Einrichtung zur Herstellung von Giesssandformen Zur Herstellung von (Tiesssandformen sind Drehtische bekannt, bei welchen im Gegen satz zu den meist üblichen Formmaschinen der Formvorgang in mehrere Einzelarbeitsgänge aufgeteilt ist, die unter taktmässiger Drehung der Tische an den Formkästen an verschie denen Stellen nacheinander vorgenommen wer den. Damit wird ein erheblicher Zeitgewinn erzielt. Die bisher bekannten Bauarten von Drehtischen haben jedoch verschiedene Män gel, die den grundsätzlichen Vorteil dieser Formeinrichtung nicht genügend zur Gel tung kommen lassen.
Erstens sind durchweg kompakte runde Tische vorgesehen, die an der Dreinsäule befestigt sind und die verschiedenen Modellkörper aufnehmen. Schon dadurch er gibt sieh ein erhebliches Gewicht, das natür lich im Interesse einer schnellen Arbeitsfolge unerwünscht ist.. Darüber hinaus sind teil weise in die Tische noch die die Formen er zeugenden Vorrichtungen sowie<B>-</B>die Press- luftzylinder eingebaut, die also ebenfalls nnnlaufen. Das bedeutet, dass die Drehtische ausserordentlich schwer gebaut werden müssen und dass eine schnelle Drehbarkeit noch weit schwieriger zu erreichen ist.
Teilweise sind die Drehtische nicht automatisch gesteuert, so dass eine Abhängigkeit in der Leistung von der Arbeitsintensität des Personals besteht, abgesehen davon, dass damit auch eine wirt schaftliche Belastung verbunden ist. Die Erfindung will durch Vermeidung die ser Nachteile die Leistungsfähigkeit derartiger Drehformeinrichtungen mit Einzelarbeits- stationen voll ausnutzen, dabei aber die Be anspruchungen des Giessereibetriebes berück sichtigen und schliesslich auch in bezug auf den Lohnaufwand höchste Wirtschaftlichkeit an streben.
Demgemäss kennzeichnet sich die Erfin dung dadurch, dass den die Arbeitsmaschinen bildenden aufrechtstehenden Hubzylindern an den Arbeitsstellen für das Einfüllen des San des in den leeren Formkasten, für das Ver dichten des eingefüllten Sandes durch Pres sen und für das Ausheben des fertigen Ka stens Steuerorgane zugeordnet sind, welche die Hubzylinder gleichzeitig beaufschlagen, so dass die genannten Arbeitsgänge zur selben Zeit durchgeführt werden, sowie dadurch gekenn zeichnet, dass die Modellplatten mit den Form kästen lose auf den Tragarmen des Dreh tisches ruhen, so dass bei der Aufwärtsbewe gung der beweglichen Teile der Arbeitsmaschi nen sie zuerst. aus ihren Lagerstellen gehoben werden.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausfüh rungsform dargestellt.
Fig.1 zeigt die Drehformeinrichtung im Grundriss; Fig. 2 und 3 sind Seitenansichten zu Fig. 1 einmal in Richtung des Pfeils II und das andere Mal in Richtung des Pfeils III der Fig. 1; Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Schaltbild.
Die Formeinrichtung besteht aus dem Drehmechanismus 1 mit der senkrecht ste henden Säule 2 und einer ringförmigen Ver stärkung 3, an welcher vier Armpaare -4 um die Achsen 5 nach oben schwenkbar gelagert sind. Die vier Armpaare 4 nehmen normaler weise die waagrechte Lage ein und besitzen je vier Lagerstellen 6 zur Aufnahme von Zap fen 7 der lose aufgelegten Modellplatten 8, die dadurch in den Armpaaren 4- genau geführt sind. Die Drehsäule 2 mit den Armpaaren 4 wird absatzweise an den einzelnen Arbeitsstel len vorbeibewegt. Ihr Antrieb erfolgt. durch den Elektromotor 9 über das Getriebe 10, die Magnetkupplung 11 und das Zähnräderpaar 12. Entsprechend der Anzahl der Modellplat ten sind vier Arbeitsstellen A bis D vorhan den.
