DE1019802B - Maschine zum Herstellen von Giessformen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

BISUOTHEK

ESD£ÜTSCH£ PATENTAMTES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Gießformen und betrifft insbesondere eine Maschine zum kontinuierlichen Herstellen gehärteter schalenartiger Gießformen in aufeinanderfolgenden selbsttätigen Formvorgängen.

Das Herstellen von Gießformen aus einem trockenen Gemisch eines anorganischen Formmaterials, wie Sand, und einem Zusatz von Kunststoffbindemittel ist bekannt. Das trockene Gemisch wird an einer Ladestelle auf eine beim Durchgang durch die Heizzone so hoch vorgewärmte Modellplatte aufgebracht, daß das Bindemittel erweicht wird, die Teilchen des Formmaterials zusammengekittet werden und infolgedessen eine Schale gewünschter Dicke entsteht. Nachdem das Formmaterial genügend lange auf der Modellform gehalten und die Schale geformt worden ist, wird die Modellplatte zum Abschütteln des überschüssigen Materials gewendet und dann in die Ausgangsstellung zurückgewendet, um in dieser Stellung die Heizzone zu durchlaufen. Beim Verlassen des Härteofens werden die gehärteten Gießformen von der Maschine zu einer Entladestelle geschoben, in der sie von dem Modell abgehoben werden, und das vorgewärmte Modell wandert dann zwecks Weiterverwendung zu derselben Ladestelle zurück, wobei ein Teil des bei der Bildung von vorhergehenden Gießformen verwendeten Formmaterials wieder benutzt wird.

Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß beim Bilden der Gießform verbleibendes überschüssiges Formmaterial bei der Bildung weiterer Gießformen verwendet wird. Es ist offensichtlich, daß bei einem solchen Verfahren das an dem heißen Modell teilweise erwärmte überschüssige Material Klumpen enthält, da im Formmaterial in der Wärme aushärtendes Kunstharz enthalten ist, das nicht der Wärme des Modells ausgesetzt werden darf, da es dann zum Schmelzen und zum Verkleben mit dem Formsand neigt.

Ein anderer Nachteil des bekannten Verfahrens ist, daß das Vorwärmen des Modells in der Heizzone erfolgt, und es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Modelle bei Beginn und am Ende einer Anzahl von Formvorgängen die Heizzone ohne Formmaterial durchlaufen müssen, um das Modell auf eine solche Temperatur zu bringen, daß ein Abbinden des Kunstharzes eintritt, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Maschine beeinträchtigt wird. Überdies werden Gießformen verschiedener Dicke erzeugt, so daß die zur Beladestelle kommenden Modelle oft verschiedene Temperaturen haben.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die das Zurückbringen von nach dem Formvorgang Maschine zum Herstellen von Gießformen

Anmelder:

Walworth Company,

Boston, Mass. (V. Si A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert, Patentanwalt,
Bremen 1, Feldstr. 24

Ralph Percy Davis, South Boston, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

entferntem überschüssigem Material in den, das Formmaterial für die weiteren Formvorgänge enthaltenden Vorratsbehälter verhindern, indem Modellplattenträger und Schüttvorrichtung vor dem Entfernen des überschüssigen Materials voneinander getrennt werden. Weitere Erfindungsmerkmale betreffen Vorrichtungen, um eine begrenzte, möglichst knapp bemessene Menge von Formmaterial auf das Modell aufzubringen. Ferner ist erfindungsgemäß eine Vorwärmzona vorgesehen, durch welche die Modelle nach dem Abheben der Gießform geführt werden.

Andere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine etwas schematisch dargestellte Draufsicht der Formmaschine,

Fig. 2 ein Längsschnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht nach Linie III bis III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht nach Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 ein vergrößerter Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 3,

Fig. 6 eine Stirnansicht nach Linie VI-VI der Fig. 3,

Fig. 7 ein Teilschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 1, Fig. 8 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 2,

Fig. 9 ein Teilschnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8, Fig. 10 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie X-X der Fig. 1,

7S9 80&Ί46

Fig. 11 eine Ansicht der Antriebsvorrichtung für zwei innerhalb des Füllschachtes liegende Verschlußklappen,

Fig. 12 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie XII-XII der Fig. 1,

Fig. 13 ein Schaltbild der Steueranlagen für das in der Maschine zur Verwendung gelangende Druckströmungsmittel.

Ein bogenförmiger Härteofen 10 (Fig. 1 und 2) hat gabel 51 in und außer Eingriff mit der Welle 52 erfolgt vom Druckmittelmotor 55, der von dem Träger 53 getragen wird und dessen Kolbenstange 57 mit einem Stirnende der Sperrgabel 51 verbunden ist.

Ein Schwinghebel 59 ist an dem Träger 53 drehbar gelagert und ragt mit seinem einen Ende unter die Scheibe 54, so daß er von dem Antriebssteg 68 jeder Wellensperrvorrichtung erfaßt wird, wenn die Vorrichtung mit ihrer zugehörenden Welle 52 in der Lade-

offene Stirnenden 12 und 14, die von den benachbarten io stelle ankommt. Das andere Ende des Schwinghebels

59 ist mit der Sperrgabel 51 über ein Gestänge verbunden. Bei der Aufwärtsbewegung der Sperrgabel 51 wird also der Schwinghebel 59 so gedreht, daß der Antriebssteg 68 gegen die Kraft einer Feder ver

offenen Stirnenden 16 und 18 eines bogenförmigen Vorwärmofens 20 im Abstand stehen. Der Härteofen 10 hat einen Kanal 24. Über die gesamte Länge des Kanals 24 reicht ein in der Innenwand des Kanals

vorgesehener Schlitz 26, der den Innenraum des Ka- 15 schoben wird. Hierdurch erfolgt also eine Freigabe

nals 24 zugänglich macht. Ein ähnlicher Kanal 28 und ein ähnlicher Schlitz (nicht dargestellt) sind im Vorwärmofen 20 angeordnet.

