DE102022203360A1

DE102022203360A1 - Formgebungseinheit, Formgebungsmaschine und Formgebungsverfahren

Info

Publication number: DE102022203360A1
Application number: DE102022203360.4A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Miyazaki; Kimikazu Kaneto
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2022-04-05
Publication date: 2022-10-13
Also published as: US20220324137A1; US11883980B2; JP2022161126A; CN115194098A; TR2022005145A2

Abstract

Eine Formgebungseinheit weist auf: ein Formkastenführungselement, das den oberen Formkasten und den unteren Formkasten führt; ein erstes Presselement und ein zweites Presselement, die so angeordnet sind, dass sie den oberen und den unteren Formkasten sandwichartig zwischen sich aufnehmen, während der obere Formkasten und der untere Formkasten miteinander verbunden sind, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement jeweils in der Lage sind, in den oberen und den unteren Formkasten einzudringen; einen Presszylinder, der einen Stab mit einem Endteil, der an dem ersten Presselement befestigt ist, und einen Zylinderkörper aufweist, der den Stab verlängert und zusammenzieht; und ein Pressführungselement, das so ausgestaltet ist, dass es die relativen Positionen des zweiten Presselements und des Zylinderkörpers fixiert. Das Formkastenführungselement ist ein hohles Stabelement, und das Pressführungselement ist ein Stabelement, das beweglich im Inneren des Formkastenführungselements angeordnet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-065705 , die am 8. April 2021 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, und beansprucht deren Priorität.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Formgebungseinheit, eine Formgebungsmaschine und ein Formgebungsverfahren.
STAND DER TECHNIK
Die japanische, ungeprüfte Patentveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-525948 offenbart eine Formgebungsmaschine zum Ausbilden einer Form durch Pressen von Sand. Die Formgebungsmaschine weist einen oberen Formkasten, einen unteren Formkasten, eine Ausgleichsplatte, die zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten angeordnet ist, ein oberes Presselement, das in den oberen Formkasten eingesetzt ist, ein unteres Presselement, das in den unteren Formkasten eingesetzt ist, einen oberen Aktor zum Bewegen des oberen Presselementes, einen unteren Aktor zum Bewegen des unteren Presselementes und einen Stützrahmenkörper auf.
Der obere Aktor und der untere Aktor sind mit dem Stützrahmen verbunden. Bei dem oberen Aktor und dem unteren Aktor handelt es sich jeweils um einen Hydraulikzylinder, der z. B. eine Stange ausfährt und zusammenzieht. Wenn der obere Aktor und der untere Aktor ausfahren, bewegen sich das obere Presselement und das untere Presselement in Richtung der Ausgleichsplatte, und Sand in einem Formraum im oberen Formkasten und im unteren Formkasten wird gepresst.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In der Formgebungsmaschine, die in der japanischen Patentveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2010-525948 beschrieben ist, sind der obere Aktor und der untere Aktor erforderlich, um das Zusammenpressen durchzuführen. Hier ist es denkbar, die Anzahl der Aktoren zu verringern, um die Herstellungskosten, einschließlich der Anschaffungskosten und dergleichen, zu senken. Um das Zusammenpressen mit einem Aktor durchzuführen, ist es jedoch erforderlich, dem Aktor, der das eine Presselement in den oberen und unteren Formkasten einführt, ein Führungselement zur Befestigung des anderen Presselementes hinzuzufügen. Um ein gleichmäßiges Zusammenpressen zu erreichen, muss das Führungselement in einer Position angeordnet werden, in der es das Presselement stabil halten kann. Da jedoch die Position, in der das Führungselement das Presselement stabil abstützen kann, dieselbe ist wie die Position, in der ein Führungselement die Gewichte des oberen und unteren Formkastens stabil abstützen kann, stören sich das Führungselement des Presselements und das Führungselement zur Führung des oberen Formkastens und des unteren Formkastens gegenseitig. Aus diesem Grund ist es schwierig, das Führungselement des Presselementes in einer geeigneten Position anzuordnen. Daher kann es schwierig sein, eine qualitativ hochwertige Form herzustellen, indem man einfach die Anzahl der Aktoren reduziert, um die Herstellungskosten zu senken. Die vorliegende Offenbarung sieht eine Formgebungseinheit, eine Formgebungsmaschine und ein Formvebungsverfahren vor, die die Herstellungskosten reduzieren und gleichzeitig die Formgenauigkeit sicherstellen können.
Eine Formgebungseinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist auf: einen oberen Formkasten; einen unteren Formkasten, der so ausgestaltet ist, dass er mit dem oberen Formkasten verbunden werden kann; ein Formkastenführungselement, mit dem der obere Formkasten und der untere Formkasten beweglich verbunden sind, wobei das Formkastenführungselement den oberen Formkasten und den unteren Formkasten führt; ein erstes Presselement und ein zweites Presselement, die so angeordnet sind, dass sie den oberen und den unteren Formkasten sandwichartig zwischen sich aufnehmen, während der obere Formkasten und der untere Formkasten miteinander verbunden sind, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement jeweils in der Lage sind, in den oberen und den unteren Formkasten einzudringen; einen Presszylinder, der so angeordnet ist, dass er relativ zu dem oberen und dem unteren Formkasten beweglich ist, und der ein Stabelement mit einem Endteil, das an dem ersten Presselement befestigt ist, und einen Zylinderkörper aufweist, der die Stange verlängert und zusammenzieht; und ein Formkastenführungselement, das so ausgestaltet ist, dass es relative Positionen des zweiten Presselementes und des Zylinderkörpers festlegt. Das Formkastenführungselement ist ein hohles Stabelement, und das Pressführungselement ist ein Stabelement, das beweglich im Inneren des Formkastenführungselements angeordnet ist.
In der Formgebungseinheit dringt das erste Presselement durch die Verlängerung des Stabelements des Presszylinders in den oberen und unteren Formkasten ein. Dabei ist der Presszylinder relativ zum oberen und unteren Formkasten beweglich angeordnet und wird daher durch die Reaktionskraft, die durch das erste Presselement erzielt wird, in die entgegengesetzte Richtung der Zusammenpressrichtung des ersten Presselementes bewegt. Das zweite Presselement ist durch das Pressführungselement am Zylinderkörper befestigt und bewegt sich daher bei der Bewegung des Presszylinders in die entgegengesetzte Richtung der Zusammenpressrichtung des ersten Presselements. Folglich können sich das erste Presselement und das zweite Presselement unter Verwendung eines Presszylinders aufeinander zu bewegen. Wie oben beschrieben, kann die Formgebungseinheit das Zusammenpressen in geeigneter Weise mit einem Presszylinder durchführen. Daher kann die Formgebungseinheit die Anschaffungskosten im Vergleich zu einer Formgebungseinheit einer Formgebungsmaschine, die das Zusammenpressen mit zwei Aktoren durchführt, reduzieren. Darüber hinaus ist das Pressführungselement beweglich im Inneren des Formkastenführungselements angeordnet. Dadurch kann in der Formgebungseinheit eine Beeinträchtigung zwischen dem Pressführungselement und dem Formkastenführungselement vermieden werden. Daher kann in der Formgebungseinheit das Pressführungselement in einer Position angeordnet werden, in der das Presselement stabil gestützt werden kann, während das Formkastenführungselement in einer Position angeordnet werden kann, in der die Gewichte des oberen und unteren Formkastens stabil gestützt werden können. Daher kann die Formgebungseinheit die Herstellungskosten reduzieren und gleichzeitig die Genauigkeit der Formgebung sicherstellen.
In einer Ausführungsform kann die Formgebungseinheit ferner ein Paar von Formkastenführungselementen, einschließlich des Formkastenführungselements, und ein Paar von Pressführungselementen, einschließlich des Pressführungselements, aufweisen. Jedes der beiden Formkastenführungselemente kann ein hohles Stabelement sein, und jedes der beiden Pressführungselemente kann ein Stabelement sein, das beweglich innerhalb eines entsprechenden Formkastenführungselements angeordnet ist. In diesem Fall ist jedes der beiden Pressführungselemente beweglich im Inneren eines der Formkastenführungselemente angeordnet. Dadurch kann in der Formgebungseinheit eine gegenseitige Beeinflussung des Paars von Pressführungselementen und des Paars von Formkastenführungselementen vermieden werden. Daher kann in der Formgebungseinheit das Paar von Pressführungselementen in Positionen angeordnet werden, in denen die Presselemente stabil gestützt werden können, während das Paar von Formkastenführungselementen in Positionen angeordnet werden kann, in denen die Gewichte des oberen und unteren Formkastens stabil gestützt werden können. Daher kann die Formgebungseinheit die Genauigkeit der Formgebung in geeigneter Weise sicherstellen.
In einer Ausführungsform kann das Paar von Formkastenführungselementen in Positionen angeordnet sein, die symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie sind, die durch die Mitte des oberen Formkastens und des unteren Formkastens verläuft. In diesem Fall sind das Paar von Formkastenführungselementen und das Paar von Pressführungselementen, die innerhalb des Paars von Formkastenführungselementen angeordnet sind, in symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte des oberen Formkastens und des unteren Formkastens angeordnet. Da das Paar von Formkastenführungselementen die Gewichte des oberen Formkastens und des unteren Formkastens in ausgewogener Weise tragen kann, werden der obere Formkasten und der untere Formkasten stabil geführt. Da das Paar von Formkastenführungselementen das zweite Presselement in ausgewogener Weise am Zylinderkörper befestigen kann, kann außerdem eine gleichmäßige und angemessene Presskraft stabil auf das Innere des oberen und unteren Formkastens ausgeübt werden. Dadurch kann die Formgebungseinheit die Verschlechterung der Formgenauigkeit weiter eindämmen.
In einer Ausführungsform kann das Pressführungselement ein Spitzenendteil, an dem das zweite Presselement befestigt ist, und ein Abschlussendteil aufweisen, und die Formgebungseinheit kann ferner ein Befestigungselement aufweisen, das das Pressführungselement an dem Zylinderkörper befestigt. In diesem Fall kann die Formgebungseinheit die Position des zweiten Presselements relativ zum Zylinderkörper des Presszylinders unter Verwendung des Fixierungselements fixieren.
Eine Formgebungsmaschine gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine Formgebungseinheit; ein Formkastenbewegungsteil, das den oberen Formkasten und den unteren Formkasten relativ zueinander entlang des Formkastenführungselements bewegt, so dass ein Musterelement zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten sandwichartig aufgenommen und von diesen freigegeben wird; ein Transportteil, welches das Musterelement zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten hinein- und herausführt; und ein Transportwechselteil, welches das Transportteil dreht.
In der Formgebungsmaschine wird das Musterelement durch das Transportteil zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten hinein- oder herausgeführt. Das Transportwechselteil kann das Transportteil, das so angeordnet ist, dass es dem oberen und unteren Formkasten zugewandt ist, beispielsweise in eine Position drehen, die dem oberen und unteren Formkasten nicht zugewandt ist. Durch Aufsetzen eines neuen Musterelements auf das Transportteil, das sich in der Position befindet, in der es dem oberen und unteren Formkasten nicht zugewandt ist, und anschließendes Drehen durch das Transportwechselteil kann das neue Musterelement, das zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten eingeschlossen werden soll, reibungslos ausgetauscht werden. Daher kann die Formgebungsmaschine das Musterelement reibungslos austauschen und die Formgebung auch dann durchführen, wenn eine Vielzahl von Musterelementen verwendet wird.
