DE1058703B - Formmaschine zum Ruetteln, Pressen oder gleichzeitigem Ruetteln und Pressen von Formen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine, bei welcher das Rütteln, Pressen oder gleichzeitige Rütteln und Pressen zum Verdichten von Formen oder zum Nachverdichten von vorverdichteten Formen benutzt wird.

Zum Verdichten von Formsand wird bisher entweder das Pressen oder das Rütteln und nachherige Pressen oder eine gleichzeitige Anwendung beider Wirkungen benutzt.

Beim Pressen wird mittels einer Preßplatte ein Preßdruck von außen auf den Formsand ausgeübt, wobei diese der Reibung wegen den Formsand an der der Preßplatte anliegenden Partie stärker verdichtet als an der entfernter liegenden Partie der Modellplattenebene. Beim Rütteln wird die Geschwindigkeit, die der Formsand z. B. im freien Fall erhält, plötzlich abgebremst. Es ist bekannt, daß dadurch eine Trägheitskraft im Formsand selbst hervorgerufen wird, die im Gegensatz zum Pressen die größte Verdichtungsintensität in der Modellplattenebene erreicht.

Durch Auflegen einer Beschwerplatte auf den Formsand während des Rütteins wird eine zusätzliche Pressung auf den Formsand ausgeübt. Diese zusätzliche Wirkung genügt jedoch allein nicht, um eine einwandfreie Verdichtung zu erreichen. Eine auf dem Formtisch schwenkbar montierte Presse, die mit einer als Beschwerplatte ausgebildeten Preßplatte während des Rütteins auf den Formsand wirkt, setzte sich in der Praxis nicht durch, weil mit dieser Einrichtung keine Möglichkeit besteht, eine Form zwecks Vorverdichtung nur zu rütteln, ohne gleichzeitig auch zu pressen, und weil der Formtisch schlecht zugängig ist. Eine ganze Reihe verschiedener Vorschläge, empfiehlt das Anbringen von Schlaghämmern oder Rüttelkolben, entweder preßplattenseitig oder modelleinrichtungs- bzw. formtischseitig. Alle diese Vorschläge, bei denen ein gleichzeitiges Pressen und Arbeiten der Rüttelkolben oder Hammer bei feststehendem Formkasten mit Formsand vorgesehen ist, werden fälschlicherweise Rüttelpressen genannt. Um die Wirkungs- 4a weise gegenüber dem weiter unten beschriebenen '"-gleichzeitigen Trägheitsrütteln und Pressen klar auseinanderzuhalten, soll diese Gruppe von Vorschlägen, bei denen der Formsand während des Pressens und Arbeitens der Hämmer oder Rüttelkalben keine Veränderung seines Bewegungszustandes erfährt, Pressen mit gleichzeitigem Schlagpressen genannt werden, da die ausgeführten Schläge lediglich eine impulsmäßige Erhöhung der Preß drücke bewirken. Im Gegensatz dazu sind die Vorschläge, bei denen der Formsand während dem er einem Preßdruck ausgesetzt ist, gleichzeitig seinen Bewegungszustand plötzlich zu ändern gezwungen wird und dadurch im Formsand selbst Trägheitskräfte ausgelöst werden, als Pressen Formmaschine zum Rütteln, Pressen

oder gleichzeitigem Rütteln und Pressen

von Formen

Anmelder:
Erwin Bührer, Scharfhausen (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom. 8. August 1953

Erwin Bührer, Schaffhausen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

mit gleichzeitigem Trägheitsrütteln oder Ruttelpresseii bezeichnet. Während das Pressen mit gleichzeitigem Schlagpressen die infolge Reibung entstehenden Verdichtungsungleichheiten gegenüber dem Pressen allein nicht verändert, ist das Trägheitsrütteln bei gleichzeitigem Pressen in der Lage, dieselben auszugleichen, weil die Verdichtungsmaxima beim Trägheitsrütteln entgegengesetzt liegen wie beim Pressen allein.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Rüttelformmaschine mit zusätzlicher Preßvorrichtung, für welche beim Rüttelpressen der Formtisch als Widerlager dient und wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen Presse und Formtisch unterbrochen werden kann, die Presse aber beim Rüttelpressen die Bewegungen des Formtisches mitmachen kann, und kennzeichnet sich, dadurch, daß die Presse zum Rütteln völlig vom. Formtisch trennbar ist.

