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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen waagrecht geteilter
kastenloser Sandformen mittels doppelseitiger horizontaler Modellplatte, Formrahmen
und vertikal beweglichem Preßstempel, wobei die Fertigformen horizontal aus der
Formmaschine ausgebracht und über eine Horizontalförderanlage zur Gußstelle gebracht
werden.
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. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise durch das deutsche
Gebrauchsmuster 1778 287 bekanntgeworden.
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Gemäß diesem bekannten Verfahren, -wird der Fornisand von Hand in
einen verkehrt auf einer- um eine nach oben verschiebbare, horizontale Achse schwenkbaren'Modellplatte
ruhenden,-lösbar daran befestigten unteren Formrahmen eingefüllt, dieser
Form ahmen bodenseitig mit einem lösbar daran befestigbaren Gitterrost abgedeckt,
die Modellplatte um 180, gewendet, ein oberer Formrahmen auf die Modellplatte
aufgesetzt und ebenfalls von Hand mit Formsand gefüllt, wonach der eingefüllte Formsand
in beiden Formrahmen gleichzeitig durch den sich -von unten nach oben bewegenden
Preßstempel und die Reaktionskraft eines höheneinstellbar festen oberen Gegenstempels
durch übertragung des Preßstempeldruckes über die sich nach oben mitbewegende Modellplatte
verdichtet wird, worauf durch Wiederabsenken des Preßstempels das Modell aus der
Form herausgezogen und anschließend die nunmehr voneinander getrennten Formrahmen
horizontal seitlich von der Modellplatte weggeschwenkt werden, damit sodann die
Form durch Wiederaufeinandersetzen der beiden Formrahmen geschlossen und auf eine
seitlich angeordnete Rollenbahn aufgesetzt werden kann, wonach der Formausstoß durch.
Abziehen beider Formrahmen nach. oben erfol t.
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-Dieses bekannte Verfahren stellt zwar einen wesentlichen Schritt
im Sinne einer Automatisierung der Sandformherstellung dar, doch bedeutet es immer
noch einen erheblichen Zeitverlust und folglich unnötigen Kostenaufwand, die beiden
Formrahmen nacheinander von Hand zu füllen, die Modellplatte zu wenden, die Formrahmen
mit der Fertigform von Hand seitlich auf die Rollenbahn auszuschwenken und die Formrahmen
nach oben abzuziehen.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, beim Herstellen
waagrecht geteilter kastenloser Sandformen die durch das von Hand erfolgende Füllen
der Formrahmen, das Wenden der Modellplatte und das horizontale Ausschwenken der
Fertigform entstehenden Verlustzeiten zu vermeiden und einen völlig automatischen
Ablauf des Formens bei gleichzeitig sichergestellter ausreichender Formstabilität
der Fertigformen zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der Förmsand
von oben her und von unten her in oberhalb und unterhalb der Modellplatte gelegene
Formrahmenräume eingeschossen wird und daß die anschließend auf bekannte Weise hergestellte
Form sodann durch horizontales Wiedereinfahren der Modellplatte in die Formm aschine
auf die Horizontalförderanlage geschoben wird.
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In der deutschen Patentschrift 865 938 ist bereits beschrieben,
bei der Herstellung von Sandformen mittels Formkasten und einer doppelseitigen Modellplatte
den Formsand entweder bei vertikal geteilter Form oder bei horizontal geteilter
Form mittels Preßluft in den Formkasten einzublasen. Dieses bekannte Verfahren führt
wegen seiner Sandstrahlgebläsewirkung zu. einem starken Modellverschleiß und ergibt
außerdem wegen des Erfo ' rdernisses der Ab-
führung großer Abluftmengen
aus dem Formkasten Schwierigkeiten insbesondere bei der Abformung komplizierter
Modelle.
