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Verfahren zum vollautomatischen Blasen von Kernen oder Masken aus einer ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden trockenen, rieselfähigen Formmasse in einem beheizbaren Kernkasten bzw. Form, sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vollautomatischen Blasen von Kernen oder Masken aus einer ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden trockenen, rieselfähigen Formmasse in einem beheizbaren Kernkasten oder einer beheizbaren Form.
Maschinen zur Durchführung von Blasverfahren der vorstehenden Art sind an sich bekannt, weisen aber eine Reihe von Mängeln auf. die ihre allgemeine Verwendbarkeit beeinträchtigen. Vollautomatisch arbeitende Maschinen, bei denen alle Arbeitsgänge einschliesslich des Ausschüttens überschüssiger Formmasse nach Bildung des Kernes oder der Maske in der gewünschten Stärke ohne zusätzliche Handarbeit durchgeführt werden, sind deshalb nicht befriedigend, weil die Formmassebehälter mit der Form bzw. dem Kernkasten gekuppelt um 1800 verschwenkt werden müssen. Will man nicht die Abmessungen der Maschine übermässig stark halten, muss man notgedrungen die Formmassebehälter sehr klein halten, um nicht zu grosse Massen bewegen zu müssen.
Das hat aber wieder zur Folge, dass man-insbesondere beim Blasen grösserer Kerne oder Formen - nach jedem Blasen den Formmassebehälter wieder füllen muss. Das bedingt aber ein jedesmaliges Belüften des für das Blasen unter Pressluftdruck stehenden Formmassebehälters.
Will man das jedesmalige Belüften vermeiden, muss man auf die vollautomatische Arbeit verzichten und zumindest das Schwenken der Kernkästen bzw. Formen nach dem Blasen zur Abführung überschüssiger Formmasse von Hand vornehmen. Ein weiterer Übelstand bei dem Verschwenken von Form bzw. Kernkasten zusammen mit dem Formmassebehälter ist der, dass infolge leichter Anhärtung klumpige Formmasse wieder in den Formmassebehälter gelangt und dort Verstopfungen bewirkt oder andere Unzulänglichkeiten beim nächsten Blasen herbeiführt.
Endlich ist mit keiner der bekannten Blasmaschinen eine universelle Arbeit möglich. Gerade diese ist aber für eine kosten- und arbeitssparende Maschine dringend erforderlich. Zur universellen Arbeit gehören das vollautomatische Blasen in sowohl vertikal als auch horizontal geteilte Kernkästen oder Formen, das Blasen in drei-oder mehrteilige Formen und das einfache Blasen mit Hilfe von auf die Blasdüse von Hand aufgesetzten Kernkästen bzw. Formen.
Es wurde nun gefunden, dass man alle diese Schwierigkeiten überwinden und zu einer vollautomatisch arbeitenden Universalmaschine kommen kann, die auch notfalls für Handbetrieb verwendbar ist, wenn man ein völlig neues Blasverfahren anwendet, dessen Hauptkennzeichen darin besteht, dass man Formmassebehälter und Kernkasten bzw. Form ausschliesslich während des Blasens und des geringen Zeitraumes beim Anhärten des gebildeten Kernes bzw. der gebildeten Form miteinander kuppelt, dann aber wieder entkuppelt und das Entfernen der überschüssigen Formmasse durch mechanisches Verschwenken von Kernkasten oder Form bewirkt. Da man hiebei den Formmassebehälter nur anzuheben bzw. wieder abzusenken braucht, ist ohne weiteres verständlich, dass dies selbst dann sehr leicht ist, wenn man den Formmassebehälter sehr gross dimensioniert.
Man kann also mit einem Behälterinhalt jetzt eine ganze Serie von Kernen oder Formen herstellen, ohne den Formmassebehälter nach jeder Form-oder Kernherstellung wieder füllen zu müssen.
