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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von zweiteiligen
kastenlosen Sandformen in der Gießerei Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zurr kontinuierlichen Herstellen von Gußteilen mittels zweiteiliger
kastenloser Sandformen, bei dem die beiden Formhälften auf zwei selbsttätig arbeitenden
Formmaschinen gesondert hergestellt und auf einem Förderer mit schrittweise im Arbeitstakt
der Formmaschine bewegten Förderband nacheinander abgesetzt werden, sowie auf das
Abgießen dieser Formen.
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Es ist eine Anlage zum Herstellen von kastenlosen Sandformhälften
bekannt, bei der die Formhälften auf zwei gesonderten Formmaschinen geformt und
mittels schwenk-, heb- und senkbarer Arme zusammen mit dem Formkasten auf einem
Förderer abgesetzt werden können. Bei dieser bekannten Anlage wird die Unterform
zuerst auf der Förderfläche abgesetzt, der Formkasten entfernt und die Unterform
dann durch das schrittweise angetriebene Förderwerk zu einer Stelle transportiert,
wo das vorgeformte Oberteil der Form auf die Unterform abgesetzt wird. Diese bekannte
Anordnung bzw. das dabei angewandte Verfahren weist einige Nachteile auf, wobei
als besonders nachteilig anzusehen ist, daß besondere Vorrichtungen notwendig sind,
welche sicherstellen, daß das Aufsetzen der Oberform auf die Unterform mit der erforderlichen
Präzision, insbesondere unter genauem Fluchten der beiden Formteile erfolgt; die
besagten Vorrichtungen erfordern einen relativ großen technischen Aufwand.
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Bei dieser bekannten Anlage ist für die Unterform ein Rahmen vorgesehen,
welcher zusammen mit der Unterform weiterbewegt wird und bei dieser verbleibt, bis
die Form nach beendetem Guß ausgeschlagen wird. Abgesehen davon, daß dabei eine
Vielzahl solcher Rahmen benötigt wird, können auch diese Rahmen nicht die Einhaltung
der Lage der beiden Formhälften mit Sicherheit gewährleisten.
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Es ist weiter eine Anordnung bekannt, bei der die aufeinandergesetzten
Formkastenhälften zusammen mit den Gießformen auf einer Führungsbahn weitertransportiert
werden, wobei mit den Gießformen eine Haltevorrichtung verbunden ist, welche nach
dem Aufeinandersetzen der Formkastenhälften selbsttätig so auf die Oberform zur
Einwirkung gebracht wird, daß die Formkastenhälften während des Gusses fest zusammengehalten
werden.
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Bei einer anderen bekannten Formmaschine zur Herstellung kastenloser
Formen, bei der Unter- und Oberform gleichzeitig mittels einer gemeinsamen zweiseitig
bestückten Modellplatte hergestellt werden, hat man die Anordnung auch bereits so
getroffen, daß das Abziehen der Formkasten außerhalb der Maschine auf einem Arbeitstisch
erfolgt, so daß die komplette kastenlose Form erst auf dem Arbeitstisch außerhalb
der Maschine anfällt. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum kontinuierlichen
Herstellen von Gußteilen mittels zweiteiliger kastenloser Sandformen zu schaffen,
bei dem die Herstellung der Sandformen rasch und sicher erfolgt und beide Formteile
mit größter Präzision selbsttätig aufeinandergesetzt und während des Gießvorganges
in dieser Lage gehalten werden. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine einfache
Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens zu machen.
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Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jeweils
zusammengehörige Formhälften während der gleichen Förderpause des Förderers übereinander
auf dem Förderband abgesetzt und daß der Ober- und Unterkasten alsdann gleichzeitig
abgehoben werden. Vorteilhafterweise wird weiterhin so verfahren, daß auf die auf
dem Förderband abgesetzten Sandformen zum Gießen ein beide Formhälften übergreifender
Hilfsrahmen im Arbeitstakt des Förderers selbsttätig aufgeschoben und mit den Sandformen
zusammen weiterbewegt wird, welcher nach erfolgtem Guß und Erstarren des Gießmaterials
selbsttätig wieder abgezogen wird.
