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WO2016042378A1 - Method for producing a molding material for casting cores - Google Patents

Method for producing a molding material for casting cores Download PDF

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WO2016042378A1
WO2016042378A1 PCT/IB2015/001580 IB2015001580W WO2016042378A1 WO 2016042378 A1 WO2016042378 A1 WO 2016042378A1 IB 2015001580 W IB2015001580 W IB 2015001580W WO 2016042378 A1 WO2016042378 A1 WO 2016042378A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
molding material
molding sand
molding
temperature
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/IB2015/001580
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mark ENSINGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nemak SAB de CV
Original Assignee
Tenedora Nemak SA de CV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tenedora Nemak SA de CV filed Critical Tenedora Nemak SA de CV
Publication of WO2016042378A1 publication Critical patent/WO2016042378A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/08Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sprinkling, cooling, or drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores

Definitions

  • the invention relates to a method for producing casting cores or moldings from a molding material.
  • Such cores and mold parts are used as parts of casting molds for the production of casting
  • Cylinder heads for internal combustion engines and the like are also cast in so-called core packages, which are all composed of a variety of complex-shaped casting cores.
  • core packages which are all composed of a variety of complex-shaped casting cores.
  • the terms “casting core” and “casting” are therefore often used interchangeably in the jargon synonymous. Accordingly, in the present text apply to the production of
  • the molding sand usually from a molding sand and a binder mixed.
  • Optional additives for adjusting the properties of the molding material can be added to this mixture. Due to the binder, the grains of the molding sand in the finished casting core or molded part are so firmly connected to each other that the casting core or the
  • Shaped part with standard dimensions are sufficiently stable even under the prevailing loads in the casting operation. Further information on the molding sands and binders which are suitable for the process according to the invention can be found at www.giessereilexikon.com.
  • the molding sands used in practice are accordingly usually mineral substances in the size range from 0.02 to 2.0 mm grain diameter.
  • quartz sand is used as foundry sand in the vast majority of applications.
  • molding sands are used, which are characterized by higher sintering points or low expansion values. These include zirconium, olivine or
  • binders are inorganic or organic
  • Resin binder for example, cure by gassing with a reaction gas or heat.
  • Inorganic binder systems are based on chemical
  • the flowability or storability of the molding material mixture can be improved.
  • a particular challenge here is that premature curing of the binder due to environmental influences must be prevented.
  • the object of the invention was to provide a method which can be used in a simple, cost-effective manner
  • This object is achieved in that in the production of cores or moldings at least the steps specified in claim 1 are traversed.
  • Characteristics of the molding material is mixed, first a portion of the molding material is provided, this molding material portion then in a core shooting machine filled and shot from the core shooter finally in a core shape, which images the respective casting core or the respective casting mold part.
  • At least the molding sand of the molding material portion is then gassed with dry CO 2 gas prior to filling the core shooting machine in such a way that the ambient air contained in the molding sand of the molding material portion is displaced.
  • dry CO 2 gas the ambient air contained in the molding sand of the molding material portion
  • the molding sand portion of the molding material portion after gassing in this way has an absolute humidity which is lower than the absolute moisture content of the molding sand of the molding material portion before the fumigation.
  • the inventively guided by the molding sand C0 2 gas thus distributes the moisture and it is a molding sand or a using this
  • Formsand the molding material portion is gassed with dry C0 2 gas, it is meant that the
  • Fumigation according to the invention with C0 2 gas can be performed as a separate, related to the molding sand alone operation, in which the molding sand is purged with C0 2 gas before mixing with the other molding material components. But it is also possible, the fumigation of the Formsands of the molding material portion in the ready mixed
  • the dehumidification achieved by the invention can be assisted by the fact that the C0 2 gas used for gassing the molding material has a temperature which is lower than the temperature of the molding sand of the molding material portion before the fumigation, so that the temperature of the molding sand after fumigation lower is the temperature of the molding sand before fumigation.
  • Binders is delayed. Produced according to the invention
  • Form material has a correspondingly extended
  • Fumigation of the molding sand or molding material may occur at any convenient location on the way from providing the components of the molding material to the core shooter
  • the fumigation of the molding sand before it is mixed with the designated binder so that the moisture of the molding sand is reduced to a minimum before it hits the binder.
  • This has a positive effect in particular when a binder is used whose reactivity decreases at lower temperatures, and the molding sand is cooled by the gassing.
  • the CC> 2 fumigation for example, immediately after the removal of the molding sand from a Formsand appointment done.
  • the gassing provided according to the invention can take place in any suitable container into which the foundry sand or molding material is filled in the course of casting core production.
  • the molding sand for example after removal from the reservoir, passes through a fluidizing device in which the molding sand is flowed through in order to improve its flow behavior with a gas flow, the gassing according to the invention can take place
  • Mixing device is carried out in which the components "molding sand", "binder” and “optional additives” are mixed into the molding material.
  • the gassing according to the invention can then be realized if the C0 2 in the form
  • the C0 2 gas stream is formed by the C0 2 gas formed by heating the C0 2 piece as a result of contact with the components of the molding material and changes its state of aggregation from solid to gaseous.
  • the lumpy introduction of the C0 2 in the respective container for example in the form of a C0 2 granules or in the form of one or more C0 2 blocks or the like. Under normal conditions carbon dioxide is certainly present in solid, lumpy form, when the temperature of each C0 2 piece at the time of
  • the temperature of the C0 2 exceeds the critical for the state of aggregate state temperature.
  • Weight, the measured moisture and the measured temperature of the molding sand and the volume of each container to be fumigated determined.
  • the fumigation can also be controlled moisture-dependent. This will be
  • the humidity of the gassed molding material or foundry sand and also here the fumigation with C0 2 gas maintained until the moisture has reached a predetermined target minimum value.
  • An optimal function of the core shooter used for shooting the cores and moldings which, as usual, has at least one shooting nozzle from which the molding material is shot into the core mold, can be achieved that the core shooter at least in the shooting nozzle in itself
  • the temperatures are the
  • the molded material produced according to the invention also makes it possible, by its low moisture content qualitatively
  • the invention is based on a
  • Fig. 1 shows a plant for the manufacture of casting cores in
  • Fig. 2 shows the time course of the temperature
  • the plant A shown in FIG. 1 is part of a core shop, not shown here further, which produces casting cores G for casting molds in continuous operation, which are intended for the production by casting of cylinder heads from an aluminum melt.
  • the installation A comprises a core shooting machine 1, which shoots a portion of molding material F into the mold cavity G forming mold cavity 2 of a core mold 3.
  • the core shooting machine 1 includes in itself
  • Shot cap 6 the shooting plate 5 and the shooting nozzles 4 are connected to a cooling system 7, which
  • Shot cap 6 the shooting plate 5 and the shooting nozzles 4 at a temperature of about 22 ° C holds.
  • the firing hood 6 bounds with the weft plate 5 a space into which the portion of molding material F to be shot into the core mold 3 is filled via a filling funnel 8.
  • the hopper 8 may also be connected to an active, not shown cooling device to keep its coming into contact with the filler surfaces at a temperature of 22 ° C maximum.
  • the molding material F passes through a suitable, also known per se, here for the sake of clarity not shown conveyor of a
  • Mixing device 9 is the molding material F in one Mixing container 10 mixed from a portion of molding sand S and a binder B.
  • the molding sand S is conventional quartz sand obtained in whole or in part by recycling foundry cores G destroyed during the coring of the respective casting, and one
  • the binder B is, for example, a conventional cold-binder process by gassing with a reaction gas-curing organic binder system, also known from practice, in the hot-box process by
  • Heat-curing binder system or a
  • additives can be added to the molding material F to positively influence its processing properties.
  • the molding sand S is in a storage silo 11th
  • the temperature of the molding sand S in the storage silo 11 is 38-40 ° C.
  • the molding sand S is filled via a portioning device 12 into the mixing container 10 of the mixing device 9.
  • the portioning device 12 can likewise be connected to a cooling device 13, which cools the surfaces of the portioning device 12 that come into contact with the molding sand S to such an extent that the molding sand S portioned in the portioning device 12 is cooled to a temperature of 32-35 ° C.
  • the gassing according to the invention takes place in the course of
  • Blender 9 given C0 2 dry ice C is vaporized.
  • the residual moisture remaining in the molding sand after pre-mixing is less than 1 g / m 3 immediately after mixing, compared to a moisture content of 47 g / m 3 before premixing.
  • the temperature of the molding sand S in the mixing container 10 is continuously monitored during mixing and, if necessary, further lumpy C02 ⁇ dry ice C in the mixing container 10, until the molding sand S has reached the target temperature of 15 ° C.
  • the molding material F mixed ready in the usual way and promoted to the core shooter 1.
  • the number of shots scored with the core shooting machine 1 per hour operated with inventive molding material F was up to 30% higher than that of a core shooting machine operated with untreated molding material F.
  • the time intervals in which the shot nozzles had to be cleaned could be extended 15 to 20 times compared to the maintenance intervals, in those operated with untreated molding material
  • a first transient phase A is the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing casting cores (G) or casting mold parts from a molding material (F), which is mixed from the components "molding sand (S)", "binder (B)", and optionally at least one additive for adjusting the properties of the molding material (F), wherein in the course of the method a portion of the molding material (F) is provided, introduced into a core shooter (1), and shot by the core shooter (1) into a core mold (3), which represents the respective casting core (G) or casting mold part. By gassing at least the molding sand (S) of the molding material portion with dry CO2 gas (CG) before the core shooter (1) is filled, such that the ambient air contained in the molding sand (S) of the molding material portion is displaced and such that, after the gassing, the molding sand (S) of the molding material portion has an absolute moisture content that is less than the absolute moisture content of the molding sand (S) of the molding material portion before the gassing, casting cores and casting mold parts can be simply and economically produced by using a molding material that is mixed from known components and that optimally meets the requirements that arise in practice.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Formstoffes für Gießkerne  Process for producing a molding material for casting cores

