CH682138A5 - - Google Patents

Description

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CH 682138 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine Formmaschine dieser Art ist aus der DE-OS 2 554 414 bekannt. Bei beiden Ausführungsformen dieser Druckschrift ist eine aktive Presseinrichtung vorgesehen, die einmal aus einem Mehrstempelpresshaupt und zum anderen aus einer Pressplatte besteht. In beiden Fällen sind die Betätigungseinrichtungen für die aktive Presseinrichtung an einer gestellfesten Fläche abgestützt und von einem an dieser abdichtend anliegenden Gehäusemantel umgeben, der mit der gestellfesten Fläche eine Abdeckhaube bildet. Gegen die Unterseite dieser Abdeckhaube ist mittels einer Modell- und Formkastentrageinrichtung der Formkasten und der Sandfüllrahmen anlegbar, um so eine geschlossene Formkammer zu bilden, in der die Presseinrichtung axial beweglich abgeordnet ist und die über entsprechende Leitungen mit einer Unterdruckquelle oder einer Überdruckquelle verbunden werden kann. Das Modell und/oder die Modelltrageinrichtung können Bohrungen aufweisen, die mit der Unteroder Überdruckquelle bzw. mit der Atmosphäre verbunden werden können.

Eine abgewandelte Formmaschine, die mit einer Druckdifferenz arbeitet, zeigt die DE-PS 2 842 912. Bei dieser sind eine Sandfülleinrichtung und ein Mehrstempelpresshaupt horizontal verfahrbar angeordnet, um wechselweise in Fluchtung mit der Modelltrageinrichtung gebracht werden zu können.

Aus der DE-OS 2 939 409 ist eine Formmaschine bekannt, bei der die Presseinrichtung starr mit einer oberen Abdeckung verbunden ist und die Abdeckung aus zwei teleskopartig zusammenwirkenden Teilen besteht, von denen sich der untere Teil unter der Wirkung eines Überdruckes in der Formkammer abdichtend auf die Oberseite des darunter befindlichen Füllrahmens legt. Gleichzeitig beaufschlagt die Druckluft die Abdeckung von unten und drückt diese nach oben gegen einen gestellfesten Anschlag. Zur mechanischen Verdichtung des Formsandes wird die Modelltrageinrichtung mit den darauf abgestützten Teilen durch eine unter der Trageinrichtung angeordnete Druckmittelbetätigungseinrichtung nach oben gedrückt, so dass sich die an der Abdeckung befindliche Presseinrichtung in die im Formkasten befindliche Sandmasse drückt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass auch bei kleineren Einzelformmaschinen auf einfache Weise mit einer Vorverdichtung durch Druckdifferenz und einer mechanischen Nachverdichtung gearbeitet werden kann, und zwar bei geringer Raumbeanspruchung und mit hoher Taktzeit.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Die Presseinrichtung dieser Formmaschine ist passiv wirksam. Sie kann durch eine feststehende Pressplatte, durch ein feststehendes Druckmittelkissen oder durch ein passives Mehrstempelpresshaupt gebildet sein. Die Halterungen für die Presseinrichtung dienen zugleich zur Unterstützung und zur Führung der als Abdeckhaube ausgebildeten, axial beweglichen Abdeckung. Diese Abdeckung wird aktiv mittels einer Druckmittelbetätigungseinrichtung in beiden Richtungen beaufschlagt, wobei nach Absenken der Abdeckung der Beaufschlagungsdruck in vorbestimmter Höhe aufrechterhalten wird, so dass einerseits die Abdeckung unter der Wirkung der der Trageinrichtung zugeordneten Druckmittelbetätigungseinrichtung im Masse der mechanischen Verdichtung des Sandes nach oben nachgeben kann, während andererseits in jeder Phase des Formvorganges der Beaufschlagungsdruck auf die Abdeckung ausreicht, um die Formkammer gegen Unterdruck oder Überdruck zuverlässig abzudichten.

