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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von kastenlosen Gießformen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von aus Ober- und Unterteil
bestehenden kastenlosen Gießformen, bei denen ein oberer und ein unterer Formkasten
sowie eine zwischen diese einschiebbare Modellplatte aus einer Ruhe- in eine Füll-,
Preß- und Form-Entnahmestellung bewegbar sind, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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Es ist bereits bekannt, eine um eine waagerechte Achse schwenkbare
Modellplatte zwischen einem Preßtisch und einer Gegenpreßplatte auf zwei festen
Tragarmen so anzuordnen, daß ein Unterkasten auf die mit dem unteren Teil der Form
nach oben weisende Modellplatte aufgesetzt, mit Formsand gefüllt und dann - nachdem
die Unterseite dieses Kastens abgedeckt ist - um 180° um die Achse geschwenkt werden
kann. Anschließend wird bei diesem bekannten Verfahren der Oberkasten über die Modellplatte
geschwenkt, auf die Modellplatte abgesenkt und daraufhin ebenfalls mit Formsand
gefüllt. Der im Ober-und Unterkasten befindliche Formsand wird danach durch Preßwirkung
verdichtet, und schließlich- werden die Kästen voneinander abgehoben, so daß die
Modellplatte wieder frei liegt. Nun wird zunächst der Unterkasten mittels eines
Tragarmes auf einer auf der Rückseite der Preßvorrichtung angeordneten Unterlage
abgesenkt, auf den dann der ebenfalls in einer waagerechten Ebene schwenkbare Oberkasten
aufgesetzt wird. Beide Kästen werden nun von der Form abgezogen.
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Mit diesem Verfahren ist die völlig selbsttätige Herstellung von kastenlosen
Gießformen nicht möglich.
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So wird der nach dem Abziehen von einem ausgeschwenkten Arm getragene
Unterkasten zumeist von Hand auf die Modellplatte aufgesetzt. Auch das Einfüllen
des Formsandes in die Kästen kann nur durch handbediente Einfüllvorrichtungen erfolgen.
Das Drehen oder Schwenken der Modellplatte wird ebenfalls von Hand ausgeführt. Die
um eine senkrechte Achse von einer hinteren in eine. vordere Stellung schwenkbaren
Tragarme erfordern bei einer bekannten Vorrichtung einen großen Platzbedarf. Ferner
ist es nachteilig, daß die für die Herstellung einer Gießform benötigte Fertigungszeit
bei diesem Verfahren verhältnismäßig lang ist.
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Zur Beschleunigung und Vereinfachung des Einfüllens des Formsandes
ist es bei der Herstellung von nicht kastenlosen Gießformen bereits bekannt, Unter-und
Oberkasten, zwischen denen ein Formkörper fest angeordnet ist, gleichzeitig mit
durch ein Sandstrahlgebläse zugeführten Formsand zu füllen. Bei Vorrichtungen dieser
Art ist eine in manchen Fällen erforderliche Verdichtung des Formsandes durch hydraulisch
oder pneumatisch betätigte Stempel od. dgl. nicht möglich. Ferner lassen sich Einrichtungen
zum Transport der teilweise recht schweren Formkästen nur schwer anbringen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein völlig selbsttätig
und schnell ablaufendes Verfahren für die Anfertigung kastenloser Gießformen zu
schaffen, bei dem der Formsand in Formkästen auf gegenüberliegenden Seiten einer
Modellplatte eingefüllt und im gleichen Arbeitsgang verdichtet wird. Ferner soll
eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Modellplatte
aus ihrer Ruhestellung in ihre zwischen den Formkästen liegende Arbeitsstellung
bewegt wird, worauf der untere, unten abgedichtete Formkasten in die Füllstellung
unter Mitnahme der Modellplatte so weit in vertikaler Richtung angehoben wird, bis
er sich an dem oberen, oben abgedichteten Formkasten abstützt; daß darauf
gleichzeitig
beide Formkästen über seitliche Öffnungen in an sich bekannter Weise pneumatisch
mit Formsand gefüllt werden, worauf unter Beibehaltung der Stellung der Formkästen
zwei die obere und untere Abdichtung der Formkästen bewirkende Preßplatten zum Verdichten
des Formsandes aufeinander zu in die Formkästen eingefahren werden; daß der untere
Formkasten dann abgesenkt, die Modellplatte in ihre Ruhestellung zurückbewegt und
der untere Formkasten bis zur Anlage am oberen Formkasten wieder angehoben wird,
worauf durch gleichzeitiges Absenken beider Preßplatten unter Beibehaltung der Stellung
der Formkästen die fertige Gießform nach unten aus den Formkästen entnommen und
der untere Formkasten nach Entfernung der Gießform in seine Ruhestellung abgesenkt
wird.
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Bei diesem Verfahren werden die Formkästen in einfacher Weise nur
in senkrechter Richtung bewegt und dabei auch in die Füllstellung gebracht, in der
Formsand in die Formkästen eingeblasen wird. Die nachfolgende mechanische Verdichtung
des Formsandes läßt sich dabei in sehr einfacher Weise ermöglichen.