In A erfolgt das Aufsetzen des leeren Formkastens 13, in B wird der Formkasten mit Sand gefüllt, wobei eine Vorverdiehtung des Sandes durch Vibration vorgenommen wird. In C erfolgt das Pressen und, falls not wendig, das Rütteln der Form, und in D wird der geformte Kasten von dem Modell abge hoben und ausgefahren. Als Arbeitsmaschinen an den Stellen<I>B,</I> C und<I>D</I> dienen stehende Pressluftzylinder, die vor Beginn des eigent lichen Arbeitsganges die Modellplatte mit dem Formkasten aus ihren Lagerstellen 6 in den Armpaaren 4 um einen geringen Betrag anheben, damit keine Beanspruchungen in den Drehmechanismus gelangen.
Die einzelnen Pressluftzylinder sind ausserdem, wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, auf besonderen Fun damenten gelagert, damit keine Erschütterun gen sich auf die übrigen Teile der Formein richtung übertragen. Die dargestellte Kon struktion gestattet, einerseits das Gewicht. des eigentlichen Drehmechanismus sehr gering zu halten, so dass eine schnelle Taktfolge mög lich ist und trotzdem der Energiebedarf durch das dauernde Anfahren und Abbremsen in vertretbaren Grenzen bleibt, anderseits die maschinellen Arbeitseinrichtungen sehr stabil und leistungsfähig auszubilden,
so dass der Zeitaufwand für den einzelnen Arbeitsvor gang kurz bemessen werden kann und trotz dem dem rauhen Giessereibetrieb Rechnung getragen ist. Der Hubzylinder 14 an der Ar beitsstelle B besitzt einen rahmenartigen Tisch 15, der auf Federn 16 gelagert ist. Oberhalb des Zylinders 1.4 ist in der Trägerkonstruk tion 17 ein Blechtrichter 18 für das Einfüllet, des Sandes in den Formkasten 13 über Federn 19 aufgehängt. Die -Unterkante des Trichters 18 liegt um einen geringen Betrag höher als die Oberkante des Formkastens 13 vor Beginn des Arbeitsganges.
Der Kolben des Zylinders 14 hebt, also zunächst bei seinem Aufwärts gang die Modellplatte 8 und den Formkasten 13 aus den Lagerstellen 6, bis der Formkasten 13 gegen den Trichter 18 anschlägt. L nter- halb des Tisches 15 befindet sieh eine Vi- brationsvorrichtung 20, die zugleich mit. dein Zulauf des Sandes in Tätigkeit gesetzt wird und den Sand in dem Kasten 13 vorverdichtet. Durch die Feder 19 kann dafür gesorgt werden, da.ss bei dem Vibrieren keine Leerschläge auf treten. Selbstverständlich kann dieselbe Wir kung durch Pressluftzylinder erreicht werden.
An der Arbeitsstelle C ist eine Pressluftform- presse 21 vorgesehen, die von bekannter Bau art sein kann und ebenfalls aus einem auf rechtstehenden Pressluftzy linder besteht. Über ihr ist ortsfest das Presshaupt 22 angebracht. welches in einem Portal ruht, das einerseits von der Drehsäule 2, anderseits von den zu sätzlichen Säulen 23 und der Querkonstruk tion 24 besteht. Diese Querkonstruktion dient gleichzeitig zur Aufnahme des schon beschrie benen Antriebes der Drehsäule 2.
Zu Beginn des aufwärts gerichteten Presshubes wird auch hier die Modellplatte 8 mit. dem Formkasten 13 in den Lagerstellen der Tragarme 4 ge lüftet, bevor der Formkasten zur Anlage an das Presshaupt 22 kommt. Da. vorzugsweise sy nthet.ischer Sand verwendet. wird, kann eine sehr weitgehende Verdichtung in dem Form kasten erfolgen.
Falls, wie gezeichnet, Form kästen mit Schoren 25 verwendet werden, be- sitzt das Presshaupt entsprechende Ausneh- mungen 26, in deren Grund Röhrchen 27 un- tergebraeht sind, welche zahlreiche kleine Boh rungen besitzen und an das Pressluftnetz ange schlossen sind. Zwischen den einzelnen Ar beitsgängen kann auf diese Weise dureh Press- luftstösse ein Sauberblasen der Ausnehmungen 26 erfolgen, falls sieh in ihnen Sand festge setzt haben sollte.