In einer Ausführungsform kann die Formgebungsmaschine ferner ein Schiebeteil aufweisen, das den unteren Formkasten in einem Zustand verschiebt, in dem der obere Formkasten und der untere Formkasten getrennt sind. In diesem Fall kann der Bediener leicht auf den unteren Formkasten zugreifen, ohne mit dem Formkastenführungselement und dem oberen Formkasten zu kollidieren. So wird beispielsweise der Arbeitsablauf beim Einsetzen eines Kerns in den unteren Formkasten verbessert.
Ein Formvebungsverfahren gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Formvebungsverfahren unter Verwendung einer Formgebungseinheit, wobei die Formgebungseinheit einen oberen Formkasten, einen unteren Formkasten, der so ausgestaltet ist, dass er mit dem oberen Formkasten verbunden werden kann, und ein Formkastenführungselement aufweist, mit dem der obere Formkasten und der untere Formkasten auf bewegliche Weise verbunden sind, das Formkastenführungselement den oberen Formkasten und den unteren Formkasten führt, ein erstes Presselement und ein zweites Presselement, die so angeordnet sind, dass sie den oberen und den unteren Formkasten zusammenpressen, wenn der obere Formkasten und der untere Formkasten miteinander verbunden sind, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement jeweils in den oberen und den unteren Formkasten eindringen können, einen Presszylinder, der so angeordnet ist, dass er relativ zu dem oberen und dem unteren Formkasten beweglich ist, und der ein Stabelement mit einem an dem ersten Presselement befestigten Endteil und einen Zylinderkörper, der das Stabelement verlängert und zusammenzieht, sowie ein Pressführungselement aufweist, das so ausgestaltet ist, dass es die relativen Positionen des zweiten Presselements und des Zylinderkörpers festlegt, das Formkastenführungselement ein hohles Stabelement ist und das Pressführungselement ein Stabelement ist, das beweglich innerhalb des Formkastenführungselements angeordnet ist, wobei das Formvebungsverfahren das Befestigen des Pressführungselements an dem Zylinderkörper und das Ausfahren des Stabs aufweist, um das Zusammenpressen durch das erste Presselement und das zweite Presselement durchzuführen.
Mit diesem Formvebungsverfahren können, wie im Fall der Formgebungseinheit und der Formgebungsmaschine, die oben beschrieben sind, die Herstellungskosten reduziert werden, während die Formgenauigkeit sichergestellt wird.
Gemäß der Formgebungseinheit, der Formgebungsmaschine und dem Formvebungsverfahren der vorliegenden Offenbarung können die Herstellungskosten gesenkt und gleichzeitig die Formgenauigkeit sichergestellt werden.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für eine Formgebungsmaschine gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Seitenansicht einer Formgebungs-Formkasteneinheit, die in 1 gezeigt ist;
3 ist eine Vorderansicht der Formgebungs-Formkasteneinheit, die in 1 gezeigt ist;
4 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel für einen Zustand zeigt, in dem obere und untere Formkästen der in 1 dargestellten Formgebungs-Formkasteneinheit verbunden sind;
5 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Formgebungsmaschine in einem Zustand zeigt, in dem die oberen und unteren Formkästen miteinander verbunden sind;
6 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für eine Formgebungsmaschine in einem Zustand zeigt, in dem die Formgebungs-Formkasteneinheit gedreht ist; und
7 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Formgebungseinheit vor dem Zusammenpressen zeigt;
8A-8B sind eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Führungsbefestigungsteils zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Formvebungsverfahren gemäß der Ausführungsform zeigt;
10 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Formgebungseinheit während des Zusammenpressens zeigt;
11 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel einer Formgebungsmaschine gemäß einer Abwandlung zeigt; und
12A-12C sind eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Formgebungseinheit gemäß einer Abwandlung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung gleiche oder korrespondierende Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind und sich überschneidende Beschreibungen nicht wiederholt werden. Die Maßverhältnisse in den Zeichnungen stimmen nicht unbedingt mit denen in der Beschreibung überein. Die Bezeichnungen „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“ beziehen sich auf die in den Zeichnungen gezeigten Zustände und werden zur Erleichterung der Beschreibung verwendet.
[Skizze einer Formgebungsmaschine]
1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für eine Formgebungsmaschine gemäß einer Ausführungsform zeigt. In 1 sind die X-Richtung und die Y-Richtung horizontale Richtungen, und die Z-Richtung ist die vertikale Richtung.
Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung sind axiale Richtungen, die in einem orthogonalen Koordinatensystem im dreidimensionalen Raum orthogonal zueinander stehen. In der folgenden Beschreibung wird die Z-Richtung auch als Auf-Ab-Richtung bezeichnet. Eine in 1 gezeigte Formgebungsmaschine 100 ist eine Formgebungsmaschine zum Ausbilden einer Oberform und einer Unterform. Die Formgebungsmaschine 100 weist eine Formgebungs-Formkasteneinheit 1, einen rotierenden Teil 102, einen Musteraustauschteil 103 und eine Presseinheit 104 auf. Die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 ist so ausgestaltet, dass sie zwischen einer ersten Position 101 und einer zweiten Position 105 bewegt werden kann. Die erste Position 101 ist eine Arbeitsposition, die in der Formgebungsmaschine 100 eingestellt ist, und ist eine Position, in der ein Modell (Muster) zwischen dem oberen und unteren Formkasten angeordnet ist und in der eine Form entfernt wird. Die zweite Position 105 ist eine Position, in der Sand in den oberen und unteren Formkasten geschüttet und in der Formgebungsmaschine 100 zusammengepresst wird.
Die in 1 gezeigte Formgebungs-Formkasteneinheit 1 befindet sich in der ersten Position 101. Die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 weist einen oberen Formkasten 2 und einen unteren Formkasten 3 auf. Der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 sind jeweils ein kastenförmiger Rahmenkörper mit offenen oberen und unteren Enden. Der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 bewegen sich aufeinander zu und sind miteinander verbunden, während sie ein Musterelement 8 einklemmen, das vom Musteraustauschteil 103 getragen wird. Das Musterelement 8 ist ein Plattenelement, auf dem ein Modell angeordnet werden kann. Ein Modell wird auf mindestens einer der oberen und unteren Flächen des Musterelements 8 angeordnet. Im Folgenden werden die miteinander verbundenen oberen Formkästen 2 und unteren Formkästen 3 auch als obere und untere Formkästen 2 und 3 bezeichnet.
Das rotierende Teil 102 dreht die Formgebungs-Formkasteneinheit 1, die den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 mit dem dazwischen angeordneten Musterelement 8 aufweist, so, dass sie auf derselben horizontalen Ebene (XY-Ebene) positioniert ist. Die Formgebungs-Formkasteneinheit 1, die durch den rotierenden Teil 102 gedreht wird, bewegt sich in die zweite Position 105, die oberhalb der ersten Position 101 vorgesehen ist, und ist auf der Presseinheit 104 montiert. In der zweiten Position 105 werden der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3, die auf der Auspresseinheit 104 montiert sind, mit Sand gefüllt. Der den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 füllende Sand wird z. B. in X-Richtung mit Druck beaufschlagt, so dass gleichzeitig eine Oberform im oberen Formkasten 2 und eine Unterform im unteren Formkasten 3 ausgebildet wird. Danach wird die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 durch den rotierenden Teil 102 von der zweiten Position 105 in die erste Position 101 rotierend bewegt. In der ersten Position 101 werden der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 voneinander getrennt, das Musterelement 8 zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 entfernt und anschließend der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 zueinander ausgerichtet. Die ausgerichteten Ober- und Unterformen werden aus den oberen und unteren Formkästen 2 und 3 entfernt und aus der Maschine befördert. Wie oben beschrieben, bildet die Formgebungsmaschine 100 die formkastenlose Ober- und Unterform aus.
[Details der Formgebungs-Formkasteneinheit]
2 ist eine Seitenansicht der in 1 dargestellten Formgebungs-Formkasteneinheit, und 3 ist eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Formgebungs-Formkasteneinheit. 1 bis 3 zeigen einen Ausgangszustand, in dem der obere Formkasten und der untere Formkasten getrennt sind. 4 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel für einen Zustand zeigt, in dem der obere und der untere Formkasten der in 1 dargestellten Formgebungs-Formkasteneinheit miteinander verbunden sind. Wie in den 1 bis 4 dargestellt ist, weist die Formgebungs-Formkasteneinheit 1, die so ausgestaltet ist, dass sie durch den rotierenden Teil 102 zusammengedreht wird, den oberen Formkasten 2, den unteren Formkasten 3, Formkastenführungselemente 5, 5, Pressführungselemente 4, 4 und eine obere Pressplatte 7 (Beispiel für ein zweites Presselement) auf.
In der ersten Position 101 ist der obere Formkasten 2 oberhalb der Position, in die das Musterelement 8 getragen wird, und zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 in Y-Richtung angeordnet. Der obere Formkasten 2 weist darin einen Raum auf, der ein auf der Oberseite des Musterelements 8 angeordnetes Modell aufnehmen kann. Ein unterer Endteil des oberen Formkastens 2 kann zum Beispiel an der oberen Fläche des Musterelements 8 anliegen. Ein Seitenwandteil des oberen Formkastens 2 ist mit einem Sandeinlass 2a versehen, der von außen in einen Innenraum eindringt.
In der ersten Position 101 ist der untere Formkasten 3 unterhalb der Position, in die das Musterelement 8 getragen wird, und zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 in Y-Richtung angeordnet. Der untere Formkasten 3 weist darin einen Raum auf, der ein Modell aufnehmen kann, das auf der unteren Oberfläche des Musterelements 8 angeordnet ist. Ein oberer Endteil des unteren Formkastens 3 kann zum Beispiel an der Unterseite des Musterelements 8 anliegen. Ein Seitenwandteil des unteren Formkastens 3 ist mit einem Sandeinlass 3a versehen, der von außen in einen Innenraum eindringt.
Das Formkastenführungselement 5 ist ein Stabelement, das den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 führt und sich in den 1 bis 4 in Auf-Ab-Richtung erstreckt. Das Formkastenführungselement 5 ist z.B. säulenförmig. Der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 sind beweglich mit den Formkastenführungselementen 5, 5 verbunden. Der obere Formkasten 2 ist mit den Formkastenführungselementen 5, 5 über obere Formkastenverbinder 11, 11 beweglich verbunden. Formkastenverstellzylinder 13, 13 (Beispiel für einen beweglichen Teil des Formkastens) sind mit dem oberen Formkasten 2 verbunden. Der obere Formkasten 2 bewegt sich durch die Antriebskraft der Formkastenverstellzylinder 13, 13. Der untere Formkasten 3 ist mit den Formkastenführungselementen 5, 5 über untere Formkastenverbinder 12, 12 beweglich verbunden. Untere Formkastenverstellzylinder 14, 14 (Beispiel für einen beweglichen Teil des Formkastens) sind mit dem unteren Formkasten 3 verbunden. Der untere Formkasten 3 bewegt sich durch die Antriebskraft der unteren Formkastenverstellzylinder 14, 14. Wie oben beschrieben, bewegen der obere Formkastenverstellzylinder 13 und der untere Formkastenverstellzylinder 14 den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 relativ zu den Formkastenführungselementen 5, 5 und entlang diesen, so dass das Musterelement 8 zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 liegt und von diesen gelöst wird. Bei dem oberen Formkastenverstellzylinder 13 und dem unteren Formkastenverstellzylinder 14 kann es sich um Hydraulikzylinder, Luftzylinder oder elektrische Zylinder handeln. Der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 nähern sich einander an, wenn sich einer oder beide bewegen, und sind mit dem dazwischen befindlichen Musterelement 8 verbunden, wie in 4 gezeigt.
