DE2048749A1 - Verfahren zur Herstellung von Giessfor men in Formkasten auf Formautomaten mit meh reren Arbeitsstationen mit vom Formkasten umlauf getrenntem Modellumlauf - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Giessformen in Formkästen auf Formautomaten mit mehreren Arbeitsstationen mit vom Formkastenumlauf getrenntem Modellumlauf.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Giessformen in Formkästen unter Verwendung von Formautomaten mit mehreren Arbeitsstationen/ wobei der Formkastenumlauf getrennt vom Modellumlauf angeordnet ist und das Modell von oben direkt in das Sandpaket eingepresst wird.

Bei automatischen Formanlagen kommt es darauf an, dass diese wirtschaftlich eingesetzt werden mit fast völliger Ausnutzung der Formfläche, mit der Möglichkeit des Modellwechsels ohne Anhalten der Anlage während der Taktzeit und mit der Notwendigkeit, ein Modellhälftenpaar längere Zeit in der Verdichtungsstation belassen zu können, wenn dieses das Produktionsprogramm und die Kapazitäten des Schmelzbetriebes und der Kernmacherei erfordern.

Es sind Mehr Stationendrehkreuz- bzw. Drehtischanlagen bekannt, die zusammen mit dem Formkastenumlauf den Modellplattenumlauf beinhalten. Diese Anlagen haben den Nachteil, dass kein Modellwechsel ohne Anhalten der Anlage möglich ist und auch durch die starre Zusammengehörigkeit von Formkasten und Modell es nicht erlauben, von einer Modellart eine grössere Serie gleichzeitig zu fertigen. Ausserdem sind auch diejenigen Drehkreuzanlagen bekannt, die mit nur einem Modell eine Produktion bei hohen Serien von Gussstücken eine ausgeglichene Schmelz- und Kernsetzforderung voraussetzen. Ferner sind andere Drehkreuzanlagen bekannt, die zwar einen Modellumlauf erlauben, aber zur Produktion -mit kurzen Taktzeiten nicht den gleichzeitigen Umlauf des Formkastens von Arbeitsstation zu Arbeitsstation ermöglichen.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäss ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Kastenumlauf getrennt vom und unterhalb des Modellumlaufes angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, nach Programmeinstellung jedem Kastenteil die gewünschte Modellplattenhälfte zuzuordnen. Es kann sogar eine Modellhälfte längere Zeit in der Verdichtungsstation verharren und somit eine grössere Serie dieser Formenproduktion erzielt werden. Auch ist es erfindungsgemäss vorgesehen, nicht mehr benötigte Modellhälften aus dem Modellumlauf system herauszunehmen, ohne deshalb die Anlage anhalten zu müssen.

Es gibt ausserdem noch automatische Anlagen, die ein Modellumlaufsystem besitzen. Bei diesen können auch Modelle während der Taktzeit ausgewechselt werden. Der Nachteil dieser Systeme liegt darin, dass keine Lücke im Modellumlauf entstehen darf und kein gesteuerter Modellumlauf in der Weise möglich ist, dass eine Modellhälfte längere Zeit in der

Verdichtungsstation verharrt. Dies ist bei diesen Systemen nicht möglich, da der Formkastenumlauf an verschiedenen Arbeitsstationen vorbeiführt und durch den Transport der Modellplattenhälften bewerkstelligt wird. Es kann also keine Modellplatte langer als einen Arbeitstakt an der Verdi chtungsstation verharren. Auch diese Nachteile sind erfindungsgemäss, wie oben bereits beschrieben, durch das vorgeschlagene Verfahren behoben.

Bei allen bestehenden bekannten automatischen Anlagen zur Herstellung von Giessformen in Formkästen ist ausserdem der Formvorgang grundsätzlich nicht optimal vorgesehen. Es wird der Pressdruck von oben durch das Sandpaket hindurch auf die Modellhälfte gegeben. Hierbei absorbiert sich ein grosser Teil des Pressdruckes im Sandpaket und an der Kastenwänd. Daher wird erfindungsgemäss in Vorschlag gebracht, das Modell oben mit seiner Modellfläche nach unten gerichtet, vorzusehen. Das Sandpaket wird von unten direkt gegen die Modellhälfte gepresst und es kommt der volle Pressdruck direkt an der Modelloberfläche zur Auswirkung. Es ist eine bekannte Erfahrungstatsache, dass bei üblichen Formsystemen zur Herstellung von Giessformen in Kästen die Formfestigkeit am Press-stempel, also an der dem Modell gegenüberliegenden Fläche, am grössten ist, wo diese nicht so hoch benötigt wird. Sogar nach dieser Methode arbeitende hydraulische Hochdruckanlagen produzieren ohne gleichzeitiges Rütteln und Pressen keine befriedigend gleichmässig harte Form im Bereich der Modelloberfläche. Erfindungsgemäss wird daher weiter in Vorschlag gebracht, die unterschiedlichen Hohen der Modellkonturen durch unterhalb des Sandpaketes angeordnete Ausgleichsstempel, durch deren verschieden hohes Einpressen in den Formenrücken, auszugleichen, wobei ■ an diesen Ausgleichsstempeln die gewünschte Formenpressung eingestellt werden kann.

Gleichzeitig bietet sich bei diesem Verdichtungssystem an, die Abwärtsbewegung der Pressvorrichtung zum Aussenken der Form zu verwenden, welches den günstigsten Trennvorgang zwischen Modell und Form überhaupt darstellt. Ausserdem sind später keine zusätzlichen Wendegeräte im weiteren Transportablauf erforderlich, da die Foririhälften bereits die richtige Lage für das Kerneeinlegen (Unterkastenform) und die Kontrolle der Oberkastenform besitzen. Keine auf dem Markt befindlichen Anlagen erlauben eine Kapazitätserweiterung durch Anbau bereits in der Anlage verwendeter Aggregate, z.B. nach dem Baukastenprinzip. Diese Anlagen sind entweder speziell für bestimmte bestehende Modellgrössen- und -Systeme konstruiert und gebaut worden oder aber fordern entweder neue Modelle oder sehr kostspielige Modelländerungen.