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Da die zu verschwenkenden Massen sehr klein sind, kann man das Verschwenken des Kernkastens oder der Form nunmehr auch automatisch vornehmen. Da der grosse Platzbedarf für das Schwenken des Formmassebehälters entfällt, ist man in der Lage, alle Teile zweckdienlicher anzuordnen, insbesondere auch diejenigen Teile für die Verwendung drei- oder mehrteiliger Formen vorzusehen, die sonst dem schwenkenden Formmassebehälter im Wege sind. Es ergibt sich daraus eine universelle Verwendbarkeit des Verfahrens und der hiezu konstruierten Maschine für alle vorkommenden Fälle von vollautomatischem Be-
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Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der zu dessen Ausführung dienenden Maschine ergeben sich aus der Zeichnung und derenBeschreibung ; in der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen schematischen Aufriss der wesentlichen Teile der erfindungsgemässen Blasmaschine, Fig. 2 eine Stirnansicht aus Richtung"X" der Fig. 1, Fig. 3 eine Stirnansicht aus Richtung "Y" der Fig. 1, Fig. 4 die Anwendung einer horizontal geteilten Form, Fig. 5 die Anwendung einer vertikal geteilten zweiteiligen Form.
Es wird bemerkt, dass in den Zeichnungen zur klaren Darstellung der wesentlichen Teile der Maschine alle normalen Konstruktionsteile, wie elektrische Leitungen, Pressluftleitungen, sonstige Antriebe, Füh- rungen, Maschinengestellteile usw., weggelassen sind.
In dem Maschinengestell ist ein mit Hilfe von Pressluftzylindern 2 anhebbarer Formmassebehälter 1 angeordnet, der oben eine Blasdüse 3. trägt. Über dem Formmassebehälter 1 ist ein Träger 4 für einen
Kern-oder Formkastenteil 28 an einer Horizontalachse 5 angeordnet, die ihrerseits mittels eines Handrades 6 horizontal verschoben werden kann, so dass der Träger 4 in seiner Stellung über dem Formmassebehälter 1 einstellbar ist. Dem Träger 4 gegenüberliegend ist ein weiterer Träger 7 an einer Horizon- talachse 8 zur Aufnahme eines weiteren Kern- oder Formkastenteiles 29 vorgesehen. Die Achse 8 ist in einem Verschiebeglied 9 gelagert und mittels eines Handrades 10 in Horizontalrichtung in ihrer Lage ge- genüber dem Verschiebeglied 9 einstellbar.
Das Verschiebeglied 9 ist mit Hilfe von in Pressluftzylindern 11 gelagerten Stempeln 25, die unter Wirkung von Federn 26 stehen, in horizontaler Richtung verschiebbar. Zu diesem Zwecke ist das Verschiebeglied an laufkatzenartigen Trägern 12 aufgehängt, die auf Schienen 13 laufen und dreiseitig durch einstellbare Rollen 14 derart geführt sind, dass das Verschiebeglied 9 und damit auch der Träger 7 genau zentriert in die Arbeitsstellung über der Blasdüse 3 eingeschoben wird. Die Achse 8 ist gegen Verdrehen durch einen Sperring 15 gesichert, der mit Sperrstiften 16 in das Verschiebeglied 9 eingreift.
Genau zentriert ist über der Blasdüse 3 ein dritter Träger 17 für einen Kern- oder Formkastenteil 30 an einer senkrechten Achse 18 angeordnet, die in einem Pressluftzylinder 19 absenkbar geführt ist.
Die Achse 5 des Trägers 4 ist in einer Buchse 21 undrehbar gelagert, die ihrerseits schwenkbar in einem Tragegehäuse 20 geführt ist. Das Verschwenken der Teile 4,5 und 21 geschieht mit Hilfe eines Pressluftzylinders 22, an dessen Kolbenachse eine Hebelübertragung 23,24 angreift. Das Verschwenken geschieht, wie aus den Pfeilen in Fig. 2 ersichtlich ist, im genau begrenzten Hin- und Hergang, wobei nach dem Schwenken die Mittelstellung des Trägers 4 präzise wiederhergestellt wird.