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Zur Ausführung dieses Verfahrens dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung,
bei der der obere Formkasten am Maschinengestell lösbar befestigt und der untere
Formkasten in nur axialer, vertikaler Richtung aus seiner Ruhestellung in seine
Füll-, Preß-und Form-Entnahmestellung bewegbar ist und beide Formkästen an ihrem
einen Ende von je einer unabhängig voneinander axial im Formkaten verschiebbaren
Preßplatte abgeschlossen und mit je einem seitlichen Formsand-Einlaßschlitz versehen
sind, die in der Füllstellung mit den Austrittsöffnungen einer Sandeinblasvorrichtung
in Verbindung stehen.
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Es empfiehlt sich, daß die Sandeinblasvorrichtung einen Formsandbehälter
aufweist, der neben dem Maschinengestell angeordnet und mit zwei Austrittsöffnungen
versehen ist, von denen die obere Austrittsöffnung ständig mit dem Formsand-Einlaßschlitz
des oberen Formkastens und von denen die untere Austrittsöffnung in der Füll-.,
Preß- und Form-Entnahmestellung des unteren Formkastens mit dem Formsand-Einlaßschlitz
dieses Formkastens fluchtet. Dadurch können die Formkästen schnell gefüllt werden,
ohne dabei von Hand eingreifen zu müssen. Zweckmäßigerweise verläuft dabei die der
Sandeinblasvorrichtung benachbarte Seitenwand des unteren Formkastens parallel zur
Seitenwand der Sandeinblasvorrichtung.
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Um zwischen dem Formkasten und der Sandeinist die untere Austrittsöffnung
der Sandeinblasvorist die untere Austrittsöffnung der Sandeinblasvorrichtung von
einem geschlossenen elastomeren Dichtungsstreifen umgeben, der eine in Richtung
der Formkästen vorspringende, biegsame Dichtungslippe hat, die in der Füll-, Preß-
und Form-Entnahmestellung des unteren Formkastens mit dessen Seitenwand in federndem
Eingriff steht. Dieser Dichtungsstreifen kann gleitend in einer die untere Austrittsöffnung
umgebenden Rinne angeordnet sein, deren Boden mit dem Druckmedium der Sandeinblasvorrichtung
in Verbindung steht.
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Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht
der Maschine nach der Erfindung bei Beginn des Arbeitsablaufes, F i g. 2 einen Schnitt
entlang der Linie 2-2 der Fig.l. F i g. 3 einen vergrößerten senkrechten Schnitt
durch den Arbeitsraum der Maschine während des Vorganges der Sandverdichtung, F
i g. 4 eine Seitenansicht der Maschine, F i g. $ eine vergrößerte Seitenansicht
des oberen Teils der Maschine, Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der F
i g. 5, F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der F i g. 6, F i g. 8 einen
Schnitt entlang der Linie 8-8 der F i g. 7 und F i g. 9 bis 18 vereinfachte Seitenansichten
zur Darstellung des Arbeitsraumes der Maschine an verschiedenen Punkten des Arbeitsablaufes.
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Die gemäß dem neuen Verfahren arbeitende Maschine 10 steht auf einer
tragenden Fläche 12, z. B. dem Gießereiboden, und weist einen oberen Formkasten
oder Oberkasten 16, einen unteren Formkasten oder Unterkasten 18 und eine doppelseitige
Modellplatte 20 als Träger für das obere und das untere Modell 22 und 24
auf. Zur Maschine gehören außerdem Vorrichtungen, mit denen die beiden Formkästen
und die Modellplatte in regelmäßiger Folge gehandhabt werden, so daß die leeren
Formkästen betriebsweise zunächst mit der Modellplatte durch einen Klemmvorgang
in Eingriff gebracht werden können. Darauf werden die Formkästen gleichzeitig durch
einen Blasvorgang mit Sand gefüllt und der Sand durch einen gleichzeitigen Preßvorgang
um die beiden Modelle herum verdichtet. Anschließend werden die Formkästen von der
Modellplatte durch einen Modellaushebvorgang getrennt, um die Modellplatte und die
Modelle frei zu machen, wobei die Modellplatte aus dem Arbeitsraum W der Maschine
entfernt wird. Die Formkästen werden zusammengebracht, um die Form zu schließen,
worauf die geschlossenen Formteile aus den Formkästen durch einen Ausstoßvorgang
herausgenommen werden und anschließend die Modellplatte in ihre ursprüngliche Stellung
zur Vorbereitung des nächsten Maschinenzyklus zurückgeführt wird. Dieser Arbeitsablauf
wiederholt sich, wobei jedesmal eine vollständige zusammengesetzte Sandform erzeugt
wird, die geschlossene Ober- und Unterteile aufweist, die für den Gießvorgang fertig
sind.