Bei. der weitgehenden Ver- diehtung-der Form könnte es unter Umständen @-orkommen, dass beim Absinken des Press- kolbens der Formkasten sich- nicht ohne wei teres von dem Pressliaupt 22 löst.
Aus die- seni Grunde sind seitlich des letzteren zwei l'ressluftzylinder 28 vorgesehen, welche, wenn sie mit dem Pressluftnetz verbunden werden, mit ihren Kolben einen nach unten gerichteten Druck auf den Formkasten ausüben, so da.ss dieser mit Sicherheit die Abwärtsbewegung des 1'resskolbens der Presse mitmacht.
An der Ar beitsstelle D ist ein Teleskopzylinder 29 ver wendet. der den Zweck hat, erstens die Modell platte mit dem Formkasten aus den Trag armen zu lüften und zweitens die Trennung der Form von dem Modell vorzunehmen.
1)ureli eine besondere Steuerung ist es möglich, zti Beginn des Abhebens der Form von dein Modell mit geringerer Geschwindigkeit zu fahren, damit die Form nicht beschädigt wird, und anschliessend die Geschwindigkeit zu steigern. Das Abheben des Formkastens von der Modellplatte erfolgt mit Hilfe der Stifte 30, die sieh durch Ausnehmungen der Modell platte 8 hindurchbewegen und von unten gegen den Formkasten legen, um ihn abzu- lieben.
Die Drehsäule 2 trägt im untern Teil, wie aus Fig.4 ersichtlich ist, eine Scheibe 31, die mit vier Ausnehmungen 32 versehen ist, um Einrastpunkte für die Sperrklinke 33 zu bil den und damit den Drehmeehanismus bei jeder Taktbewegung genau um 90 zti drehen. An stelle einer Sperrklinke werden in der Praxis nveekniässig zwei einander am Umfang ge genüberliegende Sperrklinken verwendet.
Die bei 34 gelenkig gelagerte Sperrklinke 33 ist in Drehrichtung durch teleskopartige Gestal tung nachgiebig ausgebildet, so dass über- mässige Stösse vermieden werden. Die Sperr klinke 33 steht einerseits unter der Wirkung der Feder 35 und anderseits unter dem Ein fluss des Pressluftzylinders 36.
Die vollautomatische Steuerung bzw. Bewegung der gesamten Drehformeinrichtung geht auf folgende Weise vor sich: Sobald die Sperrklinke 33 (bzw. die Sperrklinken) in eine Ausnehmung 32 einrastet, betätigt sie einen Endschalter 36, der die drei Magnetventile 37, 38 und 39 verstellt sowie die Magnetkupp lung 11 für den Antrieb der Drehsäule 2 ein schaltet. Durch die Verstellung der Ventile 37, 38 und 39 werden die Kolben der Press- luftzylinder 14, 21 und 29 an den Arbeits stellen<I>B,</I> C und<I>D</I> auf der Unterseite beauf- schlagt., so dass sie sich aufwärtsbewegen und die verschiedenen Arbeitsgänge ausführen.
So bald der Arbeitstisch 15 des Zylinders 14 an der Sandeinfüllstelle die obere Endlage er reicht hat, betätigt er den Endschalter 40, der seinerseits das auf eine bestimmte Zeit ein gestellte Zeitrelais 41 zum Ansprechen veran lasst. Über das Zeitrelais 41 erfolgt die Ein schaltung des Antriebsmotors für die Sand zuteilung und entweder gleichzeitig oder um einige Sekunden später die Einschaltung der Vibrationsvorrichtung 20 am Arbeitstisch 15 des Pressluftzylinders 14.