Die Abdeckhaube greift mit üblichem Randspiel über die Presseinrichtung, so dass eine oberhalb der Presseinrichtung liegende Verbindung zu der Unter- oder Überdruckquelle mit der Formkammer in ausreichender Strömungsverbindung steht, um in der Formkammer den gewünschten Unterdruck oder den gewünschten Überdruck zu erzeugen. Die Modelltrageinrichtung bzw. das Modell selber können mit Bohrungen versehen sein, die über ein Kanalsystem und ggf. über eine Ventileinrichtung mit einer Unter- oder Überdruckquelle bzw. mit der Aussenatmosphäre verbunden werden können.

Die Anordnung ist sehr raumsparend auszubilden und liefert doch ausreichenden Freiraum für die Beschickung der Formmaschine. Sie gewährleistet auch bei kleinen Maschinen eine zweistufige Verdichtung, wobei in der ersten Stufe der Sand durch eine Luft- oder Gasdruckdifferenz vorverdichtet wird.

Die Anordnung eignet sich auch vorteilhafterweise für die gleichzeitige Ausformung von 2 Formkasten als Ober- und Unterkasten mit einer gemeinsamen Modell- und Formkastentrageinrichtung und einer gemeinsamen Press-Betätigungseinrichtung. Dabei kann jeder mechanischen Presseinrichtung eine gesonderte auf- und abbewegbare Abdeckhaube oder den beiden, Ober- und Unterkasten zugeordneten Presseinrichtungen eine gemeinsame Abdeckhaube zugeordnet sein. In diesem Fall kann die Formmaschine auch wahlweise zur gleichzeitigen Ausformung von Unterkasten und Oberkasten oder zur Ausformung nur eines Kastens von entsprechend grösserem Format ausgebildet sein. ;

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schemati-scher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Formmaschine in Seitenansicht, teilweise im senkrechten Schnitt und

Fig. 2 die Maschine nach Fig. 1 in einem senkrechten Schnitt, dessen Schnittebene etwa senkrecht zu der Zeichenebene der Fig. 1 verläuft.

Fig. 3 zeigt, in einem senkrechten Schnitt eine Formmaschine zur gleichzeitigen Ausformung von zwei Formkasten als Oberkasten und Unterkasten mit jeweils getrennten heb- und senkbaren Abdeckhauben,

Fig. 4 eine ähnliche Einrichtung wie Fig. 3, jedoch

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mit einer Oberkasten und Unterkasten zugeordneten gemeinsamen, heb- und senkbaren Abdeckhaube und

Fig. 5 die Abwandlung der Formmaschine nach Fig. 4, bei der mit einer einzigen Abdeckhaube wahlweise Oberkasten und Unterkasten gleichzeitig oder ein einziger Formkasten von entsprechend grösserem Format ausgeformt werden kann.

Die Formmaschine nach Fig. 1 und 2 ist auf einem Fundament 1 abgestützt, wobei der untere Bereich in eine Fundamentvertiefung ragt. Der Teil 2 gehört zu dem in sich geschlossenen Maschinengestell, an dem nach unten über die Säule 3 der Betätigungszylinder für die mechanische Nachpressung abgestützt ist. Die Betätigungseinrichtung weist mehrere getrennt beaufschlagbare, koaxial angeodnete Kolben 4, 4a auf, von denen der Kolben 4 über Druckübertrager 4b auf den Kolben 4a einwirken kann. Die zusätzlich geschaffene Bewegungsmöglichkeit dient dazu, über ein Tragsystem 5, 5a einen Formkasten 17 und einen Sandfüllrahmen 18 in axialer Richtung gegenüber einer das Modell 16 und den Formkasten 17 tragenden Einrichtung 15, 15a zu bewegen, wie dies in Fig. 2 durch unterschiedliche Stellungen der Teile beiderseits der Maschinenachse 37 angedeutet ist.