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Die meisten Maschinenbewegungen sind aufeinander ausgerichtete senkrechte
Bewegungen durch den bereits erwähnten Arbeitsraum W. Der Oberkasten 16 ist feststehend,
während der Unterkasten 18 senkrecht auf einem Hubtisch verschiebbar ist, der eine
untere Preßplatte 26, eine Mehrzahl von Hubhalterungen 28 für die senkrechte Bewegung
und das Anhalten und eine Gruppe von vier Hubzylindern 30 aufweist. Die Hubhalterungen
28 sind an der Preßplatte 26 befestigt. Die Hubzylinder 30 sind auf den Halterungen
28 angeordnet und weisen Tauchkolben 32 auf. Die drei Vorrichtungen 26, 28 und 30
bewegen sich zusammen und bilden den Hubtisch. Während des größten Teils des Arbeitsablaufes
wird der Unterkasten 18 von dem Hubtisch getragen, jedoch während jedes Zyklus zweimal
von diesem getrennt. Diese Trennung findet erstens während des Einblasvorganges
statt, während dem der Unterkasten 18 an der Modellplatte 20 (s. F i g. 11) angeklemmt
ist. Das zweite Mal ist während des Ausstoßvorganges
(s. F i g.
17 und 18) zum Ende des Zyklus hin. Die Trennung wird unter Steuerung durch die
vier Hubzylinder mittels der Tauchkolben 32 ausgeführt, deren obere Enden an dem
Unterkasten von seiner Unterstützung auf den Halterungen 28 abstoßen.
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Der gesamte Hubtisch ist senkrecht unter der Einwirkung eines unteren
Stempels 34 verschiebbar, der aus einem Zylinder 36 und einem Tauchkolben 38 besteht.
Das obere Ende des Tauchkolbens 38 ist am Mittelabschnitt der unteren Preßplatte
26 befestigt. Ein oberer Stempel 40 mit einem Zylinder 42 und einem Tauchkolben
44 dient dazu, eine obere Preßplatte 46 zu betätigen, mit der das untere Ende des
Tauchkolbens 44 verbunden ist. Die obere und die untere Preßplatte 46 und 26 können
während des Preßvorganges in den oberen bzw. unteren Formkasten 16 bzw. 18 hinein
und aus diesem wieder herausbewegt werden. Die obere Preßplatte 46 wird auch in
den oberen Formkasten 16 hineinbewegt, um beim Ausstoßvorgang den oberen und den
unteren Teil der Form auszustoßen.
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Während des Klemm- und des Blasvorganges hält der untere Stempel 34
den Oberkasten 16 und Unterkalten 18 mit der Modellplatte 20 dazwischen in Flucht
mit einer Sandeinblasvorrichtung 50, die in der Nähe des Arbeitsraumes W liegt.
Während des Blasvorganges wird in den Sandbehälter Luft von einem Luftverteiler
52 unter Steuerung durch ein Blasventil 54 zugeführt, wobei der Sand in der Sandeinblasvorrichtung
50 durch eine Rührvorrichtung 56 so bewegt wird, daß der Sand durch die Austrittsöffnungen
58 und 60 und die mit diesen zusammenwirkenden Formsand-Einlaßschlitze 62 und 64
hindurchgedrückt wird.
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Insbesondere F i g. 1 und 2 zeigen, daß der Rahmen der Maschine eine
Grundplatte 70 aufweist, von der vier Pfosten 72 aufragen. An ihren oberen Enden
tragen. die Pfosten 72 rechteckige Blöcke 74. Die beiden vorderen Blöcke sind durch
ein U-Profil 76 und die beiden hinteren Blöcke durch ein U-Profil 78 verbunden.
Eine Platte 80 erstreckt sich zwischen den Profilen 76 und 78 und trägt den Zylinder
42 des oberen Stempels 40. Der Oberkasten 16 ist in dem Rahmen befestigt, kann jedoch,
falls erwünscht, herausgenommen werden. Dementsprechend wird dieser Kasten von Laschen
82 gehalten, die durch Bolzen 84 mit den Profilen 76 bzw. 78 verbunden sind. Der
Zylinder 36 des unteren Stempels wird von der Grundplatte 70 getragen und
durch eine Abstandsplatte 86 in der Mitte zwischen den Pfosten 72 gehalten. Vordere
und hintere Profilabschnitte 88 bzw. 90 erstrecken sich zwischen benachbarten Pfosten
72 und vervollständigen den Rahmen der Maschine. Haltebügel 92 tragen die Sandeinblasvorrichtung
50 und dienen dazu, diese an den Pfosten 72 zu befestigen.
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Nach F i g. 2, 3 und 4 ist der Oberkasten 16 ein oben offener, kastenartiger
Bauteil mit einer Vorder-und einer Hinterwand 100 bzw. 102 und Seitenwänden 104
und 106. Das obere und das untere Ende des Formkastens sind offen. Im oberen Bereich
des Formkastens 16 liegen die Wandflächen senkrecht, wie bei 108 angedeutet, um
mit der oberen Preßplatte 46 während des Preßvorganges und während des Ausstoßvorganges
richtig abzudichten. Der Formsand-Einlaßschlitz 62 ist in der Seitenwand 106 in
der Mitte zwischen dem oberen und dem unteren Rand des Formkastens 16 ausgebildet.
Der Schlitz 62 erstreckt sich waagerecht über die Seitenwand 106 (s. F i g. 4).
