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Verfahren zum Herstellen von Gießformen und Mehrstationen-Formmaschine
zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Gießformen und eine Mehrstationen-Formmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bekannt sind ganz allgemein Verfahren zum Herstellen von Gießformen
mit einer Formmaschine, bestehend aus mehreren, in Reihe angeordneten Arbeitsstationen
zum Ausführen von verschiedenartigen Arbeitsgängen, wie Verdichten der Formmasse
im Formkasten, Trennen der fertigen Form vom Modell, Einrichtungen zum Füllen des
Formkastens mit Formmasse beim Einfahren in die Verdichtungsstation, sowie Transportmitteln
zum waagerechten Verschieben der Modellplatte mit dem aufgesetzten Formkasten zu
den Arbeitsstationen und aus diesen heraus.
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Es sind Formmaschinen bekannt, die mit Drehtischen oder in einer geschlossenen
Bahn umlaufenden Formkastenträgern arbeiten, die die Formkästen von einer Station
zur nächsten Station schrittweise bewegen. Diese Maschinen arbeiten einwandfrei
und zufriedenstellend. Jedoch wird mit ihnen bei jedem Rundlauf nur ein einziger
Formkasten fertiggestellt, so daß infolgedessen die Erzeugungsmenge bei einem großen
maschinellen Aufwand gering ist. Außerdem erfordert beispielsweise eine Vierstationen-Drehtischformmaschine
vier Modellplatten, die auf dem Drehtisch befestigt sind und von Station zu Station
gedreht werden müssen.
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Es sind auch Formmaschinen bekannt, bei denen die Modellplatten von
Station zu Station auf geraden Tischen oder Führungen geradlinig bewegt werden.
Hierbei ist eine ständige Beschleunigung und Verzögerung von sehr großen Massen
erforderlich, so daß die Bewegungszeiten zwischen den einzelnen Arbeitsstationen
sehr groß sind und hohe Beschleunigungs- und Ver2ögerungskräfte aufgewendet werden
müssen.
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Nach einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag werden
Modellplattenträger nur in einer Richtung aus der Füllstation zur Verdichtungsstation
und von der Verdichtungsstation zur Trennstation geführt, in der durch Absenken
der Modellplatte das Trennen von Form und Modell erfolgt. Nach diesem Absenken erfolgt
auf einer zweiten tiefer liegenden Bahn eine Zurückführung der Modellplattenträger
von der Absenk- oder Trennstation zur Füllstation. Diese Rückführbewegung ist ein
Leerlauf, der einen Zeitverlust bedeutet und auch Kraft erfordert, da in der Füllstation
der Modellplattenträger unter den Formkasten gehoben werden muß, nachdem er in der
Trennstation mittels eines Hubwerkes gesenkt wurde. Erfindungsgemäß ist nun die
Aufgabe gestellt, Mehrstationen-Formmaschinen und ihre Arbeitsweise derart zu verbessern,
daß ihre Ausstoßleistung durch Verminderung der Leerlaufbewegungen erhöht wird.
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Es wurde nun gefunden, daß eine Herstellung von Gießereiformen von
hoher Qualität, d. h. von gleich= bleibend engen Herstellungstoleranzen bei gleich=
artiger Sandverdichtung, bei sehr hoher Leistung, d. h. in großen Stückzahlen innerhalb
einer bestimmten Zeit, möglich ist, wenn die Formkästen mit den in diesen befindlichen
Modellplatten abwechselnd von entgegengesetzten Seiten aus verschoben werden und
wenn das Einfüllen des Formsandes in den Formkasten vorgenommen wird, während dieser
zur Verdichtungsstation befördert wird. Hierdurch wird die Leerlaufzeit der Anlage
wesentlich verringert und dadurch die Kapazität der Formmaschine besser genutzt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß die
Modellplatte mit dem Formkasten abwechselnd von entgegengesetzten Seiten aus in
die Verdichtungsstation eingefahren wird, in= dem jeweils beim Einfahren eines hierbei
zu füllenden Formkastens in die Verdichtungsstation mittels eines,
Wagens
für zwei Modellplatten-Tragplatten auch ein Formkasten mit verdichteter Formmasse
aus der Verdichtungsstation in eine Abhebestation gefahren wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieses Verfahrens, bei dem in
den Abhebestationen der Formkasten mit der Form gehoben wird, um die Form vom Modell
zu trennen, wird der Formkasten und die Form waagerecht auf der Höhe, auf die er
angehoben worden ist, aus der Abhebestation in einer Richtung ausgefahren, die senkrecht
zu derjenigen Richtung verläuft, in der die Arbeitsstationen in Reihe angeordnet
sind und in der das Verschieben der Formkästen innerhalb dieser Stationen erfolgt;
dabei wird ein leerer Formkasten in gleicher Höhe waagerecht in eine Stellung oberhalb
des Modells eingefahren und auf dieses abgesenkt, wobei das Einfahren des leeren
Formkastens zugleich mit dem Ausfahren des fertigen Formkastens erfolgt.
