Maschine zur Herstellung von Giessereifor Rasen und Giessereikernen sowie sonstigen Formmasse-Formlingen unter Verwendung von Druckluft Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, die in erster Linie zur Herstellung von Giesserei formen und Giessereikernen bestimmt ist, die aber auch zur Herstellung sonstiger Formmasse-Form- linge benutzt werden kann.
Bei den in der Praxis hauptsächlich zur Anwen dung kommenden bekannten Verfahren wird der Kern- bzw. Formsand in einen Vorratsbehälter ein gefüllt und dann über ein Drucklufteinlassventil in den geschlossenen Sandbehälter Druckluft eingelei tet, die aus diesem die Sand- oder Formmasse in den zu füllenden Kasten einbringt.
Derart mit Press luft arbeitende Formmaschinen sind in den verschie densten Ausführungsformen bekannt, wobei zwei grundsätzlich verschiedene Maschinengattungen und Arbeitsweisen zu unterscheiden sind, nämlich einer seits die echten Blasmaschinen, die nach dem Ver- mischungs- bzw.
Blasprinzip mit einer Luft-Sand- Mischung arbeiten, und anderseits die Sandschiess- maschinen, bei denen der Formsand ohne beson dere Durchwirbelung und Durchmischung mit Luft einfach stossartig in den zu füllenden Kasten hin eingedrückt wird. Die charakteristischen Merkmale sind in den Schweizer Patentschriften Nrn. 346 657 und 283 131 erläutert. Eine Sandschiessmaschine ist auch in der Schweizer Patentschrift Nr. 349 374 dargestellt und beschrieben.
Bei Kern- oder Formenschiessmaschinen ist der Sandbehälter in gewissen Zeitabständen jeweils mit Kern- bzw. Formsand oder einer anderen Form masse wieder aufzufüllen, zu welchem Zweck der Sandbehälter in der Regel einen sein oberes Ende abdichtenden, zur Sandbeschickung seitlich ver schiebbaren Beschickungsschieber aufweist. Ober halb des Sandbehälters der Maschine ist über dem Beschickungsschieber ein Vorratsbunker angeordnet. Bei Kernschiessmaschinen ist der Vorratsbunker re- gelmässig als Beschickungsvorrichtung in Form einer Vibrationsschurre ausgebildet.
Bei Formenschiessma- schinen, bei denen der Sandbehälter der Maschine in der Regel nach jedem Schuss wieder aufzufüllen ist, handelt es sich wegen der erforderlichen grossen Beschickungskapazität bei dem Vorratsbunker in der Regel um einen oben auf den Sandbehälter der Ma schine aufgesetzten und laufend aufgefüllten grossen Trichter. Die Steuerung des Beschickungsvorganges und insbesondere der ffnungs- und Schliessbewe gung des Beschickungsschiebers erfolgt bei den klei neren Maschinen von Hand und bei den grösseren Maschinen, insbesondere bei Formenschiessmaschi- nen, automatisch.
Durch das dauernde Öffnen und Schliessen ist der Sandbeschickungsschieber einem erheblichen Ver schleiss unterworfen. Es hat sich herausgestellt, dass der Verschleiss um so grösser wurde, als man von den früher üblichen sogenannten plastischen steifen Sanden auf die sogenannten halbflüssigen fliessfzhi- geren Sande überging, weil diese leicht in die ge ringen Zwischenräume der Führungen des Beschik- kungsschiebers eindringen und wie Schmirgel wir ken.
Ein besonders starker Verschleiss des Beschik- kungsschiebers tritt bei Formenschiessmaschinen auf, weil bei diesen bei geschlossenem Schieber das ganze Gewicht des Vorratsbunkerinhalts auf den Beschik- kungsschieber drückt und der Beschickungsschieber im Abstand von 5 bis 20 Sekunden nach jedem Schuss geöffnet und wieder geschlossen wird, was bei einer automatisch arbeitenden Formenstrasse in einem Jahr mehr als 1,# Million Mal erfolgt.
Bei einer derartigen, aus der Automatisation folgenden Dauer beanspruchung muss der Sandbeschickungsschieber öfters erneuert werden, was bei pausenlos arbeiten den automatischen Formenstrassen jedesmal ein Still setzen der ganzen Formenstrasse verlangt. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und liefert eine Maschine, bei der am Beschickungsschie ber kaum ein Verschleiss auftritt.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Her stellung von Giessereiformen und Giessereikernen so wie sonstigen Formmasse-Formlingen unter Verwen dung von Druckluft, bei der die Druckluft über ein Drucklufteinlassventil in den Formmassebehälter ein tritt und aus diesem die Formmasse in den zu fül lenden Kasten einbringt, wobei der Formmassebe- hälter einen sein oberes Ende abdichtenden, zur Formmassebeschickung seitlich verschiebbaren Be schickungsschieber aufweist.