Die oberen horizontalen Träger 10 des Gestells ragen nach einer Seite über die vertikalen Gestellstützen 8 hinaus und unterstützen eine Rollführung 28, auf der eine Einheit, 11 a zwischen der in Fig. 2 gezeigten Nichtgebrauchsstellung und einer Fluchtungsstellung mit der Maschinenachse 37 über Druckmittelzylinder 26 verfahren werden kann. Die Einheit 11a weist einen Wagen 11 mit Rollen 24 auf und ist über einen Arm 25 an dem Stösselende des Zylinders 26 angelenkt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich das Chassis des Wagens 11 über eine solche Breite, dass sich das Chassis in der Fluchtungsstellung mit der Maschinenachse 37 unmittelbar an den Trägern 10 des Maschinenrahmens nach oben abstützt. Zu diesem Maschinenrahmen gehören die Teile 2, 6, 7, 8, 9, 10 und 20. In dem Chassis sind mehrere senkrechte Führungssäulen 13 angeordnet, die an ihrem unteren Ende die Presseinrichtung 12 tragen, die im dargestellten Beispiel als Pressplatte ausgebildet ist. Mit Hilfe entsprechender Schiebedichtungen ist auf den Säulen 13 eine haubenförmige Abdeckung 14 heb- und senkbar geführt. Die Bewegung der Haube 14 erfolgt mit Hilfe eines doppelwirkenden Druckmittelzylinders 30, 31, der in dem Chassis angeordnet ist, und dessen Kolbenstange mit der Haube 14 verbunden ist. Der Druckmittelzylinder ist über entsprechende Druckmittelschläuche oder dgl. mit einer Druckquelle verbunden. Wenigstens eine der Säulen 13 ist mit einer Längsbohrung 35 versehen, deren oberes Ende über einen Schlauch mit einer Unter- oder Überdruckquelle verbunden ist und dessen unteres Ende bei 36 ausmündet.

Die Anordnung ist in üblicher Weise so getroffen, dass die Abdeckung 14 die Presseinrichtung 12 mit radialem Spiel übergreifen kann, so dass eine freie Strömungsverbindung innerhalb der Formkammer zwischen dem Bereich oberhalb der Presseinrichtung 12 und dem Bereich unterhalb der Presseinrichtung vorhanden ist.

Nach Einfahren der Modelltrageinrichtung in die Formmaschine können der Formkasten 17 und der Sandfüllrahmen 18 auf die Trageinrichtung mit Hilfe des Tragsystems 5, 5a (Hubeinrichtung) abgesenkt werden. Darauf wird die gewünschte Sandmenge eingefüllt und die Einheit 11a aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung in Fluchtungsstellung mit der Achse 37 der Maschine gefahren. Darauf wird durch Betätigung der Druckmitteleinrichtung 30, 31 die haubenförmige Abdeckung 14 abgesenkt, so dass sich ihre Unterkante abdichtend auf den Füllrahmen 18 senkt und diesen und den Formkasten 17 mit vorbestimmter Kraft abdichtend gegen die Modelltrageinrichtung 15, 15a und das Modell 16 drückt. Die Beaufschlagung der Abdeckung 14 ist so bemessen, dass sowohl bei der pneumatischen Vorverdichtung als auch bei der mechanischen Nachverdichtung der abdichtende Zusammenhalt der die Formkammer bildenden Teile aufrechterhalten bleibt. Andererseits ist der Beaufschlagungsdruck für die Abdeckung 14 so bemessen, dass die Abdeckung 14 beim mechanischen Nachpressen, d.h. beim Anheben der Modelltrageinrichtung durch die Zylinder 4, 4a gegenüber der Presseinrichtung 12 nach oben ausweichen kann, so dass durch diese Bewegung die die Formkammer bildenden Teile gegenüber der Presseinrichtung 12 relativ so bewegt werden, dass sich die Presseinrichtung 12 mit dem gewünschten Druck in die Sandmasse eindrücken kann.

Bei der Formmaschine 40 nach Fig. 3 können zwei Formkasten, nämlich einer als Unterkasten 52 und einer als Oberkasten 54, gleichzeitig mit Hilfe der gleichen Press-Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) ausgeformt werden. Beide Formkästen sind auf einer gemeinsamen Formkastentrageinrichtung 56 abgestützt. Den Formkästen, die unmittelbar nebeneinander auf der Trageinrichtung angeordnet sind, sind jeweils ein Füllrahmen 51 bzw. 53 zugeordnet. Zwischen den Füllrahmen ist ein Zwischenstück 55 angeordnet, das die erforderliche gegenseitige Lage der Füllkasten sichert und diese auch zu einer gemeinsamen Bewegungseinheit verbinden kann.