Durch die Erfindung wird es möglich, die Presse beim Rütteln in Ruhe zu halten. Dies erlaubt für die Herstellung einer Form eine erste Vorverdichtung durch Rütteln und eine anschließende Fertigverdichtung durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen anzuwenden. Erfahrungsgemäß wird durch dieses Verfahren die gleichmäßigste. Formverdichtung erreicht, die in der Praxis bekannt ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Presse,.weil sie vom Formtisch vollständig zu lösen ist, konstruktiv so angeordnet werden kann, . daß der Formtisch für zusätzliche

909529/113

Arbeiten, ζ. Β. Reinigung der Modellplatte, Anlegen von Kühleisen, Aufsetzen von Trichtern usw., ungehindert zugängig ist.

Die Zeichnungen veranschaulichen drei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen-Standes, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Formmaschine, teilweise im Schnitt gezeichnet,

Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Teiles einer Formmaschine, teilweise im Schnitt gezeichnet,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Auge, entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Teiles einer Formmaschine, teilweise im Schnitt gezeichnet.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Einrichtung, bei welcher die Rütteleinrichtung R ortsfest und die Presse P ausschwenkbar ist. Auf dem Ständer 1 ist die Hülse 2 drehbar gelagert. Diese weist vier Augen 3 (Fig. 2) auf, von denen in je zwei übereinanderstehenden Stangen 4 befestigt sind. An der Presse P sind drei Kupplungsorgane in Form der Arme 6 und 6 a vorgesehen, von denen die Arme 6a je zwei Augen 7 aufweisen, die auf den Stangen 4 verschiebbar gelagert sind und sich in der Ruhelage der Presse auf die Augen 3 abstützen. Die Presse P ist mittels der Hülse 2 um die Säule 1 schwenkbar. Der Formtisch 8 der Rütteleinrichtung R trägt eine Modelleinrichtung 9, auf welcher der Formkasten 10 gefüllt mit Formsand 11 aufliegt. Unter Formsand sei hier tongebundener Quarz-, Schamotte-, Zirkonsand od. dgl. verstanden. Der Formtisch 8 ruht auf Dämpfungsbolzen 12, die sich auf Schrauben 13 im Fuß der Rütteleinrichtung J? abstützen. In den Zylinder 14 a des Fußes 14 der Rütteleinrichtung R mündet die Luftleitung 15. Die Arme 6 und 6 a der Presse P weisen Klauen 64 auf, die unter den Formtisch 8 greifen, so daß, wenn die Preßplatte 62 gegen den Formsand drückt, die Presse mit dem Formtisch gekuppelt wird und die Kupplungsorgane den Preßdruck aufnehmen. Der Formtisch 8 kann sich dann unabhängig von dem gleichzeitig erfolgenden Preßdruck zur Erzeugung des Trägheitsrütteins auf und ab bewegen. Beim Pressen mit gleichzeitigem Trägheitsrütteln sind demzufolge drei Kräfte gleichzeitig wirksam:

1. Das Pressen des Formsandes durch die Presse.

2. Das Rütteln verursacht durch das plötzliche Ändern des Bewegungszustandes infolge der Trägheit des Formsandes eine Kraft in demselben.

3. Das Rütteln verursacht durch die plötzliche Änderung des Bewegungszustandes infolge der Massenträgheit des Preßstempels eine Kraft in demselben, die sich auf den Formsand als zusätzliche Pressung auswirkt

