DE2147499A1 - Formmaschine zur herstellung von giessformen - Google Patents

Description

• Formmaschine zur Herstellung von Gießformen.
• Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung von Gießformen und insbesondere eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende automatische Formmaschine zur Herstellung von formkastenlosen Formen.
• Formkastenlose Formen sind deshalb erwünscht, weil durch ihre Verwendung erhebliche Investitionskosten für Formkästen und Vorrichtungen zur Handhabung der Formkästen gespart werden. Um formkastenlose Formen wirksam einsetzen zu können, müssen die Formen jedoch große Härte und Dicht haben, die nach der Ansicht vieler nur durch Rütt in un verdichtung unter Druck erreicht werden können. F!ar -ine wirtschaftliche Herstellung ist von einer Formmaschine zur Herstellung formkastenloser Formen eine hohe stündliche Ausstoßzahl fertiger Formen zu fordern.
• Mit "fertige Formen" sind Formen gemeint, die mit Kernen verse-@en, zusammengesetzt und fertig zum Abguß sind.
• Bei bestimmten Arten von Modellplatten-Formmaschinen , wie sie beispielsweise im US-Patent 3 589 432 gezeigt sind, kann dies zwar erreicht werden, jedoch bestehen bei der Modellplatten-Formenherstellung bestimmte Schwierigkeiten, die es schwierig machen, einen wirtschaftlichen Formenausstoß mit einer billigen Maschine zu erzielen.
• Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine zu schaffen, in der formkastenlose fertige Formen der gewünschten gleichmäßigen Dichte und Härte mit hoher Wirtschaftlichkeit erzeugt werden können.
• Erfindungsgemäß wird eine Formmaschine zur Herstellung formkastenloser Formen vorgeschlagen, in welcher lediglich ein Oberformkasten und ein Unterformkasten Verwendung finden, wobei die Formen durch einen Rüttel-Verdichtungsvorgang hergestellt werden.
• Dabei ist es wesentlich, daß die erfindungsgemäße Formmaschine so ausgebildet ist, daß die untere Formhälfte zunächst aus ihren Formkasten ausgezogen und dann während der Fertigstellung der oberen Formhälfte in einer Stellung zum Einlegen der Kerne gehalten wird.
• Erfindungsgemäß ist weiter ein besonderer Unterformkasten vorgesehen, der sich automatisch öffnet, so daß-die untere Formenhalfte leicht auf einer Bodenplatte oder einer Palette abgesetzt werden kann.
• Erfindungsgemäß ist die Formmaschine weiterhin so ausgebildet, daß sie eine Formstation und eine Auszieh- und Schließstation aufweist, wobei der Ober- und der Unterformkasten alternativ in jeweils eine dieser Stationen gestellt wird, wobei der untere Formkasten während der Hin- und Herbewegung automatisch umgedreht wird.
• Die erfindungsgemäße Formmaschine zur Herstellung von Gießformen ist also grundsätzlich gekennzeichnet durch eine Formstation und eine Schließstation, einen abwechselnd einen Ober- und einen Unterformkasten an jede der beiden Stationen stellenden Schwenkrahmen und durch einen Modellschwenkrahmen,mit dem obere und untere Modeilhälften in die Formstation stellbar sind. Hier durch wird eine relativ einfache Maschine geschaffen, die jedoch durch Rütteln und Verdichtung Formen hoher glechmäßiger Dichte und Härte erzeugt.
• Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 eine unvollständige, teilweise weggebrochene und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemaßen Formmaschine zur Herstellung formkastenloser Formen; Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Formmaschine in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 eine in Fig. 1 von rechts gesehene Endansicht der erfindungsgemäßen Maschine, in welcher insbesondere die Schwenkrahmen für die Sandaufgaberinne und den Verdichtungskopf bzw. die Modellhälften dargestellt sind; Fig. 4 einen waagerechten Teilschnitt durch den Formkasten-Schwenkrahmen im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 eine Vorderansicht des Drehmechanismus für den Formunterkasten gesehen von der Linie 5-5 in Fig. 4; Fig. 6 einen Schnitt durch den Schwenkrahmen, in welchem die Kolben-Zylindereinheit zum Verschwenken gezeigt ist; Fig. 7 eine teilweise weggebrochene und geschnittene, im Maßstab vergrößerte Endansicht der Auszieh-und Schließtischanordnung in Fig. 1 von der linken Seite aus gesehen; Fig. 8 eine Teildraufsicht auf die Anordnung von Fig 7 in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 7; Fig. 9 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 8; Fig. 10 eine waagerechte Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9; Fig. 11 eine Draufsicht auf den Formunterkasten; Fig. 12 eine teilweise weggebrochene und im wesentlichen entlang der Linie 12-12 in Fig. 11 geschnittene Endansicht des Formunterkastens; Fig. 13 eine senkrechte Schnittansicht des Formunterkastens entlang der Linie 13-13 in Fig. 12; und Fig. 14 - 25 schematische Darstellungen der Schrittfolge beim Schließvorgang.
• Zunächst wird auf die Fig. 1 bis 3 und 6 Bezug genommen, aus denen zu erkennen ist, daß die Maschine beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichnete Formstation und eine als Ganzes mit 31 bezeichnete Auszieh- und Schließstation aufweist. Diese Stationen sind mit seitlichem Abstand voneinander angeordnet, und im gleichen Abstand zwischen diesen Stationen steht eine senkrecht verlaufende, von einem auf dem Boden F befestigten Grundrahmen 33 gehalterte Säule 32.
• Eine weitere Säule 34 ist in einem Grundrahmen 35 gehaltert, der mit dem Rahmen 33 verbunden ist, wobei die Säule 34 relativ zur Säule 32 einen symmetrischen Abstand vom Mittelpunkt der Formstation hat. Die Auszieh- und Schließstation 31, die Säule 32, die Formstation 30 und die Säule 34 liegen in der Ebene der Fig. 1 in Flucht. Die Säulen 32 und 34 sind an ihrer Oberseite durch einen Kopfrahmen 37 verbunden, der durch die bei 38 und 39 gezeigten großen Muttern an den Säulen befestigt ist. Der Kopfrahmen 37 ist mit einer rechteckigen Öffnung 40 versehen, die in senkrechter Richtung mit der Formstation 30 ausgerichtet ist und trägt über dieser Öffnung einen Sandbehälter 41 an des sen unterem Ende ein Mehrfachlamellenverschluß 42 vorgesehen is Wenn der Verschluß 42 geöffnet wird, kann eine abgemessene Sandmenge vom Sandbehälter 41 durch die Öffnung 40 herabfallen.
