DE2144388B2

DE2144388B2 - Pressformmaschine

Info

Publication number: DE2144388B2
Application number: DE19712144388
Authority: DE
Inventors: Russell W. Erie Pa. Taccone (V.StA.). B22d 7-12
Original assignee: Bangor Punta Operations Inc., Greenwich, Conn. (V.St.A.)
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1971-09-04
Publication date: 1973-03-22
Also published as: DE2144388C3; GB1317999A; DE2144388A1; US3695339A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Preßformmaschine für Gießereizwecke zur Herstellung von Formen für das kastenlose Gießen mit einer mittels ortsfestem Hub- und Preßstempel senkrecht verfahrbaren unteren Modellplatte, mit einer mittels ortsfester Kolben-Zylinder-Anordnung unter einem Formsandtrichter waagerecht verfahrbaren oberen Gegenpreßplatte, mit einem zwischen den beiden Platten senkrecht heb- und senkbaren Formkasten, der in seiner untersten Lage mittels einer Achslagerung um 90° schwenkbar und sodann waagerecht zu einem seitlich angeordneten Aufnahmetisch verfahrbar ist, und mit einer seitlich angeordneten, dem Aufnahmetisch diametral gegenüberstehenden Ausdrückvorrichtung mit Kolben-Zyünder-Anordnung, wobei die Druckplatte den Formkasten in seiner seitlichen Endstellung durchfährt

F-if\e dcrarti⁰?¹ Maschine ist bereits bekannt (Am^- sche Offenlegungsschrift 1962549). Hierbei ist jedoch die Anordnung zur Schwenkung des Formkastens mit einem außerordentlichen konstruktiven Aufwand verbunden. Die Kolben-Zylinder-Anordnung der Ausdrückvorrichtung muß vor jedem Ausdrückvorgang erneut mit der Druckplatte zum Eingriff gebracht werden

Es ist auch bereits eine Formmaschine bekannt, bei welcher nach Herstellung der Form die Modellplatte von der Form gelöst wird, indem der Formkasten festgehalten und die Modellplatte nach unten abgesenkt wird (britische Patentschrift 984 143). Bei dieser Anordnung ist jedoch kein Schwenken des Formkastens und seitliches Herausdrücken der Form aus dem Formkasten vorgesehen.

Weiterhin ist eine Formmaschine bekannt, bei welcher die gefertigte Form seitlich aus dem Formkasten herausdrückbar ist. Dabei ist die obere Platte lediglich als Stützplatte ausgebildet (deutsche Patentschrift 1 211 760). Da die Pressung des Formsandes bei dieser Maschine von der Seite erfolgt, eignet sie sich lediglich für kleinere Gußstücke. Bei einem größeren Formkastenvolumen verdichtet sich der Formsand im unteren Bereich des Kastens beim Einfüllen durch das Eigengewicht des Formsandes in stärkerem Maße, so daß ein gleichmäßiges Verdichten der Form nicht mehr gewährleistet ist.

Es ist auch nach einem älteren Vorschlag eine Formmaschine beschrieben, bei welcher nach der Herstellung der Form diese zusammen mit dem Formkasten, der Modellplatte und dem Preßzylinder um 90^c geschwenkt wird, worauf die Form seitlich aus dem Formkasten herausgestoßen wird. Mit dieser Maschine ist auch eine Zentriervorrichtung für das Ausrichten des Formkastens auf die Ausstoßstelle vorgesehen (deutsche Offenlegungsschrift 2 004 699). Wegen des Gewichts der zu verschwenkenden Teile muß bei dieser Vorrichtung eine aufwendige Schwenkanordnung vorgesehen werden, zu deren Betätigung ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich ist. Aus dem gleichen Grunde nehmen auch die einzelnen Arbeitsvorgänge einen beträchtlichen Zeitraum in Anspruch, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Maschine herabgesetzt wird.