Erfindungsgemäss wird daher ein System für die Modellbefestigung vorgeschlagen, wobei bestehende Modelle leicht auf einem flachen, verwindungssteifen Rahmen montiert

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werden können. Dabei sind Modellsegmente ebenso leicht zu montieren wie ganze Modellplatten. Auch sind lose Modelle aus Holz, Plastik, Metall und montierte Modelle bei sehr geringem Kostenaufwand auf dem flachen und verwindungssteifen Rahmen einzurichten.

Um diesen verschiedenen Anforderungen, die die Formeriherstellungstechnik heute vorschreibt/ Genüge zu tun, wird erfindungsgemäss und zusammenfassend ein Verfahren zur Herstellung von Giessformen in Formkästen unter Verwendung von Formautomaten mit mehreren Arbeitsstationen wie folgt vorgeschlagen:

Die für dieses geschlossene Fonriherstellungssystem notwendigen Arbeitsfunktionen sind in einzelne Stationen unterteilt. Nachdem ein leerer Kasten von einer Palettenbahn auf einen Drehtisch für den Formkastenumlauf übergesetzt worden ist, übernimmt dieser Drehtisch den Kastentransport von Station zu Station. Für kleinere und mittlere Leistungen werden abwechselnd und nacheinander Oberkasten- und Unterkastenformen hergestellt. Für grosse Leistungen werden zwei Drehtischkombinationen für den Kastentransport und die Formeriherstellung eingesetzt, wobei auf einem Drehtisch die Oberkastenformen und auf dem anderen Drehtisch die Unterkastenformen hergestellt werden. Zu jeder Drehtischanordnung gehört ein Drehtisch für den getrennten Modellplattenumlauf und je ein Drehtisch für den Bohr- und-Luftspiessumlauf.

Beim Einsatz von nur einer Drehtischkombination werden vor dem ersten Drehtisch über eine Trennstation die Oberkästen jeweils auf eine Palette für den Oberkasten abgelegt. (Die . Paletten für die Oberkästen werden später unterhalb der Kerneinlegestrecke wieder zurückgeführt). Der übergesetzte Leerkasten wird mittels des Drehtisches für den Kastenumlauf zur Sandeinfüllstation getacktet. Hier wird beispielsweise zuerst Füllsand und dann Modell sand aufgelockert in den Kasten gewirbelt. Der Formkasten sitzt auf einem unteren Rahmen und dieser Rahmen auf dem Drehtisch. Der Drehtisch und dieser Rahmen haben eine Oeffnung, die genau der lichten Weite des Formkastens entspricht. In der Sandeinfüllstation ist diese Oeffnung durch ein Gleitblech verschlossen. Dieses Gleitblech schliesst an die Oberkante der Ausgleichsstempel der Verdichtungs- und -Press-Station an. Der mit Sand gefüllte Kasten kommt nach dem Drehtischindexvorgang direkt über die Ausgleichsstempel zu liegen. Sofort nach der genauen Positionierung heben zuerst die Ausgleichsstempel und dann der Presszylinder den Tisch mit den darauf gelagerten Ausgleichszylindern an und bei gleichzeitigem Vibrieren einer Einheit über dem Modell, wird dieses in den Formsand eingepresst. Der Hubtisch höbt gleichzeitig den unteren Rahmen und Kasten an und presst diese an den oberen Rahmen, der zusammen mit dem Modell/ vom'Drehgestell für den Modellumlauf, vorher in diese ^Position gefahren wurde. Diese beiden erwähntenRahmen>und

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der Formkasten schliessen einen Raum nach aussen hin dicht ab/ in welchem sich jetzt ohne Sandverluste der Verdichtungsvorgang abspielt.

Bei weiterem Anheben des Hubtisches wirken die Ausgleichsstempel. Nach Erreichen der Hubstellung, entsprechend dem gewünschten Pressdruck, lässt ein Ueberdruckventil an den Ausgleichszylindern nur noch den Presszylinder in die Endstellung fahren, wobei Sand, Modell und Kasten mit einem leichten Sandvorsprung entsprechend der sonst üblichen Formverfahren abschliessen.

Der Presszylinder und die Ausgleichsstempel fahren zuerst langsam und dann schnell zurück und ziehen den Kasten mit seiner Form nach unten vom Modell, unter gleichzeitigem Vibrieren, ab. Der abgeformte Kasten setzt sich auf dem Rahmen des Drehgestelles ab und wird durch einen Indexvorgang des Drehtisches in eine neue Arbeitsposition gefahren.

Der Vorteil dieses Systemes liegt im direkten Pressen der Modellfläche auf den Formsand, den Kasten vom Modell absenken, in der Aufteilung der Arbeitsgänge in Sandeinfüllund-Verdichtungsstation, in der festen Modellpositionierung trotz Modellumlaufes getrennt vom Kastenumlauf, Herstellung grösserer Serien durch Verharren des Modelies in der Verdichtungsstation und der Unterkasten muss zum Kerneeinlegen nicht gewendet werden.

