DE2206672C3 - Pneumatische Vorrichtung zum zwangsweisen Füllen von Kern- und Formkästen mit Formstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Vorrichtung zum zwangsweisen Füllen von Kern- oder Formkästen mit Formstoff, mit einem zur Aufnahme des Formstoffes dienenden Behälter, der zur zwangsweisen Einspeisung des Formstoffes in die Kern- oder Formkästen periodisch mit der Druckluftquelle durch ein Ventil verbindbar ist, das eine über Rohrleitungen mit der Oruckluftquelle ständig in Verbindung stehende Druckkammer, einen Durchströmteü und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Ausblaskammer aufweist, welche ständig mit dem Behälter zur Einspeisung des Formstoffes in Verbindung stehen und welche Einlaß- und Auslaßöffnungen sowie an einer mittels Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbaren gemeinsamen Stange starr befestigte, zur Abdeckung dieser öffnung dienende axial fluchtende Verschlußteller aufweist

Der Gegenstand der Erfindung wird vorzugsweise zum Erzeugen von Gießereikernen oder Gießformen mit großer Länge und mit komplizierter Gestalt verwendet, wenn ein großer Behälterinhalt zum Aufnehmen des Formstoffes und folglich das Anbringen von mehreren Ventilen erforderlich ist, welche ein Zuleiten von Druckluft aus einer Quelle in den Behälter regeln, damit die Form- und Kernkasten zwangsweise mit dem Formstoff gefüllt werden können. Hierbei hängt die Qualität, mit der die Form- oder Kernkasten gefüllt werden, vom gleichzeitigen Zuleiten der Druckluft in den Behälter mit Formstoff ab.

Es ist eine Vorrichtung zum Fertigen von Gießformen oder Gießereikernen durch zwangsweises Füllen von Form- oder Kernkasten mit Formstoff bekannt (s. die UdSSR-Urheberschrift Nr. 1 49 543), die eine Vorrichtung zum zwangsweisen Füllen der Form- oder Kernkasten aufweist, welche aus einem mit einem Aufsatzstück versehenen Behälter zum Aufnehmen des Formstoffes besteht, der periodisch mit einer Druckluftquelle zum zwangsweisen Einspeisen des Formstoffes in den Form- oder Kernkasten über ein Ventil verbunden wird, welches eine mit der Druckluftquelle verbundene Druckkammer aufweist, in welcher sich eine Hohlstange mit einem Verschlußteller zum Abdecken einer Einlaßöffnung befindet, welche die Druckkammer mit dem den Formstoff enthaltenden Behälter verbindet. An einem Ende der Hohlstange ist ein in einem Zylinder befindlicher und mittels Druckluft in beiden Richtungen verschiebbarer Kolben angeordnet, welcher fuf der der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Seite durch eine Feder belastet ist. Dadurch, daß die Stange hohl ausgebildet ist, wird es ermöglicht, den Restdruck aus dem Behälter zu entfernen. Dieser in der Hohlstange befindliche zum Entfernen des Restdruckes dienende Kanal wird durch einen Antriebsplunger mit einem Dichtungselement abgedeckt.

Bei derartig bekannten Ventilen wird die Einlaßöffnung durch Anpressen des Verschlußtellers mittels der in der Druckkammer befindlichen Druckluft abgedeckt. Da außerdem eine in derselben Richtung wirkende Federkraft einwirkt, ergibt sich, daß zum öffnen des Verschlußtellers eine Kraft erforderlich ist, die größer als die gesamte Anpreßkraft der Druckluft und der Feder sein muß, wodurch ein leistungsfähiger Antrieb zum Verschieben der Stange mit dem Verschlußteller erforderlich wird, wobei die benötigte Leistung mit größer werdendem Durchmesser der abzudeckenden Einlaßöffnung anwächst.

Es ist bei einer derartig gestalteten bekannten Vorrichtung auch äußerst schwierig, bei Verwendung mehrerer derartiger bekannter Ventile an einem Behälter zu erreichen, daß diese gleichzeitig für ein qualitativ einwandfreies Füllen der Form- oder Kernkästen ge öffnet werden können, da infolge der unterschiedlichen Anpreßkräfte auch die zum öffnen der Ventile erforderliche Zeit verschieden groß sein wird. Aus diesem Grunde wird es erforderlich, daß die Federn eingestellt und die Ventile mit gleichem Widerstandsmoment gewählt werden müssen. Es ist auch eine, der obengenannten bekannten Vorrichtung ähnliche Gießereimaschine (gemäß der DT-PS 9 72 346) zum Füllen von Form- und Kernkästen mit Form- oder Kernsand unter Verwendung von Druckluft bekannt, bei welcher ein Ventil verwendet wird, welches zwei axial fluchtende und an einer axialen Verbindungsstange befestigte Verschlußteller aufweist, wobei desgleichen in Verschlußrichtung auf die axiale Verbindungsstange die Federkraft einer Druckfeder einwirkt.