Schließlich ist auch eine Formmaschine bekannt, bei weicher die verdichteten Formen in waagerechter Richtung mittels einer zusätzlich vorgesehenen Ausstoßvorrichtung ausgestoßen werden (britische Patentschrift 1 066 833). Hierbei erfolgt jedoch das Ausstoßen nicht im Zusammenhang mit einer üblichen Preßvorrichtung mit senkrechter Preßbewegung und nach einer Schwenkung des Formkastens.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine zu schaffen, die die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik behebt. Es soll eine Maschine geschaffen werden, die einen einfachen konstruktiven Aufbau besitzt und einen zuverlässigen und störungsfreien Funktionsablauf gewährleistet.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen auf einem ortsfesten Führungsbett waagerecht verfahrbaren Schlitten mit zwei hochstehenden Sei-

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tenteilen gelöst, in denen jeweils eine senkrechte F i g. i und 2 gezeigten Positionen mit Kufe eines Schlitzführung zur Aufnahme der Achslagerung für durch Flüssigkeit betätigten, vorzugsweise hydraulidie Schwenkvorrichtung des Formkastens vorgesehen scher* Zylinders 26, der an dem Rahmen 10 befestigt ist, wobei die untere Modellplatte am Hub- und ist, hin- und herbewegt. Die Laufkatze 24 trägt eine Preßstempel, die Druckplatte am Kolben der An- 5 Stützplatte 28, an welcher wiederum bei dieser Ausdrückvorrichtung und letzterer am Schlitten, jeweils führungsform der Erfindung eine nach unten gerichformfest, befestigt sind. Vorzugsweise ist eiae Zen- tete obere Modellplatte 30 befestigt ist. Demgemäß irierung des Formkastens an der Ausstoßstelle vorge- ist die obere Modellplatte 30 aus einer seitlichen sehen. Di-j erfindungsgemäße Formmaschine wird Lage in eine Lage senkrecht über der Formpreßvorbevorzugt für die Formeinheiten einer Zwillings- io richtung 12 aus einem noch zu erläuternden Grunde formmaschine mit zwei im Abstand zueinander an- bewegbar.

geordneten, selbständigen, senkrecht arbeitenden Innerhalb der Formpreßvorrichtung 12 ist ein

Formeinheiten verwendet, wobei der Aufnahmetisch Schlitten 32 vorgesehen, der auf entsprechenden

und die ihm diametral gegenüberliegende Andrück- Führungsschienen 34, die auf dem unteren Arm 16

vorrichtung den beiden Formeinheiten gemeinsam 15 des Rahmens 10 angebracht sind, zwischen der

sind und die Formkästen in ihrer seitlichen Endlage Formposition und einer Lage an der Ausstoßstelle 36

mit ihren senkrechten Teilebenen an-inanderliegen hin- und herbewegbar ist, wie die Fig. 3 und4 ver-

und vereinigt von der Druckplatte durchfahren wer- deutlichen. Ein Paar flüssigkeitsbetätigte, vorzugs-

den. Dabei sollen die vereinigten Formkästen mittels weise hydraulische Zylinder 38 sind am Rahmen 10

einer Zentrierung zueinander ausrichtbar sein. 20 befestigt, wobei deren Kolbenstangen 40 mit dem

Damit wurde eine Formmaschine geschaffen, die Schlitten 32 in Verbindung stehen. Der Schlitten 32 auf Grund der geringen zu verschwenkenden Masse besitzt vorzugsweise ein Paar Seiterschienen 44 und sehr schnell zu arbeiten vermag. Der konstruktive eine Querschiene 46, die die Seitenschienen 44 verAufbau ist einfach, wodurch einerseits die Herstel- bindet. Auf den Seitenschienen 44 ist ein Paar auflungskosten gering gehalten werden und andererseits 35 recht stehender Stützen 48 angebracht, wobei jede der eine sichere Funktionsweise gewährleistet ist. Stützen 48 mit einem länglichen, senkrechten Schlitz

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der 50 am oberen Ende versehen ist. In diesen Schlitzen Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt 50 werden Zapfen 52 gehalten, die an den Seitenbzw, zeigen im einzelnen: wänden 54 des Formkastens 56 befestigt sind. Wie in

Fig. 1 einen Seitenriß der erfindungsgemäßen 30 der Fig. 1 dargestellt ist, hat der Formkasten zwei