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zu diesem Zweck, bei- „ ■ ■ spielsweise in Verbindung mit einer Maschine, die einen absatzweise umlaufenden Drehtisch 40 aufweist, der Formeinrichtungen trägt und mit einer nicht schwenkbaren zugeordneten Presse P, die beim Preßrütteln aus ihrer Verbindung gelöst und nur mit dem Formtisch gekuppelt wird. Der ortsfeste undrehbare Ständer 16 weist Augen 17 auf, die konische Angelbolzen 18 tragen. Um ein hartes Absetzen der Führungsaugen auf die konischen Angelbolzen 18 zu vermeiden, ist eine Dämpfung vorgesehen, die aus Fig. 4 ersichtlich ist. In den Augen 51 sitzt gleitend die Konusbüchse 48, die sich gegen die Tellerfedern 49 abstützt. Mittels der Schraube 50 ist die konische Büchse mit den vorgespannten Tellerfedern 49 in den Augen 51 gehalten. Am Ständer 16 ist ein Führungsring 19 angeordnet, der eine Feder 20 trägt, die dazu dient, mindestens einen Teil des Gewichtes der Presse P aufzunehmen. Diese Feder überträgt ihren Federdruck auf einen Ring 21, der fest verbunden ist mit dem Teil 22, welcher mit der Hülse 23 und diese mit dem Teil 24 fest verbunden ist. An dem Teil 24 sind die Arme 25 und 25 a befestigt, von denen der Arm 25 Augen 51 aufweist. Die Augen 51 in Fig. 3 treten an die Stelle der Augen 7 aus Fig. 1 und 2 und die Angelbolzen 18 an Stelle der dort verwendeten Stangen 4. In der Gewindebüchse 26, die drehbar im Teil 22 sitzt, ist über einen Gewindebolzen 27 der Zylinder 28 der Presse P gehalten, der gleichzeitig auch im Teil 24 verschiebbar geführt und gegen Drehung gesichert ist. Mit der Gewindebuchse 26 ist eine Hülse 29 verbunden, die Handgriffe 30 aufweist und durch Drehung eine Höhenverstellung des Preßzylinders 28 ermöglicht. Eine Luftleitung 31 führt zum Preßzylinder 28, in dem ein Kolben 32 mit einer Schraube 33 auf einer Kolbenstange 34 gelagert ist, auf der eine Preßplatte 35 befestigt ist. Eine Kolbenfeder 36 stützt sich auf einem Deckel 37 ab und trägt den Kolben in die Ruhelage. Auf einer Gleitbahn 38, zentriert durch den Bolzen 39, befindet sich ein Drehtisch 40, der mehrere Zylinder 41 aufweist, beispielsweise für stoßfreies Rütteln, in denen sich je ein Gegenrüttelkolben 42 befindet, dessen Formtisch 44 durch den Rüttelkolben 63 im Gegenrüttelkolben 42 geführt ist und sich auf Dämpfungsbolzen 43 abstützt, die im Gegenrüttelkolben 42 angeordnet sind. Auf dem Formtisch 44 befindet sich die Formeinrichtung 45 mit dem Formkasten 46 gefüllt mit Formsand 47.

Die Einrichtung nach Fig. 5 unterscheidet sich gegenüber Fig. 3 dadurch, daß auch die Presse P, wie nach Fig. 1, ausschwenkbar ist, Die Haltevorrichtung 52 für die Presse P ist drehbar auf dem Ständer 54 gelagert, so daß sie über die Zahnräder 55, 56 und 57 gedreht werden kann. Das Zahnrad 57 ist auf dem Drehtisch 58 befestigt, welcher mehrere Rüttelvorrichtungen R trägt.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Formmaschine arbeitet wie folgt: Bei in Pfeilrichtung 60 (Fig. 2) ausgeschwenkter Stellung der Presse P wird der Formkasten 10 auf die Rüttelpresse R aufgesetzt und Formsand 11 eingefüllt. Nach dem Vorverdichten durch Rütteln oder auch gleich nach dem Füllen des Formkastens 10 wird die Presse P in die in Fig. 1 und 2 gezeichnete Stellung eingeschwenkt. Über ein nicht gezeichnetes Ventil erhält die Presse P über die Luftleitung 61 Preßdruck. Die Preßplatte 62 drückt gegen den Formsand 11 und hebt dadurch die Presse P an, wodurch die zur Kupplung dienenden Klauen 64 der Arme 6 und 6 a an der Unterseite des Formtisches 8 zur Anlage gelangen. Gleichzeitig heben sich die Führungsaugen 7, die im Ruhezustand auf den Augen 3 auf ruhen, von diesen ab (Fig. 1).