Die Maschine ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Be schickungsschieber auf Rollkörpern gelagert ist.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Maschine, die zum Formenschiessen mit Nachpressen eingerichtet ist.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab einen Vertikal schnitt durch den Ständerkopf der Maschine und lässt den inneren Aufbau der Maschine erkennen.
Fig. 3 zeigt im grösseren Massstab nur den oberen Teil des Ständerkopfes der Fig. 2 und verdeutlicht in der rechten Hälfte im Schnitt die Rollenlagerung des Beschickungsschiebers, sowie in der linken Hälfte im Schnitt die Abdichtung des rollengelager ten Beschickungsschiebers.
Fig. 4 ist als Grundriss zur Fig. 3 eine Drauf sicht auf die Kopfplatte des Ständerkopfes der Fig. 2 und lässt die Rollenlagerung des Beschickungsschie bers erkennen.
Fig. 5 zeigt im grösseren Massstab die Abdich tung des rollengelagerten Beschickungsschiebers mit tels der Pressluftdichtung bei geschlossenem Schieber in Funktion.
Fig. 6 zeigt die Pressluftdichtung der Fig: 5 bei geöffnetem Beschickungsschieber ausser Funktion. Gemäss Fig. 1 handelt es sich bei diesem Aus führungsbeispiel um eine Schiessmaschine in der Art einer grossen Kernschiessmaschine, die zum Formen schiessen mit Nachpressen eingerichtet ist. Auf einer Grundplatte 10 sind ein Maschinenständer 1 und ein Hubzylinder 11 angeordnet.
Der Hubzylinder 11 dient dem Anheben und Wiederabsenken des Ma schinentisches 14, auf den der zu füllende (nicht gezeichnete) Formkasten aufgesetzt wird. Im Stän- derkopf 2 der Maschine sind die den Schiesseffekt bewirkende Druckluftspeicherkammer und der Sand behälter der Maschine untergebracht.
Am unteren Ende des Sandbehälters ist am Ständerkopf 2 ein Formenschiesskopf 6 vorgesehen, der einen Nach- pressrahmen 8 aufweist, der durch vier hydraulische Kolbenzylinder 15 in seiner Höhenbeweglichkeit blockiert und wieder freigegeben -werden kann. Die Kolbenzylinder 15 werden über eine Zuleitung 13 von einer hier pneumatischen Steuerungsautomatik der Maschine, die im Ständerkopf 2 untergebracht ist, gesteuert. Vom automatisch gesteuerten Entlüf- tungsventil 9 der Maschine führt eine Druckluft leitung 16 zur Rahmenabdichtung des Formen schiesskopfes 6.
Oberhalb des Ständerkopfes 2 be findet sich ein trichterförmiger Vorratsbunker 27, von dem aus der im Ständerkopf 2 untergebrachte Sandbehälter der Maschine über den Beschickungs schieber 28 mit Sand oder einer sonstigen Form masse beschickt wird. Der Beschickungsschieber 28 ist auf horizontalen Schieberlaufrollen 40 gelagert und wird vermittels eines am Maschinengestell an gebrachten Druckluftzylinders 29 betätigt.
Gemäss Fig. 2 ist in dem hohlen Ständerkopf 2 von unten her der zylindrische Sandbehälter 3 ein gesetzt, der einen Halteflansch 5 besitzt. Die im Ständerkopf 2 um den Sandbehälter 3 herum ver bleibende Ringkammer 12 dient als Druckluftspei- cherkammer für die Aufspeicherung der den stoss artigen Schiesseffekt bewirkenden Schlagluft. Die Druckluftspeicherkammer 12 setzt sich im Ständer kopf 2 nach rückwärts fort bis zur Maschinenstän- dersäule 1 (Fig. 1).
Der Sandbehälter 3 wird im oberen Gebiet der Ringkammer 12 unter Belassung eines Ringspaltes 31 durch eine Trennwand 32 fort gesetzt.
Die Trennwand 32 bildet zusammen mit einem etwas grösseren Zylinder 24 einen ringförmigen Zy linderraum 23, in dem ein Ringventil 18 vertikal beweglich ist. Das Ringventil 18 ist an seiner oberen Kolbenfläche 26 mit Steuerdruckluft beaufschlagt, die der ringförmigen Zylinderkammer 23 über einen (nicht gezeichneten) Druckluftkanal zugeführt wird. Die andere untere Kolbenfläche 25 des Ringventils 18 steht unter dem Druck der in der Ringkammer 12 aufgespeicherten Schlagluftmenge. An der unte ren Kolbenfläche 25 des Ringventils 18 ist eine Dichtung 21 vorgesehen, mit der das Ringventil 18 auf dem oberen Ende 20 des Sandbehälters 3 auf sitzt.