Eine derartige Vorrichtung weist die Eigenschaft auf, daß für ein öffnen des Ventiles eine erhebliche Gegenkraft erforderlich ist, die größer sein muß als die auf den Verschlußteller einwirkende Druckluft und die zu-

sätzlich auf die einwirkende Federkraft

Es ist auch eine pneumatische Kern- und Forr !blasvorrichtung (gemäß der OE-PS 2 37 388) entsprechend der eingangs genannten Gattung bekannt, bei welcher ein für das Einführen in den mit Formsand gefüllten Behälter dienendes Ventil verwenoet wird, bei welchem der das Ventilteil umgebende Kammerteil in der teilweise als Durchslrömteil wirksamen Druckkammer angeordnet ist und bei dem die Verschlußteller zum einen zwischen den Einlaßöffnungen und zum anderen innerhalb der Druckkammer angeordnet sind. Zwar sind die beiden Verschlußteller mittels einer Stange starr miteinander verbunden, doch besteht eine Verbindung zwischen ihnen und der sie betätigenden Kolben-Zylinder-Einheit nur über eine Feder. Eine derartige Vorrichtung weist die gleiche Eigenschaft auf, daß zum öffnen des Ventiles, dessen Druckteller mit Druckluft beaufschlagt sind und auf die zusätzlich eine Federkraft einwirkt, eine erhebliche Gegenkraft erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum zwangsweisen Füllen von Form- oder Kernkästen mit Formstoff zu schaffen, deren Ventil so gestaltet ist, daß bei den verwendeten Ventilen eine möglichst schnelle Betätigung der Verschlußteller mit einer möglichst geringen Kraft erzielbar ist, so daß ein augenblickliches und gleichzeitiges Zuleiten von Druckluft aus einer Druckluftquelle zum mit Formstoff gefüllten Behälter, auch bei Verwendung von mehreren Ventilen, gewährleistet wird, wobei ein Antrieb zum Verschieben des Verschlußelementes des Ventiles verwendbar ist, dessen Leistung bedeutend geringer als die der bisher bekannten Antriebseinrichtung sein kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Durchströmteil innerhalb der Druckkammer angeordnet ist und der Durchströmteil zwei miteinander koaxial fluchtende Einlaßöffnungen aufweist, die mit den beiden Verschlußtellern zusammenwirken, deren einer im Durchströmteil einerseits zwischen einer der beiden in den Durchströmteil führenden Einlaßöffnungen und andererseits einer mit dieser koaxial fluchtenden Auslaßöffnung zur innerhalb des Durchströmteiles angeordneten Ausblaskammer angeordnet ist und deren anderer sich innerhalb der Druckkammer befindet, und daß die die beiden Verschlußteller starr miteinander verbindende Stange die Kolbenstange der sie verschiebenden Kolben-Zylinder-Einheit bildet und gleichzeitig eine weitere Kolbenstange einer zweiten, gegenläufig betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheit darstellt.

Es ist zweckmäßig, wenn der eine der an den beiden Enden der angetriebenen Kolbenstange befestigten Kolben dauernd unter Druck der Druckluft steht.

Durch diese erfindungsgemäße Aufgabenlösung wird durch die koaxiale Anordnung von zwei Einlaßöffnungen der Durchströmkammer und die mit diesen Einlaßöffnungen ebenfalls koaxiale Anordnung der Ausströmöffnung aus der Druckkammer in die Atmosphäre und dadurch, daß die Verschlußteller der genannten drei öffnungen nicht nur — zwangsläufig — ebenfalls untereinander koaxial, sondern zudem noch mittels einer ihnen gemeinsamen durch Kolben-Zylinder-Anordnungen betätigbare Führungsstange untereinander verbunden sind, sowie dadurch, daß die Ausblaskammer in der Durchströmkammer und diese in der Druckkammer angeordnet ist, der technische Vorteil erzielt, daß dadurch, daß diese Verschlußdeckel bei verschlossenen Einlaßöffnungen durch die auf diese innerhalb der Druckkammer von beiden Seiten einwirkende gleich eroße Druckkraft im Gleichgewicht gehalten werden, durch die praktische Drucklosigkeit eine schnelle Betätigung der Verschlußteller gewährleistet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum zwangsläufigen Füllen von Form- oder Kernkasten mit Formstoff,