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gießkernen oder Gießformteilen aus einem Formstoff. The invention relates to a method for producing casting cores or moldings from a molding material.

Solche Gießkerne und Gießformteile werden als Teile von Gießformen für die gießtechnische Herstellung von Such cores and mold parts are used as parts of casting molds for the production of casting

Gussteilen benötigt. Castings needed.

Die Gießkerne bilden in der Regel innen liegende The casting cores usually form inside

Höhlungen, Kanäle und desgleichen am Gussteil ab, während die äußeren Konturen des Gussteils durch größere Gießformteile geformt werden, die den äußeren Abschluss einer Gießform bilden. Filigrane Gussteile, wie Hollows, channels and the like on the casting, while the outer contours of the casting are formed by larger mold parts that form the outer end of a mold. Filigree castings, like

Zylinderköpfe für Verbrennungsmotoren und desgleichen, werden jedoch auch in so genannten Kernpaketen gegossen, die insgesamt aus einer Vielzahl von komplex geformten Gießkernen zusammengesetzt sind. Die Begriffe "Gießkern" und "Gießformteil" werden daher in der Fachsprache vielfach auch synonym verwendet. Dementsprechend gelten auch im vorliegenden Text die zur Herstellung von Cylinder heads for internal combustion engines and the like, however, are also cast in so-called core packages, which are all composed of a variety of complex-shaped casting cores. The terms "casting core" and "casting" are therefore often used interchangeably in the jargon synonymous. Accordingly, in the present text apply to the production of

Gießkernen gegebenen Hinweise in gleicher Weise für Gießformteile und umgekehrt, soweit nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt ist. Cores given hints in the same way for moldings and vice versa, unless expressly stated otherwise.

Der Formstoff, aus dem Gießkerne und Gießformteile der in Rede stehenden Art hergestellt werden, ist The molding material from which casting cores and mold parts of the type in question are produced is

üblicherweise aus einem Formsand und einem Binder gemischt. Dieser Mischung können optional Zusatzstoffe zur Einstellung der Eigenschaften des Formstoffes zugemischt sein. Durch den Binder sind die Körner des Formsands beim fertigen Gießkern oder -formteil so fest miteinander verbunden, dass der Gießkern oder das usually from a molding sand and a binder mixed. Optional additives for adjusting the properties of the molding material can be added to this mixture. Due to the binder, the grains of the molding sand in the finished casting core or molded part are so firmly connected to each other that the casting core or the

Formteil bei üblicher Dimensionierung auch unter den im Gießbetrieb herrschenden Belastungen ausreichend stabil sind. Nähere Informationen zu für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage kommenden Formsanden und Bindern sind unter www.giessereilexikon.com zu finden. Shaped part with standard dimensions are sufficiently stable even under the prevailing loads in the casting operation. Further information on the molding sands and binders which are suitable for the process according to the invention can be found at www.giessereilexikon.com.

Bei den in der Praxis eingesetzten Formsanden handelt es sich demnach üblicherweise um mineralische Stoffe in Größenbereichen von 0,02 - 2,0 mm Korndurchmesser. In der Praxis wird als Formsand in den weitaus meisten Anwendungsfällen Quarzsand verwendet. Für spezielle Anwendungen kommen Formsande zum Einsatz, die sich durch höhere Sinterpunkte oder geringe Ausdehnungswerte auszeichnen. Hierzu zählen Zirkon-, Olivin- oder The molding sands used in practice are accordingly usually mineral substances in the size range from 0.02 to 2.0 mm grain diameter. In practice, quartz sand is used as foundry sand in the vast majority of applications. For special applications, molding sands are used, which are characterized by higher sintering points or low expansion values. These include zirconium, olivine or

Chromit-Sande, Schamotte, Korund (AI2O3) , Schmelzmullit (3A1203 -Si02) , Cerabead und desgleichen. Chromite sands, chamotte, corundum (AI2O3), enamel mullite (3A1 2 0 3 -Si0 2 ), Cerabead and the like.

Als Binder werden anorganische oder organische As binders are inorganic or organic

Bindersysteme eingesetzt. Organische Bindersysteme basieren auf Kohlenstoffverbindungen, z. B. Binder systems used. Organic binder systems are based on carbon compounds, e.g. B.

Kunstharzbinder, die beispielsweise durch Begasung mit einem Reaktionsgas oder Wärmezufuhr aushärten. Resin binder, for example, cure by gassing with a reaction gas or heat.

Anorganische Bindersysteme basieren auf chemischen Inorganic binder systems are based on chemical

Verbindungen der Metalle und/oder Nichtmetalle, z. B. Wasserglas (Natriumsilikat) Na20 -xSi02 -yH20, Bentonit (Montmorillonit) A1203 -4Si02 -H20, Kaolinit A1203 -2Si02 -2H20 oder Zement (CaO)3-Si02. Die Aushärtung erfolgt hier in der Regel durch Wärmezufuhr. Compounds of metals and / or non-metals, eg. B. Water glass (sodium silicate) Na 2 0 -xSi0 2 -yH 2 0, bentonite (montmorillonite) A1 2 0 3 -4Si0 2 -H 2 0, kaolinite A1 2 0 3 -2Si0 2 -2H 2 0 or cement (CaO) 3 -SiO 2. Curing takes place here usually by supplying heat.

Über die den Formstoffen optional zugemischten About the optional added to the molding materials

Zusatzstoffe kann die Fließf higkeit oder Lagerfähigkeit des Formstoffgemischs verbessert werden. Eine besondere Herausforderung besteht hier darin, dass ein vorzeitiges Aushärten des Binders durch Umwelteinflüsse verhindert werden muss. Additives, the flowability or storability of the molding material mixture can be improved. A particular challenge here is that premature curing of the binder due to environmental influences must be prevented.

In der Praxis ergibt sich ein Problem bei der In practice, there is a problem with the

Verarbeitung von aus den voranstehend erläuterten Processing of the above-mentioned

Bestandteilen gemischten Formstoffen dann, wenn die eingesetzten Komponenten der Formstoffe, also der Components mixed molding materials, if the components used in the molding materials, ie the

Formsand, das Bindersystem oder, sofern vorgesehen, die jeweiligen Zusatzstoffe eine zu hohe Feuchtigkeit aufweisen oder zu hoher Luftfeuchtigkeit oder zu hoher Temperatur ausgesetzt sind. So kann durch hohe Foundry sand, the binder system or, if provided, the respective additives have too high a humidity or are exposed to high humidity or high temperature. So can by high

Feuchtigkeit oder überhöhte Temperatur eine vorzeitige Reaktion des jeweils eingesetzten Binders auslösen. Moisture or excessive temperature trigger premature reaction of the particular binder used.

Hierdurch kann einerseits eine Verkürzung der This can on the one hand a shortening of the

Lagerfähigkeit ausgelöst werden, d. h. die Dauer Shelf life triggered, d. H. the duration

verkürzt werden, die zwischen dem Mischen und dem be shortened between the mixing and the

Verbrauch des jeweiligen Formstoffs ohne die Gefahr eines unbeabsichtigten Aushärtens des Formstoffs Consumption of the respective molding material without the risk of unintentional curing of the molding material

vergehen kann. can pass.

