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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Stampfen von Formkästen, bei der eine größere Zahl einzelner
Stampfer nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Länge einer Reihe
der Länge des Formkastens entspricht und alle Stampfer gemeinsam angetrieben werden.
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Beim Stampfen einzelner Formkästen werden entweder die Stampfer zu
dem stillstehenden Kasten verschoben oder der Kasten unter der Stampferreihe hin-
und herbewegt. Um jedoch einen erwünschten kontinuierlichen Betrieb .zu erhalten,
, ist es notwendig, die Formkästen sich unmittelbar folgend die Stampfvorrichtung
passieren zu lassen und mehrere Stampferreihen in der Bewegungsrichtung des Kastens
hintereinander anzuordnen, um mit einem Durchgang des Kastens einen genügend gestampften
Sand zu erhalten. Dabei entsteht aber die Schwierigkeit, daß die Stampfvorrichtung
am Ende eines jeden Kastens stillgesetzt werden muß, so daß mit dem Stampfen erst
wieder begonnen werden kann, wenn sich alle Stampferreihen über dem neuen taktweise
vorwärts bewegten Kasten befinden. Das ergibt jedoch den Nachteil komplizierter
Steuerungen, die zudem auf verschiedene Kastenbreiten einstellbar sein müssen. Ein
weiterer sehr wesentlicher Mangel ist, daß der Formsand ungleichmäßig gestampft
wird; der Sand nahe den Kastenrändern wird nur von einer Stampfreihe bzw. zwei Stampfreihen
verfestigt, während er gerade an diesen Stellen besonders stark verdichtet werden
soll.
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Um bei kontinuierlich wandernden Formkästen auch die Stampfer ohne
Unterbrechung arbeiten lassen zu können und um weiter eine gleichmäßige Verfestigung
des Sandes innerhalb der ganzen Form zu erreichen, wird gemäß der Erfindung so verfahren,
daß die Formkästen einschließlich der Zwischenräume zwischen den Kästen vor dem
Stampfen über die Kastenhöhe hinaus mit so viel Sand gefüllt werden, daß auch der
gestampfte Sand die Kastenhöhe übersteigt, daß die in ihrer tiefsten Stellung noch
oberhalb der Seitenwände der Formkästen liegenden Stampfer kontinuierlich arbeiten
und daß der überschüssige gestampfte Formsand nachträglich entfernt wird.
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Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung können die Stampfer ihre Stampfbewegung
auch über die Seitenwände des Kastens und die Zwischenräume zwischen den Kästen
fortsetzen, da beide so hoch mit Sand überdeckt sind, daß eine Beschädigung der
Stampfer bzw. der Kästen nicht eintreten kann; die Kästen können also kontinuierlich
unter den ständig arbeitenden Stampfern entlanggeführt werden.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist weiter außer mit einem Messer zum Abschneiden des überflüssigen Sandes auch
mit einer Schnecke zum Entfernen des Sandes ausgerüstet. Die der Stampfvorrichtung
vorgeschaltete Sandzuführung besteht erfindungsgemäß aus einem unten offenen Trichter,
der so dicht vor der ersten Stampferreihe angeordnet ist, daß diese Reihe noch im
Böschungswinkel des aus dem Trichter herausfallenden Formsandes liegt. Man erreicht
so, daß der ersten Stampfvorrichtung laufend neuer Sand zugeführt wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die den ankommenden
Kästen zugewandte und zu diesen geneigte Vorderwand des Trichters als Rüttelsieb
ausgebildet, so daß die in den Formkästen enthaltenen Modelle vor der eigentlichen
Auffüllung der Kästen mit Sand mit einer fein gesiebten Sandschicht bedeckt werden.