Nach Ablauf der eingestellten Zeit, die beispielsweise 8 Sekun den betragen kann, schaltet das Zeitrelais 41 den Motor für den Sandzulauf und die Vi- brationsvorrichtung ab und verstellt die Ma gnetventile 37, 38 und 39 wieder in die Ur sprungslage. Dadurch senken sich die Kolben in den Hubzylinder 14, 21 und 29. Wenn die Kolben die untere Endstellung erreichen, werden die Endschalter 42, 43 Lind 44 einge schaltet.
Diese, die gegenseitig verriegelt sind, verstellen das Magnetventil 45, wodurch der Pressluftzylinder 36 mit dem Netz verbunden wird, so dass der Kolben entgegen der Wir kung der Feder 35 die Sperrklinke 33 aus der Ausnehmung 32 verschiebt. Die Sperr klinke 33 gelangt in ihre andere Endlage, in welcher sie den Endschalter 46 betätigt, der den Antriebsmotor 9 der Drehsäule 2 ein schaltet. Nunmehr dreht sich mit der Säule 2 auch die Scheibe 31 in Pfeilrichtung, so dass der zuerst zur Wirkung kommende Nocken 47 zunächst den Endschalter 48 betätigt. Dabei werden der Motor 9 und die Magnetkupplung 11 abgeschaltet sowie die Magnetbremse 49 eingeschaltet.
Anschliessend betätigt derselbe Nocken 47 den Endschalter 50 und verstellt damit das Magnetventil 45 im entgegengesetz ten Sinne, so da.ss der Pressluftzylinder 36 vom Netz abgeschaltet wird und die Feder 35 allein auf die Sperrklinke 33 wirkt. Die Sperrklinke 33 kann also in die nächste Ausnehmung 32 einrasten. Der Nocken 47 betätigt. schliesslich noch den Endschalter 51, wodurch die Bremse 49 wieder gelüftet wird. Mit dem Einrasten der Sperrklinke 33 ist ein Arbeitsziel beendet, und das nächste beginnt in der gleichen Weise.
Um auch das Absetzen der leeren Form kästen auf den Drehmechanismus und das Abnehmen der abgeformten Kästen zu auto matisieren, können nach Art von Grreifern wirkende Presslufthebezeuge verwendet wer den, die auf einer Schiene aufgehängt und verfahrbar sind und deren Bewegung durch elektrische Steuerungs- und Schalt elemente voll automatisiert sein können. In den Fig. 2 und 3 sind diese Hebezeuge mit 52 im schematischen Umriss dargestellt.
Will man das Ablegen der leeren Kästen und das Aufgreifen der vollen Kästen in Abstimmung auf die Stellung bzw. die Bewegung des Dreh mechanismus bzw. der verschiedenen maschi nellen Arbeitseinrichtungen bewerkstelligen, müssen elektrische Steuer- bzw. Schaltgeräte vorgesehen werden, welche den Zeitpunkt des Absetzens des leeren Formkastens auf die Mo dellplatte an der Arbeitsstelle A bzw. den Zeit punkt des Ergreifens und Abhebens des abge formten Kastens an der Arbeitsstelle D in der gewünschten Weise festlegen.
Device for the production of foundry sand molds For the production of Tiess sand molds, rotary tables are known in which, in contrast to the most common molding machines, the molding process is divided into several individual work steps, which are carried out one after the other with cyclical rotation of the tables on the molding boxes at different points. The previously known types of rotary tables, however, have various deficiencies which do not allow the fundamental advantage of this molding device to be sufficiently realized.
Firstly, compact round tables are provided throughout, which are attached to the three-pillar and accommodate the various model bodies. This alone gives it a considerable weight, which is of course undesirable in the interests of a quick work sequence. In addition, the devices that produce the shapes and the compressed air cylinders are partly built into the tables which are also running. This means that the turntables have to be built extremely difficult and that it is even more difficult to achieve quick rotation.
In some cases, the turntables are not controlled automatically, so that the performance depends on the work intensity of the staff, apart from the fact that this is also associated with an economic burden. By avoiding these disadvantages, the invention aims to take full advantage of the performance of such rotary molding devices with individual work stations, while at the same time taking into account the demands of the foundry and finally striving for the highest level of economic efficiency with regard to wages.