Die Öfen 10, 20 werden von mehreren Gasbrennern 30 (nur ein Gasbrenner ist dargestellt) erwärmt, die unterhalb der Kanäle 24, 28 angeordnet sind, deren untere Wände Öffnungen 32 für den Durchtritt der Flammen der Brenner 30 aufweisen. Oberhalb der öffnungen 32 liegt in jedem Ofen eine Prallplatte 34, der Welle 52, die sich
Achse drehen kann.

dann um ihre waagerechte

35

die eine direkte Einwirkung der Flamme auf die im Innenraum der öfen 10 und 20 befindlichen Gegenstände verhütet. Jedem Brenner 30 ist eine zum Zünden dienende Flamme 36 zugeordnet. Die Brenner 30 werden über ein Sammelrohr 38 von einem Gasvorrat mit Brenngas versorgt. Ein Thermostat 40 regelt die Gaszufuhr zu dem Brenner 30 und stellt die Temperatur des Härteofens 10 ein.

Ein Förderer oder Revolver 42 dreht sich in Zeigerrichtung um seine lotrechte Achse mit einer auf dem Fundament drehbar gelagerten Tragsäule 44, deren Achse mit der Achse der Öfen 10, 20 zusammenfällt, so daß mehrere radiale Träger oder Revolverarme 46, im vorliegenden Falle acht Arme, sich nacheinander in den Ofenkanälen 24, 28 bewegen können. Jeder Revolverarm 46 besteht aus einem Außenzylinder 48, der an einem Stirnende von dem Kopf 50 der Tragsäule 44 getragen wird und der am gegenüberliegenden Ende kurz vor der Wand der Öfen 10, 20 endet. Innerhalb jedes Zylinders 48 liegt drehbar eine Welle 52, die aus dem Zylinder vorsteht und durch die in den Seitenwänden befindlichen Schlitze in die Ofenkanäle 24, 28 ragt. Der Revolver wird von einer später noch beschriebenen Vorrichtung gedreht.

Eine auslösbare Sperrvorrichtung verhindert eine Vorrichtung zum Schalten und Drehen des Revolvers

Die zum Drehen des Revolvers 42 dienende Vorrichtung (Fig. 2, 8 und 9) enthält eine Ringscheibe 78. die unterhalb der Scheibe 54 mit mehreren Konsolen an der Tragsäule 44 befestigt ist und parallel zur Scheibe 54 liegt. Auf dem Umfang der Scheibe 78 sind mehrere radial gerichtete Paare von Führungsleisten 82 verteilt, die eine radial gerichtete Nut oder ein Gleis bilden, in das ein Nocken oder eine Rolle 84 einlaufen kann. Mehrere Rollen 84, im vorliegenden Falle drei Rollen, sind auf dem Umfang einer Kreisscheibe 86 verteilt, deren einer Teil unterhalb der Scheibe 78 liegt. Die Kreisscheibe 86 ist an der lotrechten Abtriebswelle eines Untersetzungsgetriebes 88 befestigt, das von einem Druckluftmotor 90 angetrieben wird. Das freie Ende der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes wird von dem iVußenlager 92 getragen.

Der Abstand der Rollen 84 und der Führungsleisten 82 ist so gewählt, daß bei dem Umlauf der Scheibe 86 eine der Rollen 84 in den zwischen zwei Führungsleisten 82 vorhandenen Raum eintritt und sich mit einfacher gleichbleibender Bewegung vorschiebt, wodurch eine Drehung der Ringscheibe 78 und demgemäß des Revolvers 42 mit stoßloser Beschleunigung und Verzögerung trotz der verhältnismäßig großen Massen erfolgt. Der gegenseitige Abstand der Rollen 84 und der Leisten 82 ist ferner so gewählt, daß beim Austritt der einen Rolle 84 aus einem Führungsleistenpaar eine zweite Rolle 84 in das nächstfolgende Führungsleistenpaar läuft und infolgedessen die Kreis-

Drehung jeder Welle 52 um ihre waagerechte Achse. 50 scheibe 86 mit der Ringscheibe 78 ständig getrieblich

Das freie Ende jeder Welle 52 trägt einen Rahmen 70, der eine Modellplatte 72 aufnimmt^ die in die Öfen 10 und 20 entlang geschoben wird. Eine dieser Modellplatten 72 ist in Fig. 7 näher dargestellt. Die Modellplatte 72 ist mit Ausstößern in Form federbeaufschlagter Stifte 76 durchsetzt. Zur Herstellung gleicher Gießformen werden gleiche Modellplatten verwendet, während die Modellplatten voneinander abweichen, wenn unter sich verschiedene Gießformen gewünscht werden.

Die zwischen den Stirnenden 12, 16 der Öfen 10, liegende Zone ist die sogenannte Ladestelle, in der jede Modellplatte in eine vorbestimmte Lage genau eingestellt wird. Der Vorschub der Platte wird zu diesem Zweck von einer Sperrgabel 51 (Fig. 12) gesperrt, die in einem vom Fundament 22 ausgehenden Träger 53 gleitet. Die Sperrgabel 51 kann zur Welle lotrecht verschoben werden und umfaßt die Welle von beiden Seiten her, um die Winkelstellung der verbunden ist.