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Im Gegensatz zu dieser bekannten pneumatischen Formsandzuführung wird
im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens das an sich in Verbindung mit der Füllung
von Kernkästen aus der deutschen Patentschrift 972 260 bekannte Einschießen
des Formsandes- angewandt, d. h. das explosionsartige Hineinschleudern der
erforderlichen Formsandmenge in die betreffenden Formrahmenräume unter der Wirkung
eines schlagartig wirksam werdenden Preßluftpolsters, wobei praktisch nur eine geringe
Durchmischung von Formsand und Preßluft eintritt und das Preßluftpolster im wesentlichen
als reine Treibladung wirksam ist während nur ein geringer Teil der Treibluft dazu
dient, den Sand »fließfähig« zu halten. Bei diesem Verfahren bereitet die Ablüft-Abführung
keine so großen Schwierigkeiten, da die abzuführenden Luftmengen wesentlich geringer
sind. Außerdem entfällt beim Einschießen der schädliche »Sandstrahlgebläse-Effekt«.
Gemäß der Erfindung erfolgt das Einschießen des Formsandes von oben und von unten
her,. so daß Hohlraumbildungen in der Formsandfüllung infolge von Strahlschattenwirkungen
vermieden werden und außerdem einem einseitigen Modellverschleiß, -entgegengewirkt
wird.
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In einem Prospekt -»Neue kastenlose Forminaschine« der Firma Gustav
Zimmermann, Düsseldorf-Rath, eingegangen beim DeutschenPatentamt am 14. Juni
1952, ist eine Formmaschine zum Herstellen waagrecht geteilter kastenloser
Sandformen mittels doppelseitiger horizontaler Modellplatte, Formrahmen und vertikal
beweglichem Preßstempel beschrieben, deren zunächst nebeneinanderliegende obere
und untere Formrahmen gleichzeitig von Hand mit Formsand gefüllt werden können,
worauf die den oberen Formrahmen tragende Modellplatte üb6r den oberhalb des Preßstempels
gelegenen unteren Formrahmen geschwenkt wird, so daß anschließend ein Verdichten
des oberhalb und unterhalb der Modellplatte befindlichen Formsandes von unten nach
oben durch den sich nach oben bewegenden Preßstempel und den Reaktionsdruck eines
höheneinstellbar festen Gegenstempels vorgenommen werden kann, wobei die Modellplatte
nach oben mitgenommen wird, so daß beim anschließenden Wiederabsenken des Preßstempels
die Form sich vom Modell trennt und danach die Modellplatte seitlich herausgeschwenkt
werden kann, worauf die Form durch Wiederübereinandersetzen der Formrahmen geschlossen
wird und endlich unter Festhaltung der beiden Formrahmen durch Bewegung des Preßstempels
nach oben aus den beiden Formrähmen herausgehbben wird.
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Bei dieser bekannten Maschine fällt zwar das Wenden der Modellplatte
weg, doch verbleibt immer noch. das unwirtschaftliche Einfüllen des Formsandes in
die, Formrahmen von Hand.-, - Das erfindungsgemäße Verfahren bringt gegenüber
dem eingangs dargelegten bekannten Verfahren ztpn Herstellen kastenloser Sandformen
mittels doppelseitiger horizontaler Modellplatte, Formrahmen und vertikal beweglichem
Preßstempel den technischen Fortschritt, daß das Füllen der Formrahmen von Hand,
das Wenden der Modellplatte und das Ausschwenken der Fertigform in Fortfall kommt
und daß
trotz der grundsätzlich vertikalen Arbeitsorientierung .des
erfindungsgemäßen Formherstellungsve'rfahrens die Fertigformen in horizontaler Richtung
in Form ,eines zusammenhängenden Formstranges zur Gußstelle vorgeschoben
werden.
