203296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés öntödei formázó anyagok tömörítésére
HU 203296B A találmány tárgya eljárás és berendezés öntödei formázóhomok tömörítésére, ahol az eljárás során a formázóhomokot legalább egy mintát tartalmazó mintázóberendezést befogadó formázószekrényből és erre fáhelyezett töltőszekrényből álló formázóberendezésbe juttatjuk, majd expandáló gázzal a tömörítés során a minta irányába haladó tömörítési frontot képezve tömörítjük. A formázóhomok tömörítésére szolgáló berendezés mintatartó lappal és ezen elrendezett mintákkal, a mintákat körülvevő formázószekrénnyel, a formázószekrény fölött elrendezett töltőszelaénynyel, valamint a töltőszekrény fölött elrendezett tömörítőeszközzel van ellátva. Az öntödei formázóhomok, különösen betonitkötésű homokformák formázóanyagainak szilárdságát a formázószekrénybe lazán öntött vagy pneumatikusan bevezetett formázóhomok tömörítésével biztosítják. A tömörítés legfontosabb módszerei a rázás, rázássajtolás, szívó- és robbanásos sajtolás, nagynyomású sajtolás, az utóbbi években elterjedt a nyomólevegő vagy nyúlékony gázkeverékek felhasználásával történő impulzusszerű tömörítés. Az öntvényekkel szemben támasztott minőségi követelmények — itt említhetjük például a gépkocsigyártás területén alkalmazott öntvények egyre növekvő bonyolultsági fokát — egyre növekvő igényeket támasztanak a homokforma minőségével szemben, itt főleg szigorú méretpontosságot és felületi minőséget követelnek, amelyek csak egyenletesen tömörített homokformának alkalmazásával biztosíthatók, ahol a formázótömegen veiül a sűrűség és szilárdságeloszlás is egyenletes. Ebben a tekintetben mindegyik említett tömörítésieljárásnál nehézségekkel kell számolni, amelyek az agyagkötésű öntödei formázóhomokon nem megfelelő folyási képességre, valamint a minták részben lényeges magassági és térfogati különbségére vezethetők vissza. Ehhez még hozzájárul, hogy a mintatartólapok gazdasági szempontok miatt egyre több mintát tartalmaznak, ennek következtében az egyes minták közötti távolság csökken. Ezáltal nehéz biztosítani, hogy a formázóhomok a hézagokat kielégítő sűrűsítési nyomással kitöltse és ezeken a helyeken kielégítő szilárdságot biztosítson. A jelenleg alkalmazott formázógépeknél nagy tömörítési nyomást értek el, de ezzel egyenletes tömörítést nem tudtak biztosítani. Gyakran előfordul, hogy a gép növekvő sűrítési nyomásával ellentétben egy homokformán belül a homokszemcsék sűrűségének és a forma szilárdságának egyenletessége csökken. Ennek oka, hogy a formázóhomokban levő nagy sűrítési nyomás esetén nagy felületű és erősen torlasztó mintáknál jelentős oldalirányú erők lépnek fel, amelyek dugaszképződést — azaz a közbenső formázó tartományokban nagy tömörségű homokhidak képződését — idéznek elő és a formázóanyagnak és tömörítési nyomásnak a résalakú tartományokba való bevezetését megakadályozzák. Ezáltal különösen a minták és a formázószekrény fala közötti peremtömörítés válik nehézkessé, mivel a homokformának ebben a körülfutó zónájában a homok és a szekrényfal közötti súrlódás következtében a hatásos sűrítési nyomás egyébként is csökkentett. így a homoktömeg a formázószekrényben nem 1 talál megfelelő támaszt, ami oldalirányú elmozdulásához vezethet. A mélyebben fekvő részek kiformázása gyakran annyira hiányos, hogy már a mintahúzás során leszakadnak vagy a későbbi öntések során engednek és az öntvény méretpontosságát rontják. További következmények olyan hiányosságok, mint a peremkopás, erózió és penetráció. A JP-A-58 125 339. lajstromszámú szabadalmi leírás olyan megoldást javasol, amely mechanikus úton történő tömörítés során a formázóhomoknak a formázószekrény falához való súrlódását azzal csökkenti, hogy a formázószekrény belső fala és a formázóhomok között ún. légpárnát hoz létre. íly módon ezen megoldás a formázóhomok a formázószekrény fala mentén való mozgását ugyan megkönnyíti, a fentiekben vázolt egyéb problémákra — a készítendő homokforma egyenletes tömörségének, szilárdságának, stb. biztosítására nem ad megoldást. A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy öntödei formázóhomok tömörítésére olyan eljárást és berendezést hozzunk létre, amely alkalmazása révén a homokformán belül a tömörítés egyenletessége és ezáltal az öntvények minősége jelentősen javítható. A feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a találmány szerint a tömörítés során a formázóhomokot az expandáló gáznak egy részével fellazítjuk, amikoris az expandáló gáz ezen részét a tömörítési front elé a formázóhomokba juttatjuk, majd a formázóhomoknak az íly módon fellazított tartományait a tömörítési fronttal tömörítjük. A találmány szerinti megoldás révén elérjük, hogy a formázóanyag parciális, előre meghatározott tartományaiban lazított tartományok képződnek, amelyek a f ormázóhomok tömörítése során annak mozgathatóságát javítják. A találmány szerint az expandáló gáz fajtájától, mennyiségétől, térbeli elhelyezésétől, hatóirányától és időbeli behatásától, valamint adott esetben további vezérelhető tényezőtől függően a formázóhomokban jellemzőiben nagy eltérést mutató csökkentett sűrűségű tartományok hozhatók létre, amelyek két csoportba sorolhatók. Az első csoportra jellemző, hogy a lazán tartott tartományokban a tömörítés során a sűrűséget és a formázóhomok részecskéinek összetapadását erősen csökkentjük. A homokot a formázószekrényben a különöen alultáplált tartományokba vagy nehezen hozzáférhető tartományokba vezetjük. Ezáltal azt is elérjük, hogy ne keletkezzél zárt tömörítési front. Megakadályozzuk továbbá a mintákban vagy a minták mellett a mélyen fekvő részeken formázóanyag tartományain áthúzódó veszélyes homokhidak kialakulását. Ezzel egyidejűleg elérjük, hogy a homokhidak képződését már az eljárás kezdetétől fogva megakadályozzuk vagy a már kialakult hidakat megsemmisítjük, amivel a mélyebben fekvő formázóanyag tartományoknak homokkal és nyomással való egyenletes ellátását biztosítjuk és ezáltal a teljes formázóanyagon belül a szilárdság eloszlását egyenletessé tesszük. A második jellemző, hogy olyan sűríiésű expandáló gázt vezetünk a formázóhomok kiválasztott 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