Der untere offene Rand des Oberkastens ist so ausgebildet, daß er auf der Oberseite
der Modellplatte 20 (s. F i g. 3) während des Klemm- und des Blasvorganges (F i
g. 11 und 12) und während des Preßvorganges (F i g. 13) aufsitzen kann. Der Oberkasten
16 bildet zusammen mit der oberen Preßplatte 46 und der Modellplatte 20 einen Innenhohlraum
um das obere Modell 22 herum. Die Seitenwände des Oberkastens 16 weisen seitliche,
zur Ausrichtung dienende Ohren 109 auf, die sich von unten gegen die Profile 76
und 78 legen. Die Ohren sind mit Löchern 111 versehen, die auf Zapfen 115
der Modellplatte 20 während des Blas- und des Preßvorganges einrasten, um die Formkästen
16 und 18
und die Platte 20 senkrecht ausgerichtet zu halten.
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Der Tauchkolben 44 des oberen Stempels 40 ist mit einem Kolben 110
verbunden, der im Zylinder 42 arbeitet. Das untere Ende des Tauchkolbens 44 ist
am Mittelabschnitt der oberen Preßplatte 46 angelenkt. In dem Zylinder 42 sind öffnungen
112 und 114 vorgesehen, welche den Eintritt von Strömungsmittel und dadurch die
Betätigung des Kolbens 110 ermöglichen. Wenn der Kolben betätigt wird, springt die
obere Preßplatte 46 in den Oberkasten vor und wirkt mit den senkrechten Flächen
108 zusammen, um das obere Ende des Formkastens 16 zu verschließen. Wenn Strömungsmittel
dem Zylinder 42
durch die Öffnung 112 während des Preßvorganges (F i g. 13)
zugeführt wird, bewegt sich die Preßplatte 46 im Formkasten 16 abwärts in die in
F i g. 13 dargestellte Stellung und drückt den Sand zusammen, der in den Formkasten
16 eingeblasen worden ist. Der Zylinder 42 ist mit Lagerzapfen 120 versehen, die
einen Träger 121 schwenkfähig tragen, so daß die Modellplatte 20 in ihre
Stellung im Arbeitsbereich W eingeschwenkt und aus dieser herausgeschwenkt werden
kann.
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Nach den F i g. 1 bis 4 ist der Unterkasten 18 ein rechteckiger, kastenförmiger
Bauteil mit Vorder- und Hinterwänden 122 und 124 und Seitenwänden 126, 128. Die
unteren Abschnitte der Innenflächen der Wände sind, wie bei 129 angedeutet, senkrecht,
um mit der unteren Preßplatte 26 dichtend zusammenzuwirken, die sich in den Kasten
18 während des Preßvorganges hineinbewegt. Ein Formsand-Einlaßschlitz 64 erstreckt
sich waagerecht in der Seitenwand 128. Der obere Rand des Formkastens 18 tritt mit
der Modellplatte 20 während des Blas- und des Preßvorganges dichtend in Eingriff.
Der Tauchkolben 38 ist an seinem unteren Ende mit einem Kolben 130 verbunden, der
im Zylinder 36 gleitfähig angeordnet ist. Das obere Ende des Tauchkolbens 38 ist
an der unteren Preßplatte 26 befestigt und trägt diese. Öffnungen 132 und 134 sind
im Zylinder 36 ausgebildet, um den Eintritt von unter Druck stehendem Strömungsmittel
zur Betätigung des Kolbens zu ermöglichen, wodurch die Preßplatte 26 und infolgedessen
der ganze Hubtisch einschließlich der Halterungen 28 und der Zylinder 30 gehoben
und gesenkt wird. Die Hubzylinder 30 weisen Strömungsmitteleintrittsöffnungen 140
zum Einlaß von unter Druck stehendem Strömungsmittel auf, wodurch die Tauchkolben
32 der Hubzylinder 30 zur vorgesehenen Zeit aufwärts gedrückt werden. Die Tauchkolben
32 sind mit dem unteren Formkasten 18 durch Laschen 1.42 verbunden, die auf den
Seitenwänden des unteren Formkastens sitzen. Die Wände 122 und 124 sind zur Ausrichtung
mit
seitlich sich erstreckenden Ohren 144 versehen, die den Ohren 109 gleichen und mit
den Zapfen 113 der Modellplatte 20 während des Blasvorganges in Eingriff treten.
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Die Modellplatte besteht aus zwei wesentlichen Teilen, nämlich einer
flachen Platte 150 und einem rechteckigen Rahmen 152. Der Rahmen weist vordere und
hintere Rahmenleisten 154 und 156 und Seitenrahmenleisten 158 und' 160 auf, die
durch Schrauben 162 an der Platte 150 befestigt sind. Wenn die Modellplatte 20 und
der Unterkasten 18 im Dichtungseingriff sind, wie in F i g. 3, 4 und 11 daraestellt
ist, bildet der rechteckige Rahmen 152 eine obere Verlängerung des Kastens 18. Nach
entgegengesetzten Richtungen sich erstreckende Laschen 164 des Rahmens 152 tragen
die Zapfen 113. Diese Zapfen können in die Öffnungen 114 in den Ohren 109 am oberen
Formkasten 16 und in entsprechende Löcher in den Ohren 144 am Unterkasten 18 eingreifen.
wenn die beiden Kästen gegen die Modellplatte 20 während des Blas- und des Preßvorganges
geklemmt werden (s. F i g. 4).