Die obere Pressplatte 7 ist ein Plattenelement, das von einer oberen Endöffnung des oberen Formkastens 2 in diesen eingesetzt werden kann. Die obere Pressplatte 7 definiert einen Formraum zum Ausbilden der Oberform zusammen mit dem oberen Formkasten 2 und dem Musterelement 8. Die obere Pressplatte 7 wird von den Pressführungselementen 4, 4 geführt. Das Pressführungselement 4 ist ein Stabelement, das mit der oberen Pressplatte 7 verbunden ist und sich in den 1 bis 4 in Auf-Ab-Richtung erstreckt. Das Pressführungselement 4 hat beispielsweise die Form einer Säule. Jedes der Pressführungselemente 4, 4 weist ein Spitzenendteil auf, das mit einem Rahmen 15 verbunden ist, und ist über den Rahmen 15 mit der oberen Pressplatte 7 verbunden. Das heißt, die Pressführungselemente 4, 4 und die obere Pressplatte 7 sind als eine Einheit befestigt. Ein Abschlussendteil des Pressführungselements 4 hat einen größeren Durchmesser als ein Mittelteil (ein anderer Teil als die beiden Enden des Stabelements) des Pressführungselements 4. Wie oben beschrieben, weist das Pressführungselement 4 das Spitzendteil, an dem die obere Pressplatte 7 befestigt ist, und das Abschlussendteil mit einem großen Durchmesser auf.
Das Formkastenführungselement 5 ist ein hohles Stabelement und beispielsweise ein röhrenartiges Element. Das Formkastenführungselement 5 hat z.B. eine zylindrische Form und weist einen in axialer Richtung durchgehenden Innenraum auf. Ein entsprechendes Pressführungselement 4 ist im Innenraum des Formkastenführungselements 5 beweglich angeordnet. Das heißt, der Innendurchmesser des Formkastenführungselements 5 ist größer als der Außendurchmesser des Mittelteils des entsprechenden Pressführungselements 4. Außerdem steht das Abschlussendteil des Pressführungselements 4 über das Abschlussende des entsprechenden Formkastenführungselements 5 hinaus und hat einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des entsprechenden Formkastenführungselements 5. Wie oben beschrieben, sind die Pressführungselemente 4, 4 und die Formkastenführungselemente 5, 5 in der gleichen Position angeordnet, ohne sich gegenseitig zu behindern, da das Führungselement eine doppellagige Struktur aufweist. Die Pressführungselemente 4, 4 können sich unabhängig von den Formkastenführungselementen 5, 5 bewegen, bis ihr Spitzenendteil oder Abschlussendteil an den Endteilen der Formkastenführungselemente 5, 5 anliegt.
Die Formkastenführungselemente 5, 5 sind beispielsweise in symmetrischen Positionen in Bezug auf eine Mittellinie angeordnet, die durch die Mitte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 verläuft. Wenn die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 beispielsweise in der ersten Position 101 angeordnet ist, sind die Formkastenführungselemente 5, 5 in Positionen angeordnet, die symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie sind, die durch die Mitte der XY-Ebene jedes der oberen Formkästen 2 und des unteren Formkastens 3 verläuft. Die in Bezug auf die durch die Mitte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 verlaufende Mittellinie symmetrischen Positionen sind Positionen, in denen die Formkastenführungselemente 5, 5 den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 stabil abstützen können, so dass Ausrichtungsfehler und partieller Verschleiß weniger wahrscheinlich sind. Darüber hinaus sind die Positionen, die symmetrisch zur Mittellinie sind, die durch die Mitte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 verläuft, Positionen, an denen die Pressführungselemente 4, 4 die obere Pressplatte 7 stabil abstützen können, so dass Unregelmäßigkeiten bei der Presskraft weniger wahrscheinlich sind. Da das Führungselement eine doppellagige Struktur aufweist, sind die Pressführungselemente 4, 4 und die Formkastenführungselemente 5, 5 in optimalen Positionen angeordnet.
[Details des rotierenden Teils]
5 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Formgebungsmaschine in einem Zustand zeigt, in dem der obere und untere Formkasten verbunden sind. 6 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für eine Formgebungsmaschine in einem Zustand zeigt, in dem die Formgebungs-Formkasteneinheit gedreht wird. Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, ist das rotierende Teil 102 in einer Strebe 22 vorgesehen, die auf einer Basis 21 der Formgebungsmaschine 100 errichtet ist. Die Strebe 22 ist auf der Seite (positive X-Achsenrichtung) der ersten Position 101 angeordnet. Das rotierende Teil 102 weist einen Befestigungsrahmen 31, eine Rotationswelle 32 und Rotationsantriebe 33, 33 auf. Die Formkastenführungselemente 5, 5 sind an dem Befestigungsrahmen 31 befestigt. In dieser Ausgestaltung stützt der Befestigungsrahmen 31 die Formgebungs-Formkasteneinheit 1. Der Befestigungsrahmen 31 ist so geöffnet, dass das Musterelement 8 von dem Musteraustauschteil 103 in die erste Position 101 hinein und aus dieser heraus getragen werden kann.
Die Rotationswelle 32 ist in der Strebe 22 vorgesehen und ist ein Element, das sich in Y-Richtung erstreckt. Die Rotationswelle 32 ist in der Strebe 22 so vorgesehen, dass sie so ausgestaltet ist, dass sie sich um ihre Achse dreht. Der Rotationsantrieb 33 ist eine Antriebsquelle für die Drehung der Formgebungs-Formkasteneinheit 1. Der Rotationsantrieb 33 ist ein Zylinder, der ein Stabelement aufweist, das sich z. B. in axialer Richtung ausdehnen und zusammenziehen kann. Das Ende des Rotationsantriebs 33 ist so an der Basis 21 befestigt, dass es so ausgestaltet ist, dass es sich um eine Achse dreht, die sich in Y-Richtung erstreckt, und sein vorderes Ende ist so an dem Befestigungsrahmen 31 befestigt, dass es so ausgestaltet ist, dass es sich um eine Achse dreht, die sich in Y-Richtung erstreckt. Wenn das Stabelement jedes der Rotationsantriebe 33, 33 durch den Zylinder ausgefahren wird, wird eine Aufwärtskraft (im Uhrzeigersinn um die Rotationswelle 32) auf den Befestigungsrahmen 31 ausgeübt, und der Befestigungsrahmen 31 kann in die zweite Position 105 bewegt werden. Wenn das Stabelement jedes der Rotationsantriebe 33, 33 durch den Zylinder ausgefahren wird, wird eine nach unten gerichtete Kraft (gegen den Uhrzeigersinn um die Rotationswelle 32) auf den Befestigungsrahmen 31 ausgeübt, und der Befestigungsrahmen 31 kann in die erste Position 101 bewegt werden. Wie oben beschrieben, kann das rotierende Teil 102 die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 zusammen mit dem Befestigungsrahmen 31 rotieren.
[Details des Musteraustauschteils]
Wie in 1 gezeigt, ist das Musteraustauschteil 103 auf der Seite (positive X-Achsenrichtung) der ersten Position 101 angeordnet. Das Musteraustauschteil 103 weist ein Transportteil 40 und ein Transportwechselteil 46 auf. Das Transportteil 40 transportiert das Musterelement 8 zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 hinein und heraus. Das Transportteil 40 weist eine Transportbasis 41, eine Transportschiene 42, ein Armbewegungsteil 43, einen Arm 44 und ein Platzierungsteil 45 auf.
Die Transportbasis 41 stützt die Transportschiene 42. Die Transportschiene 42 erstreckt sich in einer Richtung (X-Achsen-Richtung), in der sie sich in Richtung der ersten Position 101 bewegt und aus dieser zurückgezogen wird. Die Transportschiene 42 hat eine lineare Form und bewegt beispielsweise zwei Armeinheiten entlang der Erstreckungsrichtung der Schiene. Eine erste Armeinheit weist ein erstes Armbewegungsteil 43a, einen ersten Arm 44a und ein erstes Platzierungsteil 45a auf. Der erste Armbewegungsteil 43a weist z. B. einen Motor auf und bewegt sich entlang der Transportschiene 42. Der im ersten Armbewegungsteil 43a enthaltene Motor ist z. B. ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor. Der erste Arm 44a ist im ersten Armbewegungsteil 43a vorgesehen und stützt das erste Platzierungsteil 45a. Das Musterelement 8 kann auf dem ersten Platzierungsteil 45a platziert werden. Eine zweite Armeinheit hat die gleiche Ausgestaltung wie die erste Armeinheit und weist ein zweites Armbewegungsteil 43b, einen zweiten Arm 44b und ein zweites Platzierungsteil 45b auf. Die erste Armeinheit und die zweite Armeinheit sind an beiden Enden der Transportschiene 42 angeordnet.
Das Transportwechselteil 46 trägt die Transportbasis 41 und dreht die Transportbasis 41. Das Transportwechselteil 46 dreht die Transportbasis 41 so, dass die an dem Endteil der Transportschiene 42 angeordnete Armeinheit der ersten Position 101 zugewandt ist. Die Armeinheit in der der ersten Position 101 zugewandten Position wird durch das Armbewegungsteil 43 entlang der Transportschiene 42 in Richtung der ersten Position 101 bewegt, platziert den Arm 44 zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 in der ersten Position 101 und trägt das Musterelement 8 durch das Platzierungsteil 45 hinein und heraus.
Wenn die erste Armeinheit der ersten Position 101 gegenübersteht, befindet sich die zweite Armeinheit in einer Mustervorbereitungsposition 40b. Die Mustervorbereitungsposition 40b ist eine Position, in der ein neues Musterelement 8 auf dem Platzierungsteil 45 platziert und ein gebrauchtes Musterelement 8 eingesammelt wird.
Zum Beispiel nimmt bei einem Austausch des Musterelements 8 das erste Platzierungsteil 45a der ersten Armeinheit das gebrauchte Musterelement 8 aus der ersten Position 101 auf und trägt es raus. Das zweite Platzierungsteil 45b der zweiten Armeinheit nimmt das neue Musterelement 8 in der Mustervorbereitungsposition 40b auf. Anschließend zieht das erste Armbewegungsteil 43a das erste Platzierungsteil 45a, das das gebrauchte Musterelement 8 aufgenommen hat, aus der ersten Position 101 in Richtung der Mitte (positive X-Achsen-Richtung) der Transportbasis 41 zurück. Das zweite Armbewegungsteil 43b zieht das zweite Platzierungsteil 45b, das das neue Musterelement 8 aufgenommen hat, aus der Mustervorbereitungsposition 40b in Richtung der Mitte (negative X-Achsen-Richtung) der Transportbasis 41 zurück. Dadurch kann bei der später beschriebenen Drehung der Transportbasis 41 eine Beeinträchtigung der rotierenden ersten Armeinheit und der zweiten Armeinheit durch Komponenten der Formgebungsmaschine 100, wie z.B. der Formgebungs-Formkasteneinheit 1, vermieden werden. Anschließend dreht das Transportwechselteil 46 die Transportbasis 41 um 180 Grad. Dadurch bewegt sich das zweite Platzierungsteil 45b, auf dem das neue Musterelement 8 platziert wird, in eine der ersten Position 101 gegenüberliegende Position, und das erste Platzierungsteil 45a, auf dem das gebrauchte Musterelement 8 platziert wird, bewegt sich in die Mustervorbereitungsposition 40b. Das zweite Platzierungsteil 45b der zweiten Armeinheit nimmt das neue Musterelement 8 in der ersten Position 101 auf. Das auf dem ersten Platzierungsteil 45a der ersten Armeinheit abgelegte Musterelement 8 wird von einem Bediener o.ä. in der Mustervorbereitungsposition 40b aufgenommen. Damit ist der Austausch des Musterelements 8 abgeschlossen.