Diese Mittelstellung des Trägers 4 wird dadurch erreicht, dass auf einer kreisförmigen Kurvenscheibe ein Rad abrollt. An einer Stelle ist die Kreisbahn unterbrochen und führt in einer Kurve unterhalb der Peripherie des Kreises. Dabei entspricht der tiefste Punkt dieser Kurve in seinem Krümmungsradius dem Radius, auf dem die Scheibe abrollt. Während des Verschwenkens wird dieses Rad durch einen doppelt wirkenden Pressluftzylinder angehoben, so dass der Abrollprozess nicht stattfindet. Erst nach Beendigung des Schwenkens wird das Rad auf die Kreisbahn gepresst und kommt zur Ruhe, wodurch die Zentrierung des Teiles 4 bewirkt wird.
Die Arbeitsweise der Maschine gestaltet sich folgendermassen ;
Wird ein dreiteiliger Kern- oder Formkasten verwendet, so werden die drei Kastenteile 28,29 und 30 an den zugehörigen Trägern 4,7 und 17 befestigt und die Träger 4 und 7 mit Hilfe der Handräder 6 und 10 so eingestellt, dass im zusammengefahrenen Zustande die Teile 28 und 29 genau zentriert mit ihrer Einblasöffnung über der Einblasdüse 3 stehen. Dabei ist der Träger 4 mit dem Formteil 28 völlig feststehend. Der dritte Formteil 30 ist mit dem Zylinder 19 verbunden, der nicht eine, sondern drei Kolbenstangen hat, von denen jede eine eigene Stopfbuchse hat. Dadurch ist ein Verdrehen des Teiles 30 nicht möglich. Anderseits deckt sich die Mittellinie des Zylinders mit der Einblasöffnung, so dass die Teile 28 und 29 nach dem Mittelteil 30 zentriert werden müssen.
Dabei sind wegen der Wärmeausdehnung infolge der notwendigen Erwärmung des Formwerkzeuges Langlöcher vorgesehen. Man zentriert die gesamten Formwerkzeugteile am besten, indem man sie vorsichtig zusammenfährt und dann die Befestigungsschrauben anzieht. Die Maschine ist damit für das automatische Blasen von Kernen oder Formmasken bereit. Die
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Steuerung der gesamten Arbeitsvorgänge geschieht mittels einer elektrischen Schaltanlage, die ihrerseits die Betätigung der Pressluft bewirkt.
Nach Einschalten der Maschine bewegt sich zunächst der Träger 7 mit dem Kastenteil 29 gegen den
Kastenteil 28 und verriegelt sich mit diesem. Dabei löst sich die Sperrscheibe 15 von dem Glied 9, und die Sperrstifte 16 sind aus ihren Löchern herausgezogen, so dass die Achse 8 verschwenkt werden kann. An- schliessend senkt sich der Kastenteil 30 herab und setzt sich dichtend auf die Teile 28 und 29, so dass der
Kern- oder Formkasten vollständig ist. Nunmehr hebt sich der Formmassebehälter 1 und drückt die Blas- düse 3 fest in die Einblasöffnung. Dann wird die Formmasse eingeblasen. Es entweicht dabei keine Press- luft, da die Formmasse unter kontinuierlichem Pressdruck steht und die Bewegung der Formmassesäule durch ein Schieberventil gesteuert wird.
Nach einem für die Bildung des Kernes bzw. der Formmaske ge- nügenden Zeitraum senkt sich der Formmassebehälter wieder in seine Ruhestellung. Darauf wird der Ka- stenteil 30 durch Hochgehen des Trägers 17 abgehoben, und die Teile 28 und 29 werden jetzt unter der
Einwirkung des Pressluftzylinders 22 und der Teile 23 und 24 nach beiden Richtungen verschwenkt, so dass die überschüssige Formmasse ausgeschüttet wird. Die ausgeschüttete Formmasse fällt durch ein auf dem
Behälter 1 angeordnetes Sieb in einen Auffangtrichter und wird aus diesem von Zeit zu Zeit wieder in den
Formmassebehälter hineingelassen.
Nunmehr wird der Kastenteil 29 wieder ausgefahren, wobei zuerst die Sperrvorrichtung 15,16 wieder in ihre Arbeitsstellung gelangt und die Achse 8 wieder gegen Verschwenken verriegelt. Der gebildete Kern bzw. die Formmaske wird dann abgenommen, und der gesamte Arbeitsvorgang beginnt von neuem.