Accordingly, the inven tion is characterized in that the upright lifting cylinders forming the work machines are assigned to the work stations for filling the sand into the empty molding box, for compacting the filled sand by pressing and for digging out the finished box , which act on the lifting cylinders at the same time, so that the above-mentioned operations are carried out at the same time, and is characterized in that the model plates with the mold boxes rest loosely on the support arms of the turntable, so that when the moving parts of the work machine move upwards call them first. be lifted from their storage locations.
The subject of the invention is shown on the drawing in an exemplary Ausfüh approximately.
1 shows the rotary forming device in plan; Figures 2 and 3 are side views of Figure 1, once in the direction of arrow II and the other time in the direction of arrow III of Figure 1; 4 shows a schematic representation of a circuit diagram.
The molding device consists of the rotating mechanism 1 with the vertical ste standing column 2 and an annular reinforcement Ver 3, on which four pairs of arms -4 are pivotably mounted about the axes 5 upwards. The four pairs of arms 4 normally occupy the horizontal position and each have four bearing points 6 for receiving Zap fen 7 of the loosely placed model plates 8, which are thereby guided 4- precisely in the pairs of arms. The rotating column 2 with the pairs of arms 4 is moved intermittently past the individual Arbeitsstel len. Your drive takes place. by the electric motor 9 via the transmission 10, the magnetic clutch 11 and the gear pair 12. According to the number of Modellplat th four jobs A to D are IN ANY.
In A, the empty molding box 13 is placed, in B the molding box is filled with sand, the sand being pre-compacted by vibration. In C the pressing and, if necessary, the shaking of the mold takes place, and in D the shaped box is lifted from the model and extended. Standing compressed air cylinders are used as working machines at the points <I> B, </I> C and <I> D </I>, which before the start of the actual work process the model plate with the molding box from their bearing points 6 in the arm pairs 4 by one Raise a small amount so that no stress enters the rotating mechanism.
The individual compressed air cylinders are also, as can be seen from FIGS. 2 and 3, stored on special Fun daments so that no vibrations conditions are transferred to the other parts of the Formein direction. The construction shown allows, on the one hand, the weight. to keep the actual turning mechanism very low, so that a fast cycle sequence is possible, and nevertheless the energy requirement due to the constant starting and braking remains within reasonable limits, on the other hand to make the mechanical work equipment very stable and efficient,
so that the time required for the individual work process can be measured briefly and despite the rough foundry operation is taken into account. The lifting cylinder 14 at the work station B has a frame-like table 15 which is mounted on springs 16. Above the cylinder 1.4, a sheet metal funnel 18 for filling the sand in the mold box 13 is suspended via springs 19 in the support structure 17. The lower edge of the funnel 18 is a small amount higher than the upper edge of the molding box 13 before the start of the operation.
The piston of the cylinder 14 lifts the model plate 8 and the molding box 13 out of the bearings 6 until the molding box 13 strikes against the funnel 18. A vibration device 20 is located below the table 15, which at the same time as. Your supply of sand is activated and the sand is precompacted in the box 13. The spring 19 can ensure that no empty strikes occur during the vibration. Of course, the same effect can be achieved with compressed air cylinders.
At work site C, a compressed air molding press 21 is provided, which can be of a known type and also consists of a compressed air cylinder on the right. The press head 22 is fixed above it. which rests in a portal that consists on the one hand of the rotating column 2, on the other hand of the additional columns 23 and the transverse construction 24. This transverse construction also serves to accommodate the already described enclosed drive of the rotating column 2.
At the beginning of the upward pressing stroke, the model plate 8 is also here. the molding box 13 in the bearings of the support arms 4 ventilated before the molding box comes to rest on the press head 22. There. synthetic sand is preferred. is, a very extensive compression can take place in the mold box.
If, as shown, mold boxes with shears 25 are used, the press head has corresponding recesses 26, in the bottom of which tubes 27 are placed, which have numerous small bores and are connected to the compressed air network. In this way, between the individual work steps, blasts of compressed air can be used to blow clean the recesses 26 if sand should have set in them.
At. Due to the extensive distortion of the shape, it could under certain circumstances occur that when the plunger sinks, the molding box does not easily detach from the press head 22.