An einem Abstützteil 41 der Formmaschine ist für jeden Formkasten gesondert eine plattenförmige Presseinrichtung 43 bzw. 50 abgestützt. Die AbStützung erfolgt mit Hilfe unabhängiger Ölzylinder 42a, die über eine Verbindung 42b kommunizierend miteinander verbunden sind. Diese Ölzylinder sind keine aktiven Zylinder, so dass auch bei dieser Ausführungsform die Presseinrichtungen 43, 50 passive Presseinrichtungen sind. Die Ölzylinder und kommunizierende Verbindung dieser Ölzylinder dienen dazu, die unterschiedlichen Verdichtungswege für Unterkasten und Oberkasten auszugleichen.

Die Presseinrichtungen 43 bzw. 50 werden durch Rückholfedern 44 in einer vorbestimmten Ausgangsstellung gehalten.

Jeder Presseinrichtung 43, 50 ist eine gesonderte auf- und abbewegbare Haube 45 bzw. 47 zugeordnet. Jede Haube ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 über eine Kolbenver-

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bindung 48, 49 an dem gestellfesten Stützteil 41 abgestützt, so dass die Haube unter dem Druck und der Bewegung der Betätigungseinrichtung, die der Betätigungseinrichtung 4 nach Fig. 1 und 2 entspricht, unter Aufrechterhaltung der Dichtung nachgeben kann.

Auf diese Weise lassen sich bei jedem Arbeitstakt Oberkasten und Unterkasten auch bei unterschiedlicher Höhe oder Volumina der Modelle mit gleicher Verdichtung des Sandes ausformen.

Die gleiche Wirkung kann auch nach Fig. 4 erreicht werden, wenn man den beiden Presseinrichtungen 62, 63 für Oberkasten und Unterkasten eine gemeinsame Abdeckhaube 64 zuordnet, die mit beiden Füllrahmen 66, 68 abdichtend zusammenwirken kann. Die kommunizierende Verbindung der passiven Presseinrichtungen 61, 62 bzw. 63 erfolgt in der gleichen Weise wie in der Ausführung nach Fig. 3. Die Abdeckhaube 64 ist durch entsprechende Kolbenzylindereinrichtungen 65 auf- und abhebbar unterstützt, wie dies im einzelnen anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist.

Die Formeinrichtung 60 nach Fig. 4 kann auch in der Form der Formeinrichtung 70 nach Fig. 5 wahlweise eingesetzt werden. So ist hier der gleichen Abdeckhaube 73 eine einzige grosse Presseinrichtung 77 zugeordnet, die über einen gemeinsamen Füllrahmen 75 mit einem den Gesamtabmessungen der Unterkästen und Oberkästen nach Fig. 4 entsprechenden grossen Formkasten 76 zusammenwirken. Der Abdeckhaube 73 sind die Stössel/Zylin-dereinrichtungen 74 und der Presseinrichtung 77 die Abstützstössel 72 zugeordnet. Auch hier sind Anordnung und Wirkungsweise denen der Fig. 1 und 2 entsprechend.

Statt die Hauben- und Presseinrichtungen an einem verfahrbaren Wagen anzuordnen, können diese auch am Ende eines um eine lotechte Achse am Maschinenrahmen ausschwenkbar angeordneten Abstützarm angeordnet sein, wie dies von kleinen Pressmaschinen her allgemein bekannt ist.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Formmaschine mit einem Maschinengestell (2, 6, 7, 8, 9, 10, 20), mit einer ein Modell (16) und einen Formkasten (17) unterstützenden Trageinrichtung (15,15a), mit einem auf den Formkasten (17) aufsetzbaren Füllrahmen (18) und einer auf diesem aufsetzbaren Abdeckung (14), wobei das Modell (16), der Formkasten (17), die Trageinrichtung (15) der Füllrahmen (18) und die Abdeckung (14) zur Bildung einer nach aussen dichten, mit einer Unter- oder Überdruckquelle verbindbaren Formkammer in einer bezüglich der Presskraftaufbringung axialen Richtung gegeneinander drückbar sind, und mit einer in der Formkammer angeordneten mechanischen Presseinrichtung (12) und ferner mit einer die Presskraft aufbringenden Betätigungseinrichtung (4, 4a), dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Presseinrichtung (12) beim Pressen in axialer Richtung am Maschinengestell (2, 6, 7, 8, 9, 10, 20) fest oder nachgiebig abgestützt ist, die Abdeckung in Form einer Abdeckhaube (14) gegenüber der