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Dadurch ist nicht nur größte Wirtschaftlichkeit bei ,der eigentlichen
Formherstellung sichergestellt, sondem vor allem auch ein völlig automatischer Vera
fahrensablauf von der Formsandeintragung bis zum Aussehub der Fertigformen aus der
Formmaschine
möglich und die Notwendigkeit menschlichen Ein" greifens bleibt
praktisch auf den bloßen Modellwechsel beschränkt. Damit ist das erfindungsgemäße
Verfahren gegenüber bekannten Verfahren in hohem Maße zeit- und kostensparend. Es
eignet sich nicht nur für die Herstellung großer Serien kleiner Gußstücke, sondern
insbesondere auch für die Herstellung kleinerer Serien großer oder kleinerer Gußstücke
und - bei Verwendung besonderer Modellplatten -
sogar zur serienmäßigen
Herstellung jeweils vonein" ander verschiedener Einzelstücke. Das erfindungs# gemäße
Verfahren ist hinsichtlich der Kerneinlegung, der Nutzbarmachung des sogenannten
Wendeplatteneffektes bei extrem hohen Ballen und hinsichtlich des Abgusses besonders
dickwandiger Gußstücke keinerlei Beschränkungen unterworfen. Nicht zuletzt braucht
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hinsichtlich der Formsandzusammensetzung keine
besondere Rücksicht auf die Formstabilität genommen zu werden, da diese bereits
durch die besondere Art des Fertigformausschubes berücksichtigt ist.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kraft der
Einschubbewegung der Modellplatte so begrenzt, daß eine Zerstörung der Fertigformen
vermieden wird. Dies geschieht in bevorzugter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
dadurch, daß die Antriebskraft der Horizontalförderanlage aus einem Kraftüberschuß
der den Modellplatteneinschub bewirkenden Kraftquelle gewonnen wird.
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Die Erfindung beinhaltet außerdem eine Formanlage zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, welche durch folgende Teilanlagen gekennzeichnet ist:
a) Eine pneumatische Formsand-Einschießvorrichtung, b) eine sich unmittelbar
daran anschließende kastenlose Formmaschine mik vertikal beweglichem Preßstempel,
horizontal beweglicher Modellplatte und höheneinstellbar festem Gegenstempel, wobei
die Modellplatte mittels eines Kraftantriebes geradlinig verschiebbar ist und sowohl
der Preßstempel als auch der Gegenstempel Formsand-tinschießöffnungen aufweisen,
und c) mindestens ein sich unmittelbar an die Formmaschine anschließendes Förderband.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand der anliegenden Zeichnungen, welche
eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Formanlage in schematischer
Darstellung zeigen, in ihren Einzelheiten beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen
stellen dar: F i g. 1 einen schematischen Aufriß einer erfindungsgemäßen
Formanlage, deren Forinmaschine sich in Einschießstellung befindet, F i
g. 2 bis 6 vereinfachte -schematische Seitenrisse ähnlich Fi
g. 1, welche die Formmaschine entsprechend ihrem Arbeitsablauf nacheingnder
in Preßstellung, in Abhebestellung, in X
in Formschließstellung und in Formaussphubstellung
zeigen und bei weichen der einfacheren Darstellung halber die Formsand-Einschießv(grichtung
weggelassen ist, und F i g. 7 einen schematischen, gegenüber den F i
g. 1
bis 6 um 900 um die Vertikalachse, der. Maschine gedrehten
Aufriß der F rmmaschine, sowie eines Förderbandes, auf welplies eine Fertigform
ausgeschoben wird, wobei auc 4 hier der bess eren , übersichtlichkeit halber
die, FolMsand-Einschießvorrichtung weggelassen ist, . -gen zeigt als Teil
der erfin F i g. 1 der Zeichaun dungsgemäßen Formanlage den Fundamentrahmen
,11 Formmaschin mi Querder erfindungsgem4ße -- , , e t joch
1. In diesem Funda.mentrahmen ist ein während des Arbeitsspieles der Mascht
ine feststehender Gegend stempel 2 höhenvfr5tQ!lbir ge!i4!tfn. Dieser
- Gegenstempel kann zwecks Herstellung von Modellen verschiedener Piofilhöhe
verschieden hoch eingestellt werden, so daß. die, Arbeitshübe der Maschine und deren