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Zum Ausführen des Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als zweckmäßig
erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Formpressen sich gegenüberstehend
links und rechts vom Förderer
angeordnet sind und jeweils eine Einschwenkvorrichtung
links und rechts vom Förderer aufweisen, von denen die eine den Unter- und die andere
den Oberkasten trägt und wenigstens eine in der Weise ausgebildet ist, daß der zugehörige
Formkasten um 180° gedieht werden kann, und däß über dem Förderer eine Abstreifpresse
sowie eine endlose Kette für Hilfsrahmen vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist
die Anordnung so getroffen, daß die beiden die Formkastenhälften tragenden Arme
der Formpressen einander gegenüber zu beiden Seiten des Förderbandes angeordnet
sind, derart, daß bei Einwärtsschwenken der Arme über- das Förderband die beiden
Formkastenhälften genau miteinander-fluchten.
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Gemäß der Erfindung werden die beiden Formhälften also gleichzeitig
hergestellt -und- während der gleichen Schrittpause des Förderers unmittelbar übereinander
auf dem Förderband mit größter Präzision ab- und zusammengesetzt. Damit ist eine
sehr genaue gegenseitige Lage gewährleistet, ohne daß an die Genauigkeit der Schrittlänge
des Förderbandes besondere Anforderungen gestellt werden müssen. Diese Lage wird
auch während des Gießvorganges durch die die beiden Formhälften übergreifenden Hilfsrahmen
mit Sicherheit beibehalten, so daß Ausschuß infolge Versetzens kaum auftritt. Durch
die Erfindung wird die laufende Herstellung von Sandgußformen wesentlich erleichtert
und vereinfacht und damit auch eine Erhöhung der Taktgeschwindigkeit erzielt.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt den zur Formherstellung notwendigen Teil einer Anlage
gemäß der Erfindung in Schrägprojektion; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der gesamten
Anlage; Fig.3 ist ein Schnitt durch die Formpresse und Fig. 4 ein Schnitt durch
die Schwenkvorrichtung mit ihrer Schwenksäule.
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Zu einer kompletten Anlage gemäß der Erfindung gehören somit zwei
Formpressen, zwei Schwenkvorrichtungen, eine Fördereinrichtung, eine endlose Kette
zur Unterstützung von Hilfsrahmen und eine nicht dargestellte Gießstrecke.
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Jede Formpresse weist ein Gestellt, eine Unterstützung für eine Modellplatte
2 und eine Preßvorrichtung 3 auf, die an dem oberen Teil des Gestells oberhalb der
Modellplatte angeordnet ist. Weiterhin ist ein Sandvorratsbehälter 4 vorgesehen,
der hinter der :Modellplatte angeordnet ist. Ein Schieber 5 mit einem Sandzuteiler
6 und einem Verschluß 7 ist auf einer Gleitbahn unterhalb des Sandbehälters angeordnet.
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Jede Schwenkvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Betätigungsarm
9 mit einem mit ihm fest verbundenen Formkasten B. Der Betätigungsarm mit seiner
Schwenksäule 10 ist um 180° verschwenkbar und kann selbst mittels einer Hubvorrichtung
10a auf und ab bewegt werden. Der Betätigungsarm des Formkastens für die untere
Formhälfte gestattet außerdem wahlweise ein Wenden des Formkastens und eine Unterteilung
der Schwenkbewegung des Drehzapfens in zwei Schritte von je 90°.
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Zum Drehen der Schwenksäule ist ein Zahnsegment 11 vorgesehen, welches
an deren Fuß angeordnet ist und von einer durch einen Hubzylinder 13 bewegten Zahnstange
12 betätigt wird.
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In entsprechender Weise wird das Wenden des Formkastens der unteren
Formhälfte durch ein am Ende der Achse des Betätigungsarmes 9 befestigtes Zahnsegment
14 erreicht. Die Zerlegung der Drehbewegung des Schwenkzapfens (des dem unteren
Formkasten zugehörigen Armes) in zwei Schritte von je 90° wird mittels zweier Hubzylinder
13 erzielt, von denen jeder ein Schwenken um 90° bewirkt, oder durch einen einzigen
Spezialzylinder, der in zwei Schritten arbeitet.
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Jeder Formkasten weist an seinem Ende an jeder Seite eine Laufrolle
15 auf, die zur Führung beim Absenken auf die Modellplatte 2 und auf das Förderband
dient.
