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Einstationenmaschine für die Herstellung von Formen für Gießereizwecke
Die Erfindung betrifft die neuartige Ausbildung einer zur Herstellung von Formen
für Gießereizwecke dienenden Maschine, die in bekannter Art mit heb- und senk-barer
Rüttelvorrichtung und über derselben angeordneter heb- und senkbarer Preßvorrichtung
sowie einer Sandfüllvorrichtung versehen ist, die über dem zwischen die Sandfüllvorrichtung
und die Rüttelvorrichtung zwecks Herstellung der Form bewegbaren Fonnkasten angeordnet
ist.
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Man kennt bereits eine größere Anzahl von Formmaschinentypen, die
als Hochleistungsmaschinen anzusehen sind. Diese Maschinen sind meist als Zweistationenmaschinen
oder nebeneinanderstehende Doppelmaschinen ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Einstationenmaschine für
die Herstellung von Formen für Gießereizwecke, insbesondere in Formanlagen. Der
Zweck der Erfinduna richtet sich auf die Ausbildung und den Betrieb einer Einstationenmaschine
in der Weise, daß sämtliche für die Herstellung einer Form erforderlichen Arbeitsgänge
einschließlich der Zuführung und Abführung der Leerkästen und der Sandzuführungsvorrichtung
sich pausenlos vollziehen, indem sie zeitlich ineinander,-reifen und sich so überbrücken,
daß die Gesamtzeit für die Herstellung einer Form etwa der auf einer Zweitstationenmaschine
erforderlichen Zeit entspricht.
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Dabei ergibt sich als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung
einer Einstationenmaschine der weit geringere Kosten- und Arbeitsaufwand einer solchen
sowie eine wesentliche Platzersparnis bei größerer Zugänglichkeit aller Maschinenteile
und verrinaerter Anfälligkeit für Störungen.
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Die Möglichkeit kontinuierlicher Durchführung sämtlicher für die Herstellung
einer Form erforderlichen Arbeitsvorgänge ohne jeden Zeitverlust zwischen den einzelnen
Abschnitten ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß unterhalb der Preßvorrichtung
mindestens zwei Sandeinfüllbehälter seitlich ausfahrbar oder ausschwenkbar angeordnet
sind, so daß die Arbeitsgänge für das Zuführen eines Leerformkastens sowie für das
Zuführen eines gefüllten Sandeinfüllbehälters wie auch das Abführen der fertigen
Form und das Auswechseln des geleerten Sandeinfüllbehälters gegen einen zweiten,
inzwischen gefüllten Sandeinfüllbehälter gleichzeitig erfolgen, wobei die Sandeinfüllbehälter
auch als Füllrahmen dienen können. Die beiden Sandeinfüllbehälter können dabei zweckmäßig,
wie bei Kernblasmaschinen bekannt, derart mechanisch miteinander verbunden sein,
daß beim Ausfahren des ersten, geleerten Sandeinfüllbehälters der andere, inzwischen
gefüllte an seine Stelle tritt.
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Die Sandeinfüllbehälter können zweckmäßig höhenverschieblich an einem
neben der Formmaschine stehenden Träger angeordnet sein.
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Die Rüttelvorrichtung, der Sandeinfüllbehälter wie die Preßvorrichtung
können derart gesteuert werden, daß bereits während des Rüttelvorgangs die Preßvorrichtung
in Preßstellung fährt und dabei in den Sandeinfüllbehälter eintaucht, so daß Rütteln
und Pressen pausenlos aufeinanderfolgen. Die Arbeitsvorgänge des Anhebens der Rüttelvorrichtung
unter Zusammenführung der Modellplatte mit dem Formkasten und dem Sandeinfüllbehälter
sowie das Senken der Preßvorrichtung wie auch die anschließende Trennung der Form
und das Einfahren eines neuen Leerkastens und eines gefüllten Sandeinfüllbehälters
können zweckmäßig durch Programmsteuerung mit automatischer Zeitfolge bei einstellbarer
Dauer der Rüttel- und Preßzeiten gesteuert werden.
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Auch die Modellplatte kann automatisch gleichzeitig mit Einführung
eines neuen Sandfüllbehälters durch seitliche Verschiebung oder Einschwenken ausgewechselt
werden. Diese Verschiebung oder das Auswechseln der Modellplatte kann z. B. mittels
eines seitlich ausfahrbaren oder ausschwenkbaren Trägers, wie eines verschieblichen
Wagens oder einer zweiarmigen Schwenkvorrichtung, erfolgen, so daß z. B. die Herstellung
einer zu Unterkasten und Oberkasten der Form gehörenden Modellplatte auf der Maschine
in derselben Arbeitsfolge wie bei Verwendung einer einfachen Modellplatte durchgeführt
werden kann.