In der Nähe der Kreisscheibe 86 ist ein Steuerhebel 94 angeordnet, der von jeder Rolle 84 nacheinander geschaltet wird. Das Verschieben des Hebels 94 mittels einer Rolle 84 beendet die Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor 90 und unterbricht dadurch die Drehung des Revolvers 42 in einer vorbestimmten Stellung. Die Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor erfolgt unter Steuerung einer gesonderten Vorrichtung, die später noch beschrieben wird.

Der Auffüllrahmen und sein Antrieb

Die Ladestelle liegt zwischen den Stirnenden 12, 16 der öfen 10 bzw. 20. An diese Ladestelle ist ein beweglicher Auffüllrahmen 96 aufgestellt, der aus einem rechteckigen offenen Rahmen besteht, dessen Oberkante in einer Ebene liegt, die zu der Ebene der Bodenkante in einem spitzen Winkel verläuft. Der Auffüllrahmen 96 ist mit einer Kühlanlage ausgerüstet, deren

Welle genau festzulegen. Die Verschiebung der Sperr- 70 Kühlmantel 98 den Auffüllrahmen umgibt und einen

Kanal zum Durchfluß von Kühlmittel aufweist. Der Auffüllrahmen 96 kann sich zum Revolver 42 lotrecht verschieben und kann auf eine an der Ladestelle aufgestellte Modellplatte gesenkt werden. Eine besondere Klemmeinrichtung verbindet den Auffüllrahmen mit der Modellplatte 72 und dreht den aus Auffüllrahmen und Modellplatte bestehenden Aufbau um die Achse der Tragwelle 52.

Der Auffüllrahmen 96 ist zwischen den Armen einer Gabel 100 drehbar, die an dem einen Ende einer Hohlwelle 102 befestigt ist. Die Hohlwelle 102 dreht sich in einem auf dem lotrecht verschiebbaren Schlitten 106 befestigten Gleitlager. Der Schlitten 106 wird mittels zweier langer Lager 108 lotrecht geführt, die auf gegenüberstehenden Seiten des Schlittens befestigt sind und zwei ortsfeste Führungsbahnen 110 gleitend umfassen, die von einem auf dem Fundament stehenden kräftigen Rahmen 112 getragen werden.

Die lotrechte Verschiebung des Schlittens 106 erfolgt von einem auf dem Fundament aufgestellten Druckluftmotor 114 über ein Untersetzungsgetriebe 116, eine Kurbel und den Lenker 120. Der Lenker 120 ist mit dem Schlitten 106 schwenkbar verbunden, so daß eine Drehung einer Kurbel deren oberen Schwenkpunkt in ungefähr lotrechter Richtung verschiebt, wobei die Lager 108 auf den Führungsbahnen 110 gleiten. Die Führungsbahnen 110 sind der Sperrgabel 51 gegenüber so angeordnet, daß der Auffüllrahmen 96 mit der Modellplatte 72 genau ausgerichtet wird und eine einwandfreie Anlage zwischen diesen Teilen beim Senken des Schlittens 106 besteht.

Sobald der Auffüllrahmen auf die Modellplatte aufgesetzt ist, werden diese beiden Bauteile fest miteinander verbunden. Hierzu dient ein mit einer Schrägfläche versehener Block 122, der an dem die Modellplatte 72 tragenden Rahmen 70 befestigt ist. Eine innerhalb der Hohlwelle 102 gleitend und drehbar gelagerte Welle 126 trägt an einem Ende eine Knagge 128 mit einer Schrägfläche, die sich an die Schrägfläche des Blocks 122 bei Längsbewegung der Welle 126 anlegt. Die Anlage der Schrägfläche an die Schrägfläche des Blocks erzeugt eine über den Rahmen 70 und die Gabel 100 übertragene Klemmwirkung, die den Auffüllrahmen und die Modellplatte gegenseitig festklemmt.

Zum Anlegen der Knagge 128 an den Block 122 und zum Abheben der Knagge von dem Block wird die Welle 126 in Längsrichtung verschoben. Die Verschiebevorrichtung hat einen von der Welle 126 getragenen Ring 132, der sich mit der Welle 126 in Längsrichtung bewegt, sich jedoch auf der Welle frei drehen kann. Ein am Schlitten 106 drehbar gelagerter gabelförmiger Schwinghebel 134 greift mit seinem Gabelende an dem Ring 132 an. Das andere Ende des Hebels 134 ist an einen Druckmittelmotor oder einen Kolben 136 angeschlossen, der ebenfalls auf dem Schlitten 106 drehbar gelagert ist. Der Motor oder Kolben 136 dreht den Schwinghebel 134 um seinen ortsfesten Drehzapfen und verschiebt die Welle 126 in Längsrichtung, wodurch die Knagge 128 in und außer Anlage mit dem von dem Rahmen 70 getragenen Block 122 gebracht wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung steuert der Druckmittelmotor 136 auch das Arbeiten der Bremse 138, die den Schlitten 106 in einer vorbestimmten Stellung festhält, wenn die Knagge 128 an dem Block anliegt. Die Bremse besteht aus einem von dem Gestell 112 getragenen -ersten Bremsschuh 140, an den ein zweiter Bremsschuh 142 sich anlegt, der von einem am Schlitten 106 drehbar gelagerten Hebel 144 getragen wird. Ein Lenker 146 ist mit seinem einen Ende an der Antriebsstange des Motors 136 angelenkt und weist am anderen Ende einen Längsschlitz auf, in den ein vom Hebel 144 getragener Stift 150 ragt.