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Der Träger 121 ist ausziehbar, um eine senkrechte Verschiebung der
Modellplatte 20 zu ermöglichen, wenn diese im Arbeitsbereich W der Maschine liegt.
Der Träger 121 weist zwei gleiche Seitenanordnungen auf, die jeweils mit einem L-förmigen
unteren Abschnitt 70 versehen sind, der einen kurzen Schenkel 172 und einen aufragenden
Schenkel 174 hat. Die äußeren Enden der kurzen Schenkel 172 sind an der hinteren
Rahmenleiste 156 (F i g. 4) der Modellplatte 20 befestigt. Jeder Abschnitt 170 arbeitet
mit einem oberen Abschnitt 176 (F i g. 2 zusammen, dessen kurzer Schenkel 178 in
einer Fassung 180 des Schenkels 174 gleitfähig angeordnet ist. Zu jedem oberen Abschnitt
176 gehört auch ein waagerechter Schenkel 181, dessen inneres Ende an einem der
Lagerzapfen 120 angelenkt ist. Eine aus Zapfen und Schlitz bestehende Verbindung
182 hält jeden Schenkel 178 in der zugehörigen Fassung 180.
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Der Träger 121 ist zwischen einer zurückgezogenen, angehobenen und
in punktierter Linie dargestellten Lage nach F i g. 2 und der vorgeschobenen unteren
Stellung, die in F i g. 2 und 10 in vollen Linien dargestellt ist, bewegbar. In
der vorgeschobenen Stellung des Trägers 121 liegt die Modellplatte 20 im Arbeitsraum
W zwischen dem oberen und dem unteren Formkasten. Am Beginn des Einklemmvorganges,
bei welchem der Tisch einschließlich der unteren Preßplatte 26, der Halterungen
28 und der Hubzylinder 30 sich unter dem Einfluß des unteren Stempels 34 aufwärts
bewegt, berührt der Unterkasten 18 den herabhängenden, rechteckigen Rahmen 152 der
Modellplatte 20 und trägt die ganze Platte aufwärts, wodurch der Träger 121 zusammengeschoben
und die Teile in die Lage nach F i g. 11 gebracht werden.
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Um den Träger 121 zurück und vor zu bewegen, ist eine aus Zylinder
und Tauchkolben bestehende Anordnung 190 vorgesehen. Diese Anordnung enthält einen
senkrechten Zylinder 192 und einen Tauchkolben 196. Das untere Ende des Zylinders
192 ist an einer Lasche 194 auf dem Profil 78 angelenkt. Das obere Ende des Tauchkolbens
ist bei 198 am Schenkel 181 eines der Abschnitte 176 angelenkt. Eine Öffnung 199
am unteren Ende des Zylinders 192 ermöglicht den Eintritt von unter Druck stehendem
Strömungsmittel in den Zylinder, um den Kolben 196 herauszudrücken und den Träger
121 in die zurückgezogene Stellung zu bewegen. Der Kolben 196 wird unter dem Einfluß
des Rahmengewichtes wieder in den Zylinder 192 zurückgeschoben.
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Die für das Einblasen des Formsandes wesentlichen Teile sind die bereits
erwähnte Sandeinblasvorrichtung 50, der Luftverteiler 52, das Einblasventil 54 und
die Rührvorrichtung 56. Eine Seitenwand 200 der Sandeinblasvorrichtung 50 hat einen
dicken Abschnitt 202 mit radialen Lufteintrittsöffnungen 204, welche mit dem Innern
des Luftverteilers 52 in Verbindung stehen. Ein gebogener Sandschirm 205 dient dazu,
das Austreten von Sand während des Ausblasens aus dem Magazin zu verhindern. Das
Blasventil 54 ist ein Dreiwegeventil mit einem mit der Kammer 206 verbundenen Auslaßteil
210, einem Einlaßteil 212 für die Zufuhr von Druckluft und einem Entlüftungsteil
214.
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Die oberen und unteren Austrittsöffnungen 58 und 60 werden durch ein
Paar gleich ausgebildeter Seitenwände oder Plattenanordnungen 220 und 222 gebildet.
Die Plattenanordnung 220 ist in F i g. 7 dargestellt. Die Seitenwand 200
der Sandeinblasvorrichtung 50 weist eine Öffnung 224 auf, in der ein
Block 226 angeordnet ist, dessen Vorderseite 228 in einem kleinen Winkel gegen die
Senkrechte geneigt ist. Die obere Austrittsöffnung 58 führt durch den Block 226
hindurch. Eine Blasplatte 232 mit einer Blasöffnung 234, die in Flucht mit der Austrittsöffnung
58 liegt, ist auf der Vorderseite 228 unter einem vorwärts vorspringenden Verstärkungsflansch
230 angeordnet. Die Blasplatte 232 ist durch Schrauben 236 am Block 226 befestigt.