Mittels eines Uebersetzgerätes wird der Kasten in eine Position gefahren, wo von unten eine Fräsvorrichtung wirkt, die den Formenrücken abfräst. Bei weiterem Transport des . Kastens gelangt dieser in ein Drehgestell für den Bohrumlauf. Hier werden auf zwei weiteren Stationen nacheinander die Eingusswanne und die Giesstrichter von unten gebohrt. Je nach Anzahl der Oberkastenmodellhälften sind in einem hierzu korrespondierendem Umlaufsystem die verschiedenen Anordnungen der Trichterbohrköpfe vorgesehen.

In einer weiteren Station werden von oben die Luftspiesse für die Formenentlüftung eingeführt. Auch diese Luftspiessumlaufvorrichtung entspricht in ihrer Anzahl den Erfordernissen der verschiedenen Oberkastenmodellhälften. Ein Uebersetzgerät transportiert die fertige Formhälfte auf eine Palettenbahn zum Weitertransport in die Kerneinlegestrecke. Um eine doppelte Leistung produzieren zu können, werden zwei dieser beschriebenen Einheiten eingesetzt, wobei die eine Einheit die Oberkastenformen herstellt und die andere Einheit, jedoch ohne die Ausrüstung der Bohr-und-Luftspiessumläufe, für die Herstellung der Unterkastenformen eingesetzt wird.

Hierbei ist die Palettenbahn für die Oberkästen mit einer Palettenrücklaufbahn ausgerüstet. In dieser Anordnung wird

der leere Oberkasten vom leeren Unterkasten von der ersten UeberSetzeinrichtung abgehoben und in das erste Drehgestell des Kastenumlaufes abgesetzt. Damit der Oberkasten hier nicht gewendet werden muss, ist er symmetrisch zur Mittellinie nur mit Führungsbüchsen ausgerüstet, während der Unterkasten auf der Teilfläche Stifte hat und auf der gegenüberliegenden Seite Führungsbüchsen zur Positionierung auf den Paletten und Drehtischstationen.

Die Grundeinheiten der Drehtische können für den Kastenumlauf , Modellumlauf und die Indexbewegungen in den Bereichen des Bohr- und -Luftspiessumlaufes eingesetzt werden. Weitere Dreheinheiten für den Bohrwerks-und-Luftspiessumlauf sind leicht an die anderen vorher erwähnten Drehtische zu montieren.

Die Palettenbahn ist sowohl für die kombinierte Unterkasten-Oberkastenstrecke verwendbar als auch für getrennte Oberkasten und Unterkästensysteme. Somit ist ein stufenweiser Ausbau mit diesen Anlagen leicht durchführbar. Ersatzteillieferungen werden einfach, vorausgesetzt, ein Kastengrössenprogramm ist aufgestellt. Kastengrössen können innerhalb einer Standardeinheit durch Verminderung oder Vermehrung von Ausgleichsstempelreihen variiert werden/ wobei die Zwischenrahmen entsprechend der lichten Kastenweiten gebaut sind.

Eine automatische Giessvorrichtung kann vom Programm des Modellumlaufsystemes gesteuert werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung .der Zeichnungen, in denen drei bevorzugte Systeme der erfindungsgemässen Ausführungsmöglichkeiten des Verfahrens zur automatischen Herstellung von Giessformen in Kästen nach dem Direkt formverfahren unter Verwendung von Mehrstationenmaschinen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 die Anordnungsmöglichkeit einer Mehrstationenmaschinengruppe zur Herstellung von abwechselnd Oberkasten- und Unterkastenformen in einer prinzipiellen Darstellung in Draufsicht für eine Leistung von beispielsweise 200 kompletten giessfertigen Formen pro Stunde,

F i g. 2 dieselbe Anordnung in einem Querschnitt gemäss Linie A-A, .

Fig. 3 dieselbe Anordnung in einem Querschnitt gemäss Linie B-B,

F i g. 4 die schematische Darstellung des Direktformverfahrens in seinen 7 prinzipiellen Arbeitsphasen,

Fig. 5 die Anwendungsmöglichkeit von 2 Mehrstationenmaschinengruppen zur Herstellung von Oberkasten- und Unterkastenformen auf jeweils einer der beiden Mehrstationenmaschineng ruppen in einer prinzipiellen Darstellung in

Draufsicht für eine Leistung von beispielsweise 400 kompletten giessfertigen Formen pro Stunde,

Fig. 6 dieselbe Anordnung in einem Querschnitt gemäss Linie C-C und D-D,

F i g. 7 die Anordnungsmöglichkeit von nur einer Mehrstationenmaschinengruppe zur Herstellung von abwechselnd Oberkasten- und Unterkastenformen in einer prinzipiellen Darstellung in Draufsicht für eine Leistung von beispielsweise 100 kompletten giessfertigen Formen pro Stunde für eine erste Baustufe mit Erweiterungsmöglichkeiten durch zusätzlichen Einbau gleicher und ähnlicher Drehgestelleinrichtungen auf eine stündliche Leistung von beispielsweise 200 bzw. 400 kompletten giessfertigen Formen pro Stunde.

Die in F i g. 1 dargestellten 3 Drehgestelle 1, 2, 3 mit den beispielsweise unter je 90° aufgeteilten Tragvorrichtungen, übernehmen, wie anschliessend im einzelnen beschrieben, den taktweisen Transport der Formkästen beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn.

Auf einer Leerkastenrücklauftransportstrecke 4 gelangen automatisch und einzeln die leeren Oberkastenhälften 5 und Unterkastenhälften 6 in eine Position 7 vor dem Drehgestell 1 des Mehrstationenformautomaten und halten dort selbsttätig an. Ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 8 setzt den leeren Oberkasten 5 auf die Station 9 des Drehgestelles 1 ab.

Es finden gleichzeitig weitere Arbeitsoperationen an den Arbeitsplätzen 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 der Drehgestelle 1 und 3, sowie am Arbeitsplatz 17 der in F i g. 2 dargestellten Frässtation 18 statt, die anschliessend am Beispiel des Oberkastens 5 nacheinander beschrieben werden.