Preßformmaschine, gegenüberliegende offene Seiten und besitzt aus

F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Darstellung, wo- Gründen, die später erläutert werden, entlang der

bei sich die Formkammer in einer angehobenen Lage Unterkante eine Mehrzahl von Stiften 58.

zur Pressung des Sandes befindet, Eine herkömmliche Drehvorrichtung 60 ist an dem

F i g. 3 eine Teilansicht von der Seite der in F i g. 1 35 Schlitten 32 vorgesehen, um den Formkasten 56 aus

dargestellten Formmaschine, wobei der Formkasten, einer horizontalen Lage, wie sie in F i g, 1 dargestellt

der die Form enthält, um 90° geschwenkt ist, ist, in eine vertikale Lage gemäß F i g. 3 zu schwen-

F i g. 4 eine der F i g. 3 ähnliche Darstellung, wo- ken. Die Schwenkvorrichtung kann aus einem nicht

bei sich der Formkasten in der Ausstoßlage befindet, dargestellten, zwangsgeführten Zylinder bestehen,

während der Ausstoßstößel die Form aus dem Form- 40 der über die Zapfen 52 den Formkasten 56 in Dre-

kasten herausstößt, hung versetzt. Andererseits kann der Formkasten

F i g. 5 eine Seitenansicht einer Zwillingsfofmma- auch manuell mittels einer nicht dargestellten Hand-

schine unter Verwendung der erfindungsgemäßen kurbel und einer Zahnradanordnung gekippt werden.

Formmaschine als Formeinheiten, Eine untere Modellplatte 70 ruht oben auf der

F i g. 6 eine Endansicht der in F i g. 5 dargestellten 45 Kolbenstange 72 eines fiüssigkeitsbetätigten Zylin-

Formmaschine, ders 74 uud wird somit durch den unteren Arm 16

F i g. 7 und 8 der F i g. 5 ähnliche Darstellungen, des Rahmens 10 getragen. Die Kolbenstange 72 ver-

wobei weitere Verfahrensschritte der Formmaschine schließt in einer mittleren Lage mittels der unteren

erläutert werden, und Modellplatte 70 die untere Öffnung des Formkastens

Fig.9 und 10 Seitenansichten der^n Fig.5 dar- 50 56, wodurch eine Formkammer 60 entsteht. In der

gestellten Formmaschine, wobei Teile im Querschnitt Modellplatte 70 sind Zentrierlöcher vorgesehen, in

zu sehen sind, die die Verfahrensschritte während die die Zentrierstifte 58 am Formkasten 56 eingrei-

des Ausstoßens der Formen erläutern. fen, wodurch die Modellplatte in eine exakte Lage in

In den F i g. 1 und 2 ist der in etwa C-förmige bezug auf den Formkasten zu liegen kommt.
Rahmen 10 dargestellt, der die Formpreßmaschine 55 An der Ausstoßstelle 36 ist ein Rahmen 82 vorge-12 hält. Der Rahmen 10 besitzt einen oberen und sehen, der eine zentrale Öffnung besitzt und an deseinen unteren Arm 14 bzw. 16, wobei der obere Arm sen Seitenkante eine Mehrzahl von Zentrierlöchern 14 einen Sandtrichter 18 trägt, der sich genau über 83 vorgesehen ist, die in Richtung auf den Formkader Formpreßvorrichtung 12 befindet. Der Sand- sten 56 liegen. Außerdem ist an der Ausstoßstelle 36 trichter 18 steht in Verbindung mit einem geeigneten, 60 eine horizontale Stützplatte 84 vorgesehen, auf welnicht dargestellten Vorratsbehälter, aus welchem eher die in der Formpreßvorrichtung 12 hergestellten Sand über den Trichter 18 in die noch zu beschrei- Formen abgelegt werden können,
bende Formkammer eingefüllt werden kann. Der Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Sand Rahmen 10 trägt außerdem ein Paar in einem seitli- durch den Sandtrichter 18 in die Formkammer 80, chen Abstand voneinander angebrachter Schienen 20 65 die durch den Formkasten 56 und die unvere Modellan der Unterseite des oberen Armes 14, an denen platte 70 gebildet wird, eingefüllt. Daraufhin wird Rollen 22 befestigt sind. Eine Laufkatze 24 wird auf der Zylinder 26 betätigt, um die Laufkatze 24 und den Rollen 22 geführt und wird zwischen den in den damit die obere Modellplatte 30 in die Preßlage