Andererseits besteht die Gefahr, dass die Werkzeuge, die zur Herstellung der Gießkerne verwendet werden, On the other hand, there is a risk that the tools used to make the cores

verkleben oder die Fließfähigkeit des Formstoffs so beeinträchtigt wird, dass die ordnungsgemäße Füllung der zum Abformen des jeweiligen Gießkerns eingesetzten or the flowability of the molding material is impaired so that the proper filling of the used for molding the respective casting core

Kernform behindert wird. Core form is hampered.

Schließlich wird zum Einschießen von Formstoffen in die Kernform ein erhöhter Schussdruck benötigt, wenn der Formsand des Formstoffs zu feucht ist. Finally, to inject molding materials into the core mold, increased shot pressure is needed if the molding sand of the molding material is too wet.

Vor dem Hintergrund des Standes der Technik bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich auf einfache, kostengünstige Weise Against the background of the prior art, the object of the invention was to provide a method which can be used in a simple, cost-effective manner

Gießkerne und Gießformteile unter Verwendung eines Casting cores and moldings using a

Formstoffs herstellen lassen, der aus den bekannten Komponenten gemischt ist und dabei die sich in der Can be made molding material, which is mixed from the known components and thereby in the

Praxis ergebenden Anforderungen optimal erfüllt. Practice-compliant requirements optimally met.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der Herstellung von Gießkernen oder Gießformteilen mindestens die in Anspruch 1 angegebenen Arbeitsschritte durchlaufen werden. This object is achieved in that in the production of cores or moldings at least the steps specified in claim 1 are traversed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert . Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Gießkernen oder Gießformteilen aus einem Formstoff, der aus den Komponenten "Formsand", "Binder" sowie optional mindestens einem Zusatzstoff zur Einstellung der In the inventive method for producing casting cores or moldings from a molding material consisting of the components "molding sand", "binder" and optionally at least one additive for adjusting the

Eigenschaften des Formstoffes gemischt wird, wird zunächst eine Portion des Formstoffs bereitgestellt, diese Formstoffportion dann in eine Kernschießmaschine gefüllt und von der Kernschießmaschine schließlich in eine Kernform geschossen, die den jeweiligen Gießkern oder das jeweilige Gießformteil abbildet. Characteristics of the molding material is mixed, first a portion of the molding material is provided, this molding material portion then in a core shooting machine filled and shot from the core shooter finally in a core shape, which images the respective casting core or the respective casting mold part.

Erfindungsgemäß wird nun mindestens der Formsand der Formstoffportion vor dem Befüllen der Kernschießmaschine mit trockenem C02-Gas so begast, dass die im Formsand der Formstoffportion enthaltene Umgebungsluft verdrängt wird. Infolge der Verdrängung der Umgebungsluft aus dem Formsand durch das C02-Gas wird auch die Feuchtigkeit, mit der die Umgebungsluft beladen ist, aus dem Formsand getrieben. Auch alle anderen Feuchtigkeit führenden Gase oder Dämpfe, die im Formsand enthalten sind, werden verdrängt, wenn der Formsand mit trockenem C02-Gas durchströmt wird. Im Ergebnis weist der Formsand der Formstoffportion nach dem Begasen auf diesem Wege eine absolute Feuchtigkeit auf, die niedriger ist als die absolute Feuchtigkeit des Formsands der Formstoffportion vor der Begasung. Das erfindungsgemäß durch den Formsand geleitete C02-Gas vertreibt also die Feuchtigkeit und es wird ein Formsand bzw. ein unter Verwendung dieses According to the invention, at least the molding sand of the molding material portion is then gassed with dry CO 2 gas prior to filling the core shooting machine in such a way that the ambient air contained in the molding sand of the molding material portion is displaced. As a result of the displacement of the ambient air from the molding sand by the C0 2 gas and the moisture with which the ambient air is loaded, driven out of the molding sand. All other moisture-carrying gases or vapors that are contained in the molding sand are displaced when the molding sand is traversed by dry C0 2 gas. As a result, the molding sand portion of the molding material portion after gassing in this way has an absolute humidity which is lower than the absolute moisture content of the molding sand of the molding material portion before the fumigation. The inventively guided by the molding sand C0 2 gas thus distributes the moisture and it is a molding sand or a using this

Formsands gemischter Formstoff mit optimal reduzierter Feuchtigkeit erhalten. Formsands mixed molding material with optimally reduced moisture.

Wenn hier davon die Rede ist, dass "mindestens der If here it is said that "at least the

Formsand der Formstoffportion" mit trockenem C02-Gas begast wird, so ist damit gemeint, dass die Formsand the molding material portion "is gassed with dry C0 2 gas, it is meant that the

erfindungsgemäße Begasung mit C02-Gas als separater, auf den Formsand alleine bezogener Arbeitsschritt ausgeführt werden kann, bei dem der Formsand vor dem Mischen mit den anderen Formstoff-Komponenten mit C02-Gas durchspült wird. Es ist aber auch genauso möglich, die Begasung des Formsands der Formstoffportion beim fertig gemischten Fumigation according to the invention with C0 2 gas can be performed as a separate, related to the molding sand alone operation, in which the molding sand is purged with C0 2 gas before mixing with the other molding material components. But it is also possible, the fumigation of the Formsands of the molding material portion in the ready mixed

Formstoff vorzunehmen. In diesem Fall wird die To make molding material. In this case, the

Formstoffportion insgesamt mit C02-Gas durchspült. Der dabei erzielte Effekt ist derselbe. Durch das Begasen Formstoffportion total rinsed with C0 2 gas. The effect achieved is the same. By gassing

mit C02-Gas wird die zwischen den Körnern des Formsands der Formstoffportion vorhandene, mit Feuchtigkeit with C0 2 gas is present between the grains of the molding sand of the molding material portion, with moisture

beladene Umgebungsluft und die sonstigen Feuchtigkeit laden ambient air and other moisture

tragenden Bestandteile aus der Formstoffmischung carrying constituents from the molding material mixture

getrieben und eine deutliche Reduzierung der absoluten driven and a significant reduction in the absolute

Feuchtigkeit der Formstoffmischung erreicht. Moisture of the molding material mixture achieved.

Die durch die Erfindung erzielte Entfeuchtung kann dadurch unterstützt werden, dass das zum Begasen des Formstoffs verwendete C02-Gas eine Temperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur des Formsands der Formstoffportion vor der Begasung, so dass die Temperatur des Formsands nach der Begasung niedriger ist als die Temperatur des Formsands vor der Begasung. Indem gekühltes, insbesondere auf unter 0 °C gekühltes C02-Gas durch den Formsand oder den Formstoff geleitet wird, wird nicht nur die dort vorhandene, The dehumidification achieved by the invention can be assisted by the fact that the C0 2 gas used for gassing the molding material has a temperature which is lower than the temperature of the molding sand of the molding material portion before the fumigation, so that the temperature of the molding sand after fumigation lower is the temperature of the molding sand before fumigation. By cooling cooled, in particular cooled to below 0 ° C C0 2 gas is passed through the molding sand or the molding material, not only the existing there,

feuchtigkeitsbeladene Umgebungsluft ausgetrieben, sondern der der Formsand oder Formstoff auch auf Temperaturen abgekühlt, bei denen Umgebungsluft sehr viel weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann als bei den höheren Temperaturen, mit denen Formstoffe der in Rede stehenden Art in der Kernmacherei eines Gießbetriebs üblicherweise verarbeitet werden. Über die Umgebungsluft, die nach dem erfindungsgemäßen Begasen in den zuvor mit kaltem C02-Gas durchspülten Formsand oder Formstoff eintritt und dabei ebenso abgekühlt wird, kann dann nur noch deutlich weniger Feuchtigkeit in den Formsand/Formstoff gelangen als dies bei den heute üblichen hohen expelled moisture-laden ambient air, but the molding sand or molding material cooled to temperatures at which ambient air can absorb much less moisture than at the higher temperatures with which molding materials of the type in question are usually processed in the core shop of a casting operation. About the ambient air, which enters after the inventive Begasen in the previously flushed with cold C0 2 gas molding sand or molding material and is cooled as well, then only much less moisture in the foundry sand / molding material can reach than that at today's high

Verarbeitungstemperaturen der Fall ist. Hier wirkt sich die schlechte Wärmeleitfähigkeit von Formsand positiv aus. Diese liegt typischerweise bei 0,58 W/(m*K). In Folge seiner schlechten Wärmeleitfähigkeit erwärmt sich der Formsand nur langsam wieder, so dass er während der gesamten Prozesszeit eine niedrige Temperatur und eine dementsprechend niedrige Neigung zur Aufnahme neuer Feuchtigkeit beibehält. Die durch die erfindungsgemäß herbeigeführte Abkühlung des Formsands bewirkten Vorteile, insbesondere die verbesserte Verarbeitbarkeit und die verminderte Neigung zum Verkleben, bleiben somit erhalten, bis der Formstoff, der aus dem erfindungsgemäß behandelten Formsand und einem geeigneten Binder sowie optional weiteren Zusatzstoffen gemischt ist, zu einem fertigen Kern verarbeitet ist, der in die jeweilige Gießform eingesetzt wird. Processing temperatures is the case. Here, the poor thermal conductivity of foundry sand has a positive effect. This is typically 0.58 W / (m * K). Due to its poor thermal conductivity, the foundry sand heats up only slowly, maintaining a low temperature throughout the process and a correspondingly low tendency to absorb new moisture. The advantages brought about by the cooling of the foundry sand brought about according to the invention, in particular the improved processability and the reduced tendency to stick, thus remain until the molding material, which is mixed from the molding sand treated according to the invention and a suitable binder and optionally further additives, becomes a finished one Core is processed, which is used in the respective mold.