Durch Betätigung eines nicht gezeichneten Ventils wird der Luftleitung 15 Preßluft zugeführt. Der Formtisch 8 mit der Presse P hebt sich und rüttelt in bekannter Weise, während die Preßplatte 62 der Presse P gleichzeitig gegen den Formsand drückt, wobei der Gegendruck durch die Arme 6 und 6 α aufgenommen wird. Nach erfolgter Verdichtung und durch Betätigung entsprechender Ventile strömen die Druckmedien aus den Leitungen 15 und 61 aus. Der Formtisch bleibt auf den Dämpfungsbolzen 12 abgestützt, während sich die unter nach oben wirkendem Federdruck stehende Preßplatte 62 relativ zurPresse P bewegt, wodurch sich die Presse P senkt, bis die

Claims (5)

Führungen auf den Augen 3 aufliegen. Die Klauen 64 haben sich gleichzeitig von der Unterseite des Formtisches 8 abgesenkt. Nun wird die Presse P in Pfeilrichtung 60 (Fig. 2) ausgeschwenkt, die fertige Form in bekannter Weise abgehoben und ein neuer Formkasten aufgesetzt, worauf der Vorgang sich wiederholt. Es ist möglich, je nach Art der Form, den Formsand ohne Vorverdichten in einer Verdichtungsoperation nur durch Rüttelpressen zu verdichten. Die Einrichtung nach Fig. 3 arbeitet in gleicher Weise wie diejenige nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß die Presse nicht ausschwenkbar ist, weil die Rütteleinrichtung R um eine Achse rotiert. Bei der Maschine nach Fig. 5 ist sowohl die Rütteleinrichtung als auch die Presse P um eine senkrechte Achse ausschwenkbar. Bei den Einrichtungen nach Fig. 3 und 5 wird ein Teil des Gewichtes der Presse P durch die Feder 20 aufgenommen, so daß der Gegenrüttelkolben 42, der für das Rütteln ohne Presse P dimensioniert ist, das auf demselben lastende Gewicht anzuheben vermag. Die Einrichtung nach Fig. 3 und 5 ist für stoßfreies Rütteln ausgebildet. Die Erfindung wirkt sich, wie Versuche ergaben, um so vorteilhafter aus, je höher eine herzustellende Form bzw. das abzubildende Modell ist. Die Idee ist für sämtliche Formmaschinen anwendbar, die über eine Rütteleinrichtung verfugen. Es zeigt sich in der Praxis, daß das Rüttelpressen als Fertigverdichtung (Nachverdichtung) bei der Herstellung von Formen die weitaus beste Verdientungsart darstellt. Gegenüber der bekannten Ausführungsform mit auf dem Formtisch aufgebauter Presse, die sich in der Praxis nicht durchzusetzen vermochte, ergibt die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß das Rüttelpressen einwandfrei durchführbar ist und daß der Formtisch nach durchgeführtem Rüttelpressen vollständig frei gelegt werden kann. Dies ergibt sowohl für einfache Formmaschinen als auch für mit Drehtisch ausgerüstete Einheiten, die mehrere Formtische aufweisen, jede Möglichkeit für die Zufuhr des Formkastens, des Formsandes und auch für den Wegtransport der fertigen Form ohne räumliche Behinderung. Gegenüber bekannten Ausführungsformen, bei denen die Presse beim Rüttelpressen nicht fest mit dem Formtisch verbunden ist, weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, daß die Beschleunigung während des Rüttelpressens die Erdbeschleunigung nicht übersteigt. Dies hat zur Folge, daß Formkasten und Formsand sich beim Rütteln nicht vom Formtisch abheben. Ferner wird dadurch die Fallhöhe beim Rütteln um ein Mehrfaches größer, wodurch eine Steuerung des Rüttelvorganges praktisch erst einwandfrei ermöglicht wird. Patentansprüche:

1. Rüttelformmaschine mit zusätzlicher Preßvorrichtung, für welche beim Rüttelpressen der Formtisch als Widerlager dient und wobei die kraftschlüssige Verbindung zwischen Presse und Formtisch unterbrochen werden kann, die Presse aber beim Rüttelpressen die Bewegungen des Formtisches mitmachen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse zum Rütteln völlig vom Formtisch trennbar ist.

2. Rüttelformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (P) Arme (6, 6 a bzw. 25, 25 a) aufweist, die zur Verbindung mit dem Formtisch (8 bzw. 44) dienen.

3. Rüttelformmaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (P) von einer von der Rüttelvorrichtung (R) unabhängigen Vorrichtung (3,4,7) gehalten ist, welche der Presse (P) Bewegungen in der Preß- bzw. Rüttelrichtung gestattet.

4. Rüttelformmaschine nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (P) während des Rüttelpressens aus der Haltevorrichtung (17, 18, 51) ausheber ist.

5. Rüttelformmaschine nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung mit der Presse (P) schwenkbar ist (Fig. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 712 913, 690 864,
094, 531 024.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 909 529/113 5.59