senkrecht über dem Formkasten 56 zu bewegen. Dann wird der Zylinder 74 betätigt, um gleichzeitig die untere Modellplatte 70 und den Formkasten 56 anzuheben, so daß die obere Modellplatte 30 in den Formkasten 56 hineinstößt. Bei einem weiteren Anheben des Kolbens 72 wird der Sand in der Formkammer 80 zusammengepreßt, wodurch die Form entsteht. Nachdem die Form gebildet ist, wird der Formkasten 56 zusammen mit der unteren Modellplatte 70 und der Form in eine Lage abgesenkt, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist. Daraufhin wird die untere Modellplatte 70 von der Unterseite des Formkastens 56 getrennt, indem sich der Kolben 72 weiter absenkt. Durch die Reibung an den Seiten des Formkastens wird die Form innerhalb des Kastens 56 zurückgehalten. Daraufhin wird die Drehvorrichtung 60 betätigt, um den Formkasten und die darin befindliche Form von einer im wesentlichen horizontalen Lage in eine vertikale Lage zu kippen, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist. Schließlich werden die Zylinder 38 betätigt, um den Schlitten 32 in horizontaler Richtung aus der Preßlage zur Ausstoßstelle hin zu bewegen, wobei die an dem Formkasten 56 vorgesehenen Zentrierstifte 58 von den Zentrierlöchern 83 an der Ausstoßstelle aufgenommen werden. Nach- as dem der Formkasten in dieser Weise auf den Ausstoßrahmen 82 und somit die Stützplatte 84 ausgerichtet ist. wie es die Fig.4 zeigt, stößt eine Ausstoßplatte 86, die durch einen an dem Schlitten 32 vorgesehenen Flüssigkeitszylinder 88 betätigt wird, in und durch den Formkasten 56, wodurch die Form M auf die Stützplatte 84 an der Ausstoßstelle 36 geschoben wird. Der mit Hilfe der oberen Modellplatte 30 hergestellte Formteil ist auf diese Weise auf den durch die untere Modellplatte entstandenen Formteil ausgerichtet und bildet mit dieser den Formhohlraum Γ, in den das Metall hineingegossen wird. Nachdem die Form ausgestoßen ist, wird die Ausstoßplatte 86 zurückgezogen, während sich der Schlitten 32 zur Preßstelle zurückbewegt. Die Drehvorrichtung wird daraufhin betätigt, um den Formkasten 56 in eine horizontale Lage zu kippen, wobei während dieser Vorgänge die obere Modellplatte in die zurückgezogene Lage bewegt worden ist, wie sie die Darstellung in F i g. 1 zeigt. Nun kann die nachste Form hergestellt werden, indem der oben beschriebene Vorgang wiederholt wird.