• Die Säulen 32 und 34 haben, wie am besten aus Fig. 1 hervorgeht, die Form von zylindrischen Stangen, die in geeigneter Weise abgesetzt sind, um einerseits den Rahmen 37 und andererseits die anderen auf ihnen angeordneten Bauteile zu haltern. Der Kopfrahmen 37 ist mit einem auf der Säule 32 befestigten Rahmen 44 verbunden, der über die Auszieh- und Schließstation 31 vorkragt und an seiner Unterseite einen Ausziehkopf 45 und Stifte 46 trägt. Unterhalb des Rahmens 44 ist auf der Säule 32 ein Schwenkrahmen 48 schwenkbar gelagert, der eine mittig angeordne te zylindrische Säule 49 aufweist, die mittels Büchsen 50 und 5 auf Abstandshülsen 52 und 53 auf der Säule 32 schwenkbar gelagert ist, wobei die zuletzt genannte Abstandshülse 53 mit einem an der Oberseite des Grundrahmens 33 befestigten Flansch 54 versehen ist. Die zylindrische Säule 49 weist eine ringförmige Grundplatte 55 auf, die mit einem nach unten weisenden Mantelteil 56 versehen ist. Zwischen der Abstandshülse und der Grund platte 55 der Schwenkrahmen-Säule 49 ist ein Axialwälzlager 57 vorgesehen.
• Auf der zylindrischen Säule 49 ist ein Querrahmen 58 gehaltert, dessen Oberseite mit einem Abstandsstück 59 versehen ist, welches mittels einer Lagerbüchse 60 drehbar auf der Säule 32 gelagert ist. An den äußeren Enden des Querrahmens 58 sind mittels der bei 63 gezeigten Befestigungselemente Seitenrahmen 61 und 62 befestigt. Die Seitenrahmen haltern den Oberformkasten C und den Unterformkasten D derart, daß diese abwechselnd in die Rüttelverdichtung-Formstation 30 und die Auszieh- und Schließstation 31 gestellt werden können.
• Die Verschwenkung des Schwenkrahmens 48 wird durch Betätigung einer in Fig. 6 im einzelnen gezeigten Kolben-Zylindereinhett bewirkt. Diese Kolben-Zylindereinheit ist bei 66 schwenkbar an einer Lagerkonsole 67 angeschlossen, die vom Grundrahmen 33 vorsteht. Die Kolbenstange dieser Kolben-Zylindereinheit ist bei 68 an einem Gabelkopf 69 angelenkt, der seinerseits an der zylindrischen Säule 49 befestigt ist. Die Kolben-Zylindereinheit kann den beispielsweise in der oben erwähnten US-Patentschrift 3 589 432 gezeigten Aufbau haben, und mit einer Endlagendämpfunc oder einem vorspringenden Puffer versehen sein. Zur Verstellung des Schwenkrahmens um 180° wird die Kolben-Zylindereinheit zunächst eingezogen und dann wieder ausgefahren, so daß sie die in strichpunktierten Linien gezeigte Stellung 70 in Fig. 6 annimmt. Auf diese Weise kann der den Ober- und Unterformkasten halternde Rahmen 48 abwechselnd um 180° verschwenkt werden, um den Ober- und den Unterformkasten entweder in die Formstation 3( oder in die Schließstation 31 zu stellen.
• Auf der Säule 34 sind zwei Schwenkrahmen 71 und 72 angeordnet, die am besten in den Fig. 1 und 3 zu erkennen sind. Der Rahmen 71 weist einen zylindrischen Säulenabschnitt auf, der auf der Säule 34 mittels Büchsen 73 und 74 gelagert ist, wobei am unteren Ende der Büchse 74 ein Axialwälzlager 75 vorgesehen ist.
• Der obere Abschnitt des Rahmens' 71 weist einen horizontalen Kragabschnitt 76 auf, der eine 5andaufgaberinne 77 und einen Verdichtungskopf 78 trägt. Der Verdichtungskopf- und die Sandaufgaberinne sind, wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist, um 90° zueinander versetzt angeordnet, so daß der Verdichtungskopf sich in die in strichpunktierten Linien gezeigte Stellung 80 verschiebt, während die Sandaufgaberinne 77 sich unter die dffnung 40 im Kopfrahmen 37 bewegt, wenn der Rahmen 71 um 900 verschwenkt wird. Die Sandaufgaberinne hat dieselbe Konfiguration wie die Öffnung. Die Verschwenkung des Rahmens 71 wird mittels einer Kolben-Zylindereinheit 81 bewirkt, die bei 82- an einer an der Säule 34 befestigten Lagerkonsole 83 schwenkbar angelenkt ist. Die Kolbenstange der Kolben-Zylindereinheit ist bei 84 an einem am Rahmen 71 befestigten Gabelkopf 85 angelenkt.
• Der Schwenkrahmen 72 weist einen senkrecht stehenden zylindrischen Abschnitt auf, der mittels der Büchsen 87 und 88 schwenkbar auf der Säule 34 gelagert ist, wobei zwischen dem unteren Ende des Rahmens und einem ringförmigen Abstandsstück 90, welches an der Oberseite des Grundrahmens 35 befestigt ist, ein Axialkugellager 89 vorgesehen ist. Der Rahmen 72 umfaßt einen waagerecht verlaufenden Abschnitt 92, der mit unter einem Winkel von 90° zueinander verlaufenden Armen versehen ist, welche auf Auflageköpfen 95 die untere Modellhälfte 93 und die obere Modellhälfte 94 tragen. Eine Verschwenkung des Rahmens 72 um 90° verschiebt die untere Nodellhälfte 93 in die in Fig. 3 in strichpunktierten Linien gezeigte Stellung 96, während gleichzeitig die obere Modellhälfte 94 in eine mit der Formstation 30 ausgerichtete Stellung verschoben wird. Die Verschwenkung des Rahmens 72 um diese 90° wird mittels der Kolben-Zylindereinheit 97 bewirkt, die bei 98 am unteren Abschnitt der Lagerkonsole 83 schwenkbar angelenkt ist. Die Kolbenstange dieser Kolben-Zylindereinheit ist an einem am Rahmen 72 befestigten Gabelkopf 9 angelenkt. Es ist nunmehr ersichtlich, daß das Ausfahren und Einziehen der Kolben-Zylindereinheiten 81 und 97 die Verschwenkung oder Hin- und Herbewegung der Schwenkrahmen 71 und 72 bewirkt, wobei der Rahmen 71 die Sandaufgaberinne 77 und den Verdichtungskopf 78 trägt, so daß diese abwechselnd unter den KopE rahmen 37 gestellt werden, während der Rahmen 72 die obere und untere Modellhälfte trägt, die abwechselnd in die Formstation 3 gestellt werden können.