Nach dem Absetzen des leeren Oberkastens 5 auf die Station taktet das Drehgestell 1 diesen Oberkasten in die Station Hier wird mittels einer speziellen in F i g. 2 dargestellten Dosiereinrichtung 19, wie später beschrieben, zuerst Füllsand 19a und anschliessend beispielsweise Modellsand 19b durch den Oberkasten hindurch in einen darunter befindlichen Raum 20 mit gleichen lichten Abmessungen, wie der Oberkasten 5, eingefüllt. Dieser Raum 20 wird gebildet durch den höhenbeweglichen und auf dem Drehgestell 1 befindlichen Rahmen und eine Oeffnung gleicher Grosse im Drehgestell 1, welches nach unten hin durch ein feststehendes Blech 23, das von Station 10 bis vor die Station 11 reicht, abgeschlossen wird. Anschliessend taktet das Drehgestell 1 den Oberkasten 5 in die Position 11. Hier findet der Press- und Abhebevorgang statt. Gleichzeitig schwenkte vorher die dazugehörige Modellplatte 27 (siehe Fig. 3) von Position 24 mittels des Drehgestelles 2 in eine Position, die sich genau oberhalb der Position 11 des Drehgestelles 1 befindet. (Der jetzt

erfolgende Verdichtungsvorgang durch pressen und vibrieren mit anschliessendem Aussenken der Form nach unten wird später noch genau beschrieben.) Die auf diese Weise hergestellte Formhälfte des Oberkastens wird wieder auf das Drehgestell 1 in Position 11 abgesetzt. Anschliessend taktet das Drehgestell 1 in die Position 12, wo die Formhälfte .mittels der Greif werkzeuge 28 (Fig. 2) des Uebersetzgerätes 29 von Position 12 nach Position 17 transportiert wird. Hier in Position 17 findet das Abfräsen der vorstehenden Sandflächen am unten befindlichen Formenrücken durch die automatisch arbeitende Fräsvorrichtung 18 statt. (Während des Uebersetzens der Oberkastenform 5 auf die Position 17 wurde mit dem gleichen Uebersetzgerät 29, jedoch mit anderen Greifwerkzeugen 30/ die vorher dort befindliche Unterkastenform gleichzeitig zur Position 13 des Drehgestelles 2 transportiert - siehe Fig. 2).

Beim nächsten Arbeitsgang, nachdem das Drehgestell erneut um 90° weiter getaktet hatte, wird die Oberkastenformhälfte 5 mittels der Greifwerkzeuge 30 des Uebersetzgerätes 29 in die Position 13 des Drehgestelles 3 transportiert. Dieses Drehgestell 3 führt die Formerihälften zu den Arbeitsplätzen für das Fräsen der Eingusswanne, der Giesstrichter und das Einstechen der Entlüftungsöffnungen. Einzeln werden auf Position 13 von unten automatisch die Giesswanne (Eingusssystem für die Aufnahme des Metalles) mittels der Fräsvorrichtung 13a gefräst, in Position 14 der oder die Eingusstrichter mittels des Trichterbohrgerätes 31 gebohrt und in Position 15 von oben die Luft spies se 32 in die Formhälfte zur Entlüftung der später abzugiessenden Form automatisch eingeführt. In Position 16 des Drehgestelles 3 wird die Oberkastenform 5 vom Uebersetzgerät 33 auf die Position 34 der Kerneinlegestrecke 35 abgesetzt. Auf dieser Kerneinlegestrecke befinden sich dann während des Produktionsablaufes nacheinander Oberkasten- und Unterkastenformhälften mit offener Formfläche nach oben und bereits in richtiger Position für Kerneinlege- oder andere Kontrollarbeiten. Die auf der Transportstrecke 4 einzeln ankommenden Leerkästen 5 und 6 befinden sich auf je einer Palette 5a, die nach der Entnahme der Kastenteile auf Platz 7 leer weiterfährt und auf Platz 34 die Unterkasterihälften aufnimmt. Die Oberkastenformhälften werden ebenfalls ab der Position 34 auf die freigewordenen Paletten 5a in die Kerneinlegestrecke 35 transportiert. Diese Paletten wurden vorher auf einer nicht dargestellten Palettenrücklaufbahn, die unterhalb der Kerneinlegestrecke 35 verläuft, zurücktransportiert. Das Drehgestell 2 dient zum Transport der Modellhälften in die Verdichtungsstation 11 des Drehgestelles 1. Es werden normalerweise abwechselnd und nacheinander Oberkastenmodellhälften 25, 27 und Unterkastenmodellhälften 24, 26 in die Verdichtungsstation 11 des Drehgestelles 1 eingefahren. Wenn grössere Serien eines Modellhälftenpaares erforderlich sind, werden nur diese Modellhälften in die Verdichtungsstation 11 durch Vor- und Rückwärtsfahrt eingefahren. Das Ausfahren der nicht mehr benötigten Modellhälften erfolgt korrespondierend zum Lagerplatz 36, wobei anschliessend

nach einer weiteren Drehung um 90° vom Lagerplatz 37 neue Modellhälften eingefahren werden können. Es ist ein Modellwechsel ohne Unterbrechung der Produktion möglich. Anschliessend, zu einem späteren Zeitpunkt, ist bei vorherigem Modellwechsel eine der beiden Trichterbohreinrichtungen 31, 31a an der Trichterbohrumlauf vorrichtung 38 neu einzustellen. Wenn erforderlich, wird anschliessend, und zwar 2 Arbeitstakte später, die Luftspiesskombination 32 und 32a der Luftspiessumlaufvorrichtung 39 entsprechend dem vorherigen Modellwechsel ausgewechselt. Es können also alle Arbeiten, die mit einem Modellwechsel zusammenhängen, nacheinander von ein und demselben Bedienungsmann während der Produktion des Mehrstationendirektformautomaten durchgeführt werden, ohne diesen anhalten zu müssen.

