des Mischers und der Dosiereinrichtungen bis zum Auffüllen der in Frage kommenden Bunker ab·

Das Mischen von Sand und Harz ist schon beendet, nachdem diese durch die halbe Länge des Mischers getreten sind· Dann gelangt das Gemisch in die Zone, wo in diese die 3O-40%-ige Urotropinlosung eingeführt wird· Diese Lösung wird in den Behälter 14 eingegossen, tritt aus diesem unter Druck an die Düsen 13» durch welche sie dem unter ihr fließenden Strom das Gemisches zugeführt und zerstäubt wird· Beim Keagieren mit dem Urotropin wird das Harz aus dem thermoplastischen zu thermoreaktivem, d.h. einem solchen, aas befähigt ist, im Prozeß der Herstellung von Maskenfonten, Formkerne oder deren Elemente irreversibel zu erhärten. Gleichzeitig damit wird das Gemisch durch den Strom der aus der Platte der Luftverteilungskastens 10 auetretenden Luft abgekühlt· Auf der Strekke des Mischers zwischen der Zone der Anordnung der Düsen und der Zone von Austrag· des Gemisches kommt ·■ zu endgültigem Vermischen des Gemisches mit dem Urotropin.

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Durch die Einführung von Urotropin in Form einer wässerigen Lösung wird dessen momentaner Zerfall beim Kontakt mit dem erwärmten harzbindenden Kernformstoff verhindert· Der Zerfall von Urotropin kann nur nach dem Verdampfen von Wasser beginnen und dies tritt nur nach dem Durchblasen und Austragen des Kernformstoffes auf das Sieb ein, wo dieser intensiv abgekühlt wird·

Der mit dem Urotropin versetzte plattierte Kernformstoff wird aus dem Mischer durch das Austragefenster und den Trog 17 ausgetragen. Der Formkernstoff wird nach dem Austritt aus dem Mischer abgekühlt und durchgesiebt· Die abgesiebten Klumpfen werden zerkleinert und der Kernformstoff zum Lager geleitet.

Wie aus der oben angeführten Beschreibung ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Einrichtung von den Hauptnachteilen frei, die den gegenwärtig verwendeten Einrichtungen innewohnen. Bei den optimalen fiotationsgeschwindigkeiten der Wellen wird der Kernformstoff im Mischer während 2-3 Minuten vermischt und verschoben. Infolge eines kurzen Aufenthaltes des Kernformstoffes im Mischer braucht man den letzteren nicht zusätzlich zu erwärmen· Bei einer sicheren Außenwärmeisolierung des Gehäuses des Mischers erwärmt sich dieser rasch, indem er dem durch diesen tretenden Sand bis zur Einstellung eines Wärmegleichgewichtes die Wärme entzieht und im weiteren

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Prozeß die erforderliche Temperatur während der ganzen Betriebedauer ohne zusätzliche Zuführung von Wärme von außen her beibehält·

In der kontinuierlich arbeitenden Einrichtung wird der Kernformetoff fortschreitend vorgeschoben, d.h. dieser kehrt nie in den Funkt des Mischers zurück, wo er einmal schon war. Deshalb braucht man nicht zur sicheren Einführung vor Urotropin den ganzen Mischer abzukühlen, es genügt, lediglich eine örtliche Abkühlung des Mischers an der Stelle vorzunehmen, wo die wässerige Urotropinlösung eingeführt wir α.

Die Elektroenergie wird in der Einrichtung nur für die Antriebe des Mischers und der Dosiereinrichtungen verbraucht. Deren Anteil an je Einheit (je Tonne) des zubereiteten Kernrormstoffes übersteigt nicht 3 kWh. Gegenüber den bekannten weniger leistungsfähigen Einrichtungen periodischen Betriebes, wo lediglich zum Antrieb des Mischers von 1,5 Tonnen Leistung pro Stunde 37 kWh sowie 25 kWh für die Erwärmung der durchzublasenden Luft verbraucht werden, liegt ein solcher Verbrauch an Elektroenergie un^ermefilich niedriger·

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE :

1· Kontinuierlich, arbeitende Einrichtung zum Bereiten von plattierten harzbindiger Kernformstoffen, die für die Herstellung von Gießformen, Formkernen oder deren Elementen bestimmt sind, die einen Mischer mit Dosiereinrichtung enthält, die das Harz und den vorerwärmten Band der Beschickungszone des Mischers zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) des Mischers vor der Austragezone der Luftverteilungskasten (10) zum Zuführen der den Kernformstoff abkühlenden Luft und die Düsen (13) zum Zuführen und Zerstäuben der wässerigen Urotropinlösung eingebaut sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mischer (1) zwei Wellen (2) mit den Schaufeln (3) angeordnet sind, wobei ein Teil der Schaufeln in der Beschickungszone unter solch einem Winkel zu den übrigen angeordnet ist, der nahe zu gleich dem rechten ist·

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