Die Vorderseite der Blasplatte 232 weist eine fortlaufende Rinne 240 auf, deren
Form der Form des Formsand-Einlaßschlitzes 62 entspricht. Die Rinne 240 umgibt die
Blasöffnung 234 und ist weiter und größer als der Einlaßschlitz 62. In der Rinne
240 gleitet ein Gummidichtungsstreifen 242, dessen Innenseite mit einem Flansch
244 versehen ist. Eine Halteplatte 246 ist durch Schrauben 248 auf der Blasplatte
232 befestigt und weist einen länglichen Schlitz 250
auf, dessen Kanten über
die Seiten der Rinne herübergreifen. Der übergreifende Teil ist in Berührung mit
dem Flansch 244 und hält den Dichtungsstreifen 242 in der Rinne 240. Der Dichtungsstreifen
242 springt durch die Rinne 240 und den Schlitz 250 vor und bildet damit eine fortlaufende
Dichtungslippe 252, welche gegen die Außenfläche des Oberkastens 16 während des
Blasvorganges abdichtet (s. F i g. 7, 11 und 12). Während des Blasvorganges wird
auch Luft durch einen Kanal 254 auf die Rückseite des Dichtungsstreifens 242 gerichtet,
um den Dichtungsstreifen gegen den Oberkasten 16 zu halten.
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Ein Endverteilerkasten 270 für Sand und Luft (s. F i g. 5 und 6) bildet
eine Sand- und Luftkammer 272 vor den Blasplattenanordnungen 220 und 222. Eine hintere
gebogene Wand 274 des Verteilerkastens 270 weist einen Schlitz 276 in der Mitte
zwischen den Austrittsöffnungen 58 und 60 auf. Der durch den Schlitz 276 in den
Kasten 270 eintretende Sand wird, wie durch Pfeile in der F i g. 5 dargestellt ist,
aufgeteilt und fließt gleichmäßig nach beiden Kästen hin.
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Nach F i g. 5 und 6 weist die Rührvorrichtung einen Motor 300 auf,
der von der Bodenwandung 305 der Sandeinblasvorrichtung 50 durch Pfosten 302 getragen
wird. Eine Welle 304 des Motors 300 führt durch die Bodenwandung 305 hindurch und
trägt einen Sandrührer 306, der mit Rührarmen 308 versehen
ist.
Der Rührer 306 ist an der Motorwelse 304 mit einer Mutter 310 befestigt. Der Motor
300 arbeitet hydraulisch und ist mit. Strömungsmittelansohlüssen 312 und 314 versehen.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist schematisch in den F i g. 9 bis
18 dargestellt worden. Um eine bessere Obersicht zu ermöglichen, ist dabei nahezu
der gesamte Maschinenraum und ebenso der Wandbehälter fortgelassen worden.
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F i g. 9 zeigt die Ausgangsstellung der Maschine. Der Tauchkolben
38 des Stempels 34 wird in seiner untersten Lage gehalten, so daß der ganze Tisch,
einschließlich der unteren Preßplatte, den Halterungen 28 und den Zylindern 30 sich
in der unteren Lage befindet. Eine vorher festgelegte Druckmittelmenge wird den
Zylindern 30 zugeführt, so daß die Tauchkolben 32 etwas aus den Zylindern herausgeschoben
werden, um den Unterkasten 18 in einer abgesenkten Stellung zu halten, wobei das
untere Ende des Kastens in Flucht mit der unteren Preßplatte 26 liegt, die teilweise
in eine Auskleidung 131 vorspringt, so daß die Teile die Stellung nach F
i g. 4 einnehmen. Dem Zylinder 192 wird durch eine Öffnung 140 Strömungsmittel zugeführt,
um den Tauchkolben 196 in seiner herausgezogenen Lage zu halten, so daß der Träger
121 angehoben wird und die Modellplatte 20 aus dem Arbeitsraum W entfernt liegt.
Bei Beginn des Maschinenzyklus wird der Zylinder 192 (s. F i g. 2) betätigt. Der
Träger 121 bewegt sich in seine untere Stellung, wodurch die Modellplatte 20 in
den Arbeitsraum W in senkrechter Ausrichtung mit den Formkästen 16 und 18 eingeschoben
wird (s. F i g. 2 und 10). Der Tisch bleibt in seiner unteren Stellung.
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Sobald die Modellplatte 20 im Arbeitsraum W (s. F i g. 10)
ist, wird Strömungsmittel unter Druck in den Zylinder 36 durch die Öffnung 134 zugeführt,
um den Tauchkolben 38 herauszutreiben und den Hubtisch anzuheben. Dadurch wird der
Unterkasten 18 aufwärts getragen, so daß er den Rahmen 152 der Modellplatte 20 berührt
und einen Formkastenhohlraum unter der Modellplatte herstellt. Die Zylinderöffnungen
140 und 142 bleiben abgeschaltet, so daß die Relativstellung der unteren
Preßplatte 26 und des unteren Formkastens 18 sich während des. Anhebens des
Hubtisches nicht ändert.