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Vorzugsweise wird zwischen dem Anheben des Formkastens mit der Form
vom Modell und dem Absenken des leeren Formkastens äuf das mit diesem zusammenwirkende
Modell dieses gereinigt und abgespritzt.
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Eine besonders vorteilhafte Mehrstationen-Formmaschine zur Durchführung
des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß je eine Abhebestation an entgegengesetzten
Seiten der Verdichtungsstation symmetrisch zu dieser angeordnet ist und daß zwei
gesonderte auf und ab bewegbare Tragplatten vorhanden sind für je eine Modellplatte
und einen Formkasten und wobei die Tragplatten gemeinsam zwischen den Stationen
verfahrbar sind.
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Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Modellplatten
und Formkästen schnell und sauber zusammengestellt, Formsand wird zugeführt und
verdichtet, und die die verdichteten Gießereiformen enthaltenden Formkästen werden
von den Modellplatten abgehoben, worauf der Arbeitsgang mit anderen Formkästen wiederholt
wird, so daß eine ununterbrochene Reihe von Gießereiformen hergestellt wird, die
nacheinander abgeliefert werden und der Gießstation zugeleitet werden können.
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Bei dem Verfahren werden zwei Modellplatten verwendet, die abwechselnd
zum Herstellen der Gießereiformen dienen. Die Modellplatten können einander gleich
sein oder können ungleich sein. Beispielsweise kann die eine Modellplatte ein Oberkastenmodell
und die andere Modellplatte ein Unterkastenmodell sein, um die Oberkastenform bzw.
die Unterkastenform herzustellen, die dann zusammengesetzt werden, um einen kompletten
Formkasten zu bilden. Die von der einen Modellplatte hergestellten Gießereiformen
werden an einer ersten Station abgeliefert, und die von der anderen Modellplatte
hergestellten Gießereiformen an einer zweiten Station abgeliefert, worauf die Gießereiformen
einer Zusammensetzstation zugeführt werden.
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In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführung einer Formmaschine
dargestellt, die bei der Durchführung des Verfahrens verwendet werden kann. Es ist
F i g. 1 eine Draufsicht auf diese Formmaschine, F i g. 2 eine Ansicht der in F
i g. 1 dargestellten Formmaschine von der linken Seite der F i g. 1, F i g. 3 ein.
lotrechter Schnitt nach Linie III-III der F i g. 1, F i g. 4 eine Endansicht der
Formmaschine; und F i g. 5 ist ein Querschnitt nach Linie V-V dei Fig.4.
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Die gesamte Maschine kann auf einem einzigen Fundament aufgestellt
sein, oder es können drei getrennte Fundamente verwendet werden, und zwar ein Fundament
für den die Verdichtungsstation C enthaltenden Mittelabschnitt und je ein Fundament
für die die Abstreifstationen S enthaltenden Endabschnitte. In der Mitte der Anlage
(F i g. 3) befindei sich ein Rütteltisch 2 mit einer beliebigen Rüttelvorrichtung.
Der Rütteltisch trägt vier Ständer oder Stützen 3, die ein Preßhaupt 4 tragen, der
aus einzeln betätigten -Preßstempeln 5 besteht.