• Die Formeinheit in der Pormstation 30 weist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, einen Tisch 100 auf, der mit Ausrichtstiften 101 versehen ist, auf denen die obere oder untere Modellhälfte durch Anheben des Tisches aufgesetzt werden kann. Der Tisch ist mit einem nach unten weisenden zylindrischen Abschnitt 102 versehen der in den zylindrischen Oberteil 103 eines Hubrahmens 104 eingeschoben ist, der seinerseits in einer ringförmigen Kappe 105 angeordnet ist, deren Oberseite mit einer am zylindrischen Abschnitt 103 anliegenden Manschettendichtung 106 versehen ist.
• Die ringförmioe Kappe 105 ist an der Oberseite eines im Grundrahmen 35 angeordneten zylindrIschen Gehäuses 107 befestigt.
• Vom Hubrahmen 104 weisen Führungsstangen 108 und 109 nach unten, die bei 110 im Gehäuse 107 gleitend verschiebbar geführt sind.
• Außerdem erstreckt sich die Kolbenstange 111 eines Kolbens 112 vom Hubrahmen 104 aus nach unten. Der Kolben 112 ist in eincm von der Unterseite 114 des Gehäuses 107 nach oben vorspringender Zylinder 113 angeordnet. Eine bei 115 gezeigte Abschlußbüchse verschließt die Oberseite des Zylinders um die Kolbenstange 111 herum.
• In dem nach unten weisenden zylindrischen Abschnitt 102 des Tisches ist ein Rüttelkolben 116 angeordnet, der während des Rüttelvorgangs an der Tischunterseite 117 anschlägt. Zur Ausführung des Rüttelvorgangs wird die Kammer 118 oberhalb des Rüttelkolbens unter Druck gesetzt, so daß der Kolben entgegen der Wirkung des gefüllten Raums 119 nach unten verschoben wird, von wo er beim Lüften der Kammer 118 wieder zum Tisch zurückgeführt wird. Bezüglich der Ausgestaltung von Rüttelvorrichtungen wird auf das US-Patent 3 461 947 verwiesen, in dem im einzelnen eine Rüttelvorrichtung beschrieben ist, die auch in der erfindungsgemäßen Maschine verwendet werden kann.
• Der Unterformkasten D ist, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist auf den Seitenrahmen 61 und 62 durch Zapfenlager 120 und 121 ge haltert, in denen am Unterformkasten D angeordnete Schwenkzapfer 122 bzw. 123 gelagert sind. Ein Keilstück 125 ist auf einer im Zapfenlager 121 drehbar gelagerten Welle 126 befestigt, deren äußeres vorspringendes Ende mit einer Zahnriemenscheibe 127 versehen ist. Der um die Scheibe herumgelegte Zahnriemen 128 lauft auch um eine Zahnriemenscheibe 129, die auf dem vorspringenden Ende einer Welle 130 sitzt. Diese Wolle vcrl-iult radial zur Säule 123 und ist in einer Nabe 131 am Ende einer Abstandshülse 132 gelagert. Am inneren, aus der Hillse 132 vorspringenden Ende ist ein Planetenkegelrad 133 befestigt, welches mit einem die Säule umgebenden fest angeordneten Kegelrad 134 kämmt.
• Wenn der Schwenkrahmen 48 um 180° um die senkrechte Achse der Säule 32 verschwenkt wird, verursacht deshalb der dargestellte Antrieb eine Drehung des Unterformkastens D um seine waagerechte Achse, so daß er ebenfalls um 1800 gedreht wird.
• An der Auszieh- und Schließstation 31 ist, wie am besten aus der Fig 1, 7, 8, 9 und 10 zu entnehmen ist, ein Formkastentisch 14 und ein etwas kleinerer Formentisch 141 vorgesehen. Der Formen tisch 141 ist so ausgebildet, daß er eine Bodenplatte 142 trägt die zwischen den in Fig. 9 bei 143 und 144 gezeigten Schultern derart geführt ist, daß sie mittels einer nicht gezeigten Formenausstoßvorrichtung auf den Tisch und von ihm heruntergefördert werden kann, wobei die Formenausstoßvorrichtung beispielsweise der im oben erwähnten US-Patent 3 589 432 gezeigten Vorrichtung entsprechen kann. Der Tisch 141 ist mittels der in Fig. 9 zu erkennenden großen Befestigungsschrauben 145 in der Oberseite eines Kolbens 146 befestigt. Dieser Kolben 146 erstreckt sich durch Manschettendichtringe 147 nach unten in den Formkastentisch 140 und in eine zylindrische Kammer 148 im Ober teil der Kolbenstange 149 des Formkastentischs 140. Der Formentisch 141 ist außerdem mit senkrecht nach unten weisenden Führungsstangen 150 und 151 versehen, die sich durch Büchsen 152 bzw. 153 in den Formkastentisch 140 erstrecken. Die unteren Enden dieser Führungsstangen sind mit Anschlagmuttern 154 bzw. 155 versehen. Die Anschlagmuttern begrenzen die Bewegung des Tischs 141 relativ zum Tisch 140.
• Die Kolbenstange 149 des Formkastentischs 140 ist mittels der Klemmringelemente 157 am Formkastentisch befestigt, wobei die Klenwtlringelemente durch die relativ langen sich nach unten durch eine Deckplatte 159 erstreckenden Schrauben 158 in ihrer Stellung gehalten sind. Am Formkastentisch 140 sind weiterhin senkrechte, langgestreckte Führungsstangen 161 und 162 durch Schrauben 160 befestigt, die diese Deckplatte durchsetzen.
• Diese Führungsstangen verlaufen durch Büchsen 163 und 164 im Oberteil eines Formkastentischzylinders 165. Dieser Oberteil ist mit einem Kopfflansch versehen, mit dem der Zylinder am Grundrahmen 33 befestigt ist. Der Zylinder weist auch seitlich Vorsprünge auf, in denen Büchsen 166 und 167 sitzen, die ebenfalls die Führungsstangen 161 bzw. 162 führen. Der Oberteil des Zylinders 165 ist mit einer Büchse 168 versehen, in der Manschettendichtringe 169 sitzen. Ein Wollen 170 ist am unteren Ende der Kolbenstange 149 im Zylinder 165 vorgesehen und weist Kolbenringe 171 auf. Die Unterseite des Zylinders ist durch eine Platte 172 verschlossen.
• Der Formkastentisch 140 weist an seinen vier Ecken nach oben weisende Stifte 175, 176, 177 und 178 auf, die mittels der bei 179 gezeigten Mutter am Formkastentisch befestigt sind. Die diagonal gegenüberliegenden Stifte 175 und 177 sind in ihrer Oberseite mit Bohrungen 181 bzw. 182 versehen, deren untere Enden mit diagonal nach außen gerichteten seitlichen Durchlässen 183 versehen sind, um den Einschluß von Sand in diesen Bohrungen zu verhindern. Die oberen Enden der Stifte 175 und 177 liegen auf einer geringfügig größeren Höhe als die der Stifte 176 und 178, wie in den Fig. 7 und 9 deutlich zu erkennen ist. Die Stifte 176 und 178 sind an ihrer Oberseite mit Auflageköpfen 18@ versehen.
