专利名称：用于硬化无机的铸造型芯和铸型的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于硬化由带有无机黏结系(Bindesystem)的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型的方法，其中所述型芯或者铸型在型芯造型工具(型芯盒)内经受为了硬化型芯或者铸型而给定的温度。
背景技术：
与此相关，已知热箱方法，其中在使用无机添加剂、如大概一种酚基黏结剂的情况下制成一种潮湿的型砂混合物，并且它在造型工具中通过将造型工具加热到200至270°被硬化。
此类公开的方法虽然在浇铸后关于核碎裂(Kernzerfall)远优于使用有机基础黏结剂系的、通过吹送例如胺来硬化的冷箱方法，但是由于其超长的硬化时间和高费用和高能量消耗而没有保持其先前使用规模。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型的方法，其中在型芯盒中的型芯或者铸型在给定温度的作用下，在获得最佳型芯特性(Kerneigenschaft)的情况下，快速和经济、气味中性地和无排放地被硬化。
根据本发明方法，这样达到这种优化，即在一个第一硬化循环中，一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过所述在型芯盒中的型芯或者铸型，并在一个第二、所谓后续处理循环中，为给处于型芯盒中的型芯或者铸型去除应力，另一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过所述在型芯盒中的型芯或者铸型。
为此在根据本发明的一种有利的方案中，可以将所述热气流在一个第一加热级(Heizstufe)中预热，并在一个第二加热级中被加热到为硬化循环所给定的终温度，以及所述用于后续处理循环的热气流在关闭第二加热级的情况下直接由第一加热级被输送到型芯盒。
此外所述来自第一加热级的热气流可以包括有达到大约80°的温度范围，并且所述来自第二加热级的热气流包括有达到大约250°的温度范围。
通过根据本发明的措施和仅仅使用无机黏结剂系(Bindemittel-systeme)，在型芯制造期间，从现在起只还释放出极有限的排放。这种根据本发明的方法，既适用于型芯和铸型的单件生产，也并且特别适用于批量生产，在此对于型芯和铸型达到最佳特性。
此外本发明涉及一种为实施所述方法的装置，用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型，其中所述型芯或者铸型在型芯造型工具(型芯盒)内经受为了硬化型芯或者铸型而给定的温度。
根据本发明，这种装置的特征在于，可前置于型芯盒的压力热风设备(Druck-Heissluftgeraet)，它用于产生可以被引导穿过位于型芯盒中的型芯或者铸型的、具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流。
其中在一种有利的方案中，压力热风设备具有预备直通式加热器(Vorstufen-Durchlaufheizung)以及其他级联形后置的直通式加热器，其中压缩空气可以借助压缩空气输入管道(6)通过具有带着比例阀的前置压力调整器的阀机构(7)被输送到预备直通式加热器(2)，该预备直通式加热器的出口通过阀机构可转换地同后置的直通式加热器为了硬化循环、或者直接同型芯盒(20)为了后续处理循环而处于通流的连接。
在另一种方案中，每个直通式加热器都包括有可编程电子控制设备的电子温度调节器，阀与该控制设备相连。
随后借助附图，对本发明的一个作为示例的实施方式进行详细的说明，它在框图中示出了根据本发明的、用于使铸造型芯和铸型硬化的装置。
具体实施例方式
示出的是一个必要时可以通过一个所谓的放气板21连接到型芯造型工具(型芯盒)20上的装置，它用于使由含砂的造型材料同无机的粘结系制成的铸造型芯和铸型硬化，该装置包括一个前置于型芯盒20的压力热风设备1，它用于产生可以被引导通过在型芯盒20内的型芯或者铸型的热气流，这种热气流具有给定压力、给定温度和给定时间。
为此，型芯盒20被构造得能够保证热压缩空气的良好通流性，以便获得尽可能短的周期。此外，型芯盒20可以连接到未详细示出的型芯射砂机(Kern-Schiessmaschine)上。
压力热风设备1具有一个预备直通式加热器2(温度范围例如达到大约80°)，以及具有其他的、这里为三个级联形后置的直通式加热器3、4和5(温度范围例如达到大约250°并且更高)，用于对型芯硬化最佳地加热在一个第一硬化循环中所确定的、具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流。
为此所需的压缩空气借助压缩空气输入管道6、经过预备直通式加热器2的阀机构7被输入。这种来自压缩空气管道、具有至少5.0bar压力的压缩空气，在一个压力调整器10中通过比例阀以期望的压力上升在一个给定的斜坡时间(Rampenzeit)内被调整到所需的终压力。
现在为了在第一硬化循环中的型芯硬化，在预备直通式加热器2入口侧的阀7以及在直通式加热器2和后置的压力管道3、4和5之间的压力管道中的阀9被打开，从而通流的压缩空气以给定的终温度经过压力管道15到达型芯盒20，并在其中流过。
其中另一个在预备直通式加热器2和型芯盒20的出口侧的直通压力管道16中的阀8被关闭。
在第一硬化循环结束后，优选首先关闭两个所述的阀7和9。