[Details der Presseinheit]
7 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Formgebungseinheit vor dem Zusammenpressen zeigt. Eine in 7 dargestellte Formgebungs-Formkasteneinheit 1A ist so ausgestaltet, dass sich die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 in der zweiten Position 105 befindet und auf der Presseinheit 104 montiert ist, wie in 6 gezeigt. Wenn die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 auf die Presseinheit 104 aufgesetzt wird, werden die Formräume des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 ausgebildet. Danach wird Sand in den Formgebungsraum des oberen und unteren Formkastens 2 und 3 eingebracht und von der Presseinheit 104 zusammengepresst. Einzelheiten werden im Folgenden beschrieben.
Die Presseinheit 104 weist ein Formträgerteil 51, Formschienen 52, 52, eine untere Pressplatte 6 (Beispiel eines ersten Presselements), einen Presszylinder 60 und Führungsbefestigungsteile 70, 70 auf.
Das Formträgerteil 51 ist ein rahmenförmiges Element, das an der Strebe 22 befestigt ist und sich in horizontaler Richtung erstreckt. Das Formträgerteil 51 weist innerhalb seines Rahmens einen Raum auf, in dem die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 untergebracht werden kann. Der Raum ist in der Richtung von oben nach unten offen.
Die Formschienen 52, 52 führen den Presszylinder 60 entlang der X-Achse. Die Formschienen 52, 52 sind z.B. an einer Innenwandfläche des Formträgerteils 51 vorgesehen. Die Formschienen 52, 52 stehen sich in Y-Richtung gegenüber und erstrecken sich in der Zusammenpressrichtung (X-Richtung). Je nach Form des Formträgerteils 51 kann die Anzahl oder die Einbaulage der Formschienen entsprechend verändert werden. Wie oben beschrieben, ist der Presszylinder 60 relativ zum oberen und unteren Formkasten 2 und 3 beweglich angeordnet.
Die untere Pressplatte 6 ist ein Presselement, das von einer unteren Endöffnung des unteren Formkastens 3 in diesen eintreten kann. Die untere Pressplatte 6 definiert einen Formraum zum Ausbilden einer Unterform zusammen mit dem unteren Formkasten 3 und dem Musterelement 8. Die untere Pressplatte 6 ist so angeordnet, dass sie den oberen und unteren Formkasten 2 mit der oberen Pressplatte 7 zusammenpresst. Die untere Pressplatte 6 dringt in den unteren Formkasten 3 ein, indem sie von dem Presszylinder 60 angetrieben wird.
Der Presszylinder 60 weist ein Stabelement 61 und einen Zylinderkörper 63 auf. Das Stabelement 61 trägt an seinem Endteil die untere Pressplatte 6 mit einem dazwischen angeordneten Presssitz 62. Der Zylinderkörper 63 steuert das Ausfahren und Zusammenziehen des Stabelements 61 und den Zeitablauf. Der Presszylinder 60 kann ein Hydraulikzylinder, ein Luftzylinder oder ein elektrischer Zylinder sein.
Der Zylinderkörper 63 weist ein Befestigungselement 64 auf und ist auf den oben beschriebenen Formschienen 52, 52 angeordnet, wobei das Befestigungselement 64 dazwischen angeordnet ist. Ein Stabelement eines beweglichen Zylinders 65 zum Bewegen des Presszylinders 60 entlang der X-Achse ist mit dem Befestigungselement 64 verbunden (siehe 1). Der bewegliche Zylinder 65 kann ein Hydraulikzylinder, ein Luftzylinder oder ein elektrischer Zylinder sein. Wenn das Stabelement des beweglichen Zylinders 65 ausfährt, nähert sich der Zylinderkörper 63 dem unteren Formkasten 3. Der Zylinderkörper 63 verlängert das Stabelement 61 in die Nähe des unteren Formkastens 3. Infolgedessen drückt der Presssitz 62 die untere Pressplatte 6 in positiver X-Achsenrichtung zusammen und bewirkt, dass die untere Pressplatte 6 in die Öffnung des unteren Formkastens 3 eintritt. Dadurch wird der Formungsraum zum Ausbilden der Unterform definiert.
Das Befestigungselement 64 des Zylinderkörpers 63 weist erste Öffnungen 64a, 64a auf, in die Endteile der Pressführungselemente 4, 4 eingesetzt werden können. Die erste Öffnung 64a dringt entlang der X-Achse ein. Der Durchmesser der ersten Öffnung 64a ist größer als der Durchmesser eines Mittelteils des Pressführungselements 4 und der Durchmesser eines Endteils des Pressführungselements 4. Daher kann das Pressführungselement 4 in die erste Öffnung 64a im Befestigungselement 64 des Zylinderkörpers 63 eingeführt werden. Das in die erste Öffnung 64a eingesetzte Pressführungselement 4 wird durch ein Führungsbefestigungsteil 70, das im Befestigungselement 64 vorgesehen ist, an einer Bewegung in der positiven X-Achsenrichtung gehindert. Da das in die erste Öffnung 64a eingesetzte Pressführungselement 4 an dem Befestigungselement 64 derart befestigt ist, dass das Pressführungselement 4 an einer Bewegung in positiver X-Achsenrichtung gehindert wird, sind die Positionen der Pressführungselemente 4, 4 relativ zu der oberen Pressplatte 7 und dem Zylinderkörper 63 zum Zeitpunkt des Zusammenpressens festgelegt. Daher ist die Bewegung des Zylinderkörpers 63 zum Zeitpunkt des Zusammenpressens mit der Bewegung der oberen Pressplatte 7 verbunden. Es ist zu beachten, dass die obere Pressplatte 7 in den oberen Formkasten 2 von einer oberen Endöffnung des oberen Formkastens 2 eintritt, wenn die Bewegung der Pressführungselemente 4, 4 in der positiven X-Achsenrichtung eingeschränkt ist. Folglich wird der Formraum zum Ausbilden der Oberform durch die obere Pressplatte 7, den oberen Formkasten 2 und das Musterelement 8 definiert.
8A und 8B sind Vorderansichten, die ein Beispiel für ein Führungsbefestigungsteil zeigen. Wie in 7, 8A und 8B dargestellt, sind die Führungsbefestigungsteile 70, 70 in dem Befestigungselement 64 vorgesehen und schränken jeweils die Bewegung des in die erste Öffnung 64a eingeführten Pressführungselements 4 in der positiven X-Achsenrichtung ein. Die Führungsbefestigungsteile 70, 70 sind jeweils für die Pressführungselemente 4, 4 vorgesehen. Das Führungsbefestigungsteil 70 weist Befestigungssitze 71, 71, Befestigungszylinder 72, 72 und Keilelemente 74, 74 (Beispiel für ein Befestigungselement) auf.
Der Befestigungssitz 71 ist ein Plattenelement, das z.B. auf dem Befestigungselement 64 des Presszylinders 60 angebracht ist und den Befestigungszylinder 72 trägt. Die Befestigungszylinder 72, 72 weisen Befestigungsstäbe 73, 73 auf. Der Befestigungsstab 73 erstreckt sich vom Befestigungszylinder 72 in Richtung der ersten Öffnung 64a. Der Befestigungsstab 73 fährt aus und zieht sich zusammen, indem er von dem Befestigungszylinder 72 angetrieben wird. Das Keilelement 74 ist beispielsweise am unteren Ende des Befestigungsstabs 73 vorgesehen. Das Keilelement 74 ist ein Hakenelement, das an einer äußeren peripheren Oberfläche des Mittelteils des Pressführungselements 4 befestigt ist. Das Keilelement 74 weist eine Aussparung auf, die beispielsweise entlang der äußeren peripheren Oberfläche des Mittelteils des Pressführungselements 4 ausgebildet ist, und verriegelt das Pressführungselement 4, wenn die äußere periphere Oberfläche des Mittelteils des Pressführungselements 4 in die Aussparung passt. Es ist zu beachten, dass die Form des Keilelements 74 nicht besonders begrenzt ist und jede beliebige Form haben kann, die mit dem Pressführungselement 4 verriegelt werden kann. Im Führungsbefestigungsteil 70 kann ein Paar von Führungsschienen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die von dem Befestigungselement 64 und dem Befestigungssitz 71 getragen werden und sich von der Position des Befestigungszylinders 72 in Richtung der ersten Öffnung 64a erstrecken. Das Paar Führungsschienen ist vorgesehen, um nahe an die Außenkante des Keilelements 74 heranzukommen oder mit dieser in Kontakt zu kommen und das Keilelement 74 für eine stabilere Bewegung desselben zu führen.
Wenn sich der Presszylinder 60 in der positiven X-Achsenrichtung bewegt, werden die Endteile der Pressführungselemente 4, 4 in die ersten Öffnungen 64a, 64a des Befestigungselements 64 eingeführt, und das gesamte Endteil steht vollständig aus der ersten Öffnung 64a hervor, die Keilelemente 74, 74 greifen in die Mittelteile der Pressführungselemente 4, 4 ein. Ausgehend vom Zustand der Führungsbefestigungsteile 70, 70 in 8A treiben die Befestigungszylinder 72, 72 die Befestigungsstäbe 73, 73 an, um sich auszudehnen, so dass sich die Keilelemente 74, 74 nach unten bewegen. Wie in 8B gezeigt, erreichen die Keilelemente 74, 74 die jeweiligen Mittelteile der Pressführungselemente 4, 4, und die Pressführungselemente 4, 4 werden verriegelt. In dem Fall, in dem die Pressführungselemente 4, 4 durch die Keilelemente 74, 74 verriegelt sind, stoßen die Endteile der Pressführungselemente 4, 4 mit großem Durchmesser an die Keilelemente 74, 74, wenn die Pressführungselemente 4, 4 beginnen, sich in die positive X-Achsenrichtung zu bewegen. Aus diesem Grund ist die Bewegung der Pressführungselemente 4, 4 in positiver X-Achsenrichtung eingeschränkt. Wenn das Zusammenpressen abgeschlossen ist, ziehen die Befestigungszylinder 72, 72 den Befestigungsstab 73, 73 zusammen, so dass sich die Keilelemente 74, 74 nach oben bewegen und der Eingriff zwischen den Pressführungselementen 4, 4 und den Keilelementen 74, 74 gelöst wird.
Nachdem die Pressführungselemente 4, 4 an dem Zylinderkörper 63 befestigt sind, wird Sand in den Formraum jedes der oberen und unteren Formkästen 2 und 3 zugeführt. Eine Einrichtung 106, die den Sand zuführt, wird später beschrieben. Das Zusammenpressen erfolgt, nachdem jeder Formraum mit Sand gefüllt ist. Der Presszylinder 60 fährt das Stabelement 61 in positiver X-Achsenrichtung aus und bewirkt, dass die untere Pressplatte 6 in den unteren Formkasten 3 einfährt. Der Zylinderkörper 63 wird durch die reaktive Druckkraft, die auf den Sand im unteren Formkasten 3 ausgeübt wird, in Richtung der negativen X-Achse bewegt, die Pressführungselemente 4, 4 werden durch die Keilelemente 74, 74 mit der Bewegung des Zylinderkörpers 63 in Richtung der negativen X-Achse gezogen, und die obere Pressplatte 7 tritt in den oberen Formkasten 2 ein. Wie oben beschrieben, wird das Zusammenpressen durch die Bewegung der unteren Pressplatte 6 und der oberen Pressplatte 7 in Richtung des Musterelements 8 durchgeführt.