Die erfindungsgemäß erzielte Abkühlung und Entfeuchtung des Formsands hat den weiteren positiven Effekt, dass The cooling and dehumidifying of the foundry sand achieved according to the invention has the further positive effect that

durch die niedrigeren Temperaturen des Formsands nach due to the lower temperatures of the molding sand

dem Mischen mit dem Binder auch die Aushärtedauer des mixing with the binder also the curing time of the binder

Binders verzögert ist. Erfindungsgemäß hergestellter Binders is delayed. Produced according to the invention

Formstoff weist eine dementsprechend verlängerte Form material has a correspondingly extended

Lagerfähigkeit auf, die auch längere Lagerzeiten ohne Shelf life, which also longer storage times without

die Gefahr einer Verklumpung des Formstoffs ermöglicht. the risk of clumping of the molding material allows.

Letzteres erweist sich insbesondere dann als The latter proves to be especially as

vorteilhaft, wenn ein organischer Binder auf Basis eines Kunstharzes mit einem Härter vermischt dem Formstoff advantageous if an organic binder based on a synthetic resin mixed with a hardener the molding material

zugegeben wird. Die durch den kalten Formsand is added. The through the cold molding sand

verminderte Temperatur des Förmstoffs verlangsamt die reduced temperature of the fabric slows the

Reaktion zwischen Härter und Harz-Binder, so dass die Reaction between hardener and resin binder, so that the

mögliche Lagerzeit des Formstoffs gegenüber Formstoffen insgesamt verlängert ist, die aus demselben Binder, Härter, optionalen Zusatzstoffen und Formsand gemischt sind, bei denen jedoch kein in erfindungsgemäßer Weise behandelter Formsand verwendet worden ist. possible storage time of the molding material compared to molding materials in total is extended, consisting of the same binder, Hardener, optional additives and molding sand are mixed, but in which no treated in accordance with the invention molding sand has been used.

Die Begasung des Formsands oder Formstoffs kann an jeder geeigneten Stelle auf dem Weg von der Bereitstellung der Komponenten des Formstoffs zur Kernschießmaschine Fumigation of the molding sand or molding material may occur at any convenient location on the way from providing the components of the molding material to the core shooter

stattfinden. Vorteilhaft wirkt es sich hier aus, wenn die erfindungsgemäße Begasung zu einem möglichst frühen Zeitpunkt stattfindet, um ein vorzeitiges Verkleben von Binder und Formsand des Formstoffs zu vermeiden. occur. It has an advantageous effect here if the gassing according to the invention takes place at the earliest possible time in order to avoid premature bonding of binder and molding sand of the molding material.

Optimalerweise erfolgt die Begasung des Formsands vor seiner Vermischung mit dem jeweils vorgesehenen Binder, so dass die Feuchtigkeit des Formsands auf ein Minimum reduziert ist, bevor er auf den Binder trifft. Dies wirkt sich insbesondere dann positiv aus, wenn ein Binder eingesetzt wird, dessen Reaktivität bei niedrigeren Temperaturen abnimmt, und der Formsand durch die Begasung abgekühlt wird. Hierzu kann die CC>2-Begasung beispielsweise im unmittelbaren Anschluss an die Entnahme des Formsands aus einem Formsandspeicher erfolgen. Optimally, the fumigation of the molding sand before it is mixed with the designated binder, so that the moisture of the molding sand is reduced to a minimum before it hits the binder. This has a positive effect in particular when a binder is used whose reactivity decreases at lower temperatures, and the molding sand is cooled by the gassing. For this purpose, the CC> 2 fumigation, for example, immediately after the removal of the molding sand from a Formsandspeicher done.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Begasung kann in jedem geeigneten Behälter stattfinden, in den der Formsand oder Formstoff im Zuge der Gießkernherstellung gefüllt wird. The gassing provided according to the invention can take place in any suitable container into which the foundry sand or molding material is filled in the course of casting core production.

Durchläuft der Formsand beispielsweise nach der Entnahme aus dem Speicher eine Fluidisiereinrichtung, in der der Formsand zur Verbesserung seines Fließverhaltens mit einer Gasströmung durchströmt wird, kann die erfindungsgemäße Begasung If the molding sand, for example after removal from the reservoir, passes through a fluidizing device in which the molding sand is flowed through in order to improve its flow behavior with a gas flow, the gassing according to the invention can take place

beispielsweise auch im Sammelbehälter dieser Einrichtung stattfinden, in dem der Formsand nach der Fluidisierung gesammelt wird. Besonders zweckmäßig erweist es sich, wenn die erfindungsgemäße Begasung im Mischbehälter einer for example, also take place in the collecting container of this device, in which the molding sand is collected after fluidization. It is particularly useful if the fumigation of the invention in the mixing container a

Mischeinrichtung durchgeführt wird, in der die Komponenten "Formsand", "Binder" und "optionale Zusatzstoffe" zu dem Formstoff gemischt werden. Mixing device is carried out in which the components "molding sand", "binder" and "optional additives" are mixed into the molding material.

Kostengünstig und ohne aufwändige Umbauten der jeweils verwendeten Einrichtung lässt sich die erfindungsgemäße Begasung dann verwirklichen, wenn das C02 in Form zu Inexpensive and without costly modifications of the device used in each case, the gassing according to the invention can then be realized if the C0 2 in the form

mindestens eines Stücks tiefgefrorenen, in fester Form vorliegenden C02 verarbeitet wird. Wird ein solches C02-Stück in den jeweiligen Behälter gegeben, so wird der C02-Gasstrom durch das C02-Gas gebildet, das dadurch entsteht, dass das C02-Stück in Folge des Kontakts mit den Komponenten des Formstoffs erwärmt wird und seinen Aggregatszustand von fest nach gasförmig wechselt. Die stückige Einbringung des C02 in den jeweiligen Behälter kann beispielsweise in Form eines C02-Granulats oder in Form eines oder mehrerer C02-Blöcke oder desgleichen erfolgen. Unter Normalbedingungen liegt Kohlendioxid sicher in fester, stückiger Form vor, wenn die Temperatur des jeweiligen C02-Stücks im Zeitpunkt des at least one piece of frozen, solid C0 2 is processed. When such a C0 2 piece is placed in the respective container, the C0 2 gas stream is formed by the C0 2 gas formed by heating the C0 2 piece as a result of contact with the components of the molding material and changes its state of aggregation from solid to gaseous. The lumpy introduction of the C0 2 in the respective container, for example in the form of a C0 2 granules or in the form of one or more C0 2 blocks or the like. Under normal conditions carbon dioxide is certainly present in solid, lumpy form, when the temperature of each C0 2 piece at the time of

Einfüllens in den jeweiligen Behälter höchstens -78,5 °C beträgt . Filling into the respective container is at most -78.5 ° C.

Spätestens durch den Kontakt des jeweiligen C02-Stücks mit dem Formsand übersteigt die Temperatur des C02 die für den Aggregatzustandswechsel kritische Temperatur. At the latest by the contact of the respective C0 2 piece with the molding sand, the temperature of the C0 2 exceeds the critical for the state of aggregate state temperature.