For this reason, two pressurized air cylinders 28 are provided on the side of the latter, which, when they are connected to the compressed air network, exert a downward pressure on the molding box with their pistons, so that the latter with certainty the downward movement of the first 'resskolbens the press participates.
At the work station D a telescopic cylinder 29 is used ver. which has the purpose, firstly, to ventilate the model plate with the molding box from the support arms and, secondly, to separate the mold from the model.
1) With a special control it is possible to drive at a slower speed at the beginning of the lifting of the mold from your model so that the mold is not damaged, and then to increase the speed. The molding box is lifted off the model plate with the aid of the pins 30, which move through the recesses in the model plate 8 and place it from below against the molding box in order to love it off.
The rotating column 2 carries in the lower part, as can be seen from Figure 4, a disc 31 which is provided with four recesses 32 to bil locking points for the pawl 33 and thus rotate the Drehmeehanismus exactly by 90 zti with each clock movement. Instead of a pawl, two pawls lying opposite one another on the circumference are used in practice.
The pawl 33, which is articulated at 34, is designed to be flexible in the direction of rotation by means of a telescopic design, so that excessive shocks are avoided. The pawl 33 is on the one hand under the action of the spring 35 and on the other hand under the influence of the compressed air cylinder 36.
The fully automatic control or movement of the entire rotary forming device takes place in the following way: As soon as the pawl 33 (or the pawls) engages in a recess 32, it actuates a limit switch 36, which adjusts the three solenoid valves 37, 38 and 39 as well as the Magnetkupp ment 11 for driving the rotating column 2 turns on. By adjusting the valves 37, 38 and 39, the pistons of the compressed air cylinders 14, 21 and 29 at the work points <I> B, </I> C and <I> D </I> on the underside are activated. beats. so that they move up and do the various operations.
As soon as the work table 15 of the cylinder 14 at the sand filling point has reached the upper end position, he actuates the limit switch 40, which in turn causes the time relay 41 set for a certain time to respond. The drive motor for the sand allocation is switched on via the time relay 41 and the vibration device 20 on the work table 15 of the compressed air cylinder 14 is switched on either simultaneously or a few seconds later.
After the set time, which can be, for example, 8 seconds, the time relay 41 switches off the motor for the sand feed and the vibration device and adjusts the solenoid valves 37, 38 and 39 back to their original position. As a result, the pistons are lowered into the lifting cylinders 14, 21 and 29. When the pistons reach the lower end position, the limit switches 42, 43 and 44 are switched on.
These, which are mutually locked, adjust the solenoid valve 45, whereby the compressed air cylinder 36 is connected to the network, so that the piston moves the pawl 33 out of the recess 32 against the action of the spring 35. The locking pawl 33 reaches its other end position, in which it actuates the limit switch 46, which turns the drive motor 9 of the rotating column 2 on. The disk 31 now also rotates with the column 2 in the direction of the arrow, so that the cam 47 which comes into effect first actuates the limit switch 48. The motor 9 and the magnetic coupling 11 are switched off and the magnetic brake 49 is switched on.
The same cam 47 then actuates the limit switch 50 and thus adjusts the solenoid valve 45 in the opposite direction, so that the compressed air cylinder 36 is disconnected from the mains and the spring 35 acts solely on the pawl 33. The pawl 33 can therefore snap into the next recess 32. The cam 47 is actuated. finally the limit switch 51, whereby the brake 49 is released again. With the locking of the pawl 33, one work objective is completed and the next begins in the same way.
In order to automate the placement of the empty mold boxes on the rotating mechanism and the removal of the molded boxes, compressed air hoists acting in the manner of grippers can be used, which are suspended and movable on a rail and whose movement is controlled by electrical control and switching elements can be fully automated. In FIGS. 2 and 3, these hoists are shown at 52 in a schematic outline.
If you want to put down the empty boxes and pick up the full boxes in coordination with the position or the movement of the rotary mechanism or the various maschi nellen work equipment, electrical control or switching devices must be provided, which indicate the time of setting the empty molding box on the model plate at job A or the time of gripping and lifting the abge molded box at job D in the desired manner.