Wird ein zweiteiliger Kasten 31,32 verwendet, wie dieses in Fig. 5 dargestellt ist, ist der Vorgang der gleiche, mit dem einzigen Unterschied, dass die oberen Teile 17,18, 19 nicht in Tätigkeit treten.
Soll ein horizontal geteilter Kasten verwendet werden, wie dieses in Fig. 4 dargestellt ist, so wird der fahrbare Träger 7 nicht unbedingt benötigt. Der untere Kastenteil 33 wird von einer Tragplatte 27 getragen, die an der Achse 5 befestigt ist. Man kann aber auch unter Mitbenutzung des fahrbaren Trägers 7 als fester Träger eine Tragplatte an den Trägern 4 und 7 befestigen und den unteren Kastenteil auf diese
Tragplatte aufsetzen. Das Ausschütten der überschüssigen Formmasse kann dann nach Hochfahren des oberen Kastenteiles 34 in der geschilderten Weise geschehen.
Soll die Maschine für teilweisen Handbetrieb verwendet werden, benötigt man nur den oberen Träger 17, an dem der obere Kastenteil befestigt wird, während der untere Kastenteil auf die Blasdüse 3 aufge- setzt wird. Formmassebehälter 1 und Träger 17 werden dann zusammengefahren und der Blasvorgang wird durchgeführt. Man kann selbstverständlich auch den Formmassebehälter in seiner Ruhelage belassen und nur den Träger 17 mit dem oberen Kastenteil auf die Blasdüse 3 absenken. Soll vollständig im Handbetrieb geblasen werden, setzt man einfach den ganzen Kern- oder Formkasten auf die Blasdüse 3 und bläst die Formmasse ein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum vollautomatischen Blasen von Kernen oder Masken aus einer ein wärmehärtendes Bindemittel enthaltenden trockenen, rieselfähigen Formmasse in einer beheizbaren Form oder einem beheizbaren Kernkasten, dadurch gekennzeichnet, dass zeitgesteuert und durch ein strömendes Medium angetrieben die Teile (28, 29, 30 ;
33,34) des Kernkastens bzw. der Form zusammengefahren und verriegelt werden, ein die Formmasse enthaltender Behälter (1) angehoben und mit der Blasdüse (3) dichtend gegen die Blasöffnung des Kernkastens bzw. der Form gedrückt, die Formmasse in den Kernkasten bzw. die Form eingeblasen, der Formmassebehälter (1) von der Blasöffnung abgesenkt und der Kernkasten bzw. die Form um eine Achse (5) hin-und hergeschwenkt wird, worauf die Form bzw. der Kernkasten wieder in seine Teile auseinandergefahren und der hergestellte Kern bzw. die Formmaske entnommen wird.
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Process for the fully automatic blowing of cores or masks from a dry, free-flowing molding compound containing a thermosetting binder in a heatable core box or mold, as well as device for carrying out the process
The invention relates to a method for the fully automatic blowing of cores or masks from a dry, free-flowing molding compound containing a thermosetting binder in a heatable core box or a heatable mold.
Machines for carrying out blow molding processes of the above type are known per se, but have a number of shortcomings. which affect their general usability. Fully automatic machines, in which all operations, including pouring out excess molding compound after the core or mask has been formed in the desired thickness without additional manual work, are not satisfactory because the molding compound containers are coupled to the mold or the core box and pivoted around 1800 have to. If one does not want to keep the dimensions of the machine excessively strong, one must of necessity keep the molding compound container very small in order not to have to move too large a mass.
However, this in turn means that - especially when blowing larger cores or shapes - the molding compound container has to be refilled after each blowing. However, this requires the molding compound container, which is under compressed air pressure for blowing, to be ventilated each time.
If you want to avoid venting each time, you have to forego fully automatic work and at least swivel the core boxes or molds after blowing to remove excess molding compound by hand. Another drawback when pivoting the mold or core box together with the molding compound container is that, as a result of slight hardening, lumpy molding compound gets back into the molding compound container and causes blockages there or other deficiencies the next time it is blown.