• Es ist nunmehr ersichtlich, daß der Formentisch 141 vom Formkastentisch 140 getragen wird und so ausgebildet ist, daß er auf der Bodenplatte 142 die fertige Form tragt, Der Formkast:n tisch 140 greift mittels der Stifte 175 bis 178 am Ober- und U@ terformkasten an und stützt diese ab, um die Formhälften alls d'- Formkästen auszuziehen und auf der Bodenplatte auf dem Formentisch abzusetzen. Der Formentisch ist, @ @ährend er vom Formkastentisch gehalten wird, selbst inherhalb der erwähnten Grenzen unabhängig verschiebbar.
• Aus den Fig. 1K, H2 und 13 geht hervor, s daß der Unterformkasten D in entgegengesetzte Richtungen weisende Schwenkzapfen 122 und 123 aufweist, vo:i denen der letztere mit einem Keilnutelement 124 versehen ist. In Flucht mit und oberhalb der Schwenkzapfen sind seitlich versetzte, nach oben vorstehende Führungsstifte 190 und 191 angeordnet. Diese Stifte kommen an der die untere @odellhälfte 93 tragenden Modellplatte zur Anlage und ridlton die untere Modellhälfte relativ zum Unterformkasten genau aus.
• Dies erfolgt natürlich in der gegenüber der in den Fig. 11 bis 13 gezeigten umgedrehten Stellung in der Formstation 30.
• Der Unterformkasten D hat grundsätzlich einen rechteckigen Aufbau mit vier Wänden 193, 194, 195 und 196. Die Wände 193 und 194 sind an der Ecke 197 starr miteinander verbunden. In ähnlicher Weise sind die Wände 195 und 196 an der Ecke 198 starr miteinander verbunden. Wie in Fig. 13 deutlich zu erkennen ist, verlaufen die Wände unter einer leichten Schräge und sind mit inneren Einlagen 199 versehen. Entlang der Oberseite des Formkastens ist ein die Trennlinie bildender Verschleißstreifen 200 vorgesehen.
• Die Wände weisen an ihrer Ober- und Unterseite die in Fig. 13 gezeigten Flansche auf und weisen an ihrer Unterseite einen Füllrahmen 20 bildende Vorsprünge auf. Die an der Unterseite der Wände 193 und 194 vorgesehenen Vorsprünge sind an der Ecke 197 starr miteinender verbunden, während die Vorsprünge der Wähde 195 und 196 an der Ecke 198 starr miteinander verbunden An den Ecken 203 und 204 sind die Wände und ihre unteren Vorsprünge jedoch mittels federgespannter Konusstifte 205 bzw. 206 drehbar angelenAct. Diese Anlenkung ist-in Fig. 12 im einzelnen gezeigt.
• Die Wand 196 ist mit senkrecht voneinander entfernten ringformigen Schwenkgelenken 207 und 208 versehen, in denen mit Flanschen versehene Büchsen 209 bzw. 210 befestigt sind. Die Wand 193 weist ein Schwenkgelenk 211 auf, welches zwischen den Schwenkgelenken 207 und 208 der Wand 196 sitzt. Eine konische Büchse 212 ist im Schwenkgelenk 211 der Wand 193 befestigt. Der Stift 205 weist einen im Durchmesser verringerten oberen, durch die Büchse 209 hindurchtretenden Abschnitt 213, einen konischen Abschnitt 214, einen im Durchmesser vergrößerten, eine Schulter für eine Druckfeder 216 bildenden Abschnitt 215 und einen im Durchmesser verringerten unteren Abschnitt 217 auf, der nach unten durch den abgesetzten Vorsprung der Büchse 210 vorspringt, in der ein den unteren Abschnitt 217 umgebender O-Ring vorgesehen ist. Die Druckfeder liegt zwischen dem abgesetzten Abschnitt der Büchse und der Schulter zwischen dem im Durchmesser vergrößerten Abschnitt 215 und dem im Durchmesser verkleinerten Abschnitt 217 und preßt den Stift, in Fig. 12 gesehen, nach oben. Der konische Abschnitt des Stiftes 214 kann dieselbe lonizität wie die Büchse 212 haben, und der Formkasten ist, wenn der Stift durch die Feder 216 in die konische Büchse eingeschoben ist, geschlossen und in dieser geschlossenen Stellung verriegelt.
• Gummiblöcke oder -streifen 220 und 221 sind, wie in Fig. 11 gezeigt ist, zwischen den schwenkbar miteinander verbundenen Wänden angeordnet und werden, wenn die Stifte in den Büchsen sitzen, leicht zusammengepreßt. Wenn diese Stifte 205 und 20G unter Zusammendrücken dcr Federn 216 nach unten geschoben erden, drängen die fodernden Blöcke 220 und 221 die miteinander verbundc -neii Wände 195 und 196 von den miteinander verbundenen Wänden 193 und 194 weg und öffnen so den Formkasten.
• Dor Unterformkasten D ist außerdem mit Vorsprüngen 223 und 224 versehen, deren Ober- und Unterseite jeweils mit Anschlagköpfen 225 und 226 verseilen sind, an denen in strichpunktierten Linien dargestellte ZapfAnãnschläge 227 und 228 zur Anlage kommen können, die am Seitenrahmen 62 befestigt sein können. Ein Gegengewicht 229 stellt sicher, daß der Formkasten in der korrekten Stellung auf- diesen Zapfenanschlägen verbleibt. Die Anschlagköpfe 225 und 226 sind selbstverständlich relativ zur Zapfenachse symmetrisch angeordnet. Die Unterseite des Unterformkastens D ist außerdem mit Anschlagköpfen 230 und 231 versehen, die an den Anschlagkupfen 184 auf der Oberseite der den Formkasten anhebenden Stifte 176 und 178 zur Anlage kommen können.
• Der Oberformkasten C kann ähnlich aufgebaut sein, so daß die Anhebstifte des Formkastentischs 140 in geeigneter Weise zur Anlage kommen, er muß jedoch nicht wie der Unterformkasten zum Öffnen in besonderer leise ausgebildete schwenkbare Anlenkungen haben.
• Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Formmaschine wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. In der gezeigten Stellung, in welcher der Ober- und Unterformkasten vom Schwenkrahmen 43 getragen wird, wobei der Oberformkasten leer an der Auszieh- und Schließstation 31 und der Unterformkasten leer und umgedreht an der Formstation 30 steht, wird der Tisch 100 angehoben, wobei er die untere Formenhälfte 93 aufnimmt, die ihrerseits den umgedrehten Unterformkasten D mitnimmt. Danach ist der Formkasten fertig, wobei das ilodell die Unterseite schließt. Die Kolben-Zylindereinheit 81 wird dann eingezogen, um die Sandaufgaberinne 77 unter die Öffnung 40 zu stellen, und der Mehrfachlamellenverschluß 42 wird geöffnet, so daß die Unterform mit Formsand gefüllt wird. Die Kolben-Zylindereinheit 81 wird dann eingefahren, um den Verdichtungskopf 78 in die gezeigte Ste-llung zu bringen. Der Rüttelvorgang kann brginnen, sobald die Unterform mit Formsand gefüllt ist, und der Tisch 100 wird dann weiter angehoben, so daß der Sand im Unterformkdsten verdichtet wird. Während des Verdichtungshubes kann der Rüttelvorgang andauern. Nach der Verpressung der unteren Formhälfte 240 auf die gewünschte Harte wird der Tisch 100 abgesenkt, der Uriterformkasten vom Schwenkrahmen 48 abgenommen, die untere Formhälfte - te 93 wird aus der unteren Formhälfte 240 herausgezogen und wieder am Modellschwenkrahmen 72 angeordnet. Sobald d-as Modell aus der Unterform herausgenommen ist, wird der Schwenkrahmen 48 um 1800 verschwenkt, wobei die untere Formhälfte 240 gleichzeitig in ihre richtige aufrecht stehende Stellung umgedreht wird.