In F i g. 2 ist die Sandeinfüllstation 19 dargestellt. Der Sandvorratsbehälter 19c ist durch zwei Jalusieverschlüsse

40 und 41 in zwei übereinander befindlichen Räumen 42 und

43 unterteilt. Im oberen Raum 42 befindet sich die erforderliche Menge Modellsand. Im unteren Raum 43 wurde vorher die notwendige Menge Füllsand durch ein nicht dargestelles Sandzufuhrsystem eingefüllt. Nach dem Einschwenken des beispielsweise Oberkastens 5 in die Position 10 des Drehgestelles 1 wird der Jalusieverschluss 41 automatisch geöffnet, wobei gleichzeitig die Wirbelvorrichtung 44 in Betrieb gesetzt wird, die eine gleichmässige Verteilung des Füllsandes im darunter befindlichen Raum 19a gewährleistet. Anschliessend öffnet sich zusätzlich der Jalusieverschluss 40 und der Modellsand fällt durch den bereits geöffneten Jalusieverschluss

41 und gelängt, durch die Wirbelvorrichtung 44 gleichmässig verteilt, in den Raum 19b. Hierdurch ist die erforderliche Menge Formsand, die für die Forrriherstellung benötigt wird, ohne Ueberfallsandverluste an dieser Station, eingefüllt. Das Auffüllen des Sandvorratbehälters 19c erfolgt,- durch Schliessen des Jalusieverschlusses 41, mit Füllsarid im Raum 43 und durch anschliessendes Schliessen des Jalusieverschlusses 40 durch Füllen des Raumes 42 mit Modellsand.

In F i g. 3 ist eine wesentliche Einheit des Mehrstationendirektformautomaten dargestellt. Hier findet die Verdichtung und das Aussenken der Form nach unten statt. In dieser Position 11 des Drehgestelles 1 sind von unten beginnend übereinander angeordnet der Presszylinder 45 mit dem darauf befindlichen Hubtisch 46. Auf diesem Hubtisch 46 sind eine grössere Anzahl Ausgleichszylinder 47 mit den Ausgleichsstempeln 48 angeordnet, wobei die Ausgleichsstempel 48 die gesamte Formkastenfläche ausfüllen. Die obere Kante dieser Ausgleichsstempel 48 schliesst in der unteren Ruhelage mit der Oberkante des feststehenden Bleches 23 der Sandeinfüllstation, bzw. mit der Unterkante der Oeffnung 22 des Drehgestelles 1 ab und verschliesst somit diese Oeffnung nach unten. Auf dem Hubtisch 46 sind ausserdem noch beispielsweise 4 Hubbolzen 49 angeordnet, die mit den darüber befindlichen Führungsbolzen 50, die in dem anhebbaren losen Rahmen 21 befestigt sind, korrespondieren. Dieser anhebbare Rahmen umschliesst den Raum 20 und kann aus dem Drehgestell 1 nach oben angehoben werden. Auf der oberen Fläche des Rahmens

ist beispielsweise der leere Oberkasten 5, über Zentrierstife 51 geführt, abgelegt. Hierüber befindet sich mit einem Abstand in der Weise, dass die Zentrierstifte 52 des Oberkastens 5 beim Vorbeischwenken nicht behindern, ein Rahmen 53, der in den Führungen 54 gleiten kann und mit seinen Innenabmessungen genau an die Modellplatte 27 anschliesst. Die Modellplatte 27 ist über ein Zwischenstück 55 im Drehgestell 3 gelagert und kann sich gegen ein Widerlager 56 abstützen, welches durch die Maschinenkonstruktion seitlich mit dem unteren Fundamentrahmen 57 des Presszylinders 45 verbunden ist. Im Gegenlager 56 befindet sich eine Vibrationseinrichtung 58.

Das in der Pos. a der Fig. 4 dargestellte Paket losen Sandes 19a und 19b wurde von der Sandeinfüllstation kommend über das feststehende Blech 23 in die Arbeitsposition geschwenkt. Die Oberkanten der Ausgleichsstempel 48 stützen das Sandpaket ab und verschliessen somit die Oeffnung 22 des Drehgestelles 1 nach unten. Es wird zuerst Druck auf die Ausgleichszylirider 47 gegeben und die Ausgleichsstempel 48 schieben das Sandpaket nach oben. Wenn die gleicnmässig nach oben fahrenden Ausgleichsstempel 48 die Teilebene 59, identisch mit Unterkante Rahmen 21, erreicht haben, wird der Presszylinder 45 ebenfalls mit Druck beaufschlagt. Jetzt fährt zusätzlich der Hubtisch 46 mit den Ausgleichszylindern 47 und den 4 Hubbolzen 49 nach oben. Die Hubbolzen 49 zentrieren sich in den Führungsbolzen 50, heben den Rahmen 21 ' vom Drehgestell 1 und somit auch den Oberkasten 5 an, wobei dieser ebenfalls in der Darstellung Pos. b an dem Rahmen zur Anlage; kommt und den gesamten Raum, in welchem sich das Sandpaket nach oben bewegt, vollkommen dicht abschliesst. Gleichzeitig gleitet der Rahmen 53 in seinen Führungen 54 an der Modellteilebene 60 nach oben, entsprechend der Anhebegeschwindigkeit des Presszylinders 45. Jetzt werden die Vibratoren; 58 an der Modelleinrichtung eingeschaltet. Da nun das Sajidpaket nicht die Möglichkeit hat, seitlich auszuweichen,! stellt sich an den Ausgleichsstempeln 48 ein Gegendruck; gemäss der unterschiedlichen Modellform ein und die AusgleJLchsstempel 48 nehmen eine verschieden grosse Hubstellung ein (siehe Pos. c). Ueber ein Ueberströmventil wird der gewünschte Pressdruck pro cm² Formfläche (über 8 kg/cm² =! Hochdruckpressformverfahren) eingestellt und nach UeberJ3chreitung dieses Druckes gleitet der Oberkasten wegen der grösseren Kraft des PressZylinders 45 am Sandpaket vorbei in seine obere Endstellung. Hierbei presst sich das Modell 28 von oben unter gleichzeitiger Vibration, um die Fliessfähigkeit des Formsandes zu erhalten, direkt in das Sandpaket hinein (Direktformverfahren). In Pos. d ist die oberste Endsteliung des Formkastens erreicht, wenn sich die gesamte Rahmenanordnung 21, 5, 53 gegen das Widerlager 56 abgestützt hat. Die Abmessungen des oberen Rahmens 53 sind so gewählt, dass am Formkasten der-allgemein übliche Sandvorstand erhalten bleibt. Hiermit ist der Verdichtungsvorgang beendet. Das Aussenken der verdichteten Formhälfte