Wenn die Antriebsstange des Motors 136 nach außen gestoßen ist und die Knagge 128 in der in Fig. 5 dargestellten Weise an dem Block 122 anliegt, hat der Lenker 146 eine solche Stellung, daß die Kanten des Schlitzes den Stift 150 nicht beeinflussen. Nimmt jedoch die Antriebsstange des Motors 136 eine Stellung ein, bei der die Knagge 128 außer Berührung mit dem Block 122 gehalten wird, dann berührt die Kante des im Lenker 146 befindlichen Schlitzes den Stift 150 und hält den Hebel 144 in einer solchen Stellung, daß der Bremsschuh 142 den Bremsschuh 140 nicht berührt.

Eine zwischen dem Lenker 146 und dem Hebel 144 eingeschaltete Feder drückt den Bremsschuh 142 gegen den Bremsschuh 140. Bei dem vom Motor 136 erwirkten Anklemmen des Auffüllrahmens 96 an die Modellplatte 72 ist es der Feder infolge der Stellung des Lenkers 146 möglich, die Bremsschuhe 142, 140 in gegenseitiger Lage zu halten, so daß eine federnd nachgiebige Bremswirkung vorhanden ist. Die Feder übt jedoch keinen Bremsdruck aus, wenn die Knagge 128 von dem Block 122 abgehoben ist, da die Kante des Schlitzes in dieser Stellung der Teile den Stift 150 berührt und die Bremsschuhe 140, 142 auseinanderhält.

Wie erwähnt, soll die Möglichkeit bestehen, den aus Auffüllrahmen und Modellplatte bestehenden Aufbau umzudrehen oder zu stürzen und das überschüssige Formmaterial aus dem Formkasten auszuschütten. Zu diesem Zweck wird von dem Schlitten 106 ein Druckluftmotor 154 getragen, der ein Untersetzungsgetriebe 156 antreibt, dessen Abtriebswelle 158 mit der Wedle 126 fluchtet. Die Abtriebswelle 158 ist mit der Welle 126 durch eine beliebige Kupplung 160 verbunden, die eine Längsverschiebung der Welle 126 zur Welle 158 bei gleichzeitiger Übertragung eines Drehmomentes zuläßt. Kupplungen dieser Art sind in der Technik bekannt und werden daher nicht weiter beschrieben.

Das von dem Druckluftmotor 154 erzeugte Drehmoment wird über das Untersetzungsgetriebe 156, Welle 158, die Kupplung, Welle 126, Knagge 128 und Block 122 auf den Rahmen 70 übertragen und bewirkt eine Drehung des aus Auffüllrahmen 96, Modellplatte 72 und Rahmen 70 bestehenden Aufbaus um die Achse der Tragwelle 52. Bei dieser Anordnung muß die Achse der Welle 126 während der Drehung des Auffüllrahmen- und Modellplattenaufbaus mit der Achse der Welle 52 ausgerichtet sein, und die Sperrvorrichtung gegen Verdrehen der Welle 52 muß gelöst sein.

Der Füllschacht der Maschine

Zwischen den Stirnenden 12, 16 der Öfen 10 bzw. 20 befindet sich an der sogenannten Ladestelle ein Füllschacht 162 für das Formmaterial. Ein Förderer oder Elevator 164 steht auf dem Fundament und fördert das Formmaterial zu einem Fallrohr 166, das das Material einem bewegbaren Behälter 168 zuführt.

Der Behälter 168 (Fig. 2) ist an seinem oberen Ende bei 170 drehbar gelagert. Er liegt in lotrechter Stellung an der oberen Kante des Auffüllrahmens 96 an. Ein hier als Kolben dargestellter Druckluftmotor 172 schwingt den Behälter 168 um seinen Drehzapfen 170 in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Lage.

Im Behälter 168 sind nahe seinem Fußende zwei Verschlußklappen 174 vorgesehen. Jede Verschlußklappe 174 sitzt auf einer Welle 176, deren Lager von

7 8

der Wand des Behälters 168 getragen werden. Auf auf die Modellplatte 72 gesenkt, während der Behälter dem einen Ende jeder dieser Wellen ist ein Ritzel 178 168 sich an den Auffüllrahmen 96 anlegt, befestigt. Die beiden Ritzel 178 kämmen mit zwei 2. Die Verschlußklappen 174 werden geöffnet, so Zahnstangen 180, die von den gegenüberstehenden daß eine bestimmte Menge des Formmaterials auf die Enden einer Kolbenstange getragen werden. Der 5 Modellplatte auffallen kann, auf der das Formmaterial Kolbenstange wird eine begrenzte Längsbewegung von dem Auffüllrahmen gehalten wird, von einem auf der Wand des Behälters 168 angeord- 3. Der Behälter 168 schwingt von dem Auffüllneten Druckmittelmotor 184 gegeben. Bei dieser rahmen 96 weg; der aus Rahmen 70, Modellplatte 72 Längsbewegung der Stange werden die Wellen ge- und Auffüllrahmen 96 bestehende Aufbau wird gedreht und verschieben die Verschlußklappen 174 io dreht, so daß das überschüssige Formmaterial aus zwischen Offenstellung und Schließstellung. Die Offen- dem Auffüllrahmen herausfällt; der komplette Aufstellung der Verschlußklappen 174 ist in Fig. 10 in ge- bau wird dann in seine Ausgangsstellung zurückstrichelten Linien dargestellt. gewendet, und der Auffüllralimen wird von der