Unter normalen Umgebungsdruckverhältnissen und erhöhten Raumtemperaturen, wie sie für das erfindungsgemäße Under normal ambient pressure conditions and elevated room temperatures, as for the inventive

Verfahren angenommen werden und wie sie üblicherweise in konventionellen Kernmachereien herrschen, erfolgt der dann einsetzende Zustandswechsel in der für Kohlendioxid typischen Weise schlagartig zwischen der festen und der gasförmig Phase, ohne dass es zur Bildung von flüssigem CO2 kommt. Bei diesem Phasenübergang expandiert das C02 um das 760-fache. Infolgedessen kommt es zu einer starken von dem festen C02 ausgehenden Gasströmung, so dass der das C02-Stück umgebende Formsand intensiv mit C02-Gas durchgespült und im Formsand enthaltene, mit Feuchtigkeit beladene Umgebungsluft sowie sonstige im Formsand enthaltene Feuchtigkeit verdrängt werden. Auf diesem Wege findet eine intensive Trocknung des Are adopted and how they usually prevail in conventional Kernmachereien, then the then onset of change in the state of carbon dioxide typical way abruptly between the solid and the gaseous phase, without causing the formation of liquid CO 2 . At this phase transition, the C0 2 expands by 760 times. As a result, there is a strong outgoing from the solid C0 2 gas flow, so that the molding sand surrounding the C0 2 piece is thoroughly flushed with C0 2 gas and displaced in the molding sand, laden with moisture ambient air and other moisture contained in the molding sand moisture are displaced. In this way, an intensive drying of the

Formsands bzw. des unter Verwendung dieses Sandes gemischten Formstoffs statt. Die Fließeigenschaften und damit einhergehend die Mischbarkeit des durch die Formsands or mixed using this sand molding material instead. The flow properties and, consequently, the miscibility of the by the

Begasung mit C02 derart getrockneten Formsands ist deutlich gegenüber unbehandeltem Formsand erhöht. Fumigation with C0 2 such dried molding sand is significantly increased compared to untreated molding sand.

Hinsichtlich der angestrebten Abkühlung des Formsands oder Formstoffs wirkt es sich zudem positiv aus, dass für den Zustandswechsel des C02 vom festen in den gasförmigen Zustand unter Normalbedingungen 571,1 J/kg benötigt werden. Diese Energie wird im Wesentlichen dem Formsand in Form von Wärme entzogen. Im Ergebnis ist daher der in erfindungsgemäßer Weise durch das With regard to the desired cooling of the molding sand or molding material, it also has the positive effect that 571.1 J / kg are required for the change in state of the C0 2 from the solid to the gaseous state under normal conditions. This energy is essentially removed from the molding sand in the form of heat. As a result, therefore, in accordance with the invention by the

Vermischen mit in stückiger Form eingebrachtem C02 getrocknete Formsand deutlich kälter als unbehandelter Formsand. Mixing with C0 2 dried molding sand introduced in particulate form significantly colder than untreated molding sand.

Unter den in der Praxis eines konventionellen Among those in the practice of a conventional

Gießereibetriebs herrschenden Bedingungen beträgt bei sommerlichen Umgebungstemperaturen die Temperatur des Formsands vor dem erfindungsgemäßen Begasen mit einem zuvor in stückiger, tiefgekühlter Form fest vorliegenden C02-Gas typischerweise 30 - 45 °C, wogegen sie unter denselben Bedingungen bei winterlichen Temperaturen typischerweise im Bereich von 20 - 30 °C liegt. Durch Zugabe von in fester stückiger Form vorliegendem, dann zu C02-Gas expandierendem C02 lässt sich die Temperatur des Formsands soweit absenken, dass bei normalem Foundry conditions prevailing conditions is in the summer ambient temperatures, the temperature of the molding sand before Begasen invention with a previously present in lumpy, frozen form C0 2 gas is typically 30-45 ° C, whereas under the same conditions it is typically in the range of 20-30 ° C at winter temperatures. By adding in present in solid particulate form, then to C0 2 gas expanding C0 2 , the temperature of the molding sand can be lowered so far that at normal

Prozesslauf die Temperatur der fertig gemischten Run the temperature of the ready mixed

Formstoffportion beim Befüllen der Kernschießmaschine bis zu 25 °C, typischerweise 12 - 25 °C, beträgt. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen werden auch deutlich unter 12 °C liegende Temperaturen von 6 - 10 °C, Formstoffportion when filling the core shooter up to 25 ° C, typically 12 - 25 ° C, is. At low ambient temperatures, temperatures well below 12 ° C are also between 6 and 10 ° C.

beispielsweise 8 °C, erreicht. for example 8 ° C reached.

Grundsätzlich lässt sich die für die Begasung des Basically, the fumigation of the

Formsands bzw. Formstoffs benötigte C02-Gasmenge auf Grundlage der Temperatur, Feuchtigkeit und Masse des zu begasenden Formsands berechnen. Hierzu wird das Gewicht, die Feuchtigkeit und die Temperatur des Formsands der jeweils zu begasenden Formsand-Portion ermittelt und das zum Begasen benötigte C02-Volumen bzw. die zum Begasen benötigte C02-Masse in Abhängigkeit vom gemessenen Formsands or molding material required C0 2 gas amount based on the temperature, humidity and mass of the molding sand to calculate. For this purpose, the weight, the moisture and the temperature of the molding sand of the respective molding sand portion to be fumigated are determined and the C0 2 volume required for gassing or the C0 2 mass required for gassing as a function of the measured

Gewicht, der gemessenen Feuchtigkeit und der gemessenen Temperatur des Formsands sowie des Volumens des jeweils zu begasenden Behälters bestimmt. Weight, the measured moisture and the measured temperature of the molding sand and the volume of each container to be fumigated determined.

In der Praxis haben sich an der jeweiligen Ist- Temperatur des begasten Formsands oder Formstoffs orientierende temperaturgeführte Begasungssysteme bewährt. Diese halten die Begasung mit kaltem C02-Gas solange aufrecht, bis die Temperatur des begasten In practice, temperature-controlled fumigation systems based on the respective actual temperature of the gassed molding sand or molding material have proved successful. These keep the fumigation with cold C0 2 gas upright until the temperature of the fumigated

Formsands oder Formstoffs eine Soll-Untergrenze Formsands or molding material a target lower limit

erreicht . Alternativ oder ergänzend kann die Begasung auch feuchteabhängig gesteuert werden. Dazu wird reached . Alternatively or additionally, the fumigation can also be controlled moisture-dependent. This will be

kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen die Feuchte des begasten Formstoffs oder Formsands erfasst und auch hier die Begasung mit C02-Gas aufrechterhalten, bis die Feuchte einen vorgegebenen Soll-Minimalwert erreicht hat. recorded continuously or at certain intervals, the humidity of the gassed molding material or foundry sand and also here the fumigation with C0 2 gas maintained until the moisture has reached a predetermined target minimum value.

Soll eine Abschätzung der für die Begasung jeweils benötigten Masse MC02 an C02 in Abhängigkeit von der Masse MF des zu begasenden Formsands vorgenommen werden so kann dies nach der Formel MC02 ^ 0,01 x MF erfolgen. Hierbei ist zu beachten, dass schon eine Begasung mit vergleichbar kleinen C02-Volumenströmen einen positiven Effekt auf die Verarbeitungseigenschaften des Formstoff hat. If an estimate is to be made of the mass MC0 2 required for the fumigation at C0 2 as a function of the mass MF of the molding sand to be fumigated, this can be done according to the formula MC0 2 ^ 0.01 × MF. It should be noted that even a gassing with comparably small C0 2 -volume streams has a positive effect on the processing properties of the molding material.

Der durch die Erfindung erzielte Effekt kann dadurch noch verstärkt werden, dass zur Bereitstellung der Formstoffportion Formsand aus einem Vorratsbehälter in einen Portionierbehälter gefüllt wird, der aktiv auf eine Temperatur gekühlt ist, die niedriger ist als die Temperatur des Formstoffs beim Entnehmen aus dem The effect achieved by the invention can be further enhanced by filling the molding material portion with molding sand from a storage container into a portioning container that is actively cooled to a temperature lower than the temperature of the molding material when it is removed from the mold

Vorratsbehälter . Reservoir.

Eine optimale Funktion der zum Schießen der Gießkerne und Formteile verwendeten Kernschießmaschine, welche, wie üblich, mindestens eine Schießdüse aufweist, aus de der Formstoff in die Kernform geschossen wird, kann dadurch erreicht werden, dass die Kernschießmaschine mindestens im Bereich der Schießdüse in an sich An optimal function of the core shooter used for shooting the cores and moldings, which, as usual, has at least one shooting nozzle from which the molding material is shot into the core mold, can be achieved that the core shooter at least in the shooting nozzle in itself

bekannter Weise auf eine Betriebstemperatur gekühlt wird, die niedriger ist als die Temperatur der known manner cooled to an operating temperature which is lower than the temperature of the

Formstoffportion bei ihrer Bereitstellung. Formstoffportion in their provision.

Typischerweise liegen die Temperaturen der Typically, the temperatures are the

Kernschießmaschine hierzu im Bereich der Schießdüse bei bis zu 30 °C, wobei Temperaturen von bis zu 27 °C, insbesondere von 18 - 25 °C, zu guten Arbeitsergebnissen führen. Core shooter for this purpose in the shooting nozzle at up to 30 ° C, with temperatures of up to 27 ° C, especially 18-25 ° C, lead to good results.