[Details der Sandzuführungseinrichtung]
Die Sandzuführeinrichtung 106 ist in der zweiten Position 105 angeordnet. Wie in 6 gezeigt, weist die Sandzufuhreinrichtung 106 einen Speicherbehälter 106a auf, in dem Sand gelagert wird, und ein Zufuhrteil 106b, das den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 mit Sand aus dem Speicherbehälter 106a versorgt. Der Vorratsbehälter 106a hat beispielsweise eine Kastenform und weist einen Raum auf, in dem Sand gelagert werden kann. Die Form des Vorratsbehälters 106a ist nicht begrenzt und kann z. B. zylindrisch sein. Der Versorgungsteil 106b ist mit dem Innenraum des Speichertanks 106a verbunden und in einem unteren Endteil des Speichertanks 106a vorgesehen. Dem Speichertank 106a wird komprimierte Luft zugeführt. Das untere Ende des Versorgungsteils 106b ist in zwei Teile verzweigt und versorgt den Sandeinlass 2a des oberen Formkastens 2 und den Sandeinlass 3a des unteren Formkastens 3 mit Sand. Dadurch wird das Innere des oberen Formkastens 2 und das Innere des unteren Formkastens 3 mit Sand gefüllt.
[Steuerung]
Wie in den 1, 5 und 6 dargestellt ist, ist eine Steuerung 107 beispielsweise in der negativen X-Achsenrichtung der ersten Position 101 angeordnet. Die Steuerung 107 ist z.B. als SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) ausgestaltet. Die Steuerung 107 kann als normales Computersystem ausgestaltet sein, das einen Hauptspeicher, wie z. B. eine CPU (Zentraleinheit), einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und einen ROM (Festwertspeicher), eine Eingabeeinrichtung, wie z. B. ein Berührungsfeld und eine Tastatur, eine Ausgabeeinrichtung, wie z. B. eine Anzeige, einen Hilfsspeicher, wie z. B. eine Festplatte, und Ähnliches aufweist. Die Steuerung 107 ist mit einem Bedienfeld vorgesehen, über das der Bediener die Steuerung vornehmen kann. Die Steuerung 107 steuert die Bewegungen der Ausgestaltungen der Formgebungsmaschine 100 wie die Bewegung des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3, den Transport des Musterelements 8, die Drehung der Formgebungs-Formkasteneinheit 1 und das Zusammenpressen durch die untere Pressplatte 6 und die obere Pressplatte 7.
[Formvebungsverfahren]
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Formvebungsverfahren gemäß der Ausführungsform zeigt. Das in 9 ausgestaltete Formvebungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird von der Steuerung 107 auf der Grundlage einer Anweisung des Bedieners gestartet. Zunächst wird das Musterelement 8 durch das Musteraustauschteil 103 in die erste Position 101 befördert (S11). Wenn sich das erste Platzierungsteil 45a des Musteraustauschteils 103 in der Mustervorbereitungsposition 40b befindet, legt der Bediener oder dergleichen das Musterelement 8 auf das erste Platzierungsteil 45a des Musteraustauschteils 103. Anschließend zieht der zweite Arm, der den Teil 43b bewegt, den zweiten Platzierungsteil 45b in der Position, die der ersten Position 101 gegenüberliegt, in Richtung der Mitte (positive X-Achsenrichtung) der Transportbasis 41 von der ersten Position 101 zurück. Der erste Armbewegungsteil 43a zieht den ersten Platzierungsteil 45a, der das neue Musterelement 8 aufgenommen hat, aus der Mustervorbereitungsposition 40b in Richtung der Mitte (negative X-Achsenrichtung) der Transportbasis 41 zurück. Anschließend dreht das Transportwechselteil 46 die Transportbasis 41 um 180 Grad und bewegt das Musterelement 8 in die Position, die der ersten Position 101 gegenüberliegt. Zu diesem Zeitpunkt sind der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 nicht miteinander verbunden und sind getrennt. Der erste Platzierungsteil 45a wird durch den ersten Armbewegungsteil 43a in Richtung der negativen X-Achse der Transportbasis 41 bewegt. Infolgedessen wird das erste Platzierungsteil 45a zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 und das Musterelement 8 zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 befördert.
Anschließend verbindet die Formgebungsmaschine 100 als Verbindungsvorgang (S13) den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3. Der Verbindungsvorgang (S13) ist ein Schritt, bei dem die Formgebungsmaschine 100 den unteren Formkasten 3 entlang der Formkastenführungselemente 5, 5 nach oben führt und den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 mit dem dazwischen angeordneten Musterelement 8 verbindet. Die Formkastenverstellzylinder 14, 14 bewegen den unteren Formkasten 3 durch die unteren Formkastenverbinder 12, 12 nach oben. Der untere Formkasten 3 nimmt das Musterelement 8 aus dem ersten Platzierungsteil 45a mit der oberen Bewegung auf. Der untere Formkasten 3 wird durch die unteren Formkastenverbinder 12, 12 und die Formkastenverstellzylinder 14, 14 nach oben bewegt, bis eine obere Fläche des Musterelements 8 an einer unteren Fläche des oberen Formkastens 2 anliegt. Dadurch liegen sowohl der obere Formkasten 2 als auch der untere Formkasten 3 an dem Musterelement 8 an. Es ist zu beachten, dass nach dem Abstützen des Musterelements 8 durch den unteren Formkasten 3 das erste Platzierungsteil 45a, das das verwendete Musterelement 8 nicht abstützt, aus der ersten Position 101 in Richtung der Mitte (positive X-Achsenrichtung) der Transportbasis 41 zurückgezogen wird. Dadurch kann bei der später beschriebenen Drehung der Formgebungs-Formkasteneinheit 1 verhindert werden, dass die erste Armeinheit mit der Formgebungs-Formkasteneinheit 1 in Kontakt kommt.
Anschließend dreht das rotierende Teil 102 als erster Rotationsvorgang (S15) die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 derart, dass die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 von der ersten Position 101 in die zweite Position 105 bewegt wird. Infolgedessen befindet sich die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 in der zweiten Position 105 und wird auf die Presseinheit 104 montiert, um die Formgebungseinheit 1A auszubilden.
Anschließend werden bei einem Befestigungsvorgang (S17: Beispiel für einen Befestigungsschritt) die Pressführungselemente 4, 4 mit Hilfe der Keilelemente 74, 74 durch das Führungsbefestigungsteil 70 an dem Zylinderkörper 63 des Presszylinders 60 befestigt. Zunächst bewegt der bewegliche Zylinder 65 den Presszylinder 60 (Zylinderkörper 63) in positiver X-Achsenrichtung und führt die Endteile der Pressführungselemente 4, 4 in die ersten Öffnungen 64a, 64a ein, die das Befestigungselement 64 entlang der X-Achse durchdringen. Nach dem Einsetzen verlängern die Führungsbefestigungsteile 70, 70 die Befestigungsstäbe 73, 73 durch die Befestigungszylinder 72, 72, um die Keilelemente 74, 74 nach unten zu bewegen, so dass die Keilelemente 74, 74 am Körper (Mittelteil) der Pressführungselemente 4, 4 anliegen und damit in Eingriff kommen. Zu diesem Zeitpunkt tritt die obere Pressplatte 7 in den oberen Formkasten 2 ein, um den Formraum für die Oberform zu definieren, und die untere Pressplatte 6 tritt in den unteren Formkasten 3 ein, um den Formraum für die Oberform zu definieren.
Anschließend führt die Sandzufuhreinrichtung 106 dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 Sand zu, was als Zufuhrvorgang (S19) bezeichnet wird. Der Zuführungsteil 106b der Sandzuführungseinrichtung 106 führt dem Sandeinlass 2a des oberen Formkastens 2 und dem Sandeinlass 3a des unteren Formkastens 3 Sand zu, um das Innere des oberen Formkastens 2 und das Innere des unteren Formkastens 3 mit Sand zu füllen.
Anschließend, als Pressvorgang (S21: Beispiel für einen Antriebsschritt), fährt der Presszylinder 60 das Stabelement 61 aus, um die untere Pressplatte 6 zu bewegen und den Sand im unteren Formkasten 3 zusammenzupressen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zylinderkörper 63 durch die Reaktionskraft der ausfahrenden Kraft des Stabelements 61 in Richtung der negativen X-Achse zurückgezogen. Beim Zurückziehen des Zylinderkörpers 63 bewegt sich die obere Pressplatte 7 in die negative X-Achsenrichtung und presst den Sand im oberen Formkasten 2 zusammen. Nachfolgend werden Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 10 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für die Formgebungseinheit während des Zusammenpressens zeigt. Wie in 10 gezeigt, verlängert der Presszylinder 60 das Stabelement 61, und der Presssitz 62 und die untere Pressplatte 6 bewegen sich in positiver X-Achsenrichtung. Infolgedessen führt die untere Pressplatte 6 das Zusammenpressen durch, indem sie den Sand im unteren Formkasten 3 in positiver X-Achsenrichtung zusammenpresst. Die Reaktionskraft in negativer X-Achsenrichtung, die entsteht, wenn die untere Pressplatte 6 des Zylinderkörpers 63 Sand in positiver X-Achsenrichtung zusammenpresst, bewegt das Befestigungselement 64 des Zylinderkörpers 63 in negativer X-Achsenrichtung durch das Stabelement 61. Zu diesem Zeitpunkt ist das Befestigungselement 64 des Zylinderkörpers 63 mit den Pressführungselementen 4, 4 durch die Führungsbefestigungsteile 70, 70 in der Befestigungsbearbeitung (S17) fixiert. Aus diesem Grund bewegt das Befestigungselement 64 die Endteile der Pressführungselemente 4, 4 durch die Keilelemente 74, 74 in Richtung der negativen X-Achse. In Verbindung mit der obigen Ausgestaltung bewegen die Pressführungselemente 4, 4 die obere Pressplatte 7 in der negativen X-Achsenrichtung durch den Rahmen 15. Die obere Pressplatte 7 führt das Zusammenpressen durch, indem sie den Sand im oberen Formkasten 2 in die negative X-Achsenrichtung drückt. Wie oben beschrieben, drücken sowohl die untere Pressplatte 6 als auch die obere Pressplatte 7 gegen das Musterelement 8, um den im oberen Formkasten 2 und im unteren Formkasten 3 untergebrachten Sand zusammenzupressen und die Oberform bzw. die Unterform auszubilden.
Anschließend, während des Rückziehvorgangs (S23), wird der Eingriff der Pressführungselemente 4, 4 mit den Keilelementen 74, 74 durch Zusammenziehen der von den Befestigungszylindern 72, 72 angetriebenen Befestigungsstäbe 73, 73 gelöst. Außerdem zieht sich das Stabelement 61 zusammen. Dann zieht der bewegliche Zylinder 65 den Zylinderkörper 63 in Richtung der negativen X-Achse zurück. Dadurch wird die untere Pressplatte 6 aus dem unteren Formkasten 3 herausgefahren und von der Presseinheit 104 demontiert.
Anschließend, als zweiter Rotationsvorgang (S25), dreht der rotierende Teil 102 die Formgebungs-Formkasteneinheit 1 aus der zweiten Position 105 in Richtung der ersten Position 101.
Anschließend, als Entformungsvorgang (S27), trennen die Formkastenverstellzylinder 13, 13 und 14, 14 den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3. Das Musteraustauschteil 103 führt das Musterelement 8 heraus. Insbesondere wird das erste Platzierungsteil 45a durch das erste Armbewegungsteil 43a in Richtung der negativen X-Achse der Transportbasis 41 bewegt. Wenn der untere Formkasten 3 durch die unteren Formkastenverbinder 12, 12 und die unteren Formkastenverstellzylinder 14, 14 nach unten bewegt wird, wird das Musterelement 8 auf dem ersten Platzierungsteil 45a abgelegt. Der erste Armbewegungsteil 43a zieht den ersten Platzierungsteil 45a, der das verwendete Musterelement 8 aufgenommen hat, aus der ersten Position 101 in Richtung der Mitte (positive X-Achsenrichtung) der Transportbasis 41 zurück, um das Musterelement 8 auszuführen. Nach dem Ausführen des Musterelements 8 richten die oberen Formkastenverstellzylinder 13, 13 und die unteren Formkastenverstellzylinder 14, 14 den oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 aus und entfernen die Formen.
