[其他]颗粒状造型材料的压实方法和压实装置

说明书

本发明涉及一种用于颗粒状的造型材料，特别是铸造车间用的造型材料的压实方法。这种方法要借助于压力冲击，并且要把造型材料倒入一台造型设备内，该设备具有一块在其上面放有模型的模板，一个填砂架和一个砂箱。

各种用于生产铸造用砂型的颗粒状造型材料的压实方法已公知。

美国专利US-PS3170202公开了一种借助于气体压力来实现压实的压实过程。对此，是通过点燃一种混合气体产生爆炸反应，用所产生的气体压力来压实造型材料，从而形成砂型。

联邦德国专利DE-PS1097622公开了一种通过减低高压气体的压力来压实造型材料的压实过程。

用于完成压实过程的气压造型机其唯一的工作原理是加速压实。压力冲击被释放，以很高的速度作用在造型材料上，使造型材料加速。通过在模型装置上的制动而实现压实。在理想情况下，每一颗砂粒受到压力波冲击，并且把所吸收的加速能量传递给下一砂层直至模型装置。由此获得高硬度的均匀压实的砂型，用这样的砂型能制造出高性能的尺寸精确的铸件。

事实上在工厂里从堆料站经过一段运输道输送到砂箱里的混有粘土的型砂大都已压实。

造型材料进入砂箱时，并不十分均匀，因为在长距离的输送道上，轻微压实过程使造型材料相撞成为块状物，这个压实过程是由相当大的落差所引起的，这一进入砂箱的长距离输送的落差必须加以消除。

此外，根据生产经济性的要求模板应有一高的填料率。这就要求砂箱壁与模型之间的距离越小越好。为了生产出有用的、高质量的、高价值的砂型必须用砂均匀地填满越来越小的砂箱壁与模型之间的空间。然而，这并不是总是可以做到的，结果是在造型材料倒入砂箱时已经预先形成了危险的孔洞。

如果这时释放一压力冲击来压实已倒入砂箱内的造型材料，那么压力波一到达孔洞区域就会以均匀的力作用在这一区域上。因为压实力是均匀地作用在孔洞的支承区，所以这一位置的孔洞得到加固。

为此，本发明的任务是，改善已被公知的方法，来保证重复制造高硬度的均匀压实的砂型。使得特别窄的边缘区的形状稳定系数值能达到在工业生产中制造的要求。此外，使得预定的短周期的经济的操作方法成为可能。

本发明的任务通过权利要求1和权利要求13的特征部分得到解决。

优先采用的其它实施形式由从属权利要求得出。

本方法要借助于单位时间输入大量的压力气体来工作，所应用的气压在1～10巴之间。

铸造用的造型材料被松散地倒入砂箱内。其表面基本上是平的并且延伸到填料架内。

为了压实被装入的造型材料释放出一压力冲击。在压力冲击的释放中，第一压力冲击G₁在t₁时刻到达自由的造型材料表面，造型材料开始向模型装置方向一层一层往前移动。第二或者继续的压力冲击G₂在t₂时刻作用在造型材料区域A上。这一造型材料区域是被装入的造型材料的一部分，往模型方向距自由的造型材料表面有一定的距离。压力冲击G₂通常在压力冲击G₁作用到造型材料表面之前作面到造型材料区域A上。但也可以是，压力冲击G₁已经作用着，压力冲击G₂被引入造型材料区域A内。

压力冲击G₁和G₂可以由同一个压力源产生，但也可由互不相关的压力源产生。

压力冲击G₁冲击到自由的造型材料表面时，造型材料上层被压实，即被压缩。这种压实是突然产生的，同时在压力作用下被压实的区域向模型方向移动。压力冲击G₂在造型材料区域A内冲击造型材料，也就是说冲击离自由的造型材料表面有一定距离的造型材料。压力冲击影响造型材料区域A的流动性，使得这一区域内的砂粒从砂箱壁上挤压掉，其结果是砂粒与砂箱壁之间的摩擦几乎被消除。

在压力冲击G₂作用期间，压力冲击G₁可能已经到达造型材料表面。在G₁作用下造型材料向压实运动方向移动。由于这个压实运动的作用造型材料区域A也向着安放模型的方向移动，这一移动持续到压力冲击G₁赶上压力冲击G₂作用区域为止。