Zeitintervalle, möglighst kurz gehalten werden können. Ein oberer FonnT4,bm, en
3 ist gegenüber dem Gegenstempel 2 beispie-Mweise mittels eines Druckmittelantriebes
5 a vertikal vt#.rsglhieb ar, Eine do el# - b . PP seitige Modellplatte
4 befindet sich zu Beginn des Arbeitsspieles der Maschine in der in F
i g, 1 der Zeichnungen gezeigten Stellung, in welcher der Formsand
in die, Masg4ine eingeschossen wird. Der Preßstempel 5 der Masc
P, ist in üblicher Weise, mittels eines Druckmittelantriebes vertikal auf-
und abbewegbar. Relativ zu diesem Preßstempel 5 ist ein unterer Formrahmen
6 wiederum in üblicher Weise mittels eines Druck 'ttp a -s vertikal bewegli-1,
. - - ngen ist e In F i g. 7 der Zeic-bnu ine Ausschub# llplatte,4
der Masr, e vorrichtung7 für die Mode hin schematisch angegeben. Diose, VQrriphtung
dient guch zum Wiedereinschub der Mod-,Ilplatte in die Maschine, und schiebt
dadurch gleirhzpitig die fertige, Form auf ein Förderband 9,
Die Modellplatte
4 ist entweder selbst als Wagen ausgebildet und zu diesem Zweck mit Rädern Vera
sehen, oder 51el ruht auf einem waagre#Qht verschiefb# baren, Wagen, dessen lichte
Weite so,.daß d se größer ist als der untere Formrahm ne r
zusammen mit dem Preßsteinpel 5 während des Preßvorganges durch den
rahmenförmigen Wagen hindurchtreten und die Modellplatte 4 mit nach oben nehmen
und zusammen mit dem oberen Formrahmen 3 gegen dpn Gegenstempel 2 pressen
kann.
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In F i g. 7 der Zeichnungen ist ferner das Forderband
9 er5iclitUr"h, auf dem bereits ausgeschobene Fertigformen liegen.
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In Fig. 1 der Zeichnungen ist die Formsand-Einschießeinrichtung
li der erfin.dungsgemäßen Formanlage dargesellt. Der Formsand wird darin beim Fällyorgang
von oben her und von der Seite her gleichzeitig nut Luft beschleunigt. Dadurch wird
eine gleichmäßige Füllung beider Formr#hmen 3
und 6 erreicht, Jo.1,p-g5ieartige
Blenden dienen zur richtigen Luftführung.
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Gemäß der Erfindung erfolgt, wie in F i Z. 1 der Zeichnungen
dargestellt ist, das Einschießen des Formsandes in im wesentlichen vertikaler Richtung
von oben und unten her in die beiden Fo=ahmen" räume hinein.. Züi klie5pni Zweck
können sowohl der vertikal bewegliche Preßstempel 5 gls auch der hobeneinstellbar
feste
Gegenstempel 2 mit entsprechenden Formsand-Einschießöffnungen versehen sein.
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Für die Beschreibung der einzelnen Arbeitsspiele der erfindungsgemäßen
Formanlage gelten die F i g. 1
bis 7 der Zeichnungen.
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F a. 1 zeigt das erste Arbeitsspiel. Bei diesem sind der obere
Formrahmen 3 und der untere Formrahmen 6 an die dazwischenliegende
Modellplatte 4 angelegt. In diesem Zustand wird der Formsand mit Hilfe der Einschießeinrichtung
13 eingeschossen. Dies ist dann der -Ausgangszustand für den Preßvorgang.
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F i g. 2 zeigt die Stellung der Formrahmen 3 und
6
nach dem Preßvorgang. Bei der Verdichtung des Formsandes hat -sich der Preßstempe15
relativ zu dem Fonnrahmen 6--hach oben verschoben, welch letzterer durch eine gewisse
Vorspannung des Druckmitteltriebes 5 a etwas gehalten und so
vor unkontrolliertem Verrutschen nach unten, z. B. infolge seines Eigengewichtes,
bewahrt wurde. Dabei hat der Preßstempel 5 die Mödellplatte 4 von ihren Schienen
bzw. von ihrem WagenJin an sich bekannter Weise abgehoben und sie;'zusammen mit
dem auf ihr aufliegenden - oberen Formrahmen 3 relativ zu dem Gegenstempel,2
nach oben mitgenommen, so daß auch der im oberen Formrahmen 3 befindliche
Formsand mitverdichtet wurde. Dabei kann auch mittels des oberen Druckmitteltriebes
5 a ein geringer Gegendruck ausgeübt werden. Durch das Pressen
des von oben und unten her in die Formrahmen eingeschosseneu Formsandes hat die
Form eine so große Festigkeii erlangt, daß sie später dem starken Schub der sie
ausschiebenden Modellplatte standhalten kann.