Dadurch bietet die untere Kolbenfläche 25 des Ringventils 18 der in der Ringkammer 12 aufgespei cherten Druckluft eine kleinere Angriffsfläche, als sie die obere Kolbenfläche 26 der in der ringför migen Ventilkammer 23 befindlichen Steuerdruck luft darbietet.
Infolgedessen ist die in der Ventil kammer 23 befindliche Steuerdruckluft in der Lage, das Ringventil 18 gegen den Druck der in der Ring kammer 12 aufgespeicherten Druckluft kräftig gegen die Oberkante 20 des Sandbehälters 3 zu pressen, wodurch der Ringspalt 31 zum Sandbehälterinnen raum hin abgedichtet wird. Wird dagegen die Ven- tilkammer 23 entlüftet, so treibt die in der Ring kammer 12 aufgespeicherte Druckluft das Ringven til 18 schlagartig in seine obere Totlage und kann dann durch den Ringspalt 31 in das Innere des Sandbehälters 3 eintreten.
Im Innern des Sandbehälters 3 ist ein durch brochener Inneneinsatz 4 angeordnet, der zwischen sich und der Innenwandung des Sandbehälters 3 einen ringförmigen Zwischenraum 30 belässt, in den bei Betätigung des ringförmigen Schussventils 18 Druckluft aus der ringförmigen Druckluftspeicher- kammer 12 über den Ringspalt 31 eintreten und dann im ringförmigen Zwischenraum 30 von oben nach unten abwärtsströmen kann. Der Innenein satz 4 ist auf nahezu seiner ganzen Höhe mit einer Vielzahl von schmalen, nur Bruchteile eines Milli meters breiten Vertikalschlitzen 34 versehen.
Am oberen Ende des Inneneinsatzes 4 ist eine Vielzahl von gleichfalls schmalen, nur den Bruchteil eines Millimeters breiten Horizontalschlitzen 33 angeord net. Dadurch kann bei Betätigung des Schussventils 18 die in der Ringkammer 12 aufgespeicherte Schlagluftmenge über den Ringspalt 31 im ringför migen Zwischenraum 30 von oben nach unten ab wärtsströmen und durch die Vertikalschlitze 34 hin durch auf den im Inneneinsatz 4 befindlichen kom pakten Sand radial einwirken sowie ferner über die oberen Horizontalschlitze 33 hindurch auf den Kopf der im Inneneinsatz 4 befindlichen kompakten Sand masse in Axialrichtung einwirken.
Nach dem Schuss erfolgt die Entlüftung des Sandbehälters 3 über die beiderseitig des Ständerkopfes 2 angeordneten, au tomatisch gesteuerten Entlüftungsventile 9 ins Freie.
Die automatische Beschickung und Wiederauf füllung des Sandbehälters 3 wird durch ein im Sand behälterinnenraum angeordnetes Membranventil 17 eingeleitet, das über eine (nicht gezeichnete) Steue rungsautomatik die öffnungs- und Schliessbewegung des Sandbeschickungsschiebers 28 steuert, der das obere Ende des Sandbehälterinnenraumes abdichtet. Der Beschickungsschieber 28 ist auf horizontal an geordneten Schieberlaufrollen 40 gelagert und wird in seiner Schliessstellung vermittels einer Pressluft- dichtung 22 von unten her abgedichtet.
Am unteren Ende des Sandbehälters 3 ist ein Schiesskopf 6 angeordnet. Der Schiesskopf 6, der fest oder abnehmbar sein kann, ist ein Formenschiess- kopf und zu diesem Zweck mit einer rostartig ge stalteten Schiesskopfplatte 55 ausgerüstet, die schlitz artige Schiessdüsen 7 besitzt, durch die hindurch der im Inneneinsatz 4 befindliche kompakte Sand in den zu füllenden (nicht gezeichneten) Formkasten hin einzutreiben ist.
Der Formenschiesskopf 6 ist mit einem Nachpressrahmen 8 ausgerüstet, dessen ver tikale Gleitflächen durch eine Pressluftdichtung ab gedichtet werden können, die vermittels einer Druck luftleitung 16 entweder mit dem Entlüftungsventil 9 und damit dessen Steuerdruckluftleitung 16a (rechts in Fig. 2) oder unmittelbar mit der Steuerdruck luftleitung 16a des Entlüftungsventils 9 (links in Fig. 2) verbunden ist.