• Hierdurch wird gleichzeitig der Oberformkasten C in die Form station 30 gestellt,und der die untere Formhälfte 240 enthaltende Unterformkasten wird in die Auszieh- und Schließstation 31 gestellt. Gleichzeitig wird auch die Kolben-Zylindereinheit 97 zur Verschwenkung des Modellschwenkrahmens 92 um 900 vcrwendet, um die obere Formhälfte 94 in Flucht mit der Formstation 30 zu stellen.
• Die gleiche Prozedur wird dann zur Bildung der oberen Formhälfte 241 wiederholt.
• Im folgenden wird auf die Fig. 14 bis 19 Bezug genommen. Während der Herstellung der oberen Formhälfte 241 wird die untere Formhälfte aus dem Unterformkasten D ausgezogen und auf der Bodenplatte 142 abgesetzt. Fig. 14 zeigt den Beginn des Schließvorgangs, wobei die untere Formhälfte 240 am Schwenkarm in der Schließstation steht. In Fig. 15 ist der Formkastentisch 140 angehoben, wobei die Stifte 175 bis 178 am TTnterformkasten anliegen. Die mit den Bohrungen in ihrer Oberseite versehenen Stifte nehmen die nach unten gerichteten Enden der Konusstifte 205 und 206 des Unterformkastens passend auf,-loscn diesen Stiftmechanismus jedoch nicht aus, weil genügend Zcischenraum zwischen dem inneren Ende der Bohrungen und dem vorspringenden Endabschnitt 217 der Konusstifte besteht.
• In Fig. 16 ist der Formentisch 14 141 relativ zum Formkastentisch 140 angehoben, ro daß die Unterseite der unteren Formhälfte 240 in Berührung mit der Bodenplatte 142 steht. Der die untere Formhälfte 240 enthaltende Unterformkasten D wird nunmehr sowohl vom Formkastentisch als auch vom Formentisch abgestützt.
• In Fic. 17 ist gezeigt, daß dann beide Tische 140 und 141 nach oben verschoben werden, bis die Stifte 46 die Oberseiten der Konusstifte 205 und 706 berühren und sie unter Zusammenpressung der ledern 216 netcll unten verschieben. Hierdurch wird der Unterformkasten geöffnet und die Formhälfte 240 aus dem Unterformkasten D freigesetzt.
• Der Formtisch 141 wird dann mit der auf der Bodenplatte 142 aufgesetzten unteren Formhälfte 240 abgesenkt, wie in Fig. 18 zu erkennen ist. Der Unterformkasten D wird solange geöffnet gehalten, bis die untere Formhälfte 240 vom Formkasten freigekommen ist, und dann werden beide Tische abgesenkt. Sobald die Stifte 46 außer Eingriff mit den Konus stiften 205 und 206 des Unterformkastens kommen, schließt sich der Unterformkasten wieder, und ds weitere Absenken des Formkastentischs 140 setzt d£n nunmehr: gerchlossenen Unterformkasten D wieder auf den Armen des Schwenkrahmens 48 ab, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Bei der nunm@hr abgesenkten Stellung des Formkastentischs 140 und de@ Fonritisch 141 steht die Oberfläche oder Trennlinie der unteren Formhälfte etwa 1,07 m über dem Boden, so daß ein Bedienungsmann beguem Kerne einlegen kann. Die untere Formhälfte kann in di@ser Stellung etwa 7 bis 10 Sekunden stehen, während die Form@ng der oberen Formh@lfte durchg@führt wird.
• Der Schwenkrahmen 48 wird dann betätigt, so daß der die obere Formhälfte 241 enthaltende Oberformkasten C an die Schließstation gestellt-wird, während der Unterformkasten D wieder umgedreht und in die Formstation gestellt wird, sobald die obere Formhälfte 241 fertiggestellt und das Modell aus ihr ausgezogen ist. Diese Ausgangsbedingung für den Schließvorgang ist in Fig. 20 gezeigt. In P 21 ist der Formkastentisch 140 angehoben, wobei die Stifte am Oberformkasten C anliegen. In Fig.
• 22 verschiebt sich der Formt4sCh relativ zum Formkastentisch um einen relativ kurzen Weg, um die untere Formhälfte 240 an die obere Formhälfte 241 anzunähern, In Fig. 23 bewegen sich beide Tische nunmehr gleichzeitig. Die Oberseite des Oberformkastens C ist mit Öffnungen 243 versehen1 durch welche der Formkasten C die Stifte 46 durchtreten läßt.
• Wenn die Oberseite der oberen Formhälfte 241 am Ausziehkopf 45 zur Anlage kommt wird die obere Formhälfte 241 festgehaltent während der Oberformkasten weiter nach oben verschoben wird.
• Hierdurch wird die obere Formhälfte aus dem Oberformkasten ausgezogen, wie in Pig. 23 zu erkennen ist. Der Formtisch 141 kann während des Ausziehvorgangs nachgeben. Wie in rig. 24 gezeigt ist, wird der Porsentisch dann um eine relativ geringe Strecke abgesenkt,und in Fig. 25 sind beide Tische mit der nunmehr geschlossenen Formen auf der Bodenplatte 142 in die untere Endstellung abgesenkt. Der leere Oberformkasten C ist auf dem zugehörigen Ars des Schwenkrahmens 48 abgesetzt. In der in Fig. 25 gezeigten Stellung wird die geschlossene Form 240, 241 aus der Maschine herausgeschoben,und eine neue Bodenplatte wird auf den Formtisch 141 aufgesetzt. Sobald dies geschehen ist, wird der Arbeitsvorgang wiederholt. Während des Ausziehens der oberen Formhälfte und des Schließens, wie es in den Fig. 20 bis 25 gezeigt ist, wird im Unterformkasten eine weitere Forenhälfte hergestellt.
• Mit der erfindungsgemäßen Maschine können etwa 150 fertige Formen pro Stunde hergestellt werden. Durch die Anwendung hoher Verdichtungsdrücke und durch den Rüttelvorgang sind diese Formen von gleichmäßiger hoher Dichte und Härte Auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten steht genügend Zeit während des Schließvorgangs zur VerfücJuncJ, um entweder von Hand oder automatisch Kerne in die untere Formhälfte einzulegen.