Unterhalb der Verschlußklappen 174 liegt ein von Modellplatte 72 abgehoben.

dem Motor 188 gerütteltes Sieb 186. Oberhalb der 15 4. Der Revolver 42 wird rundgeschaltet, wodurch Verschlußklappen 174 ist im Behälter 168 eine Vor- die Modellplatte 72 mit dem darauf befindlichen richtung vorgesehen, die eine vorbestimmte Menge des Formteil in den Härteofen 10 geführt wird und gleich-Formmaterials auf die geschlossenen Verschlußklappen zeitig eine vorerwärmte Modellplatte aus dem Vor-174 aufschüttet. Diese Vorrichtung besteht aus einer wärmeofen 20 zur Ladestelle sich schiebt, trichterartigen Wand 190, deren breiterer Endteil an 20 5. £>i_e aufgezählten Stufen werden bei jedem Schaltder Wand des Behälters 168 befestigt und deren schritt wiederholt, so daß eine Modellplatte mit einer schmalerer Endteil nach unten auf die Verschluß- darauf befindlichen gehärteten Form aus dem Härteklappen 174 gerichtet ist. ofen zur Entladestelle 198 geschoben wird, in der ein Eine Welle 192 durchsetzt die Wand 190 und trägt Abheben der fertigen Gießform von der Modellplatte auf ihren freien Außenenden zwei Segmentscheiben, 25 erfolgt. Bei jedem Schaltschritt wird auch eine Modellderen Bagenkanten von der Welle 192 auf Abstand platte aus dem Vorwärmeofen 20 zu der unterhalb liegen. Eine Bogenscheibe 196 ist an den Bogenkanten des Auffüllrahmens 96 befindlichen Ladestelle geder Segmentscheiben befestigt und liegt unter dem schoben.

offenen Stirnende der trichterförmigen Wand 190, so I_m einzelnen arbeitet die Maschine unter Bezugdaß die Bogenscheibe 196 bei lotrechter Stellung des 30 nähme auf die Fig. 13 in folgender Weise, wobei die Behälters 168 (Fig. 10) die von dem schmaleren Stirn- Steuerung der Vorgänge durch Schaltmittel erfolgt, ende der trichterförmigen Wand 190 begrenzte Öffnung die im folgenden Teil der Beschreibung nicht im einschließt und ein Ausfließen des Formmaterials ver- zelnen beschrieben werden.

hindert. Wird jedoch der Behälter 168 aus seiner lot- Es sei angenommen, daß sich die Modellplatte 72 rechten Lage in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte 35 unterhalb des angehobenen Auffüllrahmens 96 an der Schräglage gestellt, dann schwingt der aus den Ladestelle befindet. Das Arbeiten der Maschine wird Segmentscheiben und der Bogenscheibe 196 bestehende dann dadurch eingeleitet, daß die Bedienungsperson Aufbau unter dem Einfluß der Schwerkraft um die einen Schalter kurzzeitig schließt, wodurch mit Hilfe Welle 192, so daß die von dem schmaleren Ende der von einer nicht im einzelnen beschriebenen elektrischen trichterförmigen Wand 190 begrenzte öffnung sich 40 Schaltanordnung über ein Ventil 242 Strömungsöffnet und das Formmaterial aus dieser Öffnung auf mittel dem Druckluftmotor 114 zugeführt wird, eier die Verschlußklappen 174 strömt. über das Untersetzungsgetriebe 116 und Lenker 120 Bei Rückkehr des Behälters 168 in seine Normal- den Schlitten 106 verschiebt und diesen zusammen stellung nimmt die Bogenscheibe 196 unter dem Ein- _mit dem zugehörenden Auffüllrahmen 96 nach unten fluß der Schwerkraft ihre in Fig. 10 dargestellte 45 in die in den Fig. 2, 4, 5 und 6 dargestellte Stellung Normalstellung wieder ein, und der Zustrom an Form- bringt. Der Auffüllrahmen 96 liegt also nunmehr an material zu dem oberhalb der Verschlußklappen 174 der Modellplatte 72 an.

liegenden Raum wird unterbrochen. Beim Abheben Durch einen weiteren Schaltvorgang wird nun ein

des Behälters 168 von dem Auffüllrahmen 96 und bei Ventil 254 betätigt, das Antriebsmittel dem Motor der anschließenden Rückbewegung des Behälters 168 50 172 zugeleitet, der den Behälter 168 um seinen Dreh-

zum Auffüllrahmen 96 wird also eine vorbestimmte zapfen 170 in die lotrechte Stellung schwingt, in der

Menge des Formmaterials auf die Verschlußklappen der untere Abschnitt des Behälters 168 an der oberen

aufgeschüttet. Kante des Auffüllrahmens 96 anliegt. Ein weiterer

Beim öffnen der Verschlußklappen 174 mittels des Schalter wird von dem in seine untere Stellung sich

Motors 184 fällt diese vorbestimmte Formmaterial- 55 bewegenden Auffüllrahmen 96 geschlossen und be-

menge als Strang auf das Rüttelsieb 186, das diesen wirkt die Betätigung eines Vierwegeventils 266, das

