DE2144389A1

DE2144389A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Zerbrechen und Ausleeren von Sandformen

Info

Publication number: DE2144389A1
Application number: DE19712144389
Authority: DE
Inventors: Russell W. Erie Pa.(V.St.A.). P Taccone
Original assignee: Bangor Punta Operations Inc., Greenwich, Conn. (V.St.A.)
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1971-09-04
Publication date: 1972-04-13
Also published as: US3627020A; GB1325215A; DE2144389C3; CA979177A; DE2144389B2

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Zerbrechen und Ausleeren von Sandformen

Die Erfindung "bezieht sich auf formkastenloses formen und Gießen und im besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerbrechen und Ausleeren von Sandformen.

Beim Gießen werden die Sandformen, die die Güsse enthalten, mittels eines Kühlförderbandes zu der Stelle gebracht, wo die Formen zerbrochen und die Güsse entnommen werden. Nach der Erfindung werden die Formen, die einen rechteckigen Querschnitt besitzen,und die darin befindlichen Güsse aufrecht in eine Öffnung innerhalb eines Hahmens befördert. Flüssigkeitsbetätigte Zylinder, an denen Brechwerkzeuge für die Form befestigt sind, werden an allen vier Seiten von dem Rahmen gehalten. Die Werkzeuge besitzen einen kreuzförmigen Querschnitt. Wenn die Zylinder betätigt werden, brechen die Werkzeuge gleichzeitig von allen vier Seiten in die Form ein und zerstören sie. Durch ein weiteres

2 0981 6/085~9² "

2H4389

Fortbewegen des Förderbandes, welches die Formen und Güsse trägt, werden die zerbrochenen Formen sowie die Güsse durch den liahinen auf ein ochüttelförderband geworfen, wodrch die ciandformen vollends zerbrochen werden und die Güsse entnommen werden können.

Beim formkastenlosen Gießen sind eine Formpresse, eine Vorrichtung zum Gießen des Metalls, ein Kühlförderband sowie eine btelle "vorgesehen, an der die Formen zerbrochen werden. An der Formpress e wird oand in einen Sandformbehälter zwischen Bodenplatten eingefüllt, worauf der c»and gepresst wird, indem eine oder beide Modellplatten aufeinander zu bewegt werden, wodurch die Form entsteht. Der formkasten wird daraufhin in eine Lage gebracht, daß die Form aus dem Formkasten heraus auf ein Förderband geschoben werden kann, welches die Formen an die dtelle transportiert, wo das Metall eingegossen wird. Nachdem die Form hergestellt worden ist, wird sie zu der Gießstelle befördert, wo das flüssige Ketall in die Formaussparungen eingegossen wird, wodurch einer oder mehrere Abgüsse entstehen. Daraufhin wird die Form zusammen mit dem Gusa zunächst durch einen Kühlabschnitt und daraufhin zu einer stelle geführt, an welcher die Formen zerbrochen werden, wodurch lie Güsse freigelegt werden. Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wodurch wirksam und selbsttätig die randformen als letzten ochritt des Gießverfahrens zerbrochen v/erden, um die Güsse aus der Form auszusondern. Nachdem die Form den Kühlabschnitt verlassen hat, wird sie durch den Formbrecher befördert, der einen inneren und einen äußeren Rahmen besitzt, wobei der innere Rahmen eine .aussparung aufweist, die die Formfcufnehmen kann. Auf allen vierreiten des äußeren Rahmens befindet sich ein flüssigkeitsbetätigter Zylinder, der einen Flansch trägt, an welchem die Fonabi'ochwerkzeuge oder-Köpfe befestigt sind. Die Flansche werden gleitend

- 5 -209816/0859

BAD ORIGINAL

von dem äußeren Rahmen geführt, so daß sie die daran "befestigten Werkzeuge durch den inneren Rahmen in dessen. Aussparung hinein- bzw. herausschieben bzw. ziehen können. Die Formbrecherköpf e sind in ihrem «Querschnitt kreuzförmig und werden in Sichtung der .achsen vorgeschoben, wobei der innere Rahmen Schlitze aufweist, dio ein Durchführen der Köpfe gestatten.