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Sobald der Unterkasten 18 die Modellplatte 20 berührt, bewegt sich
diese aufwärts. Die Abschnitte 170 und 176 des Trägers 121 schieben sich ineinander,
so daß die Platte 150 den Oberkasten 16 berührt und dadurch einen Formkastenhohlraum
über der Modellplatte hergestellt wird. Der Druck des Strömungsmittels im unteren
Zylinder 36 und der volle Arbeitsdruck im Hubzylinder 30 verursachen, daß
beide Formkästen gegen die Modellplatte geklemmt werden, wie in F i g. 3, 4 und
11 gezeigt ist.
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Nachdem die Formkästen 16 und 18 gegen die Modellplatte 20 gedrückt
worden sind, wird der Blasvorgang durch Öffnung des Blasventils (F i g. 5 und 6)
ausgeführt, so daß Luft in den Luftverteiler 52 durch den Auslaßschenkel 210 eingelassen
wird. Währenddessen wird Strömungsmittel abwechselnd den Strömungsmittelanschlüssen
312 und 31.4 des Motors 300 der Rührvorrichtung 56 zugeführt, wodurch die Rührflügel
zu einer verhältnismäßig langsamen Schwenkbewegung veranlaßt werden.
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Der von der Luft fortgetragene. Sand geht durch die Schlitze 276 des
Endverteilerkastens 270 hindurch und verbreitet sich nach außen, wie durch die Pfeile
in F i g. 5 und 6 angedeutet ist, so daß er gleichmäßig auf die Austrittsöffnungen
58 und 60 verteilt wird.
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Dabei wirkt Druckluft auf die Innenflächen der Dichtungsstreifen 242
(F i g.7) ein, so daß die schmiegsamen Dichtungslippen 252 im Dichtungseingriff
mit den Kästen 16 und 18 gehalten werden. . .
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Der Sand, der in die Hohlräume des oberen und des unteren Formkastens
hineingetragen wird, wird über das obere und das untere Modell 22 bzw. 24 verteilt.
Da in beiden Hohlräumen über und unter der Platte 150 der gleiche Luftdruck aufrechterhalten
wird, wird ein Ausbauchen der-Platte verhindert. Die ausgewogene Verteilung der
Luft auf gegenüberliegenden Seiten der Platte 150 bildet eines der wesentlichen
Merkmale der vorliegenden Erfindung.
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Bei dem neuen Verfahren wird der Sand in den beiden Formkastenhohlräumen
auf gegenüberliegenden Seiten der Platte 150 um das obere und das untere Modell
22 bzw. 24 herum gleichzeitig verdichtet. Dieser Preßvorgang ist in F i g.
13 dargestellt.
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Nach Beendigung des Blasvorganges und nachdem die beiden Formkästen
mit Sand gefüllt sind, wird das Strömungsmittel in den Zylindern 30 entlastet,
während der volle Strömungsmitteldruck im Zylinder 36 des unteren Stempels 34. wirkt.
Darauf bewegt sieh der Tauchkolben 38 aufwärts und bewegt die untere Preßplatte
weiter in den Hohlraum des Unterkastens 18 hinein, um den Sand um das Modell 24
herum zu verdichten. Gleichzeitig wird Strömungsmittel in den Zylinder
42 des oberen Stempels 40 eingeführt, wodurch der Tauchkolben 44 abwärts
getrieben und die obere Preßplatte 46 veranlaßt wird, in den Hohlraum des Oberkastens
16 einzutreten und den darin befindlichen Sand um das Modell 22 herum zu verdichten.
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Während dieses Preßvorganges wird gleicher Preßdruck auf gegenüberliegenden
.Seiten der Platte 150 aufrechterhalten. Die schräg zulaufenden Wandflächen des
unteren Kastens verhindern ein Herabfallen des Kastens. Der volle Klemmdruck, der
zur Aufrechterhaltung des Dichtungseingriffes zwischen der Oberkante des Kastens
18 und der Unterkante der Modellplatte 20 ausreicht, .wird während des Preßvorganges
aufrechterhalten, Um nach Beendung des Preßvorganges das Ausheben des Modells auszuführen,-
wird die Öffnung 134 des unteren Zylinders 36 entlastet und Strömungsmittel in die
Öffnung 132 eingeführt, um den Tauchkolben 38 zurückzuziehen und den Hubtisch zu
senken. Das Strömungsmittel in den Zylindern 30 bleibt entlastet, so daß die Tauchkolben
32 zurückgezogen bleiben. Dadurch wird der Unterkasten 18 mit dem Hubtisch abwärts
bewegt; wodurch der verdichtete Sandformteil in dem unteren Formkastenhohlraum mit
diesem sich abwärts bewegt. Der verdichtete Sandformteil im Unterkasten 18 ist in
F i g. 14 mit 400 bezeichnet. -. -Während der Abwärtsbewegung des Hubtisches bewegt
sich die Modellplatte 20 ebenfalls abwärts, bis die aus Zapfen und Schlitz bestehende
Verbindung 182 (F i g. 2) eine weitere Abwärtsbewegung der Modellplatte verhindert:
In diesem Zeitpunkt trennt sich der untere Formkasten 18 zusammen mit dem verdichteten
Formteil 400 von der Modellplatte 20 und bewegt sich mit dem Hubtisch abwärts, bis
die Teile die in F i g.14 dargestellte Lage einnehmen. An diesem Punkt ragt ein
- kleiner Abschnitt oder
Kopf 402 des verdichteten Sandformteiles
400 nach oben über die Höhe des oberen Randes des Unterkastens 18 hinaus. Dieser
Abschnitt des Formteiles ist derjenige Teil, der in dem Rahmen 152 der Formplatte
20 gelegen hat, wobei jetzt die Leisten von dem Sandformteil in dem Unterkasten
18 getrennt worden sind.