Im Ergebnis stellt die Erfindung so mit denkbar As a result, the invention provides as conceivable

einfachen und kostengünstig zu realisierenden Mitteln einen Formstoff für die Herstellung von Gießkernen zur Verfügung, der optimale Verarbeitungseigenschaften hat. Der erfindungsgemäß erzeugte Formstoff erlaubt es zudem, durch seinen geringen Feuchtegehalt qualitativ simple and inexpensive to implement means a molding material for the production of foundry cores available, which has optimal processing properties. The molded material produced according to the invention also makes it possible, by its low moisture content qualitatively

hochwertige Gussteile mit optimierter high quality castings with optimized

Oberflächenqualität herzustellen, da die Gefahr einer Penetration der Gussteiloberfläche durch Dampf, der sich im jeweiligen Gießkern in Folge der beim Gießen  Surface quality, since the risk of penetration of the casting surface by steam, which in the respective casting core as a result of the casting

zugeführten Wärme bilden könnte, minimiert ist. could supply supplied heat is minimized.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines The invention is based on a

Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Anlage zum Herstellen von Gießkernen in Fig. 1 shows a plant for the manufacture of casting cores in

einer schematischen Darstellung;  a schematic representation;

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Temperatur und Fig. 2 shows the time course of the temperature and

Feuchte von im Schusskopf einer  Damp from in the shooting head one

Kernschießmaschine anstehendem Formsand. Die in Fig. 1 gezeigte Anlage A ist Teil einer hier weiter nicht gezeigten Kernmacherei, die im Dauerbetrieb Gießkerne G für Gießformen herstellt, die für die gießtechnische Herstellung von Zylinderköpfen aus einer Aluminiumschmelze bestimmt sind. Core shooter pending sand molding. The plant A shown in FIG. 1 is part of a core shop, not shown here further, which produces casting cores G for casting molds in continuous operation, which are intended for the production by casting of cylinder heads from an aluminum melt.

Die Anlage A umfasst eine Kernschießmaschine 1, die jeweils eine Portion Formstoff F in den den Gießkern G abbildenden Formhohlraum 2 einer Kernform 3 schießt. The installation A comprises a core shooting machine 1, which shoots a portion of molding material F into the mold cavity G forming mold cavity 2 of a core mold 3.

Dazu umfasst die Kernschießmaschine 1 in an sich For this purpose, the core shooting machine 1 includes in itself

bekannter Weise mehrere Schießdüsen 4, die beim Schuss in zugeordnete Öffnungen der Kernform 3 tauchen. Die Schießdüsen 4 werden von einer Schussplatte 5 getragen, auf der wiederum eine Schusshaube 6 sitzt. Die a known manner, several shooting nozzles 4, which dive during shooting in associated openings of the core mold 3. The shooting nozzles 4 are supported by a weft plate 5, on which in turn sits a firing cap 6. The

Schusshaube 6, die Schussplatte 5 und die Schießdüsen 4 sind mit einem Kühlsystem 7 verbunden, das die Shot cap 6, the shooting plate 5 and the shooting nozzles 4 are connected to a cooling system 7, which

Schusshaube 6, die Schussplatte 5 und die Schießdüsen 4 bei einer Temperatur von ca. 22 °C hält. Die Schusshaube 6 umgrenzt mit der Schussplatte 5 einen Raum, in den die jeweils in die Kernform 3 einzuschießende Portion von Formstoff F über einen Fülltrichter 8 gefüllt wird. Shot cap 6, the shooting plate 5 and the shooting nozzles 4 at a temperature of about 22 ° C holds. The firing hood 6 bounds with the weft plate 5 a space into which the portion of molding material F to be shot into the core mold 3 is filled via a filling funnel 8.

Der Fülltrichter 8 kann ebenfalls mit einer aktiven, hier nicht gezeigten Kühleinrichtung verbunden sein, um seine mit dem Füllstoff in Kontakt kommenden Flächen auf einer Temperatur von maximal 22 °C zu halten. The hopper 8 may also be connected to an active, not shown cooling device to keep its coming into contact with the filler surfaces at a temperature of 22 ° C maximum.

Der Formstoff F gelangt über eine geeignete, an sich ebenfalls bekannte, hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Fördereinrichtung von einer The molding material F passes through a suitable, also known per se, here for the sake of clarity not shown conveyor of a

Mischeinrichtung 9 in den Fülltrichter 8. In der Mixing device 9 in the hopper 8. In the

Mischeinrichtung 9 wird der Formstoff F in einem Mischbehälter 10 aus einer Portion Formsand S und einem Binder B gemischt. Bei dem Formsand S handelt es sich um konventionellen Quarzsand, der ganz oder teilweise durch Recycling von beim Entkernen des jeweiligen Gussteils zerstörten Gießkernen G erhalten und einer Mixing device 9 is the molding material F in one Mixing container 10 mixed from a portion of molding sand S and a binder B. The molding sand S is conventional quartz sand obtained in whole or in part by recycling foundry cores G destroyed during the coring of the respective casting, and one

Wiederverwendung zugeführt worden ist. Bei dem Binder B handelt es sich beispielweise um ein konventionelles im Cold-Box-Verfahren durch Begasung mit einem Reaktionsgas aushärtendes organisches Bindersystem, ein ebenso aus der Praxis bekanntes, im Hot-Box-Verfahren durch Reuse has been supplied. The binder B is, for example, a conventional cold-binder process by gassing with a reaction gas-curing organic binder system, also known from practice, in the hot-box process by

Wärmezufuhr aushärtendes Bindersystem oder ein Heat-curing binder system or a

anorganisches Bindersystem auf Wasserglasbasis. water-based inorganic binder system.

Erforderlichenfalls können dem Formstoff F Zusatzstoffe zugemischt werden, um seine Verarbeitungseigenschaften positiv zu beeinflussen. If necessary, additives can be added to the molding material F to positively influence its processing properties.

Der Formsand S wird in einem Speicher-Silo 11 The molding sand S is in a storage silo 11th

vorgehalten, der den Tagesbedarf der Kernmacherei an Formsand S enthält. Die Temperatur des Formsands S im Speicher-Silo 11 liegt bei 38 - 40 °C. held, which contains the daily needs of the core making of molding sand S. The temperature of the molding sand S in the storage silo 11 is 38-40 ° C.

Von dem Speicher-Silo 11 wird der Formsand S über eine Portioniereinrichtung 12 in den Mischbehälter 10 der Mischeinrichtung 9 gefüllt. Die Portioniereinrichtung 12 kann ebenfalls mit einer Kühleinrichtung 13 verbunden sein, die die mit dem Formsand S in Kontakt kommenden Flächen der Portioniereinrichtung 12 so stark kühlt, dass der in der Portioniereinrichtung 12 portionierte Formsand S auf eine Temperatur von 32 - 35 °C abgekühlt wird. Die erfindungsgemäße Begasung findet im Zuge des From the storage silo 11, the molding sand S is filled via a portioning device 12 into the mixing container 10 of the mixing device 9. The portioning device 12 can likewise be connected to a cooling device 13, which cools the surfaces of the portioning device 12 that come into contact with the molding sand S to such an extent that the molding sand S portioned in the portioning device 12 is cooled to a temperature of 32-35 ° C. The gassing according to the invention takes place in the course of

Mischens des Formstoffs F im Mischbehälter 10 der handelsüblichen, konventionell ausgebildeten Mixing the molding material F in the mixing container 10 of the commercially available, conventionally trained

Mischeinrichtung 9 statt. Dazu wird zuerst eine Portion von auf mindestens -78,5 °C abgekühltem, stückigem Mixer 9 instead. First, a portion of cooled to at least -78.5 ° C, lumpy

C02-Trockeneis C in den leeren Mischbehälter 10 gegeben. Anschließend wird die Mischeinrichtung 9 gestartet und die in der Portioniereinrichtung 12 wartende Portion Formsand S in an sich bekannter Weise in den C0 2 dry ice C is added to the empty mixing container 10. Subsequently, the mixing device 9 is started and waiting in the portioning device 12 portion of molding sand S in a conventional manner in the

Mischbehälter 10 eingerieselt, so dass der Formsand S und das C02-Trockeneis C intensiv miteinander vermischt werden. Durch die damit einhergehende Erwärmung wechselt das C02-Trockeneis C schlagartig unter starker Expansion seinen Aggregatzustand von fest nach gasförmig. Dieser Vorgang hält an, bis das C02-Trockeneis C vollständig gasförmig ist. Das expandierende C02-Gas CG spült durch den Formsand S und verdrängt im Formsand S vorhandene Umgebungsluft und Feuchtigkeit. Drizzled mixing tank 10, so that the molding sand S and the C0 2 dry ice C are intensively mixed together. As a result of the associated warming, the C0 2 dry ice C suddenly changes its state of aggregation from solid to gaseous under strong expansion. This process continues until the C0 2 dry ice C is completely gaseous. The expanding C0 2 gas CG flushes through the molding sand S and displaces in the molding sand S existing ambient air and moisture.