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Die Modellplatte kann, wie an sich bekannt, durch unmittelbar auf
ihre Unterseite wirkende Kräfte, insbesondere durch ein in Aussparungen des Rütteltisches
erzeugtes Vakuum oder durch in demselben
angeordnete elektromagnetische
Flächen, auf dem Rütteltisch gehalten werden. Dabei kann ein zum Halten der Modellplatte
dienendes Vakuum durch das Hochfahren der Rütteleinrichtung im Gehäuse erzielt werden.
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Auch die Preßplatte kann in bekannter Weise ausschwenkbar oder seitenverschieblich
sowie auswechselbar angeordnet sein. Man kann z. B. einmal eine Preßplatte mit Gießtrichter
für die Herstellung des Oberteils der Form und einmal eine glatte Preßform für die
Herstellung eines Unterteils verwenden.
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Mit Hilfe dieser Vorrichtung läßt sich demgemäß die Herstellunor einer
Form auf einer Einstationenmaschine so dürchführen, daß beim Hochfahren der in bekannter
Weise heb- und senkbar angeordneten Rüttelvorrichtung die auf dem Rütteltisch stehende
Modellplatte gegen den über ihr angebrachten Formkasten verfahren und mit diesem
gemeinsam gegen den Behälter der oberhalb des Formkastens eingeschalteten Sandfülleinrichtung
gehoben wird. Während bei geöffneter Sandfülleinrichtung der Formkasten mit Sand
gefüllt wird, wobei die Sandfülleinrichtung gleichzeitig als Füllrahmen dient, wird
bereits vorgerüttelt und anschließend unmittelbar nach Beendigung des Füllvorgangs
die Preßvorrichtung bei fortgesetztem Rütteln niedergefahren, so daß sie in den
Sandfüllbehälter eintaucht und die Endverdichtung des Sandes im Formkasten durch
Pressen oder Rütteln durchgeführt wird.
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Anschließend kann die Trennung der Modellplatte vom Formkasten unter
einfachem Absenken der Rüttelvorrichtung bei gleichzeitigem seitlichem Ausfahren
oder Ausschwenken des Sandfüllbehälters und Ersatz desselben durch den zweiten,
in der Zwischenzeit bereits gefüllten Sandbehälter sowie ferner der Abtransport
des Formkastens und der Ersatz desselben durch einen Leerkasten erfolgen.
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Sämtliche Vorgänge können von Hand oder zwangläufig z. B. mittels
einer programmabhängigen automatischen Folgesteuerung in ihrem Ablauf ohne jeden
Zeitverlust durchgeführt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einstationenmaschine in schematischer Darstellung veranschaulicht.
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F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Einstationenmaschine
im Vertikalschnitt in Ausgangsstellung; F i g. 2 zeigt dieselbe Maschine
in der Preßendstellung; F i g. 3 stellt eine Draufsicht auf den unteren Teil
der Maschine, von der Schnittebene A-B in F i g. 1
gesehen, dar.
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Die Maschine besteht aus einem Hub- und Absenkzylinder 1 mit
einer zum ölbehälter führenden Leitung 2 und Rückschlagventil 3. Der Zylinder
1
erhält seine Belüftung durch eine Leitung 4. Im Zy-
linder
5 ist der Amboß 6, auf Federn 7, 8 ruhend, geführt. Im Amboß
6 ist der Rüttelkolben 9 heb- und senkbar geführt. Auf die Platte
des Rütteltisches wird die Modellplatte 10 aufgebracht.
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Oberhalb der Modellplatte befindet sich der Formkasten 11.,
der in beliebiger Weise, vorzugsweise mittels einer mit heb- und senkbaren Wagen
ausgestatteten Transportvorrichtung (einer sogenannten »Huckepackeinrichtung«),
in seine Stellung oberhalb der Modellplatte gebracht wird. In der gezeichneten Stellung
steht der Transportkasten auf seitlichen Aufnahmeleisten 12, 13.
Oberhalb
des Formkastens ist der Sandzuführungsbehälter in Stellung gebracht. Erfindungsgemäß
sind mindestens zwei solche Sandzuführungsbehälter 14 a
und 14 b angeordnet,
die abwechselnd, z. B. mittels eines Schwenkarmes 15, in Stellung gebracht
und seitlich ausgefahren werden können. Beide als Dosierbehälter ausgebildeten Sandzuführungsbehälter
sind am Schwenkarm 15 in der Höhe verschieblich gelagert.