Anschließend wird als Ausbringungsvorgang (S29) ein Ausdrückzylinder (nicht gezeigt) ausgefahren, um die Oberform und die Unterform aus der Maschine (z.B. zur Formgebungsmaschine) zu befördern. Wenn der Ausbringungsvorgang (S29) abgeschlossen ist, ist das Formvebungsverfahren unter Verwendung der Formgebungs-Formkasteneinheit 1 und der Formgebungseinheit 1A abgeschlossen.
[Zusammenfassung der Ausführungsform]
In der Formgebungs-Formkasteneinheit 1A und der Formgebungsmaschine 100 tritt die untere Pressplatte 6 durch die Verlängerung des Stabelements 61 des Presszylinders 60 in die oberen und unteren Formkästen 2 und 3 ein. Dabei ist der Presszylinder 60 relativ zu den oberen und unteren Formkästen 2 und 3 beweglich angeordnet und wird daher durch die über die untere Pressplatte 6 erzeugte Reaktionskraft in die entgegengesetzte Richtung der Zusammenpressrichtung der unteren Pressplatte 6 bewegt. Die obere Pressplatte 7 ist durch das Paar von Pressführungselementen 4, 4 am Zylinderkörper 63 befestigt und bewegt sich daher mit der Bewegung des Presszylinders 60 in die entgegengesetzte Richtung der Zusammenpressrichtung der unteren Pressplatte 6. Folglich können sich die untere Pressplatte 6 und die obere Pressplatte 7 mit einem Presszylinder 60 aufeinander zu bewegen. Wie oben beschrieben, kann die Formgebungseinheit 1A das Zusammenpressen in geeigneter Weise mit einem Presszylinder 60 durchführen. Daher können die Formgebungseinheit 1A und die Formgebungsmaschine 100 die Anfangskosten im Vergleich zu einer Formgebungseinheit einer Formgebungsmaschine, die das Zusammenpressen mit einer Vielzahl von Aktoren durchführt, reduzieren. Darüber hinaus ist jedes der beiden Pressführungselemente 4, 4 so angeordnet, dass es durch ein entsprechendes der Formkastenführungselemente 5, 5 bewegt werden kann. Dadurch kann in der Formgebungseinheit 1A eine gegenseitige Beeinträchtigung des Paars von Pressführungselementen 4, 4 und des Paars von Formkastenführungselementen 5, 5 vermieden werden. Daher kann in der Formgebungseinheit 1A das Paar von Pressführungselementen 4, 4 in Positionen angeordnet werden, in denen die Presselemente (untere Pressplatte 6 und obere Pressplatte 7) stabil abgestützt werden können, während das Paar von Formkastenführungselementen 5, 5 in Positionen angeordnet werden kann, in denen die Gewichte des oberen und unteren Kolbens 2 und 3 stabil abgestützt werden können. Daher kann die Formgebungseinheit 1A die Herstellungskosten reduzieren und gleichzeitig eine angemessene Formgenauigkeit sicherstellen.
Zusätzlich ist das Paar Formkastenführungselemente 5, 5 in Positionen angeordnet, die symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie sind, die durch die Mitte jedes der oberen Formkästen 2 und des unteren Formkastens 3 verläuft. In diesem Fall sind das Paar von Formkastenführungselementen 5, 5 und das Paar von Pressführungselementen 4, 4, die innerhalb des Paars von Formkastenführungselementen 5, 5 angeordnet sind, in symmetrischen Positionen in Bezug auf die Mitte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 angeordnet. Da das Paar von Formkastenführungselementen 5, 5 die Gewichte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 in ausgewogener Weise tragen kann, werden der obere Formkasten 2 und der untere Formkasten 3 stabil geführt. Da das Paar von Pressführungselementen 4, 4 die obere Pressplatte 7 an dem Zylinderkörper 63 in ausgewogener Weise befestigen kann, kann außerdem eine gleichmäßige und angemessene Presskraft stabil auf das Innere des oberen und unteren Formkastens 2 und 3 ausgeübt werden. Daher kann die Formgebungseinheit 1A eine Verschlechterung der Formgenauigkeit weiter eindämmen.
Zusätzlich weist jedes des Paars von Pressführungselementen 4, 4 das Spitzenendteil auf, an dem die obere Pressplatte 7 befestigt ist, und das Abschlussendteil, und die Keilelemente 74, 74, die das Paar von Pressführungselementen 4, 4 an dem Zylinderkörper 63 befestigen, sind weiterhin vorgesehen. In diesem Fall kann die Formgebungseinheit 1A die Position der oberen Pressplatte 7 relativ zu dem Zylinderkörper 63 des Presszylinders 60 mit Hilfe der Keilelemente 74, 74 fixieren.
Zusätzlich wird in der Formgebungsmaschine 100 das Musterelement 8 durch das Transportteil 40 zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 ein- oder ausgeführt. Das Transportwechselteil 46 kann das Transportteil 40, das so angeordnet ist, dass es dem oberen und unteren Formkasten 2 und 3 zugewandt ist, beispielsweise in eine Position drehen, die dem oberen und unteren Formkasten 2 und 3 nicht zugewandt ist. Indem das neue Musterelement 8 auf das Transportteil 40 (zweites Platzierungsteil 45b) gelegt wird, das in der Position (Mustervorbereitungsposition 40b) angeordnet ist, die nicht dem oberen und unteren Formkasten 2 und 3 zugewandt ist, und dann durch das Transportwechselteil 46 gedreht wird, kann das neue Musterelement 8, das zwischen dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 eingefügt werden soll, reibungslos ausgetauscht werden. Daher kann die Formgebungsmaschine 100 das Musterelement 8 reibungslos austauschen und die Formgebung selbst im Falle der Formgebung unter Verwendung einer Vielzahl von Musterelementen durchführen.
Zusätzlich wird in dem Formvebungsverfahren bei der Fixierung (S17: Beispiel für einen Fixierungsschritt) das Paar von Pressführungselementen 4, 4, die mit der oberen Pressplatte 7 befestigt sind, an dem Zylinderkörper 63 befestigt. Beim Zusammenpressen (S21: Beispiel für einen Antriebsschritt) wird die untere Pressplatte 6 durch den Presszylinder 60 angetrieben. Die obere Pressplatte 7 ist durch das Paar Pressführungselemente 4, 4 am Zylinderkörper 63 befestigt und bewegt sich daher mit der Bewegung des Presszylinders 60 in die entgegengesetzte Richtung der Zusammenpressrichtung der unteren Pressplatte 6. Mit diesem Formvebungsverfahren, wie im Fall der Formgebungseinheit 1A und der Formgebungsmaschine 100, die oben beschrieben sind, können die Herstellungskosten reduziert werden, während die Formgenauigkeit sichergestellt wird.
[Abwandlung]
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebene Ausführungsform ein Beispiel für die Formgebungsmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Formgebungsmaschine gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die Formgebungsmaschine 100 gemäß der Ausführungsform beschränkt, und die Formgebungsmaschine 100 gemäß der Ausführungsform kann modifiziert oder auf andere Ausgestaltungen angewendet werden, ohne von dem in den Ansprüchen beschriebenen Umfang abzuweichen. Zum Beispiel kann die Formgebungsmaschine 100 so ausgestaltet sein, dass sie nur die Formgebungseinheit 1A aufweist.
Beispielsweise können einige der Schritte des Formvebungsverfahrens in der oben beschriebenen Ausführungsform unabhängig von der Reihenfolge sein. Das heißt, die Schritte können in einer anderen Reihenfolge als der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Formvebungsverfahren muss nur das Fixieren (S17) und das Zusammenpressen (S21) aufweisen, und ein Teil oder die Gesamtheit des restlichen Verfahrens muss nicht enthalten sein.
Die Formgebungsmaschine 100 kann so ausgestaltet sein, dass sie das rotierende Teil 102 nicht aufweist und so ausgestaltet ist, dass sie eine Zusammenpresskraft von oben nach unten oder von unten nach oben ausübt. Die Formgebungseinheit 1A ist nicht nur auf eine formkastenlose Formgebungsmaschine ( eine Formkasten-entfernende Formgebungsmaschine) anwendbar, bei der die Form nach dem Ausbilden der Form entfernt wird, sondern auch auf eine Formkasten-Formgebungsmaschine, d.h. eine Formgebungsmaschine, bei der der Formkasten nach dem Ausbilden einer Form zu einer Gießlinie geschickt wird, ohne die Form zu entfernen und die Form darin zu belassen.
Darüber hinaus muss der Führungsbefestigungsteil 70 nicht den Befestigungszylinder 72 aufweisen. Zu diesem Zeitpunkt kann das Führungsbefestigungsteil 70 beispielsweise anstelle des Befestigungszylinders 72 eine Befestigungsschiene und ein Befestigungsantriebsteil aufweisen. Der Befestigungssitz 71 stützt die Befestigungsschiene. Die Befestigungsschiene erstreckt sich in Richtung der ersten Öffnung 64a. Der Befestigungsantriebsteil ist beweglich an der Befestigungsschiene angebracht. Der Befestigungsantriebsteil weist einen Motor auf und bewegt sich entlang der Befestigungsschiene. Das Keilelement 74 ist am unteren Ende des Befestigungsantriebsteils vorgesehen. Die Befestigungsantriebsteile treiben die Keilelemente 74, 74 an, um sich entlang der Befestigungsschienen nach unten zu bewegen, so dass die Keilelemente 74, 74 mit Mittelteilen der Pressführungselemente 4, 4 in Eingriff kommen.
Obwohl der untere Formkasten 3 in der oben beschriebenen Ausführungsform an den unteren Formkastenverbindern 12, 12 befestigt ist und entlang der Formkastenführungselemente 5, 5 durch die unteren Formkastenverstellzylinder 14, 14 geführt wird, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt. In der folgenden Beschreibung werden Ausgestaltungen, die mit der obigen Ausführungsform identisch sind oder dieselben Funktionen haben, mit denselben Bezugszeichen versehen.
11 ist eine Frontansicht, die ein Beispiel für eine Formgebungsmaschine mit einem Schiebeteil gemäß einer Abwandlung aufweist. Wie in 11 gezeigt, unterscheidet sich eine Formgebungsmaschine 100A von der Formgebungsmaschine 100 in der Stützstruktur eines unteren Formkastens 3 und dadurch, dass sie weiterhin Schiebeteile 90, 90 aufweist, während der Rest der Ausgestaltung gleich ist. Nachfolgend werden hauptsächlich die Unterschiede beschrieben, und eine überlappende Beschreibung wird weggelassen.
Die Formgebungsmaschine 100A weist ferner untere Formkastenstützteile 80, 80 und Schiebeteile 90, 90 auf. In einer ersten Position 101 wird ein unterer Formkasten 3 von den unteren Formkastenstützteilen 80, 80 getragen. Der untere Formkasten 3 weist einen Anlageteil 91 in einem oberen Teil einer seiner Seitenflächen auf.