Wenn eine Form in die Aussparung des inneren Rahmens gebracht wird, werden die Flansche gleichzeitig in Richtung auf die Form bewegt, wobei die Brechköpfe durch die Schlitze im inneren Rahmen geführt werden und die Sandform durchdringen und zerstören. Nachdem die Flansche mit den Köpfen aus der Form herausgezogen worden sind und die zerstörte Form durch die Öffnung des inneren Rahmens hindurchgeführt worden ist, wird die Form auf ein Förderband abgeworfen, welches eine gitterrostformige Oberfläche hat. Das Herabfallen der zerstörten Sandform von dem Formbrecher auf das rostförmige Förderband bewirkt eine weitere Zerkleinerung der zerstör-

gas
rostförmige Förderband hindurchfällt und wiederverarbeitet werden kann, während die Güsse, die von der Form frei sind, von dem rostförmigen Förderband weiteren Verarbeitungsstationen zugeführt werden. Der soeben geschilderte Vorgang läuft selbsttätig ab, wobei die Bewegung der Brechköpfe in die Form in der Weise begrenzt ist, daß die Güsse nicht berührt werden, wenn die Form zerstört wird.

j£s ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen der Güsse von den Formen zu schaffen, ohne daß dabei die Güsse selbst beschädigt werden.

209816/0859

Schließlich wurde sich auch die Aufgabe gestellt, im Rahmen des formkastenlosen Gießens eine wirksame und wirtschaftliche Vorrichtung sowie ein solches Verfahren zur Trennung der Form von den Güssen zu schaffen.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefüg- \ ten Zeichnungen näher erläutert xirerden.

Dabei zeigt im einzelnen :

Figur 1 eine perspektivische Teilansicht einer Form- und Gießstrecke, wobei der erfindungsgemäße Formbrecher dargestellt ist;

Figur 2 eine Seitenansicht des in Figur 1 dargestellten Formbrechers ;

Figur 5 eine Endansicht von rechts des in Figur 2 dargestellten Brechers;

Figur 4 eine Endansicht ähnlich der Figur 3, wobei das Brechen der.Sandform durch die Brechköpfe dargestellt ist;

w Figur 5 eine Seitenansicht ähnlich der Figur 2, die ein Abgleiten der zerbrochenen Form über die Leitplatte des Brechers erläutert;

Figur 6 eine Teilansicht eines Brechkopfes in perspektivischer Sicht;

Figur 7 eine Teilansicht einer Seite des inneren Rahmens und

Figur 8 eine besondere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung, wobei in einer Seitenansicht ein Brecher,der in Bezug auf die Formen verschiebbar angeordnet ist, dargestellt ist.

— 5 —

209816/0859

-y-

jJie Figur 1 zeigt das Ende einer Form- und Gießstrecke mit einem I¹ eil des Transportbandes 1o, dem. Formbrecher 12 und dem den G-uss auf nehmenden Förderband 14. Die JTormen M werden über das Förderband Io in Richtung des in Figur 1 dargestellten Pfeiles von der Kühlstrecke, die nicht dargestellt ist, befördert.Vorher sind die JTormen mit dem geschmolzenen Metall ausgefüllt und abgekühlt worden. Bei ihrer Herstellung sind die JTormen auf den gegenüberliegenden Seiten mit entsprechenden Formaussparungen 16 versehen worden, die aufeinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise trägt jede Form, während sie sich auf den JTormbrecher 12 zu bewegt, zwischen sich und der nächsten Form M ein Gußstück. In der hier vorliegenden Darstellung trägt jede Form M vier Aussparungen auf der Vorder- und Rückseite, die jeweils auf vier entsprechende Aussparungen der nächsten Form ausgerichtet sind, wodurch die Formen für vier Guss-dtücke gebildet werden,wobei es sich in der vorliegenden Darstellung um Bremstrommeln handelt. Der Transport der Formen H kann unterbrochen werden, wenn es durch den Gießvorgang, das Kühlen oder durch den Formbrecher erforderlich ist.