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Oberhalb des in Stellung gebrachten Dosierbehälters 14 a befindet
sich die Preßvorrichtung 16 mit Preßplatte 17. Zur Durchführung eines
Formvorgangs wird durch die jeweils vorhandene Transportvorrichtung der Forrnkasten
11 in Arbeitsstellung zwischen der auf dem Rütteltisch 9 aufruhenden
Modellplatte und der gleichzeitig einschwenkenden Sandzuführungsvorrichtung 14 gebracht.
Hierauf wird unter Anheben der Rüttelvorrichtung 9 die Modellplatte
10 zur Anlage an dem Formkasten 11 gebracht und mit diesem gegen die
gefüllte Sandzuführungseinrichtung 14 gehoben. Es wird nunmehr der Sandzuführungsbehälter
geöffnet, so daß der auslaufende Sand den Formkasten 11 füllt, während die
Rüttelvorrichtung eingeschaltet werden kann.
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Während des Rüttelns fährt die Preßvorrichtung 16, 17 in den
Behälter der Sandfülleinrichtung 14 ein und preßt den durch Rütteln vorverdichteten
Sand fest. Die End-",erdichtung kann durch Rütteln unter Preßdruck erzielt werden.
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Nach erfolgter Endverdichtung senkt sich die Absenkvorrichtung der
Rütteleinrichtung ab, wodurch das Modell vom Formkasten getrennt wird. Gleichzeitig
wird die Preßvorrichtung in die obere Endstellung zurückgeführt. Im Anschluß daran
erfolgt der Transport des Fonnkastens 11 mit der fertigen Form aus der Maschine
heraus, wobei gleichzeitig ein neuer Leerkasten in die Maschine transportiert, die
Sandfüllvorrichtung 14 a ausgeschwenkt und an ihrer Stelle ein gefüllter Sandbehälter
14b eingeschwenkt wird.
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Durch die geschilderte Arbeitsfolge, die mit mindestens zwei wechselseitig
in Arbeitsstellung tretenden und ausgefahrenen Sandbehältern durchgeführt wird,
lassen sich extrem kurze Maschinenzeiten erzielen und insoweit die Leistung einer
Mehrstationenmaschine erreichen.
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Es läßt sich, wie praktische Beobachtungen ergeben haben, das Anheben
der Rütteleinrichtung und damit das Aufsetzen des Leerkastens 11 auf die
Modellplatte sowie das Aufsetzen des Sandzufu-hrungsbehälters 14 in etwa 2 Sekunden
durchführen. Es folgen das öffnen des Sandzuführungsbehälters und die Füllung des
Formkastens in etwa einer Sekunde, während welcher bereits das Vorrütteln eingeschaltet
wird. Der Verdichtungsvorgang unter weiterem Rütteln und gegenläufiger Bewegung
der Preßvorrichtung bis zur Endverdichtung nimmt weitere 3 Sekunden in Anspruch.
Das Trennen der Form vom Modell erfordert etwa 3 Sekunden. Der
Ab-
transport der Fertigform, das Einfahren einer neuen Leerform sowie das
gleichzeitige Ausfahren oder Ausschwenken des Sandbehälters und Einbringen eineß
neuen gefüllten Behälters dauert etwa 4 Sekunden.
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Es ergibt sich somit, daß der ganze Formvorgang in etwa
13 Sekunden durchzuführen ist. Das ist eine Gesamtleistung, die der Leistung
einer Zweistationenmaschine etwa gleichkommt. Dem stehen bei der erfindungsgemäß
arbeitenden Einstationenmaschine
die sehr viel geringeren Kosten
der Maschinenanlage, die geringeren Fundamentkosten sowie vor allem der geringere
Platzbedarf gegenüber. Dazu kommt die Verringerung störender Einflüsse.
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Die Steuerung der beschriebenen Anlage erfolgt am besten vollautomatisch.
Die Einschaltung und Betätigungsdauer der einzelnen beweglichen zusammenarbeitenden
Teile der Einstationenmaschine, also insbesondere der Hub- und Absenkvorrichtung
mit Rütteleinrichtung, der Modellplattenzuführung, der Zubringung des Formkastens
sowie des aus- und einfahrbaren Sandfüllbehälters wie endlich das Heben und Senken
der Preßvorrichtung, erfolgen zweckmäßig nach, einem bestimmten Zeitprogramm, das
mit einer an sich bekannten Programmschaltung und durch automatische Folge mit Einstellung
der Zeitabschnitte durchgeführt wird.