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Die Abstreifpresse 16 besitzt einen hydraulischen Zylinder, der über
der Fördereinrichtung genau oberhalb der Stelle angeordnet ist, auf welche die beiden
an den Schwenkarmen befindlichen Formkästen-mit den beiden Formhälften auf das Förderband
aufgesetzt werden. Die Kolbenstange. dieses, Zylinders weist an ihrem unteren
Ende eine Platte. auf, deren äußere Abmessungen- nur wenig geringer als die kleinsten
inneren Abmessungen der Formkästen sind.
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Ihre Aufgäbe besteht darin, die beiden Sandformen auf dem Förderer
=festzuhalten, während die Formkästen wieder angehoben werden und sich von ihnen
trennen. Der Druck soll ausreichend sein, um den Sand von den Formkastenwänden abzustreifen,
jedoch darf er nicht einen solchen Wert annehmen, daß die Gefahr des Zerdrückens
der Sandformen besteht. Der Förderer 17 hat eine geradlinig sich bewegende ebene
Oberfläche. Er bewegt sich intermittierend, wobei die Bewegung mit der Bewegung
der Schwenkarme synchronisiert ist. Der Vorschub um jeweils etwa 11/2mal der Länge
der Sandformen erfolgt in der Zeit, während die Formkästen in den Formpressen sind.
Die Länge des Förderers soll so bemessen sein, daß sie das Abgießen der Sandformen
nach dem Formen ermöglicht und eine ausreichend lange Zeit zum Abkühlen gewährleistet.
Sie ist abhängig von der Art der zu gießenden Stücke sowie der Zeitspanne, welche
die Maschine zum Ausführen eines vollständigen Formarbeitsganges benötigt.
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Die endlose Kette 20 trägt Hilfsrahmen 21, deren gegenseitiger horizontaler
Abstand gleich der Schrittlänge des Vorschubs des Förderers 17 ist.
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Sie läuft über Rollen 22 und umfaßt vier Abschnitte: a) Einen abwärts
,gerichteten Abschnitt 20 c, auf dem die auf dem Förderer 17 befindlichen
Sandformen mit den Hilfsrahmen 21 umgeben werden.
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b) Einen horizontalen Abschnitt 20 b, dessen Länge den verschiedenen
Verfahrensschritten zum Gießen und dem Erkalten des Metalls entspricht.
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c) Einen nach oben gerichteten Abschnitt 20 d, auf welchem
die Hilfsrahmen 21 von den Sandformen wieder getrennt werden.
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d) Einen Rückführungsabschnitt 20a, der die Abschnitte 20 d und 20
c miteinander verbindet und bezüglich der Ebene des Förderers 17 versetzt ist, um
die Hilfsrahmen 21 nach ihrer Trennung von den Sandformen zum Anfang des Abschnitts
20c zurückzubefördern, damit diese zum Einfassen neuer Sandformen dienen können.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung läßt sich wie folgt beschreiben:
Zu Beginn befinden sich die Preßkolben 3 in ihrer angehobenen Stellung, die Schieber
5 in ihrer hinteren Stellung und die mit Sand gefüllten Zuteiler 6 unter den Vorratsbehältern
4. Die Verschlüsse 7 sind in ihrer den Zuteiler 6 verschließenden Stellung und der
Kolben der Abstreifpresse 16 in seiner oberen Stellung.
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Die Schieber 5 werden so verschoben, daß die Zuteiler 6 in eine Stellung
oberhalb der Formkästen 8 kommen. Darauf werden die Verschlüsse 7 geöffnet,
so
daß der in den Zuteilern befindliche Sand die Formkästen 8 füllt und dabei die Modellplatten
2 bedeckt. Darauf werden die Preßkolben 3 abgesenkt, wobei die Zuteiler 6 ständig
an ihrer Stelle verbleiben. Unter der Einwirkung des Druckes wird der Sand in den
Formkästen 8 über den Modellplatten 2 zusammengedrückt. Dann werden die Preßkolben
3 wieder angehoben und die Schieber 5 zurückgezogen. Bei dieser Bewegung gelangen
die Zuteiler 6 wieder unter die Vorratsbehälter- 4, wobei sie durch die Verschlüsse
7 verschlossen sind, - und füllen sich - aufs neue mit Sand. Die Verschiebung der
Zuteiler 6 bewirkt ein Abstreifen des Formkastens B. Dann wird die dem Formkasten
8 zugeordnete Schwenksäule :-10 angehoben. Der Formkasten nimmt die in ihm enthaltene
Sandform mit, deren untere Fläche die Form der Modellplatte wiedergibt. Dann verschwenkt
man die Schwenksäule 10 des Formkastens 8 der oberen Sandform um 180°, und zwar
mittels des Kolbens 13,, der mittels einer Zahnstange 12 auf das am unteren Ende
der Schwenksäule 10 angeordnete Zahnsegment 11 einwirkt. Wenn der Formkasten 8 die
untere Sandform enthält, erteilt man dem den Formkasten unterstützenden Arm während
des Verschwenkens um die Schwenksäule 10 eine Drehbewegung um 180'°.