Die in den Fi g. 5 bis 10 dargestellte Ausführungsform der Erfindung beschreibt eine Zwillingsformmaschine zur Herstellung von Ober- und Unterformen unter Verwendung von Formeinheiten, die der soeben beschriebenen Formmaschine ähnlich sind. Auch diese Anordnung besteht aus einem im wesentlichen C-förmigea Rahmen 10 mit einem oberen und einem unteren Ann 14 bzw. 16, wobei am oberen Arm 14 Sandtrichter 18 α und 186 vorgesehen sind. Eine Laufkatze 24 wird auf Rollen 22 geführt, die an Führungsschienen 20 unterhalb des oberen Annes 14 befestigt sind. Ein Paar Stützplatten 28 a und 286 werden von der Laufkatze 24 getragen, wobei ein «o durch Flüssigkeit betätigter Zylinder 26, wie aus Fig.6 ersichtlich ist, vorgesehen ist, um die Laufkatze 24 zwischen zwei Stellungen hin- und herzubewegen, wobei in der einen die Stützpkrtten 28 α bzw. 286 absats der Formpreßvorrichtung 12 a bzw. 126 «5 imd in der anderen senkrecht über dieser angeordnet sind. Der untere Arm 16 des Rahmens 10 trägt «in Paar in einem Abstand voneinander angeordnete Führungsschienen 34, die ein Paar Schlitten 32 a bzw. 32 b tragen, die zwischen der Formvorrichtung, die in den F i g. 5 bis 8 dargestellt ist, und den Ausstoßstellen, wie sie die F i g. 9 und 10 zeigen, hin- und herbewegbar sind. Die Schlitten 32 a bzw. 32 b werden durch entsprechende Zylinder 38 α bzw. 38 b bewegt. Jeder dieser Schlitten trägt ein Paar aufrecht stehende Stützen 48 a bzw. 48 ft, die jeweils einen senkrechten Schlitz 50 a bzw. 50 6 aufweisen. In diesen Schlitzen ruhen Zapfen 52, die den Formkasten 56 α in dem Schlitten 32 α und den Formkasten 56 b in dem Schlitten 32 b drehbar halten. Herkömmliche Drehvorrichtungen 60 sind vorgesehen, um die Formkästen 56 α bzw. 56 b aus der horizontalen Lage, die ir F i g. 5 dargestellt ist, in die vertikale Lage, wie sie die F i g. 9 und 10 zeigen, und umgekehrt zu kippen.

Unterhalb jeder Formvorrichtung befindet sich ein flüssigkeitsbetätigter Zylinder 72, dessen Kolbenstangen die unteren Modellplatten 70 α bzw. 70 b tragen. Die Modellplatte 70 a ist mit Löchern versehen, in welche die Zentrierstifte 156, die an der Unterkante des Formkastens 56 α vorgesehen sind, aufgenommen werden. Die untere Modellplatte 70 b trägt eine Mehrzahl von Zentrierstiften, die an der Unterkante des Formkastens 56 b vorgesehen sind. An der Ausstoßstelle 36 befindet sich eine horizontale Stützfläche 84, auf welche die in den Formkästen 56 a und 56 6 hergestellten Formen abgestellt werden können. Der Schlitten 32 α trägt auch einen Zylinder 88, an welchem eine Ausstoßplatte 86 befestigt ist. mittels welcher die Formen aus dem Formkasten in einer noch zu beschreibenden Weise herausgestoßen werden.

Beim Betrieb dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Kolben der Zylinder 72 in der Weise betätigt, daß die unteren Modellplatten 70 a und 70 b die unteren Öffnungen der Formkästen 56 a und 56 6 abschließen, wodurch jeweils eine Formkammer entsteht. Darauf wird aus den Sandtrichtern 18 α und 18 b Sand in die Formbehälter eingefüllt. Daraufhin wird die Laufkatze 24 so bewegt, daß die Stützplatten 28 α und 28 6 sich genau über den entsprechenden Formkästen 56a und 56 6 befinden. Durch die Betätigung der Zylinder 72 werden die Formkästen sowie die unteren Modellplatten angehoben, so daß die Stützplatten in die oberen Öffnungen der Formkästen hineinstoßen und diese abschließen, wobei der Sand in der Formkammer zusammengepreßt wird und die Form bildet Nachdem die Form hergestellt ist, werden die Kolben der Zylinder 72 zurückgezogen, so daß die Formkästen, Modellplatten und Formen eine Lage einnehmen, wie sie in Fig.8 dargestellt ist Die unteren Modellplatten werden von den Formkästen 56 α und 56 6 nach unten weg abgesenkt, während die Formen durch die Reibung an der Innenseite der Seitenflächen der Formkästen 56 a und 56 6 zurückgehalten werden. Die Kippvorrichtung 60 wird daraufhin betätigt, um die Formkästen 56 α und 56 6 in jeweüs entgegengesetzter Richtung zu drehen, so daß die Formkästen horizontal aufeinander ausgerichtet werden, wobei sich die öffnungen der Formkästen, die die Formen enthalten, genau gegenüberliegen. Auch die Zentrierstifte 156 sind horizontal aof die Zentrieröffnungen am Formkasten 566 ausgerichtet Während die Formkästen senkrecht aufgerichtet sind, werden die Zylinder 38 α und 38 b betätigt, um die Schlitten 32 a