Strang in einen Strom feiner Teilchen aufbricht. Ein die Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor 136 steuert,

solcher Staubstrom ergibt eine bessere Gießform, da der die Knagge 128 betätigt. Das Ventil 266 führt nun

die kleinen Teilchen auf den ebenen Modellflächen Antriebsmittel dem Motor 136 derart zu, daß der den

keine die anderen Teilchen ablenkenden Pyramiden 60 Schwinghebel 134 im Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 5,

bilden und in der Nähe der lotrechten Modellflächen dreht und dadurch die Welle 126 und die daran

demgemäß keine Hohlräume entstehen. Das Form- sitzende Knagge 128 nach rechts, gesehen in Fig. 5.

material wird von dem Staubstrom sehr dicht an alle verschiebt. Durch das Verschieben der Knagge 128

lotrechten und schrägen Modellflächen angelegt. _w;_rd deren Schrägfläche an die Schrägfläche des

■p.. . , .. . j -.,τ , . 65 Blockes 122 gelegt und der Rahmen 70, die Modell-

Die Arbeitsweise der Maschine ° , ,, __o J, , ^s . ,,..,, , _nc , .

platte 72 und der Auffullrahmen 96 fest zusammen-

Die erfindungsgemäße Maschine arbeitet in folgen- gepreßt,
den Stufen: Die Bewegung des Behälters 168 in die in Fig. 2

1. Eine vorerwärmte Modellplatte 72 wird an der dargestellte lotrechte Lage beeinflußt eine elektrische

Ladestelle aufgestellt, und der Auffüllrahmen 96 wird 70 Schaltung, der das Vierwegeventil 276 getrieblich zu-

geordnet ist, das die Zufuhr das Antriebsmittels zum Motor 184 steuert, der die Verschlußklappen 174 öffnet, so daß das darauf befindliche Formmaterial auf das Sieb 186 fällt.

Durch die vorerwähnte Schaltung wird ein Ventil 278 betätigt, das die Zufuhr des Antriebsmittels zu den das Sieb 186 rüttelnden Motor 188 steuert. Das aus den Verschlußklappen 174 ausgeschüttete Formmaterial wird von dem Rüttelsieb 186 in feine Teilchen unterteilt und fällt in dieser feinen Form auf die Modellplatte 72. Da die Modellplatte 72 in dem Vorwärmofen 20 auf eine so hohe Temperatur erwärmt worden ist, daß das in dem Formmaterial befindliche Bindemittel schmilzt, erweicht das Bindemittel und kittet die Teilchen des Formmaterials zusammen, so daß eine an der Modellplatte anliegende Schale geformt wird. Am Ende eines vorbestimmten Zeitabschnittes, der mit dem Öffnen der Verschlußklappen 174 beginnt, werden die Verschlußklappen 174 geschlossen, und die Rüttelung des Siebes 186 wird beendet.

Von den sich schließenden Verschlußklappen 174 wird ein weiterer Schalter geschlossen, wodurch über nicht gezeigte Schaltmittel das Ventil 254 so eingestellt wird, daß der mit Antriebsmittel versorgte Motor 172 den Behälter 168 um den Drehzapfen 170 schwingt und den Behälter 168 von dem Auffüllrahmen 96 abhebt. Beim Abheben des Behälters 168 von dem Auffüllrahmen 96 dreht sich die Bogenscheibe 196 gegenüber der trichterförmigen Wand 190 und öffnet die von dem schmaleren Ende der Wand begrenzte öffnung, so daß das Formmaterial auf die geschlossenen Verschlußklappen fallen kann.

Das Verschwingen des Behälters 168 aus seiner oberhalb des Auffüllrahmens 96 gelegenen lotrechten Stellung schließt kurzzeitig einen Schalter, wodurch über ein Zweiwegeventil 320 die Zufuhr des Antriebsmittels zum Druckmittelmotor 154 gesteuert wird, der den aus Auffüllrahmen und Modellplatte bestehenden Aufbau dreht.

Das Ventil 320 wird so eingestellt, daß das Antriebsmittel dem Motor 154 zuströmt und bei der Drehung des Motors das überschüssige Formmaterial aus dem Auffüllrahmen ausgeschüttet wird. Die Übertragung des Drehmomentes vom Motor 154 zum Auffüllrahmen 96 erfolgt über das Getriebe 156, Abtriebswelle 185, Welle 126 und Knagge 128.

Nach dem Wenden des Auffüllrahmens um etwa 180° ' wird von dem Auffüllrahmen ein Schalter betätigt, der über weitere Schaltmittel die Zufuhr von Antriebsmittel zum Motor 154 unterbricht, so daß die Drehung des Auffüllrahmens 96 aufhört. Durch eine mit dem letzterwähnten Schaltmittel gekoppelte Schaltung wird das Ventil 320 so eingestellt, daß bei der Zufuhr des Strömungsmittels der Umlauf des Motors 154 gegensinnig erfolgt und der Auffüllrahmen von der beschriebenen Vorrichtung in seine Ausgangsstellung zurückgedreht wird. Die Bewegung des Auffüllrahmens 96 nach seiner Rückkehr in die Ausgangsstellung wird dadurch beendet, daß der Auffüllrahmen einen Schalter schaltet, der über weitere Schaltmittel bewirkt, daß das Ventil 320 die Zufuhr von Antriebsmittel zum Motor 154 unterbricht und ein Weiterdrehen des Auffüllrahmens 96 verhindert.