Im einzelnen besitzt der Formbrecher 12 einen äußeren Rahmen 18, der den gesamten Endteil des Förderbandes Io umgibt, und einen inneren Führung sr ahm en 2o mit einer Öffnung 2'i, die die Formen M von dem Förderband Io aufnimmt. Der äußere Rahmen 18 besteht aus einem Kopfteil, einem Bodenteil und zwei Seitenteilen 1ba-d, die an ihren Ecken miteinander verbunden sind. Der innere Rahmen 2o wird von einer Anzahl von Winkeleisen 22 gehalten,die an den Ecken vorgesehen sind, wobei die Winkeleisen 22 an den Ecken der Eahmenteile 18a-d befestigt sind. Jedes Teil des äußeren Rahmens Ib ist in der Mitte auf der Innenseite einer Aussparung, wodurch eine Öffnung 24-a-d entsteht, die der Breite des inneren

209816/0859

2UA389

Bahmeris 2o entspricht. In jeder.dieser Öffnungen ist ein flansch 26 vorgesehen, an dem ein Paar Führungsstäbe 28 befestigt ist, die auf der gegenüberliegenden oeite in Buchsen gleiten, eile in dem Ji ahm en "18 vorgesehen sind. Die Flansche 26 können sich, somit auf den inneren .nehmen 2o zu und von diesem wegbewegen.

. Zur Bewegung der .Flansche 26 ist jeweils ein flüssigkeitslbetätigter, vorzugsweise hydraulischer Zylinder $2 auf dex· Außenseite eines jeden äußeren üahmenteils befestigt, dessen Kolbenstange durch eine zentrale Öffnung in dem entsprechenden Eahmenteil mit dem jeweiligen Flansch 2b in Verbindung steht.

Wie aus Figur 3 deutlich wird, ist eine Mehrzahl von Fonabrechwerkzeugen oder -üöpfen 34- auf der Innenseite der Flansche 26 befestigt, die, wenn sie zurückgezogen sind, außerhalb der aussparung 21 liegen.

Wie Figur 6 zeigt, haben die Brechwerkzeuge J4 einen kx-eusfc naive Querschnitt und werden von dtäben 36 getragen, die an aen j?lansehen 26 befestigt sind. JJie Werkzeuge 34- sind in einer Seihe an der Innenseite eines jeden Flansches 26 ausgerichtet, wobei in der hier gezeigten aus führung sform jeweils drei Brechkö^-fa an jedem der Flansche befestigt sind. Im innex*en üahaeri 2g ~ind entsprechend geformte ochlitze 19 vorgesehen, auf v/elche die werk zeuge ausgerichtet sind, so daß sie durch diese hindurch, una in die Aussparung 2'i greifen können.

Me Brechwerkzeuge sind somit so angeordnet, daß sie auf oc:: vier ο ei ten. der Form liegen, wenn diese sich in der Aussparung ..:'! befindet,und können durch die ochlitze '\^cj im inneren .Rahmen ^o hindurchgreifen, um die Form M zu zerstören. Die Winkeleisen'22

- 7 -209816/0 859

SAO

2U4389

_ ry _

"bilden Anschläge, die das Ausmaß der nach innen gerichteten Bewegung der flansche 26 "begrenzen, wodurch die Werkzeuge 34- die Formon nur oine "begrenzte Strecke durchdringen können. Wie die Jj¹IGUr 5 zeigt, ist eine Leitplatte J8 vorgesehen, die schräng nach unten geneigt ist, so daß die Formen und Güsse von dem Formbrecher 12 auf das Gitterrostfördei^band 14- geleitet werden.