Die unteren Formkastenstützteile 80, 80 sind an den unteren Formkastenverbindern 12, 12 befestigt. Daher können die unteren Formkastenstützteile 80, 80 durch Formkastenverstellzylinder 14, 14 in der Auf-Ab-Richtung bewegt werden. Der untere Formkastenstützteil 80 weist eine Seitenwand 80a auf, die sich entlang der XZ-Ebene erstreckt, und einen unteren Teil 80b, der sich entlang der XY-Ebene in einem unteren Endteil der Seitenwand 80a erstreckt. Die unteren Formkastenstützteile 80, 80 sind in Y-Richtung getrennt und bilden eine zweite Öffnung 80c aus. Das untere Formkastenstützteil 80 definiert einen Aufnahmeraum 80d, in dem der untere Formkasten 3 untergebracht werden kann.
Ein Stützanlageteil 81, das in Richtung des Aufnahmeraums 80d hervorsteht, ist an der Innenseite der Seitenwand 80a in einem oberen Endteil des unteren Formkasten-Stützteils 80 vorgesehen. Das Stützanlageteil 81 liegt von unten an dem Anlageteil 91 des unteren Formkastens 3 an, indem es durch den unteren Formkastenverstellzylinder 14 nach oben bewegt wird, und kann den unteren Formkasten 3 abstützen.
Die Schiebeteile 90, 90 verschieben den unteren Formkasten 3 getrennt vom oberen Formkasten 2. Das heißt, die Schiebeteile 90, 90 schieben den unteren Formkasten 3 zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 hindurch. Das Schiebeteil 90 ist z. B. eine sich in X-Richtung erstreckende Schiene. In der ersten Position 101 beispielsweise schieben die Schiebeteile 90, 90 den unteren Formkasten 3 in Richtung eines Bedieners, der sich in der negativen X-Achsenrichtung befindet. Das Schiebeteil 90 kann aus der zweiten Öffnung 80c des unteren Formkasten-Stützteils 80 in den Aufnahmeraum 80d des unteren Formkastens hervorstehen. Durch das Hervorstehen in den Aufnahmeraum 80d kann das Schiebeteil 90 den unteren Formkasten 3 von dem unteren Formkastenstützteil 80 weg abstützen. Die Schiebeteile 90, 90 stützen den unteren Formkasten 3 und bewegen dann den unteren Formkasten 3 in Richtung der negativen X-Achse.
Beispielsweise kann der Bediener nach dem Entformungsvorgang (S27) und vor dem Ausführvorgang (S29) und dem Vorgang, bei dem ein erstes Platzierungsteil 45a neu zwischen einen oberen Formkasten 2 und den unteren Formkasten 3 eingefügt wird, den unteren Formkasten 3 mit Hilfe der Schiebeteile 90, 90 ausführen. Bei dem Entformungsvorgang (S27) werden die unteren Formkastenstützteile 80, 80 durch die unteren Formkastenverstellzylinder 14, 14 nach unten bewegt. Wenn sich die unteren Formkastenstützteile 80, 80 in eine vorbestimmte Position bewegen, werden die Schiebeteile 90, 90 relativ nach oben zwischen die unteren Formkastenstützteile 80, 80 eingeführt. Infolgedessen wird der untere Formkasten 3, der von den Stützanlageteilen 81, 81 der unteren Formkastenstützteile 80, 80 gestützt wurde, von den Schiebeteilen 90, 90 gestützt. Nachdem der untere Formkasten 3 durch die Schiebeteile 90, 90 abgestützt ist, wird die Entnahme des Formkastens durchgeführt, und der untere Formkasten 3 kann in der negativen X-Achsenrichtung entlang der Schiebeteile 90, 90 verschoben werden. So können die Schiebeteile 90, 90 den unteren Formkasten 3 zwischen den Formkastenführungselementen 5, 5 hindurchschieben. Dementsprechend kann der Bediener leicht auf den unteren Formkasten 3 zugreifen, ohne mit den Formkastenführungselementen 5, 5 und dem oberen Formkasten 2 in Konflikt zu geraten. Dadurch wird der Arbeitsablauf verbessert, wenn der Bediener einen Kern in den unteren Formkasten 3 einbaut.
Darüber hinaus müssen die Formkastenführungselemente 5, 5 und die Pressführungselemente 4, 4 nicht in Positionen angeordnet sein, die symmetrisch zur Mittellinie sind, die durch die Mitte des oberen Formkastens 2 und des unteren Formkastens 3 verläuft. 12A ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Formgebungseinheit gemäß einer Abwandlung zeigt. 12A ist eine Querschnittsansicht einer Formgebungseinheit 1B gemäß einer Abwandlung, die entlang einer Linie in derselben Position wie die Linie XII-XII von 7 aufgenommen wurde, wobei einige Elemente weggelassen wurden. Wie in 12A gezeigt, unterscheidet sich die Formgebungseinheit 1B in einer Formgebungsmaschine 100B von der Formgebungseinheit 1A in der Formgebungsmaschine 100 dadurch, dass die Pressführungselemente 4B, 4B und die Formkastenführungselemente 5B, 5B so angeordnet sind, dass sie an einer Seitenwand eines oberen Formkastens 2 konzentriert sind, und der Rest der Ausgestaltung ist gleich. Im Folgenden werden hauptsächlich die Unterschiede beschrieben, und überlappende Beschreibungen werden weggelassen.
In einer zweiten Position 105 erstrecken sich die Pressführungselemente 4B, 4B und die Formkastenführungselemente 5B, 5B der Formgebungseinheit 1B z.B. entlang der XY-Ebene. Die Formkastenverbinder 11B, 11B sind mit einer Seitenwand verbunden, die sich entlang der XZ-Ebene des oberen Formkastens 2 erstreckt. Die oberen Formkastenverbinder 11B, 11B sind symmetrisch zur Mitte der Seitenwand des oberen Formkastens 2 angeordnet. Der obere Formkastenverbinder 11B ist mit dem Formkastenführungselement 5B beweglich verbunden. Der obere Formkasten 2 wird von den Pressführungselementen 4B, 4B, den Formkastenführungselementen 5B, 5B und den oberen Formkastenverbindern 11B, 11B, die im oberen Formkasten 2 vorgesehen sind, getragen. Obwohl in 12A nicht gezeigt, wird ein unterer Formkasten 3 auch von den Pressführungselementen 4B, 4B, den Formkastenführungselementen 5B, 5B und den unteren Formkastenverbindern getragen, die in einer Seitenwand des unteren Formkastens 3 vorgesehen sind. Der untere Formkasten 3 wird durch die Antriebskraft der unteren Formkastenverstellzylinder 14B, 14B bewegt.
Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Presszylinder 60 in der Formgebungseinheit 1B ebenfalls so angeordnet, dass er relativ zu dem oberen und unteren Formkasten 2 und 3 beweglich ist, so dass die Formgebungseinheit 1B das Zusammenpressen in geeigneter Weise mit einem Presszylinder durchführen kann. Im Vergleich zu einer Formgebungseinheit einer herkömmlichen Formgebungsmaschine können die Formgebungseinheit 1B und die Formgebungsmaschine 100B ebenfalls die Herstellungskosten, einschließlich der Anfangskosten und dergleichen, reduzieren. Darüber hinaus ist, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, in der Formgebungseinheit 1B das Pressführungselement 4B so angeordnet, dass es innerhalb des Formkastenführungselements 5B beweglich ist, so dass eine Störung zwischen dem Pressführungselement 4B und dem Formkastenführungselement 5B vermieden werden kann. Da in der Formgebungseinheit 1B im Vergleich zu einem Fall, in dem das Pressführungselement und das Formkastenführungselement unabhängig voneinander angeordnet sind, Platz gespart werden kann, kann der Bediener auf Ausgestaltungen der Formgebungseinheit 1B beispielsweise vor und nach dem Zusammenpressen leichter zugreifen, und der Arbeitsablauf wird verbessert. Außerdem kann in der Formgebungseinheit 1B, da die Pressführungselemente 4B, 4B und die Formkastenführungselemente 5B, 5B konzentriert an einer Seitenwand des oberen und unteren Formkastens 2 und 3 angeordnet sind, Platz gegenüber anderen Seitenwänden des oberen und unteren Formkastens 2 und 3 eingespart werden. Es ist zu beachten, dass, während die Formgebungseinheit 1B zwei Pressführungselemente 4B, 4B und zwei Formkastenführungselemente 5B, 5B aufweist, drei oder mehr Pressführungselemente 4B und drei oder mehr Formkastenführungselemente 5B vorgesehen sein können.
Zusätzlich können die Formgebungseinheit und die Formgebungsmaschine ein Pressführungselement und ein Formkastenführungselement anstelle der Pressführungselemente 4, 4 und der Formkastenführungselemente 5, 5 aufweisen. 12B ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Formgebungseinheit gemäß einer Abwandlung zeigt. 12B ist eine Querschnittsansicht einer Formgebungseinheit 1C gemäß einer Abwandlung, die entlang einer Linie in derselben Position wie die Linie XII-XII von 7 aufgenommen wurde, wobei einige Elemente weggelassen wurden. Wie in 12B gezeigt, unterscheidet sich die Formgebungseinheit 1C in einer Formgebungsmaschine 100C von der Formgebungseinheit 1A in der Formgebungsmaschine 100 in der Position relativ zu einem oberen Formkasten und der Anzahl des Pressführungselements und des Formkastenführungselements, und der Rest der Ausgestaltung ist gleich. Nachfolgend werden hauptsächlich die Unterschiede beschrieben, und eine überlappende Beschreibung wird weggelassen.
Die Formgebungseinheit 1C weist ein Pressführungselement 4C, ein Formkastenführungselement 5C und einen oberen Formkastenverbinder 11C auf. Das Pressführungselement 4C und das Formkastenführungselement 5C erstrecken sich z.B. entlang der XY-Ebene. Der obere Formkastenverbinder 11C ist mit einer Seitenwand eines oberen Formkastens 2 verbunden, der sich in der XZ-Ebene erstreckt. Der obere Formkastenverbinder 11C ist so angeordnet, dass er sich in X-Richtung gesehen in der Mitte der Seitenwand des oberen Formkastens 2 befindet. Der obere Formkastenverbinder 11C ist mit dem Formkastenführungselement 5C beweglich verbunden. Der obere Formkasten 2 wird durch das Pressführungselement 4C, das Formkastenführungselement 5C und den oberen Formkastenverbinder 11C, der im oberen Formkasten 2 vorgesehen ist, gestützt. Obwohl in 12B nicht gezeigt, wird ein unterer Formkasten 3 auch durch das Pressführungselement 4C, das Formkastenführungselement 5C und einen unteren Formkastenverbinder, der in einer Seitenwand des unteren Formkastens 3 vorgesehen ist, gehalten. Der untere Formkasten 3 wird durch die Antriebskraft eines unteren Formkasten-Verstellzylinders 14C bewegt.
Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Presszylinder 60 in der Formgebungseinheit 1C ebenfalls so angeordnet, dass er relativ zu den oberen und unteren Formkästen 2 und 3 beweglich ist, so dass die Formgebungseinheit 1C das Zusammenpressen in geeigneter Weise mit einem Presszylinder durchführen kann. Aus diesem Grund können die Formgebungseinheit 1C und die Formgebungsmaschine 100C im Vergleich zu einer Formgebungseinheit einer herkömmlichen Formgebungsmaschine die Herstellungskosten, einschließlich der Anfangskosten und dergleichen, reduzieren. Außerdem ist, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, in der Formgebungseinheit 1C das Pressführungselement 4C so angeordnet, dass es innerhalb des Formkastenführungselements 5C beweglich ist, so dass eine Beeinträchtigung zwischen dem Pressführungselement 4C und dem Formkastenführungselement 5C vermieden werden kann. Da in der Formgebungseinheit 1C im Vergleich zu einem Fall, in dem das Pressführungselement und das Formkastenführungselement unabhängig voneinander angeordnet sind, Platz gespart werden kann, kann der Bediener auf Ausgestaltungen der Formgebungseinheit 1C beispielsweise vor und nach dem Zusammenpressen leichter zugreifen, und der Arbeitsablauf wird verbessert.