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Zur kontinuierlichen Zuführung der Formkästen dient ein endloses Plattenband,
in dem jedes Plattenglied eine Modellplatte trägt. Unterhalb eines jeden Plattengliedes
ist eine Abhebevorrichtung zum Trennen der gefüllten und gestampften Kästen von
den Modellen angebracht, die auf einer ansteigenden Schiene durch Auflaufen einer
Rolle in Abhängigkeit von der Bewegung des Plattenbandes so gesteuert wird, daß
der jeweils fertige Kasten von der zugehörigen Modellplatte abgehoben wird.
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Vorzugsweise hat das Plattenband zwölf Plattenglieder, die sechs Modellplattenpaare
tragen. Von jedem Modellplattenpaar wird eine bestimmte gewünschte Anzahl kompletter
Formen hergestellt, die in den meisten Fällen von der Anzahl der Formen abweicht,
die von den übrigen fünf Modellplattenpaaren hergestellt werden sollen.
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Aus diesem Grund wird jedem Modellplattenpaar ein Zählwerk zugeordnet,
das nach Fertigstellung einer voreingestellten Anzahl Formen die gesamte Maschine
stillsetzt. Nach dem Austausch der Modellplatten wird auf dem zugehörigen Zählwerk
die gewünschte Stückzahl der nach den neuen Modellplatten herzustellenden Formen
eingestellt und die Maschine wieder in Gang gesetzt. Sie läuft so lange, bis die
nächste Serie komplett ist.
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Das Verfahren und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im folgenden
an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt A b b . 1 eine Vorderansicht
der Stampfvorrichtung, zum Teil im Schnitt, und A b b. 2 einen Schnitt durch die
Maschine nach Linie II-H der A b b. 1.
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Die Vorrichtung hat einen Grundrahmen 1, der aus Profileisen aufgebaut
ist. Auf diesem Rahmen, d. h. auf jedem der Doppel-T-Träger 2, sitzen zwei aus Profileisen
zusammengesetzte Pfosten 3. Je zwei gegenüberliegende Pfosten 3 tragen ein Lager
4 mit einer Welle 5. Auf jeder Welle 5 sitzen drehfest zwei Armkreuze 6. Eine der
Wellen 5 wird über eine Kupplung 7 von einem Motor 8 angetrieben. Die genannten
Armkreuze 6 dienen zum Antrieb eines die Formkästen 9 tragenden und im ganzen mit
10 bezeichneten Plattenbandes. Jedes Plattenglied besteht aus einer Platte 11 mit
Lageraugen 12. Je zwei Lageraugen 12 benachbarter Platten 11 sind durch Gelenkzapfen
13 miteinander verbunden, die an ihrem äußeren Ende Rollen 14 tragen. Mit diesen
Rollen sind die jeweils obenliegenden Plattenglieder auf Winkeleisen 15 abgestützt
und geführt, die an den Pfosten 3 befestigt sind. Auf den Platten 11 liegen Modellplatten
16, auf denen die abzuformenden Modelle befestigt sind.
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Unterhalb eines jeden Plattengliedes liegt eine Abhebetraverse 18,
die an ihren vier Ecken je einen Abhebestift 19 trägt und mit ihrem Führungsteil
20 auf einem in das Plattenglied eingelassenen Führungszapfen 21 gleitet. Am unteren
Teil des Führungsteils 20 sind zwei Rollen 22 angebracht, mit denen sich die Rahmen,
die den jeweils obenliegenden Plattengliedern zugeordnet sind, auf den Flacheisen
23 abstützen. Die Flacheisen 23 sind mittels U-Eisen 25 an den genannten Pfosten
3 und
an den Säulen 26 einer Brücke befestigt, die ihrerseits auf
den Doppel-T-Trägern 2 befestigt sind. Die Flacheisen 23 haben erhöhte Teile 24,
die zum Anheben der Rollen 22 und damit der Traverse 18 dienen, wie dies an späterer
Stelle noch beschrieben ist.