Claims (32)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Formmaschine zur Herstellung von Gießformen, gekennzeichnet durch eine Formstation (CiO) und eine Schließstetion (31), einen abwechselnd einen Ober- und Unterformkasten in jede der beiden Stationen (30,31) stellenden Schwenkrahmen (48), und durch einer Modellschwenkrahmen (72),mit dem obere und untere Modellhälften (94,93) in die Formstation (30) stellbar sind.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Schwenksäulen (32,34) vorgesehen ist, zwischen denen die Formstation (30) liegt5 daß der den Ober- und den Unterformkasten (C und D) halternde Schwenkrahmen (48) auf einer der Säulen (32) angeordnet ist, daß die Schließstation (31) an der gegenüberliegenden Seite der Säule (32) in Flucht mit der Formstation (30) liegt, daß Einrichtungen (49,65,69) zur Verschwenkung des Schwenkralimens (48) um 1800 vorgesehen sind, so daß der Ober- und der Unterformkasten (C und D) abwechselnd in die Formstation (30) und die Schließstation (31) stellbar sind, und daß der Modellschwenkrahmen (72) an der anderen Schwenksäule (34) angeordnet ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (124 bis 134) zum Umdrehen des Unterformkastens (D) in Abhängigkeit von der Verschwenkbewegung des Schwenkrahmens (48) vorgesehen sind, so daß dieser in der Formstation (30 mit der Oberseite nach unten und in der Schließstation (31) mit der richtigen Seite nach oben steht.

4. Formmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichn , daß der Schwenkrahmen (48) ein Paar von Zapfenlagern (12()) für Cieri Unterformkasten (D) aufweist, wobei eines dar Zapflager (120) ein mit dem Unterkasten (D) in Eingriff bringbares, dreh@ares Antriebselement (126,127) aufweist, und daß die den Unterformkasten (D) in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Schwenkrahmens umdrehenden Einrichtungen (124 bis 134) so ausgebildet sind, daß sie das Antriebselement um 1800 drehen.

5. Fornmaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein die erste Schwenksäule (32) umgebendes, feststehendes Kegelrad (134) eine parallel zum Antriebselement (126, 127) verlaufende, radio von der Säule (32) vorspringende Welle (130), ein am inneren Ende der Welle (130) angeordnetes Kegelrad (133), welches mit dem feststehenden Kegelrad (134) kämmt, und durch einen Treibriemen (128), welcher das äußere Ende der Welle (130) und das intriebselement (126,127) verbindet und letzteres antreibt.

6. Formmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine die Schwenksäulen (32,34) verbindenden Kopfrahmen (37), einen Sandbehälter (41) auf dem Kopfrahmen (37), und durch einen auf der zweiten Schwenksäule (34) angeordneten Schwenkrahmen (71), mit dem abwechselnd eine Sandaufgaberinne (77) und ein Verdichtungskopf (78? über die Formstation (30) und unter den Sandbehälter (41) gestellt wird.

7. Formmaschine nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der die Sandaufgaberinne und den Verdichtungskopf tragende Schwenkrahmen (71) und der Modellschwenkrahmen (72) um 900 um die zweite Schwenksäule (34) verschwenkbar ausgebildet sind.

8. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (30) einen senkrecht verschiebbaren Verdichtungstisch (ion) und einen im Verdichtungstisch (100) angeordneten Rüttelkolben (116) aufweist.

9. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkr@hmen (48) mittels einer Kolben-Zylindereinheit (65 um @80° verschwenkbar ausgebildet ist, wobei die Kolbenzylinder einheit für einen vollen Arbeitshub zunächst ihre Kolbenstange einzieht und dann wieder ausfährt.

10. Formmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in der Schließstation t31) angeordnete Tischeinrichtung (140,141) zum Ausziehen der Unterkasten-Formhälfte (240) aus dem Unterformkasten (D) und zum Absenken derselben auf eine zum Einlegen von Kernen geeignete Höhe.

11. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (31) zur Erleichterung des Ausæinhells der Unterkastenform (240) aus dem Unterformkasten Einrichtungen zum öffnen des Unterformkastens (D) aufweist.

12. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation einen Formkastentisch (140) und einen auf den Formkastentisch angeordneten und relativ zu diesem unabhängig bewegbaren Formentisch (141) aufweist.

13. Formmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkastentisch (140) mit nach oben weisenden Stiften (175, 176,177,178) zum Abstützen der Formkästen versehen ist, und daß der Formentisch (141) innerhalb der Stifte auf dem Formkastentisch (140) angeordnet ist, wobei die Stifte (175,176,177,178> sich in der untersten Stellung des Formentisches (141) bis über den Unterformkasten (D) erstrecken.

14. Formmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Formentisch auf einer Kolbenstange (146) befestigt ist, die sich nach unten durch den Formkastentisch (140) und in die den Formkastentisch (140) senkrecht verschiebbar halternde Kolbenstange (149) erstreckt.

15. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (30) und die Schließstation (31) an gegenüberliegenden Seiten einer Schwenksäule (32) angeordnet sind, daß der abwechselnd den Ober- und den Unterformkasten an jede der beiden Stationen (30,31) stellende Schwenkrahmen (48) an der Schwenksäule (32) gehaltert ist, daß Einrichtungen (49,65,69) zur Verschwenkung des Schwenkrahmens (48) um 1800 vorgesehen sind, so daß der Ober- und der Unterformkasten (C und D) abwechselnd in die Formstation und die Schließstation stellbar sind, daß Einrichtungen (124-134) zum Umdrehen nur des Unterformkasten (D) in Abhängigkeit von der Verschwenkbewegung des Schwenkrahmens (48) vorgesehen sind, und daß mittels des Modellschwenkrahmens (72) obere und untere Modellhälften (94,93) derart abwechselnd in die Formstation (30) stellbar sind, daß diese mit dem Ober- bzw. Unterformkasten zusammensetzbar sind.

16. Formmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Umdrehen des Unterformkastens (D) in Abhängigkeit von der Verschwenkbewegung des Schwenkrahmens t48) ein die Schwenksäule (32) umgebendes, feststehendes Zahnrad (134 und ein mit dem feststehenden Zahnrad tal34) kämmendes Planetenrad (133) aufweisen, über welche der Unterformkasten (D) beim Umdrehvorgang angetrieben wird.

17. Formmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (133) auf einer radial von der Schwenksäule (32) vorspringenden Welle (130) befestigt ist, wobei die Übersetzung so gewählt ist, daß die Welle (130) um 180° gedreht wird, wenn der Verschwenkrahmen (48) um 1800 verschwenkt wird.