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Während der Abwärtsbewegung des Hubtisches bleibt der verdichtete
obere Sandfonntei1404 innerhalb des Oberkastens 16. Die Modelle 22 und 24 werden
damit von den Sandformteilen 400 und 404 befreit. Die Modellplatte mit den beiden
daran befestigten Modellen hängt damit allein an dem gesenkten und ausgezogenen
Träger 121 (s. F i g. 14).
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Zur Entfernung der Modellplatte 20 aus dem Arbeitsraum W der
Maschine ist es nur erforderlich, unter Druck stehendes Strömungsmittel der Öffnung
199 des Zylinders 192 (F i g. 2) zuzuführen, um den Tauchkolben 196 herauszudrücken
und die Schwenkbewegung des Trägers 121 in einer gegen den Uhrzeiger gerichteten
Drehbewegung (s. F i g. 15) zu veranlassen, wodurch sich die Modellplatte 20 aus
dem Arbeitsraum W herausbewegt.
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Die Modellplatte und die Modelle 22 und 24 befinden sich demnach in
der Beiseitestellung, in der sie in den F i g. 15 und 16 dargestellt sind. Der Formschiießvorgang,
bei welchem die Formteile 404 und 400 zur Herstellung der fertigen
Sandform zusammengebracht werden, wird darauf durch Heben des Hubtisches bewirkt,
welcher den unteren Formteil 400 in Berührung mit dem oberen Formteil 404 bringt.
Zu diesem Zweck wird unter Druck stehendes Strömungsmittel dem unteren Stempelzylinder
36 durch die Öffnung 134 zugeführt, so daß der Tauchkolben 38 hervortritt und den
Hubtisch hebt. Die Zylinder 30, die sich mit dem Tisch aufwärts bewegen, bleiben
vom Flüssigkeitsdruck entlastet, so daß der Unterkasten auf den Halterungen 28 sitzenbleibt.
In F i g. 16 berührt der nach oben vorspringende Sandkopf 402 die Unterfläche des
verdichteten Formteiles 404 in dem Oberkasten 16 in dem Zeitpunkt,
in dem der Formschließvorgang beendet ist.
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Der Ausstoßvorgang ist in den F i g. 17 und 18 dargestellt, von denen
die zuerst genannte den Beginn des Ausstoßvorganges und die letztgenannte . den
Abschluß dieses Vorganges zeigt.
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Der Ausstoßvorgang wird eingeleitet durch eine gleichzeitige, voneinander
abhängige Bewegung der verschiedenen Tauchkolben, welche zu dem oberen Stempel 40,
dem unteren Stempel 34 und den Zylindern 30 gehören. Unter Druck stehendes Strömungsmittel
wird durch die Öffnung 112 in den Zylinder 42 des oberen Stempels 40 eingeleitet,
um den Tauchkolben 44 abwärts zu treiben und die obere Preßplatte 46 ebenfalls zur
Abwärtsbewegung zu veranlassen, wodurch der verdichtete obere Sandformteil
404 von den Wänden des Oberkastens 16
(s. Fi g. 17) abgestreift wird.
Gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung der oberen Preßplatte 46 findet eine gesteuerte
Entlastung des Flüssigkeitsdruckes im Zylinder 36 des unteren Stempels 34 statt
- und ermöglicht, daß der verdichtete Sandformteil 400 von den Wänden des Unterkastens
18 abgestreift wird. Der Unterkasten 18 wird durch die Tauchkolben 32 der Zylinder
30 in erhöhter Lage gehalten, wobei eine gesteuerte Anwendung von Strömungsmitteldruck
auf die Hubzylinder 30 die Abwärtsbewegung der Hubtafel ausgleicht, die sonst
eine Abwärtsbewegung des unteren Formkastens 18 zusammen mit dem darin befindlichen
vollständigen unteren Formteil 400 bewirken würde.
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Wenn der Hubtisch seine unterste Stellung (s. F i g.18) erreicht,
sind die Tauchkolben 32 der Zy-
linder 30 im wesentlichen vollständig
herausgedrückt. Die geschlossenen Formteile 404 und 400 sind dann frei und
bewegen sich mit dem Hubtisch abwärts und bleiben auf der unteren Preßplatte 26
liegen, die ihrerseits auf den Halterungen 28 ruht.
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Da die beiden Formkästen 16 und 18 eine merkliche Strecke über den
Teilen 404 und 400 der Form angehoben bleiben, ist die Form in ihrem
geschlosseneu Zustand zugänglich und kann von Hand aus der Maschine herausgenommen
werden. Nach Entfamen der Form nehmen die Teile die Lage wieder ein, die sie am
Anfang des Maschinenzyklus haben. Damit kann sich der Arbeitsablauf der Maschine
wiederholen.