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An jedem Ende der Anlage befindet sich eine Abhebestation S, die jedoch
nicht allein zum Abheben dient, sondern auch andere Arbeiten ausführt. Da die Stationen
S den gleichen Aufbau haben, wird nur eine Station S ausführlich beschrieben.
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Das an dem linksliegenden Abschnitt der F i g. 3 befindliche Fundament
trägt ortsfeste Träger 6, die einen ortsfesten Querträger 7 tragen, aus dem vier
Trag- oder Einstellstützen 8 nach oben ragen. In der dargestellten Form sind zwei
diagonal sich gegenüberstehende Stützen 8 mit nach oben ragenden Einstellköpfen
9 versehen, so daß eine ein Modell tragende Tragplatte von den Stützen 8 getragen
werden kann.
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Das Traggestell weist Säulen 10 auf, die an jeder Seite der Station
S eine Reihe von Rollen 11 tragen, die eine Rollenbahn bilden. Auf der einen Rollenbahn
werden Formkästen mit darin enthaltenen Gießformen von der Mitte der Anlage weggeführt,
während auf der anderen Rollenbahn leere Formkästen zur Mitte der Anlage geschoben
werden. Die Bewegungsrichtung der Formkästen zu und von den Stationen verläuft von
rechts nach links, gesehen in F i g. 1. Die Formkästen F sind in verschiedenen Figuren
in strichpunktierten Linien dargestellt.
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An jeder Station S befindet sich ein lotrechter Zylinder 12 mit einem
Kolben, der einen Querträger 13 trägt, dessen nach oben ragende Arme 14 an ihren
oberen Enden Rollen 15 tragen. Die Bauteile 13, 14 und 15 bilden eine Abhebevorrichtung.
Wenn eine Tragplatte, die eine Modellplatte und einen Formkasten mit verdichtetem
Formsand trägt, auf den Stützen 8 aufgesetzt ist und der im Zylinder 12 befindliche
Kolben nach oben bewegt wird, streifen die Rollen 15 den Formkasten und die darin
befindliche Form von der Modellplatte ab und heben den Formkasten auf die in F i
g. 5 dargestellte Ebene, worauf der Formkasten auf eine der Rollenbahnen 11 verschoben
werden kann.
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Von dem Querträger 13 erstreckt sich eine Stange 16 nach unten, die
eine in dem örtsfesten Querträger 7 vorhandene Führung 17 durchsetzt, um ein Drehen
des Querträgers 13 gegenüber dem ortsfesten Querträger 7 zu verhüten.
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Das Traggestell trägt einen Querzylinder 18, dessen Kolben zwei Kolbenstangen
19 hat, die zu beiden Seiten aus dem Zylinder 18 ragen. Jede Kolbenstange 19 hat
an ihrem Ende einen Quersteg 20, mit dem die die Rollen 21 tragenden Verbindungsschienen
20 a verbunden sind. Die in F i g. 1 linksliegende Gruppe der Rollen 21 läuft auf
dem von dem Traggestell getragenen Gleis 22, und die in F i g. 1 rechtsliegende
Gruppe der Rollen 21 läuft auf dem von dem Traggestell getragenen Gleis 23. Bei
der Bewegung
des Kolbens im Zylinder 18 laufen also die Rollen
21 auf den Gleisen 22 und 23.
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An den Verbindungsschienen 20 a sind Klinken 24 drehbar gelagert,
die sich an den oberen Rand eines Formkastens F legen, wie F i g. 5 zeigt. Mit den
Verbindungsschienen 20 a ist auch eine Platte 25 verbunden, die an ihren entgegengesetzten
Seiten Stoßdämpfer 26 trägt. Aus der Platte 25 ragt eine Druckluftleitung 27 nach
unten, die mit einem Querrohr 28 verbunden ist, das auf seiner gesamten Länge auf
Abstand stehende Sprühvorrichtungen 29 aufweist (F i g. 4), mit denen die Modellplatte
zu säubern ist.