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An den bereits genannten Pfosten 26, die durch Querträger 27, 28 miteinander
verbunden sind, ist der Antrieb der eigentlichen Stampfvorrichtung befestigt. Im
Ausführungsbeispiel sind in der Bewegungsvorrichtung der Kästen drei hintereinanderliegende
Stampferreihen 29, 30, 31 vorgesehen. Jede Stampferreihe besteht aus quadratischen
Stampfern mit relativ kleiner Grundfläche. Es sind in jeder Reihe so viel Stampfer
nebeneinander angeordnet, daß die gesamte Länge des Kastens von den Stampfern erfaßt
wird. Jeder Stampfer ist mit seiner Stange 33 in einer Bohrung eines brückenähnlichen
Trägers 34 geführt und in seiner tiefsten Stellung durch Scheiben 35 gehalten. Die
Enden der Stangen 33 durchsetzen Bohrungen einer Platte 36. Zwischen dieser und
den genannten Scheiben 35 sind Federn 37 angeordnet, die die Stampfer nach unten
zu führen suchen. Der Träger 34 und die Platte 36 sind an zwei Flacheisen 38 befestigt
und diese wiederum an einer Traverse 39. In der Mitte der Traverse greift der rohrartige
Kolben 40 der pneumatischen Antriebsvorrichtung an. Er ist in einem Zylinder 41
geführt, der an dem bereits genannten Querträger 28 befestigt ist. Dem Zylinder
wird durch die Leitung 42 Druckluft zugeführt, die den Kolben 40 anhebt. Er wird
durch Schlitze 43 so gesteuert, daß er jeweils nach einem kurzen Hub nach oben wieder
in die Ausgangsstellung zurückfällt. Bei der Bewegung nach oben wird die gesamte
Stampfbatterie, bestehend aus der Traverse 39, den Flacheisen 38 und der Brücke
34, mit den Stampfern angehoben. Wird der Zylinderraum 44 vom Druck entlastet, so
fällt die Stampfbatterie nach unten. Der Antrieb für alle Stampfer ist also gemeinsam.
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An den Pfosten 26 ist ein Vorratstrichter 46 für den Formsand befestigt,
der aus einer nicht dargestellten Vorrichtung dauernd mit Sand gefüllt gehalten
wird. Der Trichter besteht aus einer an den Pfosten 26 befestigten ebenen Rückwand
47, zwei geneigten Seitenwänden 48 und einer schräg geneigten Vorderwand 49. Der
Trichter endet kurz oberhalb der Formkästen 9 und ist unten offen. Ein Teil der
Vorderwand 49 ist durch ein Sieb 50 ersetzt, das durch einen Vibrator 51 in rüttelnder
Bewegung gehalten wird. Durch dieses Sieb fällt fein gesiebter Formsand auf die
in den Formkästen 9 angebrachten Modelle, bevor der Formkasten aus der freien unteren
Öffnung 52 des Trichters 46 mit Formsand gefüllt wird.
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Auf der dem Trichter 46 gegenüberliegenden Seite der Pfosten 26 sitzt
eine Schnecke 53. Ihre Welle 54 ist in zwei Armen 55 gelagert, die an den Pfosten
26 befestigt sind. Zum Antrieb der Schnecke dient ein Motor 56. Die Schnecke ist
abgedeckt von einem Winkeleisen 57. An diesem Winkeleisen ist federnd ein Messer
58 befestigt. Dieses über die ganze Länge der Kästen verlaufende Messer dient zum
Abschneiden überschüssigen Sandes, worauf später noch eingegangen ist. Die Schnecke
53 hat den Zweck, den vom Messer abgeschnittenen Sand nach der Seite hin abzuführen.