Presseinrichtung (12) und gegenüber der Trageinrichtung (15) axial beweglich angeordnet und über eine Druckmittelbetätigungseinrichtung (30, 31) mit einem vorbestimmten Druck in Richtung auf die Trageinrichtung (15, 15a) beaufschlagbar ist, während die die Presskraft erzeugende Betätigungseinrichtung (4, 4a) antriebsmässig mit der Trageinrichtung (15, 15a) wirkverbunden und auf der dem Formkasten (17) abgewandten Seite der Trageinrichtung (15,15a) gestellfest angeordnet ist.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Presseinrichtung (12) mittels Säulen (13) an einem senkrecht zur axialen Richtung verfahrbaren Wagen (11) des Maschinengestells (2, 6, 7, 8, 9, 10, 20) oder einem um eine zur axialen Richtung parallele Achse ausschwenkbaren Tragarm des Maschinengestells (2, 6, 7, 8, 9, 10, 20) abgestützt und die Abdeckhaube (14) auf den Säulen (13) abgedichtet verschiebbar und mit einem Kolben (31), der an dem Wagen (11) oder Tragarm abgestützten Druckmittelbetätigungseinrichtung (30, 31 ) verbunden ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Säulen (13) als hohle Verbindung zwischen der Unter- oder Überdruckquelle und einer in der Formkammer mündenden Öffnung ausgebildet ist.

4. Formmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Chassis des Wagens (11) in der Fluchtungsstellung der Abdeckhaube (14) mit der Trageinrichtung (15) unmittelbar an Rahmenteilen (10) des Maschinengestells in Richtung der Presskraftaufbringung abgestützt ist.

5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zwillingsmaschine zur gleichzeitigen Ausformung von zwei Formkasten als Ober- und Unterkasten (54, 52) dienend mittels der genannten, gemeinsamen Betätigungseinrichtung (4, 4a) ausgebildet ist.

6. Formmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mechanische Presseinrichtungen (43, 50) und zwei Abdeckhauben vorhanden sind, wobei für die Unter- und Oberkästen (52, 54) jeweils eine genannte gesonderte Presseinrichtung (43, 50) und eine genannte gesonderte Abdeckhaube (45, 47) vorgesehen sind, wobei die mechanischen Presseinrichtungen (43, 50) unter der Wirkung der Betätigungseinrichtungen (4, 4a) nachgiebig abgestützt sind.

7. Formmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden mechanischen Presseinrichtungen (43, 50) über einen Ölzylinder (42a) abgestützt ist und die beiden Ölzylinder (42a) kommunizierend (42a) verbunden sind.

8. Formmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur wahlweisen gleichzeitigen Ausformung von Ober- und Unterkasten oder zur Ausformung eines einzigen grösseren Formkastens (76) ausgebildet ist.

9. Formmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass den beiden mechanischen Presseinrichtungen (62, 63) die heb- und senkbare Abdeckhaube (64) gemeinsam zugeordnet ist, die wahlweise mit dem Füllrahmen (75) des genannten grösseren Formkastens (76) oder den beiden Füll-

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10. Formmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung der gegenseitigen Lage der nebeneinander angeordneten Füllrahmen (66, 68) ein zwischen der Trageinrichtung und der Abdeckhaube einklemmbares Zwischenstück (55 bzw. 67) eingesetzt ist.

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rahmen (66, 68) von Ober- und Unterkasten gleichzeitig abdichtend in Kontakt bringbar ist.