Gleichzeitig nimmt die beim hier betrachteten Beispiel beim Einrieseln noch 43 °C betragende Temperatur des Formsands S auf 15 °C am Ende des Vormischvorgangs ab. Dieses ist erreicht, wenn sämtliches in die At the same time, in the example considered here, when falling in, the temperature of the molding sand S still drops to 43 ° C. to 15 ° C. at the end of the premixing process. This is achieved when all in the

Mischeinrichtung 9 gegebenes C02-Trockeneis C verdampft ist. Die nach dem Vormischen im Formsand noch vorhandene Restfeuchte beträgt unmittelbar nach dem Mischen weniger als 1 g/m3 gegenüber einer Feuchte von 47 g/m3 vor dem Vormischen . Blender 9 given C0 2 dry ice C is vaporized. The residual moisture remaining in the molding sand after pre-mixing is less than 1 g / m 3 immediately after mixing, compared to a moisture content of 47 g / m 3 before premixing.

Über eine Temperaturmesseinrichtung 14 wird während des Mischens die Temperatur des Formsands S im Mischbehälter 10 laufend überwacht und erforderlichenfalls weiteres stückiges C02~Trockeneis C in den Mischbehälter 10 gegeben, bis der Formsand S die Solltemperatur von 15 °C erreicht hat. Via a temperature measuring device 14, the temperature of the molding sand S in the mixing container 10 is continuously monitored during mixing and, if necessary, further lumpy C02 ~ dry ice C in the mixing container 10, until the molding sand S has reached the target temperature of 15 ° C.

Mit Erreichen dieser Solltemperatur wird die Upon reaching this target temperature is the

erforderliche Menge an Binder in die Mischeinrichtung 9 gegeben, der Formstoff F in der üblichen Weise fertig gemischt und in die Kernschießmaschine 1 gefördert. required amount of binder in the mixing device 9, the molding material F mixed ready in the usual way and promoted to the core shooter 1.

Sollen beispielsweise als Formsand 24 kg Quarzsand mit einem Feuchtegehalt von 47 g/m3 und einer Temperatur von ca. 42 °C durch Vermischen von 0,6 kg eines For example, as a molding sand 24 kg quartz sand with a moisture content of 47 g / m 3 and a temperature of about 42 ° C by mixing 0.6 kg of a

konventionellen Bindersystems, das aus 0,5 kg eines organischen Kunstharzes und 0,1 kg eines ebenso conventional binder system consisting of 0.5 kg of an organic resin and 0.1 kg of one as well

konventionellen Härters gebildet ist, zu einer Portion Formstoff F verarbeitet werden, werden ca. 1 kg conventional hardener is formed, to be processed into a serving of molding material F, will be about 1 kg

C02-Trockeneis C benötigt, um den Formstoff F auf 15 °C abzukühlen und die am Ende des Mischvorgangs gemessene absolute Feuchtigkeit des Formstoffs F auf weniger alsC0 2 dry ice C is required to cool the molding material F to 15 ° C and the absolute moisture content of the molding material F measured at the end of the mixing process to less than

1 g/m3 zu reduzieren. Messungen nach einer Lagerzeit von1 g / m 3 to reduce. Measurements after a storage period of

2 Stunden ergaben, dass derart durch das 2 hours showed that so by the

erfindungsgemäße Begasen entfeuchteter und abgekühlter Formstoff F eine absolute Feuchtigkeit von maximal nur 15 g/m3 und eine Temperatur von 25 °C aufweist. Fumigant according to the invention dehumidified and cooled molding material F has an absolute humidity of not more than 15 g / m 3 and a temperature of 25 ° C.

Durch den Einsatz von durch die erfindungsgemäße C02- Begasung abgekühltem und entfeuchtetem Formstoff F konnte der Anteil an fehlerhaften Gießkernen G Through the use of molding material F cooled and dehumidified by the C0 2 gasification according to the invention, the proportion of defective casting cores G

unabhängig von den klimatischen Bedingungen um mehr als 70 %, typischerweise 70 - 80 %, reduziert werden. So sank bei der praktischen Erprobung die Ausschussrate von durchschnittlich 10 % auf 2 - 3 %. Die aus erfindungsgemäß behandeltem Formstoff F erzeugten be reduced by more than 70%, typically 70-80%, regardless of the climatic conditions. For example, in practice testing, the reject rate dropped from an average of 10% to 2 - 3%. From inventively treated molding material F produced

Gießkerne G wiesen darüber hinaus eine verbesserte Gießkerne G also showed an improved

Oberflächenbeschaffenheit, Dichte und Stabilität auf. Surface texture, density and stability.

Die mit der mit erfindungsgemäßem Formstoff F betriebene Kernschießmaschine 1 pro Stunde erzielte Schusszahl konnte um bis zu 30 % gegenüber einer mit unbehandeltem Formstoff F betriebene Kernschießmaschine gleicher The number of shots scored with the core shooting machine 1 per hour operated with inventive molding material F was up to 30% higher than that of a core shooting machine operated with untreated molding material F.

Bauart gesteigert werden. Aufgrund der drastisch Type be increased. Because of the drastic

gesenkten Neigung des Formstoffs F zur Verklebung konnten die Zeitabstände, in denen die Schussdüsen gereinigt werden mussten, um das 15- bis 20-fache gegenüber den Wartungsintervallen verlängert werden, in denen mit unbehandeltem Formstoff betriebene lowered adhesion of the molding compound F for bonding, the time intervals in which the shot nozzles had to be cleaned could be extended 15 to 20 times compared to the maintenance intervals, in those operated with untreated molding material

Kernschießmaschinen gleicher Bauart gereinigt werden müssen. Core shooting machines of the same design must be cleaned.

In Fig. 2 ist beispielhaft die Entwicklung der In Fig. 2 is an example of the development of

Temperatur T und Feuchte F im Schusskopf einer nicht gezeigten Kernschießmaschine über die Zeit dargestellt. Während einer ersten Einschwingphase A ist die Temperature T and humidity F shown in the firing head of a core shooting machine, not shown over time. During a first transient phase A is the

Messapparatur kalibriert worden. In der folgenden Phase B ist der Schusskopf in erfindungsgemäßer Weise mit C02 begastem Formsand beladen worden. Die absolute Calibrated measuring apparatus. In the following phase B, the firing head has been loaded in accordance with the invention with C0 2 gassed molding sand. The absolute

Feuchtigkeit lag hier im Bereich von 15 - 20 g/m3 bei einer Formsandtemperatur von 21 - 25 °C. Anschließend ist der Schusskopf mit konventionellem, nicht in Moisture here was in the range of 15-20 g / m 3 at a molding sand temperature of 21-25 ° C. Subsequently, the shooting head with conventional, not in

erfindungsgemäßer Weise begastem Formsand beschickt worden. Dabei ist über eine Phase C der im Schusskopf noch vorhandene, in erfindungsgemäßer Weise aufbereitete Formsand nach und nach durch konventionell unbehandelten Formsand ersetzt worden. Dementsprechend ist innerhalb der Phase C die Temperatur T und Feuchte F des Formsands im Schusskopf angestiegen, bis die Feuchte ein stabiles Niveau von 25 - 28 g/m3 erreicht hat und die Temperatur des Formsands bei 28 - 31 °C lag. according to the invention gassed molding sand has been charged. In this case, over a phase C of the still existing in the shooting head, processed in accordance with the invention molding sand has been gradually replaced by conventionally untreated molding sand. Accordingly, within In phase C, the temperature T and moisture F of the molding sand in the weft head increased until the moisture reached a stable level of 25-28 g / m 3 and the temperature of the molding sand was 28-31 ° C.