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Ist ein Formkasten F mit darin befindlichem verdichtetem Sand in einer
Abhebestation S eingefahren, dann wird der Formkasten von der Modellplatte durch
eine Aufwärtsbewegung der Rollen 15 abgehoben, und die Gießform wird auf die in
F i g. 5 dargestellte Ebene gehoben. Ein leerer Formkasten wird auf der rechtsliegenden
Gruppe von Rollen 11, gesehen in F i g. 4, nach links gefahren, bis er sich an die
Platte 25 anlegt. Bewegt sich der Formkasten unter den Klinken 24 hindurch, so drehen
sich die Klinken 24 auf ihren Lagern nach oben, so daß der Formkasten darunter hinwegfahren
kann. Erreicht der Formkasten die Stellung, in der seine linksliegende Kante an
der Platte 25 anliegt, dann drehen sich die Klinken 24 unter Eigengewicht nach unten
in die in F i g. 4 dargestellte Arbeitsstellung. Dann wird der im Zylinder 18 befindliche
Kolben nach links, gesehen in F i g. 4, bewegt, wobei die Platte 25 den abgestreiften
Formkasten mit der darin befindlichen verdichteten Gießform nach links bewegt, so
daß der Formkasten und die darin befindliche Form auf die linksliegenden Rollen
11 geschoben werden. Gleichzeitig wird der rechtsliegende Formkasten durch die Klinken
24 von den rechtsliegenden Rollen 11 auf die Rollen 15 geschoben, die sich noch
in angehobener Stellung befinden. Erreicht der rechtsliegende Formkasten F seine
Mittelstellung, dann wird der im Zylinder 12 befindliche Kolben gesenkt, und der
Formkasten wird auf die Modellplatte P abgesetzt und durch bekannte Führungszapfen
eingemittet. In der Zeit, in der der die verdichtete Gießform enthaltende Formkasten
abgestreifi und der neue Formkasten auf die Modellplatte aufgesetzt wird, wird die
Modellplatte gesäubert und mittels der Luftstrahlen aus den Sprühdüsen 29 bestrichen.
Die Sprühdüsen 29 sind ortsfest eingebaut, jedoch bewegt sich das Rohr 28, aus dem
die reinigenden Luftstrahlen austreten, mit der Platte 25 und überquert daher die
Modellplatte P. Das Arbeiten der Ventile, die die Luftzuführung und das Besprühen
regeln, ist zeitlich so abgestimmt, daß nach Beendigung der Reinigung der Modellplatte
mittels der Luftstrahlen die Düsen 29 oberhalb der Modellplatte stehen. Alle diese
Vorgänge erfolgen dann, wenn die Modellplatte frei von einem Formkasten ist. Die
Düsen 29 sind geschlossen, ehe der neue Formkasten auf die Modellplatte aufgesetzt
wird. Der Hub des Kolbens im Zylinder 18 wird durch einstellbare Anschlagschrauben
30 bestimmt, die sich an die Enden der Kolbenstangen 19 anlegen.
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Jedes Ende der Anlage weist zwei sich gegenüberstehende lotrecht angeordnete
Zylinder 31 auf, deren Kolben Kolbenstangen 32 haben, die einen Rahmen 33 lotrecht
bewegen. Der Rahmen 33 trägt einen Rollentisch aus einer Gruppe frei drehbarer Rollen
34. Der Rahmen 33 trägt ferner einen Zylinder 35, dessen Kolben zwei Kolbenstangen
36 hat, die aus den beiden Enden des Zylinders 35 ragen. Jede Kolbenstange 36 hat
nahe ihrem Ende einen nach oben gerichteten Ansatz 37.
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Eine für die Modellplatte bestimmte Tragvorrichtung besteht aus zwei
getrennten Tragplatten 38 und 39, zwischen denen ein kleiner Zwischenraum 40 (F
i g. 3) vorhanden ist. Auf jeder Tragplatte 38 und 39 kann eine Modellplatte P befestigt
werden. Zum Einsetzen von Befestigungsvorrichtungen hat jede Tragplatte Bohrungen
41. Auf der Tragplatte 38 und auf der Tragplatte 39 wird je eine Modellplatte P
befestigt. Die Modellplatten können unter sich gleich oder ungleich sein. Für gewöhnlich
sind es Modellplatten zum Formen des Oberkastens und des Unterkastens derselben
Gießform. Die Enden der Kolbenstange 36 tragen Rollen 42, die auf Schienen 43 des
Traggestelles laufen. Der Hub des im Zylinder 35 befindlichen Kolbens wird durch
einstellbare Anschlagschrauben 44 bestimmt.