对于为给在型芯盒20中的型芯去应力的后续处理循环，然后将另一具有大约为硬化循环结束压力的给定压力的、给定降低温度的和给定时间的热气流引导通过型芯盒20，为此在预备直通式加热器2入口侧的阀7以及在预备直通式加热器2出口侧的阀8被打开，并且具有由预备直通式加热器2所给定温度的压力热风通过压力管道16和调整器10直接到达型芯盒20。
在后续处理循环结束后，阀7和8被关闭。
为了达到使型芯最佳地硬化，每个直通式加热器2、3、4和5都在一个可编程的电子控制设备30中装备有一个自身的电子温度调节器(未示出)。在此这种控制通过适当的控制线路12实现。而型芯盒20的加热则由型芯射砂机(未示出)通过线路13进行控制。此外，所述的阀7、8和9为了通过控制线路11对其进行开关操作也同电子控制设备30相连。
通过仅仅使用无机的黏结剂系，通过根据本发明的措施，在型芯制造期间，从现在起只释放出极有限的排放。这种根据本发明的方法和根据本发明装置，既适用于型芯和铸型的单件生产，也并且特别适用于批量生产，在此对于型芯和铸型达到最佳特性。
此外，旧砂可以在取下型芯后不需要费力的再生就可以几乎完全地再次使用。由于在此相比较地需要冷箱方法，此外不需要热的再生，由相同的发明人研发出一种相应的再生设备，并以本专利检索的提交日申请了专利。此类用于带有无机粘结系的造型材料的再生设备与传统的热再生设备相比需要更少的投资和更小的空间需求。
不言而喻，在不离开本发明思想的情况下，在本发明的框架内也可以有实施变型方案。例如可以替代二通阀8和9，也借助三通阀实现对用于硬化循环和后续处理循环的热气流的调节。此外，还可以将附加的阀布置在型芯盒20、在最后一个直通式加热器5出口侧的压力管道15和可以通过阀8控制的压力管道16之间，用于在相应运行中避免到压力管道16或者15中的回流。此外，也可以改变这里使用的无机的黏结剂和芯砂剂(Kernsandmittel)。
权利要求
1.用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型的方法，其中所述型芯或者铸型在型芯造型工具(型芯盒)内经受为了硬化型芯或者铸型而给定的温度，其特征在于，在一个第一硬化循环中，一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过所述在型芯盒中的型芯或者铸型，并在一个第二、所谓后续处理循环中，为给处于型芯盒中的型芯或者铸型去除应力，另一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过所述在型芯盒中的型芯或者铸型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热气流在一个第一加热级中被预热，并在一个第二加热级中被加热到为硬化循环所给定的终温度，以及所述用于后续处理循环的热气流在关闭第二加热级的情况下直接由第一加热级被输送到型芯盒。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征在于，所述来自第一加热级的热气流包括有达到大约80°的温度范围，并且所述来自第二加热级的热气流包括有达到大约250°的温度范围。
4.为实施根据权利要求1所述方法的装置，用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型，其中所述型芯或者铸型在型芯造型工具(20)内经受为了硬化型芯或者铸型而给定的温度，其特征在于，可前置于型芯盒(20)压力热风设备(1)，它用于产生可以被引导穿过位于型芯盒中的型芯或者铸型的、具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述压力热风设备(1)具有预备直通式加热器(2)以及其他级联形后置的直通式加热器(3、4和5)，其中所述压缩空气可以借助压缩空气输入管道(6)通过具有带着比例阀的前置压力调整器(10)的阀机构(7)被输送到预备直通式加热器(2)，该预备直通式加热器(2)的出口通过阀机构(8和9)可转换地同后置的直通式加热器(3、4和5)为了硬化循环、或者直接同型芯盒(20)为了后续处理循环而处于通流的连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，每个直通式加热器(2、3、4和5)都包括有可编程电子控制设备(30)的电子温度调节器，所述阀(7、8和9)与该控制设备(30)相连。
全文摘要
用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型的方法，其中型芯或者铸型在型芯造型工具(型芯盒)内经受为硬化型芯或者铸型而给定的温度，其特征在于，在一个第一硬化循环中，一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过在型芯盒中的型芯或者铸型，并在一个第二硬化循环、即所谓后续处理循环中，为给在型芯盒中的型芯或者铸型去除应力，另一具有给定压力、给定温度和给定时间的热气流被引导通过在型芯盒中的型芯或者铸型。由此可以提供一种用于硬化由带有无机黏结系的含砂造型材料制成的铸造型芯和铸型的方法，其中型芯或者铸型在给定温度的作用下，在获得最佳型芯特性的情况下，快速经济、气味中性和无排放地被硬化。
文档编号B22C9/12GK101062518SQ20071009669
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月23日 优先权日2006年4月24日
发明者W·博文斯 申请人:卢伯股份有限公司