und 32 b in horizontaler Richtung auf die Ausstoßstelle hin zu bewegen, wobei sich die Zentrierstifte 156 des Formkastens 56 α in den öffnungen des Kastens 56 b befinden. Zentrierstifte und -öffnungen sind an der Oberseite des Kastens 56 b bzw. der Ausstoßstelle vorgesehen, so daß der Kasten 56 b und somit auch der Kasten 56 a auf die Ausstoßstelle ausgerichtet werden können, wenn sie sich auf diese zu bewegen. Die Vertiefungen, die durch die unteren Modellplatten in den Formen entstanden sind, sind

genau aufeinander ausgerichtet, so daß Formhohlräume entstehen, die das Metall aufnehmen. Um die Formen aus den Formkästen herauszusloßen, wird der Zylinder 88 betätigt, worauf die Ausstoßplatte 8i die Formen durch die Formkästen 56 α und 56 b hindurch auf die Stützfläche drückt. Nachdem die Ausstoßplatte 86 zurückgezogen ist und die Schütter 32 σ und 32 b sich wieder an der in F i g. 5 dargestellten Formpreßvorrichtung befinden, ist die Vorrichtung zur Herstellung einer weiteren Form bereit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Preßformmaschine für Gießereizwecke zur Herstellung von Formen für das kastenlose Gie- S ßen mit einer mittels ortsfestem Hub- und Preßstempei senkrecht verfahrbaren unteren Modellplatte, mit einer mittels ortsfester Kolben-Zylinder-Anordnung unter einem Fonnsandtrichter waagerecht verfahrbaren oberen Gegenpreßplatte, mit einem zwischen den beiden Platten senkrecht heb- und senkbaren Fonnkasten, der in seiner untersten Lage mittels Achslagerung um 90° schwenkbar und sodann waagerecht zu einem seitlich angeordneten Aufnahmetisch verfahrbar ist, und mit einer seitlich angeordneten, dem Aufnahmetisch diametral gegenüberstehenden Ausdrückvorrichtung mit Kolben-Zylinder-Anordnung, wobei die Druckplatte den Formkasten in seiner seitlichen Endstellung durchfährt, gekennzeichnet durch einen auf einem ortsfesten Führungsbett (34) waagerecht verfahrbaren Schlitten (32) mit zwei hochstehenden Seitenteilen (48), in denen jeweils eine senkrechte Schlitzführung (50) zur Aufnahme der Achslagerung (52) für die Schwenkvorrichtung (60) des Formkastens (54, 56) vorgesehen ist, wobei die untere Modellplatte (70) am Hub- und Preßstempel (72, 74), die Druckplatte (86) am Kolben der Ausdrückvorrichtung (86) und letzterer am Schiitten (32), jeweils formfest, befestigt sind.

2. Preßformmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zentrierung (58, 83) des Formkastens (56) an der Aus^toßstelle (36).

3. Verwendung von Formmaschinen nach Anspruch 1 oder 2 für die Formeinheiten einer Zwillingsformmaschine mit zwei im Abstand zueinander angeordneten, selbständigen, senkrecht arbeitenden Formeinheiten, wobei der Aufnahmetisch (84) und die ihm diametral gegenüberliegende Ausdrückvorrichtung (86, 88) den beiden Formeinheiten gemeinsam sind und die Formkästen (56 a, 56 b) in ihrer seitlichen Endlage mit ihren senkrechten Teilebenen aneinanderliegen und vereinigt von der Druckplatte (86) durchfahren werden.

4. Verwendung der Preßformmaschine nach und zum Zwecke von Anspruch 3, wobei die vereinigten Formkästen (56 α, 56 b) mittels Zentrierung (156) zueinander ausrichtbar sind.