Finally, universal work is not possible with any of the known blow molding machines. However, it is precisely this that is urgently required for a cost- and labor-saving machine. The universal work includes the fully automatic blowing into vertically as well as horizontally divided core boxes or molds, the blowing into three-part or multi-part molds and the simple blowing with the help of core boxes or molds placed on the blowing nozzle by hand.
It has now been found that all of these difficulties can be overcome and a fully automatic universal machine can be obtained, which can also be used for manual operation if necessary, if a completely new blow molding process is used, the main characteristic of which is that the molding compound container and core box or mold are used exclusively during the blowing and the short period of time during the initial hardening of the core formed or the formed mold, but then decoupled again and the removal of the excess molding compound is effected by mechanically pivoting the core box or mold. Since the molding compound container only needs to be raised or lowered again, it is readily understandable that this is very easy even if the molding compound container is made very large.
A whole series of cores or molds can now be produced with one container content without having to refill the molding compound container after each mold or core production.
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Since the masses to be pivoted are very small, the pivoting of the core box or the mold can now also be carried out automatically. Since the large amount of space required for pivoting the molding compound container is no longer necessary, it is possible to arrange all parts more expediently, in particular to provide those parts for the use of three-part or multi-part molds that would otherwise get in the way of the pivoting molding compound container. This results in a universal usability of the process and the machine constructed for it for all occurring cases of fully automatic
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Further details of the process and the machine used for its execution can be found in the drawing and its description; The drawings show: FIG. 1 a schematic elevation of the essential parts of the blow molding machine according to the invention, FIG. 2 an end view from direction "X" in FIG. 1, FIG. 3 an end view from direction "Y" in FIG. 1, FIG. 4 shows the use of a horizontally split mold, FIG. 5 shows the use of a vertically split two-part mold.
It is noted that in the drawings, to clearly show the essential parts of the machine, all normal construction parts such as electrical lines, compressed air lines, other drives, guides, machine frame parts etc. have been omitted.
A molding compound container 1, which can be lifted with the aid of compressed air cylinders 2 and carries a blow nozzle 3 at the top, is arranged in the machine frame. Above the molding compound container 1 is a carrier 4 for a
Core or molding box part 28 arranged on a horizontal axis 5, which in turn can be displaced horizontally by means of a handwheel 6, so that the position of the carrier 4 above the molding compound container 1 can be adjusted. Opposite the carrier 4, a further carrier 7 is provided on a horizontal axis 8 for receiving a further core or molding box part 29. The axis 8 is mounted in a sliding element 9 and its position relative to the sliding element 9 can be adjusted in the horizontal direction by means of a handwheel 10.
The displacement member 9 can be displaced in the horizontal direction with the aid of pistons 25 which are mounted in compressed air cylinders 11 and are under the action of springs 26. For this purpose, the sliding member is suspended from trolley-like supports 12, which run on rails 13 and are guided on three sides by adjustable rollers 14 in such a way that the sliding member 9 and thus also the support 7 are pushed in exactly centered into the working position above the blower nozzle 3. The axis 8 is secured against rotation by a locking ring 15 which engages with locking pins 16 in the displacement member 9.
A third carrier 17 for a core or molding box part 30 is arranged precisely centered above the blow nozzle 3 on a vertical axis 18, which is guided in a compressed air cylinder 19 so that it can be lowered.
The axis 5 of the carrier 4 is non-rotatably mounted in a bushing 21 which in turn is pivotably guided in a support housing 20. The parts 4, 5 and 21 are pivoted with the aid of a compressed air cylinder 22, on whose piston axis a lever transmission 23, 24 engages. The pivoting takes place, as can be seen from the arrows in FIG. 2, in a precisely delimited back and forth movement, the central position of the carrier 4 being precisely restored after the pivoting.
This middle position of the carrier 4 is achieved in that a wheel rolls on a circular cam disk. The circular path is interrupted at one point and leads in a curve below the periphery of the circle. The lowest point of this curve corresponds in its radius of curvature to the radius on which the disc rolls. During the pivoting this wheel is raised by a double-acting compressed air cylinder so that the rolling process does not take place. Only after the pivoting is complete is the wheel pressed onto the circular path and comes to rest, which causes the part 4 to be centered.