BEZUGSZEICHEN REFERENCE NUMBERS

1 Kernschießmaschine 1 core shooter

2 Formhohlraum der Kernform 3  2 mold cavity of the core mold 3

3 Kernform  3 core shape

4 Schießdüsen der Kernschießmaschine 1  4 shooting nozzles of the core shooting machine 1

5 Schussplatte der Kernschießmaschine 1  5 shooting plate of the core shooting machine 1

6 Schusshaube der Kernschießmaschine 1  6 firing hood of the core shooting machine 1

7 Kühlsystem der Kernschießmaschine 1  7 Cooling system of the core shooting machine 1

8 Fülltrichter  8 hopper

9 Mischeinrichtung  9 mixing device

10 Mischbehälter der Mischeinrichtung 9  10 mixing container of the mixing device 9

11 Speicher-Silo  11 storage silo

12 Portioniereinrichtung  12 portioning device

13 Kühleinrichtung der Portioniereinrichtung 12 13 Cooling device of the portioning device 12

14 Temperaturmesseinrichtung 14 temperature measuring device

A Anlage zum Herstellen von Gießkernen G A plant for the production of foundry cores G

B Binder  B binder

C stückiges C02-Trockeneis C lumpy C0 2 dry ice

CG C02-Gas CG C0 2 gas

F Formstoff  F molding material

G Gießkerne  G casting cores

S Formsand  S molding sand

Claims

P AT E N T AN S P RÜ C H E P AT E N T IN P R E C H E 1. Verfahren zum Herstellen von Gießkernen (G) oder 1. A method for producing cores (G) or Gießformteilen aus einem Formstoff (F) , der aus den Komponenten "Formsand (S)", "Binder (B) " sowie optional mindestens einem Zusatzstoff zur Einstellung der  Casting parts of a molding material (F), consisting of the components "molding sand (S)", "binder (B)" and optionally at least one additive for adjusting the Eigenschaften des Formstoffes (F) gemischt wird, wobei im Zuge des Verfahrens eine Portion des Formstoffs (F) bereitgestellt, in eine Kernschießmaschine (1) gefüllt und von der Kernschießmaschine (1) in eine Kernform (3) geschossen wird, die den jeweiligen Gießkern (G) oder das jeweilige Gießformteil abbildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s mindestens der Formsand (S) der Formstoffportion vor dem Befüllen der Kernschießmaschine (1) mit trockenem C02-Gas (CG) begast wird, so dass die im Formsand (S) der Formstoffportion enthaltene Umgebungsluft verdrängt wird und der Formsand (S) der Formstoffportion nach dem Begasen eine absolute Feuchtigkeit aufweist, die niedriger ist als die In the course of the process, a portion of the molding material (F) is provided, filled into a core shooting machine (1) and shot from the core shooting machine (1) into a core mold (3) containing the respective casting core (G) or the respective casting mold part, characterized in that at least the molding sand (S) of the molding material portion before filling the core shooting machine (1) with dry C0 2 gas (CG) is gassed, so that in the molding sand (S) of the molding material portion displaced ambient air is displaced and the molding sand (S) of the molding material portion after the gassing has an absolute humidity, which is lower than that absolute Feuchtigkeit des Formsands (S) der  absolute humidity of the molding sand (S) of the Formstoffportion vor der Begasung.  Formstoffportion before fumigation. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das C02-Gas eine Temperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur des Formsands (S) der Formstoffportion vor der Begasung, so dass die Temperatur des Formsands (S) nach der Begasung niedriger ist als die Temperatur des Formsands (S) vor der Begasung. characterized in that the C0 2 gas has a temperature which is lower than that Temperature of the molding sand (S) of the molding material portion before the fumigation, so that the temperature of the molding sand (S) after fumigation is lower than the temperature of the molding sand (S) before fumigation. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h 3. The method of claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur des C02-Gases (CG) weniger als 0 °C beträgt. characterized in that the temperature of the C0 2 gas (CG) is less than 0 ° C. 4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 4. Method according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Formsand (S) der Formstoffportion vor dem Befüllen der Kernschießmaschine (1) in einen Behälter (10) gegeben wird und d a s s die Begasung in dem Behälter (10) erfolgt.  The molding sand (S) of the molding material portion is placed in a container (10) prior to filling the core shooting machine (1) and the gassing takes place in the container (10). 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h 5. The method of claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Behälter ein Mischbehälter (10) ist, ίη· dem die Komponenten des  If the container is a mixing container (10), then the components of the Formstoffs (F) vor dem Befüllen der Kernschießmaschine (1) gemischt werden.  Formstoffs (F) before filling the core shooter (1) are mixed. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h 6. The method of claim 4 or 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Formsand (S) in dem Behälter fluidisiert wird. characterized in that the molding sand (S) is fluidized in the container. 7. Verfahren nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s mindestens ein C02-Stück (C) tiefgefrorenes, in fester Form vorliegendes C02 in den Behälter (10) gegeben wird, und d a s s der den Formsand (S) durchspülende C02- Gasstrom durch das C02-Gas (CG) gebildet wird, welches dadurch entsteht, dass das C02-Stück (C) in Folge des Kontakts mit den Komponenten des Formstoffs (F) erwärmt wird und seinen Aggregatzustand von fest nach gasförmig wechselt . 7. The method according to claim 3 and one of claims 4 to 6, characterized in that at least one C0 2 piece (C) deep-frozen, present in solid form C0 2 in the container (10) is given, and that the molding sand (S ) C0 2 gas stream through the C0 2 gas (CG) is formed, which is characterized in that the C0 2 piece (C) is heated as a result of contact with the components of the molding material (F) and its state of matter from solid changes to gaseous. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h 8. The method of claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur des C02-Stücks (C) im Zeitpunkt des Einfüllens in den Behälter (10) höchstens -78,5 °C beträgt. in that the temperature of the C0 2 piece (C) at the time of filling into the container (10) is at most -78.5 ° C. 9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 9. Method according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die für die Begasung eingesetzte Masse MC02 an C02 in Abhängigkeit von der Masse MF des zu begasenden characterized in that the mass used for the gassing MC0 2 at C0 2 as a function of the mass MF to be fumigated Formsands (S) nach der Formel MC02 ^ 0,01 x MF bestimmt wird . Formsands (S) according to the formula MC0 2 ^ 0.01 x MF is determined. 10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zur Bereitstellung der Formstoffportion Formsand (S) aus einem Vorratsbehälter (11) in einen Portionierbehälter (12) gefüllt wird, der aktiv auf eine Temperatur gekühlt ist, die niedriger ist als die Temperatur des Formstoffs (F) beim Entnehmen aus dem Vorratsbehälter (11) . characterized in that for the provision of the molding material portion molding sand (S) from a reservoir (11) in a portioning container (12) is filled, which is actively cooled to a temperature is, which is lower than the temperature of the molding material (F) when removing from the reservoir (11). 11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 11. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Gewicht, die Feuchtigkeit und die Temperatur des Formsands (S) der Formsandportion ermittelt und das zum Begasen benötigte C02-Volumen in Abhängigkeit vom gemessenen Gewicht, der gemessenen Feuchtigkeit, der gemessenen Temperatur des Formsands (S) und vom Volumen des Behälters bestimmt wird. characterized in that the weight, the humidity and the temperature of the molding sand (S) of the molding sand Portionsung determined and required for gassing C0 2 volume depending on the measured weight, the measured moisture, the measured temperature of the molding sand (S) and the volume of Container is determined. 12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Formsand (S) der Formstoffportion nach dem Begasen mit dem C02-Gas (CG) mit dem Binder (B) und den optional zugegebenen Zusatzstoffen gemischt wird. characterized in that the molding sand (S) of the molding material portion after the gasification with the C0 2 gas (CG) with the binder (B) and the optionally added additives is mixed. 13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Temperatur des Formsands (S) vor dem Begasen mit dem C02-Gas 20 - 45 °C und die Temperatur der fertig characterized in that the temperature of the molding sand (S) before Begasen with the C0 2 gas 20 - 45 ° C and the temperature of the finished gemischten Formstoffportion beim Befüllen der  mixed Formstoffportion when filling the Kernschießmaschine (1) bis zu 25 °C beträgt.  Core shooter (1) up to 25 ° C. 14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 14. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Kernschießmaschine (1) mindestens eine Schießdüse (4) aufweist, aus der der Formstoff (F) in die Kernform (3) geschossen wird und d a s s die characterized in that the core shooting machine (1) has at least one shooting nozzle (4) from which the molding material (F) in the core shape (3) is shot and that the Kernschießmaschine (1) mindestens im Bereich der  Core shooter (1) at least in the area of Schießdüse (4) auf eine Betriebstemperatur gekühlt wird, die niedriger ist als die Temperatur der  Shooting nozzle (4) is cooled to an operating temperature which is lower than the temperature of the Formstoffportion bei ihrer Bereitstellung.  Formstoffportion in their provision. 15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h 15. The method of claim 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die  e n c ia n, the s Betriebstemperatur weniger als 30 °C beträgt.  Operating temperature is less than 30 ° C.
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