Gemäss den Fig. 3 und 4 ist der Beschickungs schieber 28 auf Rollkörpern gelagert, die bei die sem Ausführungsbeispiel horizontal angeordnete Rollen 40 sind. Die Schieberlaufrollen 40 sind um Vertikalachsen 41 drehbar und vermittels dieser in der Kopfplatte 42 hängend gelagert. Durch Radiax- Kugellager sind die Schieberlaufrollen 40 leichtgän gig drehbar. Die horizontal angeordneten Laufrollen 40 besitzen am Umfang einen schulterförmig vor springenden Kranz 44, auf dessen oberer Seitenflä- che 45 der Beschickungsschieber 28 aufliegt und abrollt.
Beim Hin- und Herbewegen des Beschik- kungsschiebers 28 streift dessen Seitenkante an den Stellen 46 (Fig. 4) dauernd den auf die obere Sei tenfläche 45 der Laufrolle 40 gefallenen Sand ab, wodurch ständig eine Selbstreinigung der Schieber laufrollen 40 erfolgt.
Gemäss den Fig. 3 und 5 sowie 6 ist an der Kopffläche 35 des Ständerkopfes 2 eine Pressluft- dichtung 22 für die Abdichtung des Sandbeschik- kungsschiebers 28 vorgesehen. Die Pressluftdichtung 22 ist ringförmig und besitzt zwei kragenartige seit liche Fortsätze 36, an denen sie mittels zweier Ring leisten 37 und 38 auf einer ringförmigen Aufspann- fläche 39 luftdicht festgespannt ist.
Zur Erzielung einer festen Verklammerung der seitlichen Dich tungskragen 36 besitzen die Ringleisten 37 und 38 zur Kante abwärts geneigte Druckflächen 47 und 48, die beim Festspannen keilförmig in die Dichtungs kragen 36 eindringen. Damit die Pressluftdichtung dabei nicht zu ihrer Mitte hin breitgequetscht wer den kann, besitzt die Aufspannfläche 39 eine ring förmige vorstehende Leiste 49, die in die Höhlung 50 der Pressluftdichtung 22 eingreift.
Damit die ring förmigen Befestigungsleisten 37 und 38 an ihrer Oberfläche, über die der Beschickungsschieber 28 mit einem nur geringen Abstand s von nur einigen Zehnteln eines Millimeters hinwegstreicht, keine Ver tiefungen aufweisen, in denen sich erfahrungsgemäss der in den Zwischenspalt s eindringende Sand nach und nach aufbauen und zu einer Verklem- mung und zu einem Verschleiss des Beschickungs schiebers 28 führen würde, ist die Pressluftdichtung 22 mittels der Ringleisten 37 und 38 auf der ring förmigen Grundplatte 39 mittels der Schrauben 51 von unten her festgeschraubt.
Im entlüfteten Zu stand überragen die Ringleisten 37 und 38 die Ober kante der Pressluftdichtung 22 um einen Betrag h in der Grössenordnung von 0,5 mm (Fig. 6). Über einen Pressluftkanal 52, der über einen Druck luftverteilerkanal 53 in die Höhlung 50 der Press- luftdichtung 22 führt, kann die Pressluftdichtung 22 unter Druck gesetzt werden. Die Pressluftdichtung 22 besteht aus einem elastischen Material wie Gummi und ist infolgedessen durch die Pressluft elastisch verformbar.
Da die Pressluftdichtung 22 hohl ausgebildet ist, wird sie durch die Pressluft gedehnt und ist dadurch fähig, den zwischen dem rollengelagerten Beschickungsschieber 28 und der Oberfläche der Befestigungsringe 37 und 38 beste henden Spalt s zu überbrücken und den Beschik- kungsschieber 28 von unten her gegen die Kopf platte 42 zu drücken und auf diese Weise den Sand- behälterinennraum oben abzudichten (Fig. 5).
Da die Pressluftdichtung an ihren seitlichen Dichtungs kragen 36 vermittels der Ringleisten 37 und 38 auf die ringförmige Grundplatte 39 luftdicht aufgespannt ist, kann der Sand, der durch den Zwischenspalt s bis zur Pressluftdichtung 22 vordringt, die Pressluft- dichtung 22 nicht umwandern und infolgedessen nicht in die Dichtungshöhlung 50 eindringen und bei der Entlüftung der Dichtung 22 nicht über den Kanal 52 zu den empfindlichen Druckluftventilen gelangen und diese nicht blockieren.