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Bei gesenktem oder in seiner untersten Stellung befindlichen Rahmen
33 werden die Tragplatten 38 oder 39 nur von den Traggestellen getragen, die sich
an den betreffenden Stationen befinden, an denen die Tragplatten zu dieser Zeit
aufgestellt sind. Beim Heben des Rahmens 33 dringen die Ansätze 37 in Ausnehmungen
45 der Tragplatten 38 und 39 ein, so daß der im Zylinder 35 befindliche Kolben beide
Tragplatten synchron in Längsrichtung der Anlage bewegen kann. Erreicht der Rahmen
33 seine höchste Stellung, dann werden die Tragplatten von den Rollen 34 getragen
und befinden sich oberhalb der an den betreffenden Stationen vorhandenen Traggestelle.
Die Tragplatten 38 und 39 können dann durch den im Zylinder 35 befindlichen Kolben
in Längsrichtung frei bewegt werden.
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An jeder Seite der Verdichtungsstation C befindet sich ein Fülltrichter
46, der Formsand von einem endlosen Förderband 47 (F i g. 5) aufnimmt und nach unten
in einen Formkasten führt, der sich von einer Abhebestation S zur Verdichtungsstation
C bewegt. Die Menge des zugeführten Formsandes wird von der vom Förderband 47 zugeführten
Menge bestimmt. Die Menge wird so gewählt, daß der Formkasten richtig gefüllt ist.
Gleichzeitig wird der Formsand von einer nach unten gerichteten, lotrechten verstellbaren
Abstreichleiste 48 abgestrichen, die von dem zugehörenden Fülltrichter 46 getragen
wird. Bei der Bewegung jedes Formkastens zur Verdichtungsstation wird also der Formkasten
mit Formsand gefüllt und überschüssiger Formsand abgestrichen. Die Anlage arbeitet
in folgender Weise: Mit Hinweis zuerst auf F i g. 3 sei angenommen, daß auf eine
von der Tragplatte 39 getragene Modellplatte P mit einem aufgesetzen Formkasten
F beim Einfahren in die Verdichtungsstation C Formsand aufgebracht worden ist, daß
der Formsand in der Verdichtungsstation C durch Rütteln und Pressen der an dieser
Station angeordneten Vorrichtung verdichtet worden ist; daß der Rütteltisch stillgesetzt
worden ist und daß die Preßstempel 5 in Ruhestellung gehoben worden sind. Gleichzeitig
sind eine Modellplatte P und ein leerer Formkasten F auf die Tragplatte 38 aufgesetzt
worden. Der Rahmen 33 befindet sich in seiner unteren Stellung.
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Der Rahmen 33 wird nun durch Zuführen von Druckflüssigkeit unter die
in den Zylindern 31 befindlichen Kolben gehoben. Die Ansätze 37 treten in
die
Ausnehmungen 45 ein, und die Rollen 34 erfassen die Tragplatten 38 und 39 und heben
sie sowie die Modellplatte und den von dieser Platte getragenen Formkasten, um diese
Teile von den Tragunterlagen an den zugehörenden Stationen abzuheben. Dann wird
Druckflüssigkeit zur linken Seite des in dem Zylinder 35 gelegenen Kolbens, gesehen
in F i g. 3, geleitet, so daß sich der Kolben nach rechts bewegt und die Tragplatten
38 und 39 sowie die darauf befindlichen Modellplatten und Formkästen mitgenommen
werden. Die Bewegung erfolgt schnell bis nahe zum Ende des Hubes, an dem die Bewegung
durch einen Luftzylinder 49 abgefangen wird. Zylinder 49 befinden sich an entgegengesetzten
Seiten der Anlage. Der Hub wird durch verstellbare Anschlagschrauben 44 bestimmt,
die sich am rechtsliegenden Ende der Anlage (F i g. 3) befinden. Die Tragplatte
39 wird mit dem verdichteten Sand enthaltenden Formkasten an der rechtsliegenden
Abhebestation S, gesehen in F i g. 3, eingemittet stillgesetzt. Bei der Bewegung
des von der Modellplatte auf der Tragplatte 38 getragenen leeren Formkastens von
der linksliegenden Abhebestation S zur Verdichtungsstation C wird dieser Formkasten
mit Formsand gefüllt, der aus dem entsprechenden Trichter 46 fällt und von der Abstreichleiste
48 äbgestrichen wird. Die Tragplatte hält dann in eingemitteter Stellung in der
Verdichtungsstation C an.