Beim Betrieb werden die Formen M über das Förderband .1o in Sichtung auf den Brecher 12 geführt, worauf, wenn sie sich in der Aussparung 21 des Rahmens 2o befinden und von allen Seiten von den Brechwerkzeugen 34- umgeben sind, die Flüssigkeitszylinder 32 betätigt werden, um die Flansche 26 und somit die Werkzeuge 34- auf die Formen Ii zu-zubewegen. Die kreuzförmigen Werkzeuge 34- greifen durch die Schlitze 19 im inneren Rahmen 2o und durchdringen und zerbrechen die Sandformen, wie im besonderen in Figur 4- dargestellt ist. Durch die Anordnung der kreuzförmigen Werkzeuge auf allen Seiten der Form und durch den kreuzförmigen Aufbau der Werkzeuge werden Hisse in drei Eichtungen erzeugt, nämlich längs, quer und senkrecht durch die ganze Form, wodurch ein vollständiges Zerfallen der Form sichergestellt ist, wenn sie auf das Gitterrostförderband 14- fällt. Weiterhin hält der innere Rahmen 2o die zerbrochene Form in ihrem im Querschnitt rechteckigen Aufbau aufrecht, bis das Förderband Io die unzerbrochenen Formen M in Jüchtung auf den Brecher 12 soweit forttransportiert hat, daß die zerbrochene Form von dem Rahmen 2o auf das Leitblech 38 fällt. Auf dem Leitblech 38 beginnt die Form zu zerfallen, wobei ein völliges Zerbrechen durch das Auftreffen der Form auf^c^.tterrostförmige Förderband 14- erreicht wird. Wie die Figur 1 zeigt, werden die Güsse G auf diese Weise aus der Form herausgebrochen, während die Form selbst vollständig zerstört wird. Die brock- -S-

209816/0859

2U4389

- AdFormteile "und der lose Sand können dann durch das rostförmige Förderband 14 hindurchfallen, wo sie gesammelt und erneut verarbeitet werden, während die Güsse anderen nicht dargestellten Stationen zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,die in Figur 8 dargestellt ist, ist der Formbrecher 112 verschiebbar am Endteil des Förderbandes 11o vorgesehen, um den Formbrecher auf ,jede Form M auf dem Förderband einzustellen. Bei der Herstellung verschiedener Güsse variieren die Dimensionen der Form entsprechend der Art und Größe der Guss-Stücke, die während eines Gießvorganges gegossen werden. Es ist daher wünschenswert, eine Einstellungsmöglichkeit für die Maschine vorzusehen, um sie besonderen Arbeitsbedingungen, im besonderen in Bezug auf die Dimensionen,der Formen, anpassen zu können.

Wie die Figur 8 zeigt, ist der Formbrecher 112 verschiebbar in Bezug auf das Ende des Förderbandes 11 ο mit Hilfe von Führungsstäben 113, die sich auf beiden Seiten des Förderbandes 11 ο befinden, aufgebaut. Der Formbrecher 112 wird in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung der Formen M verschoben, so daß der Formbrecher eine Endposition einnimmt, die auf die Lage der Form am Ende des Förderbandes ausgerichtet ist. In dieser Weise ergreift und zerbricht der Formbrecher jeweils eine Form, um den Guss herauszulösen, ohne daß die nächst angrenz ende Form auf dem Förderband berührt wird.

Der Formbrecher 112 arbeitet mit einer Aussparung 115» die in al β Oberfläche der Formen eingeprägt ist, zusammen, um den

209816/0859

2U4389

brecher auf die Form auszurichten. Wenn eine relative Bewegung zwischen den formen H und dem Formbrecher antritt, registriert ein Jfiihlsehalter 125 die Aussparung der Oberfläche der Formen und hält dadurch den Formbrecher genau in Übereinstimmung mit der ersten Form. Der Fühl schalt er betätigt ein Ventil II7 zwischen dem Zylinder 127 und einer Kraftquelle 12J5, welches eine hydraulische Pumpe sein kann. Die Pumpe betätigt den Flüssigkeitszylinder 127, um den Formbrecher entlang den führungsstaben 11J zu bewegen. Der Flüssigiceitszylinder steht mit dem Formbrecher über ein-2 entsprechende Klammer in Verbindung. Der Brecher ist mit Jj¹UiIrUTIgS s tab en 12ö und Zylindern '|J2 ausgerüstet, um die Formen zu zerbrechen, wie oben beschrieben worden isc