18. Formmaschine nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein drehbar ausgebildetes, am Unterformkasten (D) angreifendes Antriebselement (126,127), und durch einen die Welle (130) und da drehbare Antriebselement verbindenden Treibriemen (128), zur Übertragung der Schwenkbewegung auf den Unterformkasten (D) bei der f!in- und lierbewegung des Schwenkrahmens (48).

19. Formmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schwenksäule (34) auf der der -ersten Schwenksäule (32) gegenüberliegenden Seite der Formstation (30) vorgesehen ist, und daß der Modellschwenkrahmen (72) auf der zweiten Schwenksäule (34) gehaltert ist.

20. Formmaschine nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine die beiden Schwenksäulen (32,34) verbindenden Kopfrahmen (37), einen auf dem Kopfrahmen (37) oberhalb der Formstation (30) ange ordneten Sandbehälter (41), und durch einen weiteren auf der zweiten Schwenksäule (34) gehalterten Schwenkrahmen (71), mit dem abwechselnd eine Sandaufgaberinne (77) und ein Verdichtungskopf (78) unter den Sandbehälter (41) in die Formstation (30) stellbar sind.

21. Formmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (30) ciner-1 senkrecht verschiebbaren Verdichtungstisch (100) und einen im Verdichtungstisch (100) angeordneten und senkrecht mit diesem verschiebbaren Rüttelkolben (116) aufweist.

22. Formmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (31) einen senkrecht verschiebbaren, an den Formkästen (D,C) zur Anlage bringbaren und die Formen (240,241) aus diesen ausziehenden Formkastentisch (140) und einen auf dem Formkastentisch (140) angeordneten und relativ zu diesem unabhängig verschiebbaren Formentisch (141) aufweist, der zur Aufnahme der aus den Formkästen (D,C) ausgezogenen Formen (240,241 dient.

23. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (124-134) zum Umdrehen des Unterformkastens (D) in Abhängigkeit von der Verschwenkbewegung des Schwenkrahmens (48) vorgesehen sind.

24. Formmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Formstation (30) und der Schließstation (31) eine Schwenksäule (32) angeordnet ist, auf welcher der Schwenkrahmen (48) gehaltert ist, und daß Einrichtungen (49,65,69) zur Verschwenkung des Schwenkrahmens um 1800 vorgesehen sind.

25. Formmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschwenkung des Schwenkrahmens (48) eine Kolben-Zylindereinheit (65) vorgesehen ist.

26. Formmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenksäule (32) ein sie umgebendes, feststehendes Zahnrad (134) aufweist und daß im Schwenkrahmen (48) mit dem feststehenden Zahnrad in Verbindung stehende Antriebs einrichtungen vorgesehen sind, durch welche der Unterformkasten (D) während der Hin- und Herbewegung des Schwenkrahmens (48) umgedreht wird.

27. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (31) einen mit nach oben weisenden Stiften (175,176,177,178) zur Abstützung von Formkästen versehenen Formkastentisch (140) aufweist, daß innerhalb der Stifte auf dem Formkastentisch (140) ein Formentisch (141) vorgesehen ist, daß der Formkastentisch (140) derart senkrecht verschiebbar ausgebildet ist, daß mittels der Stifte ein Formkasten (D,C) anhebbar und eine Form (240,241) aus ihm ausziehbar ist, und daß Einrichtungen zur unabhängigen Verschiebung des Formentischs (141) vorgesehen sind, um die aus dem Formkasten (D,C) herausgenommene Form (240,241) mittels des Formentischs abzustützen.

28. Formmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich Formkastentisch (140) von einer langgesizckten Kolbenstange (149) senkrecht verschiebbar gehaltert ist, und daß eine sich durch den Formitastentisch (140) in die Oberseite der langgestreckten Kolbenstange (149) des Formkastentischs erstreckende Kolbenstange (146) für den Formentisch (141) vorgesehen ist.

29. Formmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (175,176,177,178) sich in ihrer untersten Stellung soweit über den Formentisch (141) erstrecken, daß sie höher als der auf dem Formentisch (141) aufgesetzte Unterformkasten sind.

30. Formmaschine nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch an diagonal gegenüberliegenden Ecken eines Formkastens angeordnete Stifte (205,206) zum Öffnen der Form, wobei die zugehörigen Stifte 175,177) zur Abstutzung der Formkästen mit senkrechten Bohrungen (181,182) in ihrer Oberseite versehen sind, in welche die Öffnungsstifte t205,206) eingreifen können, ohne daß sie axial verschoben werden.

31. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (31) einen mit nach oben weisenden, Formkästen abstützenden Stiften (175,176,177,178) versehenen Formkastentisch (140) aufweist, daß auf dem Formkastentisch innerhalb der Stifte ein Formentisch (141) vorgesehen ist, daß Einrichtungen zur senkrechten Verschiebung des Formkastentischs (140) zum Anheben eines Formkastens und Ausziehen einer Form aus dieswem vorgesehen sind, daß Einrichtungen (46,147,148) zur unabhängigen Verschiebung des Formentischs t141) vorgesehen sind, um die Form nach der Entfernung aus dem Formkasten abzustützen, wobei ein Formkasten mit Konusstiften (205,206) an seinen gegen überliegenden Ecken versehen ist und die zugehörigen Stifte (175,177) zur Abstützung des Formkastens mit senkrechten Bohrungen (181,182) in ihren Oberseiten versehen sind, in welche die Konusstifte (205,206) eingreifen können, und daß in der Schließstation (31) nach unten vorstehende, feste Stifte (46) vorgesehen sind, die mit den Konusstiften (205,206) in Eingriff bringbar sind, wenn der Formenkasten in angehobener Stellung steht, um den Formkasten zur Erleichterung des Ausziehens der in ihm befindlichen Form (240) und des Absetzens auf den Formentisch (141) zu öffnen.

32. Formmaschine nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusstifte (205,206) in Konusbüchsen (212) im Formkasten passend eingreifen, und daß Federn (216) vorgesehen sind, welche die Konusstifte in den Konusbüchsen halten.

L e e r s e i t e