Da außerdem nur ein Pressführungselement 4C und nur ein Formkastenführungselement 5C in der Formgebungseinheit 1C angeordnet sind, kann im Vergleich zu Ausgestaltungen der Formgebungseinheiten 1A und 1B und einer später beschriebenen Formgebungseinheit 1D, in der beispielsweise eine Vielzahl von Pressführungselementen und eine Vielzahl von Formkastenführungselementen angeordnet sind, Platz eingespart werden. Im Vergleich zu den Formgebungseinheiten 1A und 1B und der später beschriebenen Formgebungseinheit 1D sowie den Formgebungsmaschinen 100A und 100B und einer später beschriebenen Formgebungsmaschine 100D können die Formgebungseinheit 1C und die Formgebungsmaschine 100C sowohl die Anzahl von Pressführungselementen als auch die Anzahl von Formkastenführungselementen reduzieren, so dass die Herstellungskosten einschließlich der Anfangskosten und dergleichen noch weiter reduziert werden können.
Die Formkastenführungselemente 5, 5 und die Pressführungselemente 4, 4 müssen nicht in symmetrischen Positionen in Bezug auf die XZ-Ebene in dem oberen Formkasten 2 und dem unteren Formkasten 3 in der zweiten Position 105 angeordnet sein. 12C ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Formgebungseinheit gemäß einer Abwandlung zeigt. 12C ist eine Querschnittsansicht der Formgebungseinheit 1D gemäß einer Abwandlung, die entlang einer Linie in derselben Position wie die Linie XII-XII von 7 aufgenommen wurde, wobei einige Elemente weggelassen wurden. Wie in 12C gezeigt, unterscheidet sich die Formgebungseinheit 1D in der Formgebungsmaschine 100D von der Formgebungseinheit 1A in der Formgebungsmaschine 100 dadurch, dass die Positionen der Pressführungselemente 4D, 4D und der Formkastenführungselemente 5D, 5D relativ zu einem oberen Formkasten 2 in einer zweiten Position 105 nicht symmetrisch in Bezug auf eine Oberfläche entlang der XZ-Ebene und symmetrisch in Bezug auf die Mitte des oberen Formkastens 2 in der YZ-Ebene sind, und der Rest der Ausgestaltung ist gleich. Nachfolgend werden hauptsächlich die Unterschiede beschrieben, und überlappende Beschreibungen werden weggelassen.
In der zweiten Position 105 erstrecken sich die Pressführungselemente 4D, 4D und die Formkastenführungselemente 5D, 5D der Formgebungseinheit 1D z.B. entlang der XY-Ebene. Die oberen Formkastenverbinder 11D, 11D sind jeweils mit zwei Seitenwänden verbunden, die sich entlang der XZ-Ebene des oberen Formkastens 2 erstrecken. Die Formkastenverbinder 11D, 11D sind nicht symmetrisch zu einer Fläche in der XZ-Ebene, sondern symmetrisch zur Mitte des oberen Formkastens 2 in der YZ-Ebene angeordnet. Der obere Formkastenverbinder 11D ist mit dem Formkastenführungselement 5D beweglich verbunden. Der obere Formkasten 2 wird von den Pressführungselementen 4D, 4D, den Formkastenführungselementen 5D, 5D und den oberen Formkastenverbindern 11D, 11D, die im oberen Formkasten 2 vorgesehen sind, getragen. Obwohl in 12C nicht gezeigt, wird ein unterer Formkasten 3 auch von den Pressführungselementen 4D, 4D, den Formkastenführungselementen 5D, 5D und einem unteren Formkastenverbinder getragen, der in zwei Seitenwänden des unteren Formkastens 3 vorgesehen ist. Der untere Formkasten 3 wird durch die Antriebskraft der unteren Formkastenverstellzylinder 14D, 14D bewegt.
Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist auch ein Presszylinder 60 in der Formgebungseinheit 1D so angeordnet, dass er relativ zu den oberen und unteren Formkästen 2 und 3 beweglich ist, so dass die Formgebungs-Formkasteneinheit 1D das Zusammenpressen in geeigneter Weise mit einem Presszylinder durchführen kann. Im Vergleich zu einer Formgebungseinheit einer herkömmlichen Formgebungsmaschine können die Formgebungseinheit 1D und die Formgebungsmaschine 100D auch die Herstellungskosten, einschließlich der Anfangskosten und dergleichen, reduzieren. Darüber hinaus ist, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, in der Formgebungseinheit 1D das Pressführungselement 4D so angeordnet, dass es innerhalb des Formkastenführungselements 5D beweglich ist, so dass eine Beeinträchtigung zwischen dem Pressführungselement 4D und dem Formkastenführungselement 5D vermieden werden kann. Da in der Formgebungseinheit 1D im Vergleich zu einem Fall, in dem das Pressführungselement und das Formkastenführungselement unabhängig voneinander angeordnet sind, Platz gespart werden kann, kann der Bediener auf Ausgestaltungen der Formgebungseinheit 1D beispielsweise vor und nach dem Zusammenpressen leichter zugreifen, und der Arbeitsablauf wird verbessert. Zusätzlich sind in der Formgebungseinheit 1D in der zweiten Position 105 die Pressführungselemente 4D, 4D und die Formkastenführungselemente 5D, 5D in verschiedenen Positionen in der Z-Richtung angeordnet, so dass andere Ausgestaltungen der Formgebungseinheit 1D oder der Formgebungsmaschine 100D in verschiedenen Positionen angeordnet werden können und die Freiheit in der Gestaltung verbessert werden kann. Es ist zu beachten, dass die Formgebungseinheit 1D zwar zwei Pressführungselemente 4D, 4D und zwei Formkastenführungselemente 5D, 5D aufweist, aber auch drei oder mehr Pressführungselemente 4D und drei oder mehr Formkastenführungselemente 5D vorgesehen werden können.
Bezugszeichenliste

1: Formgebungs-Formkasteneinheit,
1A,1B,1C,1D: Formgebungseinheit,
2: oberer Formkasten,
3: unterer Formkasten,
4, 4B, 4C, 4D: Pressführungselement,
5, 5B, 5C, 5D: Formkastenführungselement,
6: untere Pressplatte (Beispiel für erstes Presselement),
7: obere Pressplatte (Beispiel für zweites Presselement),
8: Musterelement,
13: oberer Formkastenverstellzylinder (Beispiel für das Formkastenbewegungselement),
14, 14B, 14C, 14D: unterer Formkastenverstellzylinder (Beispiel für das Formkastenbewegungselement),
40: Transportteil,
45: Platzierungselement,
46: Transportwechselteil,
60: Presszylinder,
61: Stab,
63: Zylinderkörper,
74: Keilelement (Beispiel für Befestigungselement),
90: Schiebeteil,
100, 100A, 100B, 100C, 100D: Formgebungsmaschine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2021065705 [0001]
JP 2010525948 [0003, 0005]

Claims

Formgebungseinheit, die Folgendes aufweist: einen oberen Formkasten; einen unteren Formkasten, der zur Verbindung mit dem oberen Formkasten ausgestaltet ist; ein Formkastenführungselement, mit dem der obere Formkasten und der untere Formkasten beweglich verbunden sind, wobei das Formkastenführungselement den oberen Formkasten und den unteren Formkasten führt; ein erstes Presselement und ein zweites Presselement, die so angeordnet sind, dass sie den oberen und den unteren Formkasten sandwichartig zwischen sich aufnehmen, während der obere Formkasten und der untere Formkasten miteinander verbunden sind, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement jeweils in den oberen und den unteren Formkasten eintreten können; einen Presszylinder, der so angeordnet ist, dass er relativ zu dem oberen und dem unteren Formkasten beweglich ist, und der einen Stab mit einem Endteil, der an dem ersten Presselement befestigt ist, und einen Zylinderkörper aufweist, der den Stab verlängert und zusammenzieht; und ein Pressführungselement, das ausgestaltet ist, um relative Positionen des zweiten Presselements und des Zylinderkörpers zu fixieren, wobei das Formkastenführungselement ein hohles Stabelement ist, und das Pressführungselement ein Stabelement ist, das beweglich im Inneren des Formkastenführungselements angeordnet ist.
Formgebungseinheit nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist ein Paar von Formkastenführungselementen, die das Formkastenführungselement aufweisen, und ein Paar von Pressführungselementen, die das Pressführungselement aufweisen, wobei jedes der beiden Formkastenführungselemente ein hohles Stabelement ist, und jedes der beiden Pressführungselemente ein Stabelement ist, das beweglich im Inneren eines entsprechenden Formkastenführungselements angeordnet ist.
Formgebungseinheit nach Anspruch 2, wobei das Paar von Formkastenführungselementen in Positionen angeordnet ist, die symmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie sind, die durch die Mitte jedes der oberen und unteren Formkästen verläuft.
Formgebungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Pressführungselement ein Spitzendteil, an dem das zweite Presselement befestigt ist, und ein Abschlussendteil aufweist, und die Formgebungseinheit ferner ein Befestigungselement (Keil) aufweist, welches das Abschlussendteil des Pressführungselements an dem Zylinderkörper befestigt.
Formgebungsmaschine, die Folgendes aufweist: die Formgebungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4; ein Formkastenbewegungsteil, das den oberen Formkasten und den unteren Formkasten relativ zueinander entlang des Formkastenführungselements bewegt, so dass ein Musterelement sandwichartig zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten aufgenommen und von diesen freigegeben wird; ein Transportteil, welches das Musterelement zwischen dem oberen Formkasten und dem unteren Formkasten hinein- und herausführt; und ein Transportwechselteil, welches das Transportteil dreht.
Formgebungsmaschine nach Anspruch 5, die ferner Folgendes aufweist: ein Schiebeteil, das den unteren Formkasten in einen Zustand schiebt, in dem der obere Formkasten und der untere Formkasten getrennt sind.
Formvebungsverfahren unter Verwendung einer Formgebungseinheit, wobei die Formgebungseinheit Folgendes aufweist: einen oberen Formkasten, einen unteren Formkasten, der zur Verbindung mit dem oberen Formkasten ausgestaltet ist, ein Formkastenführungselement, mit dem der obere Formkasten und der untere Formkasten beweglich verbunden sind, wobei das Formkastenführungselement den oberen Formkasten und den unteren Formkasten führt, ein erstes Presselement und ein zweites Presselement, die so angeordnet sind, dass sie den oberen und den unteren Formkasten sandwichartig zwischen sich aufnehmen, während der obere Formkasten und der untere Formkasten miteinander verbunden sind, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement jeweils in den oberen und den unteren Formkasten eindringen können, einen Presszylinder, der so angeordnet ist, dass er relativ zu dem oberen und dem unteren Formkasten beweglich ist, und der einen Stab mit einem Endteil, der an dem ersten Presselement befestigt ist, und einen Zylinderkörper aufweist, der den Stab verlängert und zusammenzieht, und ein Pressführungselement, das so ausgestaltet ist, dass es relative Positionen des zweiten Presselements und des Zylinderkörpers fixiert, wobei das Formkastenführungselement ein hohles Stabelement ist, und das Pressführungselement ein Stabelement ist, das beweglich im Inneren des Formkastenführungselements angeordnet ist, wobei das Formgebungsverfahren Folgendes aufweist: Befestigen des Pressführungselements an dem Zylinderkörper, und Verlängern des Stabes zum Zusammenpressen durch das erste Presselement und das zweite Presselement.