The way the machine works is as follows;
If a three-part core or molding box is used, the three box parts 28, 29 and 30 are attached to the associated supports 4, 7 and 17 and the supports 4 and 7 are adjusted with the help of the handwheels 6 and 10 so that the Parts 28 and 29 are exactly centered with their injection opening above the injection nozzle 3. The carrier 4 with the molded part 28 is completely stationary. The third molded part 30 is connected to the cylinder 19, which has not one but three piston rods, each of which has its own stuffing box. As a result, part 30 cannot be rotated. On the other hand, the center line of the cylinder coincides with the injection opening, so that the parts 28 and 29 must be centered after the center part 30.
In this case, elongated holes are provided because of the thermal expansion as a result of the necessary heating of the molding tool. The best way to center all of the mold parts is to carefully bring them together and then tighten the mounting screws. The machine is now ready for the automatic blowing of cores or molded masks. The
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The entire work process is controlled by means of an electrical switchgear, which in turn actuates the compressed air.
After switching on the machine, the carrier 7 moves first with the box part 29 against the
Box part 28 and locked with this. In the process, the locking disk 15 is released from the link 9 and the locking pins 16 are pulled out of their holes so that the axis 8 can be pivoted. The box part 30 then lowers and sits on the parts 28 and 29 in a sealing manner, so that the
Core or molding box is complete. The molding compound container 1 now rises and presses the blow nozzle 3 firmly into the blow-in opening. Then the molding compound is blown in. No compressed air escapes because the molding compound is under continuous pressure and the movement of the molding compound column is controlled by a slide valve.
After a period of time sufficient for the formation of the core or the molding mask, the molding compound container sinks back into its rest position. The box part 30 is then lifted off by the carrier 17 going up, and the parts 28 and 29 are now under the
Action of the compressed air cylinder 22 and the parts 23 and 24 pivoted in both directions, so that the excess molding compound is poured out. The poured molding compound falls through on the
Container 1 arranged sieve in a collecting funnel and is from time to time again in the
Molding compound container let in.
The box part 29 is now extended again, the locking device 15, 16 first moving back into its working position and again locking the axle 8 against pivoting. The formed core or the shaped mask is then removed and the entire process begins anew.
If a two-part box 31, 32 is used, as shown in FIG. 5, the process is the same, with the only difference that the upper parts 17, 18, 19 do not come into operation.
If a horizontally divided box is to be used, as shown in FIG. 4, the mobile carrier 7 is not absolutely required. The lower box part 33 is supported by a support plate 27 which is attached to the axle 5. But you can also attach a support plate to the beams 4 and 7 and the lower part of the box on them, using the mobile carrier 7 as a fixed carrier
Put on the support plate. The excess molding compound can then be poured out in the manner described after the upper box part 34 has been raised.
If the machine is to be used for partial manual operation, all that is required is the upper support 17 to which the upper box part is fastened, while the lower box part is placed on the blow nozzle 3. Molding compound container 1 and carrier 17 are then moved together and the blowing process is carried out. Of course, you can also leave the molding compound container in its rest position and only lower the carrier 17 with the upper box part onto the blow nozzle 3. If you want to blow completely by hand, you simply place the entire core or molding box on the nozzle 3 and blow in the molding compound.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the fully automatic blowing of cores or masks from a dry, free-flowing molding compound containing a thermosetting binder in a heatable mold or a heatable core box, characterized in that the parts (28, 29, 30;
33,34) of the core box or the mold are moved together and locked, a container (1) containing the molding compound is lifted and pressed with the blow nozzle (3) sealingly against the blow opening of the core box or the mold, the molding compound is inserted into the core box or the mold. the mold is blown in, the molding compound container (1) is lowered from the blow opening and the core box or the mold is pivoted back and forth about an axis (5), whereupon the mold or the core box is moved apart again into its parts and the core or core produced the molded mask is removed.