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nach unten erfolgt durch langsames und dann (Pos. e) schnelles Absenken des Hubtisches 46 unter gleichzeitigem Abschalten der Vibratoren während des letzten Teiles der langsamen Abwärtsbewegung. Zeitlich voreilend werden die Ausgleichsstempel 48 heruntergefahren, um die Formoberfläche zu entlasten. Diese Situation ist in Pos. f dargestellt. Pos. g zeigt die auf dem Drehgestell 1 abgesetzte Oberkastenform, fertig für den Weitertransport in die nächste Arbeitsposition 12 des Drehgestelles 1.

F i g. 5 zeigt die Verdoppelung der Leistung der vorstehend beschriebenen Anlage durch Einbau einer zweiten Drehgestell gruppe. Hierbei arbeitet eine Drehgestellgruppe nur für Ober kastenformen und die andere Drehgestellgruppe nur für Un terkastenformen. Auf der Leerkastenrücklaufbahn 61 werden paarweise Oberkästen 89 und Unterkästen 90 auf einer Palette 91 in die Position 62 transportiert. Ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 63 nimmt den Oberkasten 89 von Position 62 auf und transportiert ihn auf die Position 64 des Drehgestelles 65 für die Oberkastenformenherstellung. Das Drehgestell 65 taktet den Oberkasten in die Sandeinfüllstation 66 und anschliessend in die Verdichtungsstation 67. In diese Verdichtungsstation wurde vorher bereits das Modell mittels des Drehgestelles 68 eingeschwenkt. Diese Modellumlauf anlage 68 enthält beispielsweise drei verschiedene Modelle. Es kann jedoch jede andere Anzahl Modelle entsprechend der vorliegenden Produktionsanforderung vorgesehen werden. Bei etwa gleich grossen Serien passieren nacheinander die Modelle 69 und die Verdichtungsstation. Wenn jedoch eine grossere Serie ein und desselben Guss-Stückes erforderlich ist, kann das einmal eingeschwenkte Modell in der Verdichtungsstation längere Zeit verharren. Dieses erfolgt durch eine entsprechende Programmeingabe in die Steuerungsautomatik der Anlage. Nach Beendigung des Verdichtungs- und Abhebevorganges des Oberkastens 89 schwenkt das Drehgestell 65 diesen in die Position 71, von wo aus ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 72 die Oberkastenform 89 in die Position 73 transportiert, wo der untere Formrücken automatisch glatt gefräst wird. Beim nächsten Arbeitsgang transportiert das Uebersetzgerät 72 mit seinen anderen Greif werkzeugen die Oberkastenform 89 in die Position 74 des Drehgestelles 75. Auf Platz 74 wird die Giesswanne eingefräst. Das Drehgestell 75 taktet weiter um 9OP und die Oberkastenform 89 gelangt in die Station 76, wo automatisch die Eingusstrichter gebohrt werden. Die Vorrichtung für das Bohren des oder der Eingusstrichter ist ein Bestandteil des Bohrwerkumlaufsystemes 77. Die Anzahl der verschiedenen Bohrwerkseinrichtungen 78 und 79 entspricht der Anzahl der Modellplatten in der Modellumlaufanlage 68 und ist hier beispielsweise mit 3 Stationen dargestellt. Die fertig gebohrte Oberkastenform 89 gelangt anschliessend durch Weitertakten des Drehgestelles 75 in die Station 80. Hier werden mittels der Luftspiessumlaufanlage von oben die Entlüftungslöcher in die Form eingebracht. Die Luftspiessumlaufanlage besteht aus dem Drehgestell 81 mit den beispielsweise weiteren 2 Luftspiessanordnungen 82 und 83. Die Anzahl