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Ist die Tragplatte 39 an der rechtsliegenden Abhebestation (F i g.
3) eingemittet und ist die Tragplatte 38 an der Verdichtungsstation C eingemittet,
dann wird der Rahmen 33 gesenkt, und die Tragplatte 39 wird von den an der rechtsliegenden
Abhebestation S vorhandenen Stützen 8 eingemittet getragen.. Gleichzeitig wird die
Tragplatte 38 mit ihrer Modellplatte und den mit unverdichtetem Formsand gefüllten
Formkasten in der Verdichtungsstation C auf den Einmittungsteilen 50 eingemittet.
Der in dem auf der Tragplatte 38 befindlichen Formkasten vorhandene Formsand wird
durch die Rüttel- und Preßvorrichtung verdichtet. Bei diesem Verdichten wird der
an der rechtsliegenden Abhebestation S befindliche Formkasten durch eine Aufwärtsbewegung
der Rollen 15 abgehoben, die den die verdichtete Gießform enthaltenden Formkasten
auf die Ebene der Rollen 11 heben, worauf der Kolben im Zylinder 18 nach links,
gesehen in F i g. 4, bewegt wird, um den Oberkasten mit der darin befindlichen verdichteten
Form nach links zu schieben und einen leeren Formkasten auf die Einmittungsstelle
an der Abhebestation zu schieben. Dann werden die Rollen 15 nach unten bewegt, und
der leere Formkasten wird auf die Modellplatte aufgesetzt, die von der Tragplatte
39 getragen wird.
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Es ist nicht wesentlich, daß die Tragplatte 39 und die Modellplatte
P mit dem darauf befindlichen Formkasten auf die Stützen 8 der rechtsliegenden Abhebestation
(F i g. 3) aufgesetzt werden, wenn der Rahmen 33 in der beschriebenen Weise gehoben
wird, da die Rollen 15 der rechtsliegenden Abhebestation mit ihrer Aufwärtsbewegung
beginnen und den Formkasten von der Modellplatte abheben können, ehe der die Tragplatte
39 und die Modellplatte die Aufstützstellung auf den Stützen 8 erreichen. Die Auswärtsbewegung
der Rollen 15 kann aber auch beginnen, wenn der Rahmen 33, der die Tragplatte, die
Modellplatte und den Oberkasten mit der darin befindlichen verdichteten Form trägt,
gesenkt wird, wobei eine zeitliche Abstimmung so erfolgt, daß der Formkasten von
der Formplatte gerade dann abgehoben wird, wenn die Tragplatte 39 auf den Stützen
8 sich aufsetzt, oder das Abheben erfolgt unmittelbar nach dem Aufsetzen der Tragplatte
39 auf die Stützen B.
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Die vorstehende Beschreibung beschreibt nur einen halben Arbeitsgang
der Anlage. Der anschließende halbe Arbeitsgang beginnt mit dem Anheben des Rahmens
33, wobei die anschließende Bewegung der Tragplatten 38 und 39 nicht nach rechts,
sondern nach links (F i g. 3) gerichtet ist. Die Stufen sind analog und parallel
den beschriebenen Stufen, verlaufen jedoch nach links und nicht nach rechts, gesehen
in F i g. 3.
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Erfindungsgemäß werden also die Gießereiformen mit großer Genauigkeit
und mit hoher Leistung hergestellt.
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Sind die durch die Verwendung der Anlage hergestellten Formen Oberformen
und Unterformen, die im zusammengesetzten Zustande eine komplette Gießform bilden,
dann kann eine Vorrichtung vorhanden sein, die die Oberformen umdreht und sie in
eine Stellung über den Unterformen bringt, wenn sie zu der Gießstation geführt werden.