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Zwischen den Formkästen 9 sind den Abstand zwischen den Kästen überbrückende
Füllstücke 59 auf den Plattengliedern 11 befestigt, die vorzugsweise aus
Holzleisten bestehen können.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Auf den Platten 16
der einzelnen Plattenbandglieder sind die Modelle befestigt, die abgeformt werden
sollen. Diese Modelle können entweder alle gleich sein oder paarweise zusammen ein
Gußstück bilden, oder es können auch verschiedene nicht zusammengehörige Modelle
auf den Platten befestigt werden. Auf die Modellplatten bzw. auf die Platten 11
werden die Formkästen aufgesetzt. Im Betrieb, d. h. bei umlaufendem Plattenband,
geschieht das Aufsetzen der Formkästen an der mit A bezeichneten Stelle. Der aufgesetzte
Kasten gelangt dann bei der nächsten Vierteldrehung der Armkreuze 6 in die Lage
des mit 9 a bezeichneten Kastens. Er wird bei seiner Bewegung in Richtung auf die
Stampfvorrichtung durch das Sieb 50 mit fein gesiebtem Sand teilweise gefüllt, d.
h. mit einem Sand, der sich dem Modell gut anpaßt und in seiner Menge so bemessen
ist, daß er das Modell bedeckt. Der Kasten 9 a gelangt dann anschließend in die
Lage des Kastens 9 b. Bei seinem Weg in die Stellung des Kastens 9 b passiert er
die Öffnung 52 und wird voll mit Sand gefüllt, und zwar mit so viel Sand, daß auch
nach dem Stampfen der Sand über die Kastenhöhe hinaussteht. Ebenso wie der Kasten
wird der Zwischenraum zwischen den Kästen mit Sand gefüllt, soweit er nicht durch
die Füllstücke 59 bereits ausgefüllt ist.
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Wie die A b b. 1 erkennen läßt, liegt die erste Stampferreihe 29 noch
im Böschungswinkel des Formsandes. Die Höhe dieses Winkels kann durch eine Platte
60 eingestellt werden, die in der Höhe verschiebbar an der Rückwand 47 des Trichters
46 befestigt ist. Es wird so erreicht, daß beim Anheben der ersten Stampferreihe
29 noch weiterer Formsand nachfließen kann.
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Die Bewegung der Kästen ist kontinuierlich, und die Stampfer arbeiten
ununterbrochen, das bedeutet, daß der Kasten über seine ganze Breite gleichmäßig
gestampft wird, da auch die mit Sand gefüllten Zwischenräume von den Stampfern erfaßt
werden. Man erreicht so eine gleichmäßige Verdichtung des Sandes auch nahe der Kastenseitenwände.
Die Geschwindigkeit der Kästen und die sekundliche Hubzahl der Stampfer werden so
aufeinander eingestellt, daß jeweils die gewünschte Verdichtung des Sandes erreicht
wird.
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Aus der Lage des Kastens 9 b gelangt der Kasten 9 a bei seiner Weiterbewegung
in die Lage des Kastens 9 c. Hierbei wird der überschüssige Sand von dem Messer
58 abgeschnitten und durch die Schnecke 53 zur Seite abgezogen. Bei der Weiterbewegung
des Kastens laufen die Rollen 22 auf die erhöhten Teile 24 der Schienen 23 auf.
Die Rollen 22 und damit die Rahmen 18 mit den Stiften 19 werden nach oben bewegt
und heben den gefüllten Kasten von der Modellplatte und damit von dem Modell ab.
In dieser mit B bezeichneten Stellung werden die Kästen, sei es von Hand oder durch
eine mechanische Vorrichtung, abgehoben und über Rollenbahnen od. dgl. weitertransportiert.
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Die von den Kästen frei gemachten Plattenglieder bewegen sich nach
unten, die Rahmen 18 gehen in ihre Ausgangsstellung. Gelangen die Plattenglieder
wieder in die Stellung A, so werden neue Formkästen
aufgesetzt,
worauf sich das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt.
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Die gesamte Vorrichtung ist mit ihrem Grundrahmen 1 auf einem Fundament
aufgesetzt, das die Abführung des überschüssigen Sandes bzw. des aus den Zwischenräumen
zwischen den Kästen herausfallenden und des vom Messer 58 abgeschnittenen Sandes
nach unten gestattet.