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dieser Anordnungen entspricht ebenfalls der Anzahl der Teilungen in der Modellumlaufanlage 68. Durch Weitertakten des Drehgestelles 75 gelangt die Oberkastenform 89 in die Position 84. Das in F i g. 6 dargestellte Uebersetzgerät 85 nimmt diesen Oberkasten auf und transportiert ihn in die Position 86, die sich über der Unterkastenleertransportstrecke 85 a befindet. Bei den weiteren Arbeitsgängen übernehmen die Uebersetzgeräte 85 und 86a den Weitertransport dieser Oberkastenform bis zur Position 87. Dort wird die Oberkastenform 89 auf die Palette 88 abgesetzt, die von einer Palettenrücklaufbahn 92 herantransportiert wurde, welche sich unterhalb der Oberkastentransportstrecke 92 a befindet. Auf dieser Oberkastenformentransportstrecke 92a können diese Formhälften kontrolliert werden, evtl. auch Kerne eingelegt werden und der Transport geht weiter zu einer nicht dargestellten Formenschliessvörrichtung. Nachdem anfangs in Position 62 der Oberkasten entnommen wurde, befindet sich an dieser Stelle jetzt nur noch der leere Unterkasten 90 auf der dazugehörigen Palette 91. Beide werden bei ihrem Weitertransport unter der Station 86 hindurch zur Position 93 transportiert. Ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 94 transportiert den leeren Unterkasten 90 in die Station 95 des Drehgestelles 96. Hier werden die Unterkastenformen hergestellt. Die Arbeitsgänge erfolgen in gleicher Reihenfolge, wie bei der Oberkastenformmaschine beschrieben. Dieses Drehgestell 96 ist in seinen Abmessungen identisch mit den Drehgestellen 65 und 75. Es folgt das Sandeinfüllen in Station 97, das Verdichten und Abheben in Station 98 und der Transport in die Station 102. In Station 98 wurde vorher die Modellplatte der Modellumlaufanlage 99 eingeschwenkt, die in ihrer Anordnung identisch mit der Modellumlaufanlage 68 ist und die Modellplatten 100 und 101 aufweist. Ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 103 transportiert die Unterkastenform 90 in den Platz 104, wo der untere Formenrücken glatt gefräst wird. Das gleiche Uebersetzgerät 103 transportiert die Unterkastenform 90 anschliessend in die Position 105 der Umlaufanlage 106, die in ihren Abmessungen identisch mit der Umlauf anlage 75 ist. In dieser Umlaufanlage finden keine weiteren Arbeitsoperationen statt. In den Positionen 107 und 108 können Kerne eingelegt werden. Insbesondere eignen sich diese Stationen zum automatischen Kerneeinlegen von z.B. Zylinderblockkernen mit ebenfalls umlaufenden Kerneinlegevorrichtungen mit Umlaufeinrichtungen ähnlich der Drehgestelle 68, 81 und 99. Die UmIaufanlage dient zum Transport der Unterkastenform 90 über die Stationen 107, 108 nach 109. Hier übernimmt ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 110 die Unterkastenform 90 und setzt diese in Platz 111 auf die inzwischen eingetroffene Palette 91 ab. Von hieraus gelangt die Unterkastenform in die Kerneinlegestrecke 112, wo die Kerne eingelegt werden können.

In Fig. 7 ist beispielsweise ein System mit nur einem Drehgestell 113 für den Kastenumlauf und ein Drehgestell

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für den Modellumlauf dargestellt. Hierbei werden nacheinander Ober- und Unterkastenformen für kleinere Leistungsbereiche hergestellt. Ein nicht dargestelltes Trenngerät hat auf der Leerkastenrücklaufstrecke 115 bereits die Oberkästen 116 von den Unterkästen 117 abgenommen und hinter die Unterkästen auf eine Palette 118 abgesetzt. Der Rücktransport der Paletten für die Oberkästen erfolgt dann später unterhalb der Kernexnlegetransportstrecke 119.

Ein nicht dargestelltes Uebersetzgerät 120 nimmt den Unterl kasten 117 in Platz 121 von der Palette 118 und setzt ihn auf die freie Station 122 des Drehgestelles 113 ab. Das Drehgestell 113 taktet in die Sandeinfüllstation 123, wobei von Platz 122 gleichzeitig ein dorthin transportierter Unterkasten 117 mit Form vom Uebersetzgerät 120 auf die freie Palette in Platz 121 zurücktransportiert wird. Somit ist der Platz 122 im Drehgestell wieder frei und taktet beim nächsten Arbeitsgang ohne Leerkasten in die Sandeinfüllstation 123, die jetzt nicht arbeitet. Zur selben Zeit taktet auch das Drehgestell 114 und schwenkt eine neue Modellplatte 125 in die Verdichtungsstation 124 ein. Gleichzeitig taktet die Palettenbahn 119 eine Teilung weiter. Ebenfalls gleichzeitig wurde der vorher erwähnte Unterkasten 117 in die Verdichtungsstation 124 eingefahren/ gepresst und die Form in der bekannten Weise ausgesenkt. Zur gleichen Zeit wird ein leerer Oberkasten 116 mittels des Uebersetzgerätes 120 vom Platz 121 in die freie Station 122 des Drehgestelles 113 transportiert. Es ist also jetzt folgende Situation gegeben: Der Platz 121 auf der Palettenbahn 119 ist leer, der Platz 122 ist mit einem leeren Oberkasten besetzt, der Platz der Einfüllstation 123 ist leer, in der Verdichtungsstation 124 befindet sich eine fertige Unterkastenform, das Drehgestell 114 für den Modellumlauf taktet nur jeweils bei jedem zweiten Takt des Drehgestelles 113 für den Kastenumlauf, da stets im Bereich der Verdichtungsstation 124 jeder zweite Platz ohne Kasten ist.

Die verdichtete Form wird von Platz 124 nach 126 transportiert, von einem nicht dargestellten Uebersetzgerät 127 in Position 128 gebracht,, wo der Formenrücken der Unterkastenform ebengefräst wird. Nach dem Weitertakten des Drehgestelles 113 und der Palettenbahn 119 wird diese Unterkastenform 117 auf den jetzt freigewordenen Platz 126 durch das Uebersetzgerät 127 zurücktransportiert.