Das bevorzugte Brechverfahren spielt sich wie folgt ab. Nachdem eine Form aufgebrochen und das Guss-otück befreit ist, beilegt sich das Kühlförderband, uia die nächste Form an die Brechstelle zu fördern. Während sich die Formen in die eine Richtung bewegen, bewegt sich der Formbrecher in die entgegengesetzte .Sichtung, und zwar so weit, "bis or die Aussparung 115 passiert, die ari.sch.en zwei Formen am Knde des Förderbandes liegt. Die rückwärtige Bewegung des Brechers wird vorzugsweise durch den Fühlschalter 125 bestimmt;, der, wenn er sich in der "Offen"Position befindet, das Ventil und den Zylinder in Tätigkeit setzt, wodurch sich der Brecher um eine vorgeschriebene dtrecke in rückwärtiger dichtung bewegt. Die Position "Offen" des dchalters 125 ist in Figur 8 in gestrichelten Linien dargestellt. Wenn die Formen sich in Huhelage befinden, bewegt sich der Brecher auf das ünde des Förderbandes zu, bis der Fühlschalter in die Aussx>arung eingreift, worauf der Formbrecher auf die letzte Form ausgerichtet einhält.

- Io -

209816/0859

2HA389

Die Form wird daraufhin zerbrochen und gibt das Gußstück frei, -worauf sich der Arbeitsgang wiederholt.

20 9 316/0859

Claims

2U4389 .

Pat ent anspr üche

Vorrichtung zum Zerbrechen und Ausleeren von 3andformen, gekennzeichnet durch einen Rahmen (2o) mit einer Öffnung (21) zur Aufnahme der Formen(M^ wobei der Rahmen (2o) mindestens auf zwei Seiten Brechwerkzeuge (34-) trägt, die in die Öffnung (21) hinein und aus dieser heraus mittels einer Kraftquelle (32) verschiebbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (34) einen kreuzförmigen Querschnitt besitzen und in Sichtung ihrer Achsen verschiebbar sind*

3· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (34-) auf einander angrenzenden öeiten des Rahmens (2o) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (34) auf gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (2o) vorgesehen sind.

- 12 209816/0859

2U4389

Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2o) als Vieleck ausgebildet ist, wobei an jeder der Seiten des Rahmens in die innere Öffnung schiebbare Werkzeuge vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach ßinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeweils einer Seite des Rahmens eine Mehrzahl von Werkzeugen (34-) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach einem, der vorangehenden Ansprüche, dadurch' gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Werkzeuge flüssigkeitsbetätigte Zylinder (52) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Förderband (1o), mittels welchem die !Formen (M) durch die Öffnung (21) des Rahmens (2o) führbar sind, sowie ein Gitterrost (14), das unterhalb der Öffnung (21) zur Aufnahme der zerbrochenen Sandformen (M) und der Gußteile (1o) vorgesehen ist.

9· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (21) in Bezug

- -15 209816/0859

2U4389

auf die auszuleerenden Formen bewegbar angeordnet ist, wobei zur Fortbewegung des Hahmens (2o) ein Zylinder (127) und eine Einstellvorrichtung (125,117,12$) zur Ausrichtung des Bahmens (2o) auf die Form (M) vorgesehen sind.

Io. Verfahren zum Zerbrechen und Ausleeren von Randformen unter Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen nacheinander in eine durch einen Hahmen gebildete Öffnung hineingeführt werden, worauf Brechwerkzeuge in diese Öffnung eindringen und die Form zerstören, während sich anschließend die Werkzeuge aus der Öffnung zurückziehen und die zerbrochenen Formen sowie die Gußstücke aus dem Brecher ausgestoßen werden.

11. Verfahren nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß die ζerbrochenenFormen auf ein gitterförmiges Förderband gestoßen werden, wobei der Sand durch das Förderband fällt, während die Gußstücke von dem Formbrecher wegtransportiert werden.

209816/0859