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Ei g. 3 der Zeichnungen zeigt die Abhebestellung, in
welcher die beiden Formrahmen 3 und 6 durch Absenken des Preßstempels
5 auseinandergezogen sind, da sie keine Relativbewegungen mit Bezug auf diesen
Preßstempel bzw. den Gegenstempel ausgeführt haben. Die Modellplatte setzt sich
dabei wieder auf ihren rahmenförmigen Wagen, oder, wenn sie selbst als Wagen ausgebildet
ist, auf die Fahrschienen ab und wird anschließend mittels eines in F,i
g. 7 der Zeichnungen- bei 7 angedeuteten, horizon.tal wirkenden Druckmitteltriebes
nach rückwärts ausgefahren. Falls die Modellplatte 4 selbst als Wagen ausgebildet
ist, ist zwischen diesem Druckmitteltrieb 7
und der Modellplatte 4 eine ebenfalls
in F i g. 7 angedeutete, hakenartige, vertikal lösbare Verbindung vorgesehen.
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Durch das Ausfahren der ModeRplatte 4 ergibt sich die in F i
g. 4 dargestellte Kerneinlegestellung. Etwaige Keine- können entweder von
Hand oder mittels eines besonderen Kerneinlegemechanismus eingelegt Werden. Anschließend
- fährt der Preßstempel 5-. mit dem unteren Formrahmen 6 samt der
unteren; Formhälfte hoch bis zu deren Anlage an der oberen--Formhälfte, wobei gleichzeitig
oder anschließend di e-beiden Formrahmen3 und 6 mittels-der Druckmittelantriebe5a
so weit zurückgezogen werden, daßSie die ganze Form freigeben.
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Die Form hat sich damit geschlossen und ruht in der in F i
g. 5 gezeigten Stellung auf dem Preßstempel 5. Bei dessen nun folgender
Abwärtsbewegung löst sie sich vom Gegenstempel.
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Der Preßstempel fährt anschließend so weit ab, bis er mit dem Förderband
9 fluchtet. Diese Stellung ist die in F i g. 6 gezeigte Ausschubstellung.
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Wenn nunmehr die Modellplatte 4 bzw. deren rahmenförmiger Wagen mittels
des Druckmittelantriebes 7 wieder eingefahren wird, so wird damit gleichzeitig
die fertige Form 10 auf das Förderband 9
ausgeschoben, wie dies F i
g. 7 zeigt.
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Wenn anschließend die beiden Formrahmen 3
und 6 mittels
ihrer Druckmittelantriebe 5 a wieder so weit hoch- bzw. heruntergefahren
werden, bis sie wieder an der Modellplatte 4 anliegen, so ist die Ausgangsstellung
nach F i g. 1 wieder erreicht und das Arbeitsspiel kann von neuem beginnen.
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Die Steuerung des Arbeitsspieles der erfindungsgemäßen Formanlage
kann in einfacher Form z. B. durch Endschalter über Steuerkolben mittels eines Druckmediums
erfolgen. Die Schubkräfte der einzelnen Druckmittelantriebe, beispielsweise der
Druckmittelantriebe 5 a und 7, können durch an sich
bekannte Nüttel, z. B. überströmventile, begrenzt und fixiert werden.
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Höhe und Flächenausmaß der Formen können durch entsprechende Dimensionierung
der Einzelteile der Anlage, wie z. B. der Formrahmen, Preßstempel usw., bis zu Größenordnungen
erweitert werden, die bisher bei automatischen Anlagen nur bei solchen mit Formkasten
möglich waren.