Durch den letzterwähnten Schalter wird über weitere Schaltmittel das Ventil 266 so eingestellt, daß bei Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor 136 die Bewegung der Schwinggabel 134 entgegen dem Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 5, erfolgt. Die Welle 126 wird infolgedessen in Längsrichtung nach links geschoben, und die von der Welle 126 getragene Knagge 128 wird von dem Block 122 abgehoben, so daß der Auffüllrahmen 96 frei wird und sich von der Modellplatte 72 abheben kann.

Ein weiterer Schalter wird von der die Knagge 128 verschiebenden Vorrichtung kurzzeitig geschlossen, wenn die Vorrichtung die Knagge 128 von dem Block 122 abhebt. Bei dem Schließen dieses Schalters wird über weitere Schaltmittel das Ventil 242 so eingestellt, daß der Motor 114 bei der Zufuhr des Antriebsmittels in einer der ersterwähnten Richtung entgegengesetzten Richtung umläuft. Dieser Umlauf des Motors 114 dreht die Kurbel derart, daß, gesehen in Fig. 5, der Schlitten 106 nach oben verschoben wird und der Auffüllrahmen 96 sich von der Modellplatte 72 abhebt.

Nach Zurücklegen einer vorbestimmten Strecke trifft der Auffüllrahmen 96 auf einen weiteren Schalter, der das Schließen des Ventils 242 bewirkt.

Der Ladevorgang ist nun beendet, und der Revolver 42 muß geschaltet werden, damit die mit Formmaterial belegte Modellplatte in den Härteofen 10 eingeschoben wird. Zum Einleiten des Schaltvorganges schließt die Bedienungsperson kurzzeitig einen Schalter, der über weitere Schaltmittel ein Vierwegeventil 376 betätigt, das die Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor 90 und zum Motor 55 steuert. Das Ventil 376 wird dabei so eingestellt, daß der Motor 55 die Sperrgabel 51 senkt, wodurch der Revolver 42 frei wird und gleichzeitig der Schwinghebel 59 entgegen dem Uhrzeigersinn, gesehen in Fig. 12, ausgeschwungen wird. Diese Schwingbewegung des Schwinghebels 59 gibt einen Stift frei, der sich unter der Wirkung einer Feder in die Rast eines Ringes einschiebt und eine Drehung der Welle 52 um ihre waagerechte Drehachse verhütet.

Bei dieser Stellung des Ventils 376 wird Druckmittel auch dem Motor 90 zugeführt, der über das Untersetzungsgetriebe 88 die Kreisscheibe 86 und infolgedessen den Revolver 42 um seinen Träger 44 dreht. Wenn der Motor 90 den Revolver 42 so weit gedreht hat, daß eine zweite Modellplatte 72 mit dem Auffüllrahmen 96 ausgerichtet ist, berührt eine der von der Kreisscheibe 86 getragenen Rollen 84 den Schalthebel 94 und schließt kurzzeitig einen Schalter. Das Schließen dieses Schalters stellt über weitere Schaltmittel das Ventil 376 so ein, daß die Zufuhr des Antriebsmittels zum Motor 90 geschlossen und infolgedessen der Umlauf des Revolvers 42 beendet wird. Gleichzeitig ist das Ventil 376 so eingestellt, daß der Motor 55 die Sperrgabel 51 nach oben verschiebt, so daß die Sperrgäbel die nächste Welle 52 auf beiden Seiten umfaßt, während der Schwinghebel 59, gesehen in Fig. 12, im Uhrzeigersinn gedreht wird und den Stift aus dem Ring dieser nächsten Welle 52 herauszieht, die nun mit dem Auffüllrahmen 96 der Ladestelle ausgerichtet ist. Die Maschine kann nun den beschriebenen Ladevorgang wiederholen.

Wird eine Modellplatte aus dem Vorwärmofen 20 zur Ladestelle geschoben, dann wird gleichzeitig eine aufgefüllte Modellplatte von der Ladestelle dem Härteofen 10 zugeführt, und eine Modellplatte mit einer darauf befindlichen gehärteten Gießform wird zur Entladestelle bewegt, in der die fertige Gießform mittels der Ausstoßer 76 von der Modellplatte abgehoben wird. Der Antrieb der Ausstoßer 76 erfolgt durch den Motor 210, dem ein Antriebsmittel über ein handgeschaltetes Ventil 386 zugeführt wird.

Der Arbeitsvorgang verläuft unter der Aufsicht einer einzigen Bedienungsperson ohne Unterbrechung und halbautomatisch, da während eines Ausstoßvor-

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ganges an anderen Stellen das Laden, Ausschütten, Härten und Vorwärmen selbsttätig ausgeführt wird. Es können viele Änderungen in den Einzelheiten der Ausführung und in der Anordnung der Teile vorgenommen werden. Ebenso können bestimmte Phasen des Zyklus weggelassen werden, ohne den in den Ansprüchen niedergelegten Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (22)