Beim Weitertakten des Drehgestelles 113 kommt anschliessend in Platz 126 die Oberkastenform 116 an, wird ebenfalls nach Platz 128 transportiert, dort eben gefräst und mit der Luftspiessvorrichtung die Entlüftung in der Form vorgesehen, anschliessend auf Platz 126 zurücktransportiert und von unten die Giesswanne gebohrt. Der letzte Arbeitsgang an der Oberkastenform findet in Platz 122 durch das Bohren des Eingusstrichters statt.

Auf den Plätzen 129 und 130 des Drehgestelles 114 für den

Modellumlauf werden die Modelle während der Taktzeit, ohne Anhalten der Anlage, gewechselt.

Durch Vor- und Zurückschwenken des Drehgestelles 114 für den Modellumlauf können beliebig viele Formen vom gleichen Modell hergestellt werden. Also auch bei diesem System ist'bei grösserer Stückzahl von Formen die Anpassung an die Produktionserfordernisse möglich.

Da bei diesem Transportsystem nur jeder zweite Takt in die Verdichtungsstation eine Modellhälfte der im Umlauf befindlichen 4 Modellhälften bringt, ist die' Leistung dieser Anlage ein Viertel der Leistung des vorher beschriebenen Systemes mit Einrichtungen zur getrennten Herstellung von Ober- und Unterkastenformen.

Claims (14)

PAT ENTAN S P'R? U E CHE

1. Verfahren zur Herstellung von Giessformen in Formkästen auf Formaütomaten mit mehreren Arbeitsstatiönen mit vom Formkastenumlauf getrenntem Modellumläuf, dadurch gekennzeichnet, jdass die Modeilplätte mit ihrer Formflache nach unten zeigt und in das Sa#dpaket direkt eingepresst wird, wobei die unterschiedliche^ Jtodellhöhenbei Erreichen der gewünschten Pressung im F^rinsanä durch unterhalb des Sandpaketes abgeordnete Ausgj(?ichsstempei durch verschieden hohes Einpressen der^Äusgieichsstempel ausgeglichen werden, dieser gesamte Verdichtüngöyorgang! iii einem nach aussen hin abgeschlossenen Raum statff^itidet/ jier sich aus dem Formkasten und den beiden innenmaäsgleichen Rahmen das Modell und auf dem Drehgestell zusammensetzt, wobei während der : Abwärtsbewegung durch zuerst; la^spmes und xtaniv schnelles Absenken der Form diese nach unten! vom Modell getrennt wird

iUnd Formkasten mit Form auf dem Drehgestell zur Ablage gelangen, und der FormkastehuraJLauf mit einem ModellplattenumlauiC Bohrumlauf und Luftspiessumlauf zusammenarbeitet, wobei die£e verschiedenen Modellpiatten. Bohr- und Luftspiessuml$ufe programmgemäss bei kleinen Serien,korrespondierend zijun Formkastenarbeitstakt im Umlauf sind, bei grösseren Serien in der gewünschten Umlaufstellung verharren und ohne Stillsetzen des Formautomaten während der Taktzeit ausgewechselt werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren und inneren Ausgleichsstempel auf unterschied lichen Pressdruck eingestellt werden können.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Press- und VerdichtungsVorganges und während des langsamen Aussenkens der Form nach unten aus der Modelleinrichtung, die Modelleinrichtung über eine Vibrationseinrichtung in Schwingung versetzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Sandeinfüllstation, die über einen Jalousieverschluss eine vordosierte Menge Formsandes mittels einer

Wirbeleinrichtung in den Formkasten einbringt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sandeinfüllstation über zwei Jalousieverschlüsse zuerst Füllsand und dann Modellsand über eine Wirbeleinrichtung eine vordosierte Menge der beiden Sandsorten in den Formkasten einbringt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Formautomat allein verwendet wird, entweder für kleinere Produktionshöhen mit Umlauf von vier Modellplattenhälften für die Herstellung von abwechselnd Oberkasten- und Unterkastenformen oder für die doppelte Produktionshöhe mit Umlauf von vier Modellplattenhälften mit anders angeordnetem Bohr- und Luftspiessumlauf oder für die vierfache Produktionshöhe, wobei dieser Formautomat zweimal angeordnet wird und zwar einmal zur Herstellung der Oberkastenformen und einmal zur Herstellung der Unterkastenformen mit Umlauf von zwei, oder drei oder vier oder fünf bis zu sechs Modellplatterihälften mit jeweils korrespondierend, angeordnetem Bohr- und Luftspiessumlauf.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Modellumlauf oberhalb des Fonrikastenumlaufes angeordnet ist.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Abfräsen des Formrückens und fräsen der Giesswanne und beide Vorrichtungen angeordnet unterhaJLb des Formkastenumlaufes.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrumlauf für das Bohren der Eingusstrichter unterhalb des Formkastenumlaufes angeordnet ist.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspiessumlauf zum Einbringen der Oeff nungen für die Formenentlüftung oberhalb des Formkastenumlaufes angeordnet ist.

11. Verfahren nach, den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Uebersetzgeräte gleicher Bauart den Kasten- und Formentransport in den Formkastenumlauf und aus diesem wieder heraus durchführen.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Modellplattenhälften in verwindungssteifen Rahmen verwendet werden, die aus einem Teil oder mehreren Modellplattenteilen zusammengesetzt sind, die sich schnell während der Produktion ohne Anhalten der Formanlage auswechseln lassen.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verdichtungsstation normale Pressdrücke oder das Hochdruckpressverfahren angewendet werden kann ·

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14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13/ dadurch gekennzeichnet, dass vom Programm der Modellumlaufvorrichtung der Giessprozess gesteuert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften: P 1 058 701

Pl 029 538 P 1 127 037 P 1 051 464 P 1 177 009

Deutsche Gebrauchsmuster GM B 43698

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