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In dem Fall, in dem man in die Form Kerne einsetzen muß, kann die
Schwenkbewegung der Schwenksäule um 180° in zwei Schritte von je 90° unterteilt
werden. Die Schwenkbewegung kann zwischen den beiden Teilbewegungen unterbrochen
werden, um ein Einlegen von Kernen zu ermöglichen.
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Die beiden Formkästen 8, von denen der eine der unteren und der andere
der oberen Sandform zugeordnet ist, nehmen nach dieser Bewegung eine Stellung übereinander
über der Fördereinrichtung 17 und unter der Abstreifpresse 16 ein.
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Darauf werden die Schwenksäulen 10 und der Stempel 16 der Abstreifpresse
abgesenkt, welche die beiden Sandformen gleichzeitig auf das während dieser Zeit
stillstehende Förderband absetzen.
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Dann werden die Schwenksäulen 10 gleichzeitig wieder angehoben, während
der Abstreifstempel unbewegt bleibt. Dabei lösen sich die Formkästen 8 von den Sandformen,
welche sie enthielten und welche weiterhin unbeweglich auf dem Förderer 17 ruhen.
Der Abstreifstempe116 hebt sich dann wieder entsprechend.
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Die Schwenksäulen 10 mit den Formkästen 8 kehren unter Ausführung
der oben beschriebenen Bewegungen in umgekehrter Richtung an ihre Stelle auf der
Modellplatte 2 zurück, worauf sich die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen.
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Während der Rückkehr der Schwenksäulen 10 in ihre Ausgangslage über
der Modellplatte bewegt sich der Förderer 17 um einen Schritt weiter.
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Die zusammengesetzen Sandformen gelangen unter die endlose Kette 20,
an welcher die Hilfsrahmen 21 angehängt sind. Die endlose Kette bewegt sich ebenfalls
schrittweise vorwärts, und zwar synchron mit dem Förderer 17.
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Die endlose Kette 20 läuft über Rollen 22, die so ausgebildet und
angeordnet sind, daß sich nur der untere Kettenabschnitt 20 b in der gleichen Ebene
wie der Förderer befindet, die Abschnitte 20c und 20d
sind geneigt, während
der Abschnitt 20a horizontal über dem Abschnitt 20 b verläuft. Die sich jeweils
auf dem Abschnitt 20c befindenden Hilfsrahmen 21 schieben sich fortschreitend über
die zusammengesetzten Sandformen. Die jeweils auf dem Abschnitt 20b befindlichen
Hilfsrahmen 21 begleiten die Sandformen, ohne sich gegenüber diesen zu verschieben.
Die jeweils dem Abschnitt 20 d zugeordneten Hilfsrahmen dagegen lösen sich fortschreitend
wieder von den Sandformen.
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Während des dem Kettenabschnitt 20 b entsprechenden Weges der Sandformen
werden diese abgegossen und anschließend abkühlen gelassen. Die Hilfsrahmen 21 dienen
also dazu, die beiden Sandformen' trotz der vom flüssigen Metall ausgeübten Schubkräfte
in ihrer Lage festzuhalten. Zum Erreichen dieses Zieles sollen die Hilfsrahmen 21
genügend schwer sein.
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Wenn die Hilfsrahmen 21 .sich: von den-Sandformen gelöst haben, kehren
sie mit Hilfe des Kettenabschnitts 20a an ihre Ausgangsstellung zurück, während
die =Sandformen weiterhin von dem Förderer 17 mitgeführt werden. Dann werden die
Sandformen ausgeschlagen und die Gußstücke herausgenommen.
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In den Figuren ist ein geradliniger Förderer dargestellt. Es kann
aber auch eine geschlossene Ring-oder Kreisfördereinrichtung vorgesehen sein.