Patentansprüche: IO

1. Maschine zum Herstellen von schalenförmigen Gießformen mittels einer Modellplatte, die durch eine Schüttvorrichtung mit in der Wärme schnell aushärtendem Formmaterial an einer Füllstelle beschickt wird und zum Entfernen des überschüssigen Formmaterials kippbar angeordnet ist, die ferner zur endgültigen Aushärtung der Gießform in eine Heizvorrichtung kommt und nach Abheben der fertigen Gießform an einer Abhebestelle in noch heißem Zustand aufs neue mit Formmaterial beschickt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Rahmen (70) mit der Modellplatte (72) vor dem Entfernen des überschüssigen Materials von der Schüttvorrichtung trennt.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Modellplatte und der Schüttvorrichtung verbindbaren und beweglichen, der Aufnahme einer vorbestimmten Menge von Formmaterial dienenden Auffüllrahmen (96), wobei dieser von der Schüttvorrichtung vor Entfernen des überschüssigen Materials zu lösen ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aufbringen des Formmaterials auf das Modell im wesentlichen aus einem drehbar gelagerten Behälter (168) besteht, der mit dem Auffüllrahmen (96) durch ein System von Verschlußklappen (174) in Verbindung steht, die im unteren Teil des Behälters (168) angeordnet und in Richtung auf den Auffüll rahmen zu öffnen sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine hängend angebrachte, bogenförmige Platte (196), welche den Bodenverschluß eines an den Wänden des beweglichen Behälters (168) befestigten Trichters (190) bildet, ein Ausfließen von Formmaterial in den Auffüllrahmen (96) in der senkrechten Stellung des beweglichen Behälters verhindert und in der geneigten Lage des beweglichen Behälters eine Durchtrittsöffnung für das Formmaterial freigibt, welche die Zuführung einer vorbestimmten Menge von Formmaterial nach dem Modell erlaubt.

5. Maschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Behälter (168) in verschiedene Stellungen zu bringen ist und die hängend angebrachte, gebogene Platte (196) je nach der Neigung des Behälters in eine dieser Stellungen unter dem Einfluß der Schwere die zu schließende Durchtrittsöffnung um einen bestimmten Betrag freigibt.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Behälter (168) durch einen geeigneten. Antrieb (172), der bei Sichdecken des Auffüllrahmens (96) mit der Modellplatte (72) in Tätigkeit tritt, in die richtige Lage zum Auffüllrahmen zu bringen ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe des Formmaterials aus dem beweglichen Behälter (168) an die Modellplatte durch elektrische Schaltgeräte, die beim Auflegen des Auffüllrahmens (96) auf die Modellplatte (72) ansprechen, gesteuert ist.

8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung aus einer Vorheizzone (20) für das Modell und einer Brennzone (10) besteht, in der das Aushärten des an dem vorbeheizten Modell anliegenden Formmaterials erfolgt, und daß der Auffüllrahmen (96) von der Modellplatte (72) zu entfernen ist, bevor diese in die Heizzone gelangt.

9. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (106,114) zur Entfernung des Auffüllrahmens (96) von der Modellplatte, welche in Abhängigkeit von der Bewegung des die Modellplatte aufnehmenden Rahmens (70) in seine Ausgangsstellung steht.

10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffüllrahmen (96) an einer Haltevorrichtung mit Gabel (100) befestigt ist, welche gegenüber der Modellplatte (72) beweglich ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Modellplatte mit dem Auffüllrahmen (96) dieser in einer Gabel (100) drehbar gelagert ist und daß eine bestimmte Bewegung dieser Teile vorgesehen ist, derart, daß genaues gegenseitiges Passen gewährleistet ist.

12. Maschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen geeigneten Antrieb (90), dessen elektrische Kontrollvorrichtung bei Lösung der Verbindung zwischen Auffüllrahmen und Modellplatte anspricht, durch den die Modellplatte (72) in den Ofen zu bewegen ist.

13. Maschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von an einem Träger (46, 48, 52) vorgesehenen, einzeln nacheinander an die Füllstelle und die Abhebestelle kommenden Rahmen (70) mit Modellplatten (72).

14. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Modellplatte (72), welche gegenüber dem Träger (46,48,52) schwenkbar angeordnet ist.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse, um welche der Auffüllrahmen (96) zu verschwenken ist, und die Drehachse der Modellplatte (72) an der Füllstelle miteinander übereinstimmen.

16. Maschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung (51, 53), die mit dem Träger (46, 48, 52) zusammenarbeitet, derart, daß die Modellplatte (72) an der Füllstelle gegenüber dem Auffüllrahmen (96) ausrichtbar ist.

17. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizzone aus einem Ofen (10) besteht, an dem eine von der Füllstelle bis zur Abhebestelle verlaufende freie Durchtrittsöffnung (26) vorgesehen ist.

18. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Durchtrittsöffnung (26) der Vorheizzone und der Brennzone in einem Kreisbogen verläuft und daß der Träger (46, 48, 52) drehbar und die Rahmen (70) mit Modellplatten (72) radial an dem Träger befestigt sind.

19. Maschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Antriebsvorrichtungen (114, 154, 136, 172, 184) für diese Einzelvorrichtungen und elektrisch betätigte Einrichtungen (242, 320, 266, 254, 276, 278), durch welche diese Antriebsvorrichtungen zu

steuern sind und die richtige Reihenfolge ihrer Tätigkeit sicherzustellen ist.

20. Maschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (114, 154, 136, 172, 184) durch Druckflüssigkeit betrieben sind und die elektrisch gesteuerten Vorrichtungen (242, 320, 266, 254, 276, 278) der Regelung der Zufuhr der Antriebsflüssigkeit dienen.

21. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein solches Sieb (186), daß eine feine Ver-

teilung der einzelnen Teilchen des Formmaterials stattfindet.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb durch einen Motor (188) in hin- und hergehende Bewegungen zu versetzen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift VDI, Bd. 95, Nr. 8 (1953), S. 238.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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