F i g. 2 eine schematische Darstelling eines Ventiles gemäß F i g. 1 der erfindungsgemäßen Ausführung und ίο F i g. 3 die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in derjenigen Phase, in welcher Druckluft in dem mit Formstoff gefüllten Behälter eingeführt wird, wobei die Vorrichtung lediglich bis zur Symmetrieachse dargestellt ist

Die Vorrichtung weist einen Behälter 1 auf (F i g. 1) für Formstoff 2, der periodisch aus einem Vorratsbehälter 3 über Einspeisungsöffnungen 4 gefüllt wird. Im Unterteil des Behälters 1 ist ein auswechselbares Aufsatzstück 5 angeordnet, an das mit Hilfe eines Zylinders 7 ein Kern- oder Formkasten 6 angepreßt wird. In den Seitenwandungen des Behälters 1 sind Einlaßöffnungen 8 vorgesehen, an welche Ventile 9 angeschlossen sind, welche Druckluft von einer Druckluftquelle 10 in den Behälter 1 eintreten lassen. Die Druckluft ist zum zwangsläufigen Füllen des Kern- oder Formkastens 6 mit Formstoff 2 erforderlich.

Die einzelnen Bauteile der erfindungsgemäßen Ventile weisen folgenden Aufbau auf:

Das Ventil 9 enthält eine Druckkammer H (Fig.2), welche dauernd an die Druckluftquelle 10 angeschlossen ist, wobei die Zuleitungsrichtung für die Druckluft in der Zeichnung durch den Pfeil »A« angegeben ist. Innerhalb der Kammer 11 befindet sich eine Durchströmkammer 12, welche direkt am Behälter 1 angeschlossen ist und zwei zueinander koaxial angeordnete Einlaßöffnungen 13 aufweist, die zur periodischen Verbindung der Durchströmkammer 12 mit der Druckkammer 11 durch ein Verschlußelement abdeckbar sind. Innerhalb der Durchströmkammer 12 ist eine Ausblaskammer 14 vorgesehen, welche dauernd über öffnungen 15 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Von der Durchströmkammer sind Ausströmöffnungen 16 zur periodischen Verbindung mit der Ausblaskammer 14 vorgesehen.

Als Verschlußelement dient eine Kolbenstange 17 mit zwei starr an dieser befestigten Verschlußtellern 18 und 19, von denen der Verschlußteller 18 sich in der Druckkammer 11 und der Verschlußteller 19 sich in der Durchströmkammer 12 befindet. Der Verschlußteller 19 ist zwischen den Einlaßöffnungen 13 und der Aiis-Strömöffnung 16 angeordnet.

Durch das Vorhandensein der beiden Einlaßöffnungen 13 in der Durchströmkammer 12 und duieh die Gestaltung des Verschlußelements mit starr an diesem befestigten Verschlußtellern 18 und IS wird gewährleistet, daß sich dieses Verschlußelement im statischen Gleichgewicht befindet, da auf die Verschlußteller und 19 entgegengerichtete Beaufschlagungskräfte einwirken, welche durch den Druck der in der Druckkammer 11 befindlichen Druckluft hervorgerufen werden. Durch eine derartige Gestaltung wird es ermöglicht, daß zum öffnen des Verschlußelements lediglich kleine Kräfte erforderlich sind, welche nur die Reibungskräfte überwinden müssen. Die Kolbenstange 17 des Verschlußelements wird zum Abdecken der Einlaßöffnun-65 gen 13 durch die Druckluft verschoben, welche periodisch durch ein Druckluftsteuervenül 20 in den kolbenstangenfreien Raum 21 eines Zylinders 22 eingeführt wird. Zum Rückführen der Kolbenstange, d. h. zum öff-

nen der Einlaßöffnungen 13 (Fi g. 3), dient ein Druckluftzylinder 23, dessen Kolben 24 starr mit der Kolbenstange 17 verbunden ist. Der kolbenstangenfreie Raum 25 des Druckluftzylinders 23 steht dauernd unter dem aus einem Druckluftnetz 26 zugeführten Druck. Die Fläche des Kolbens 24 des Druckluftzylinders 23 wird so groß gewählt, daß die von ihm unter Druckbeaufschlagung entwickelte Kraft ausreicht, um die Reibungskräfte und die Resultierende der Verschlußelementgewichte zu überwinden.

Die Fläche des Kolbens 27 des Druckluftzylinders 22 wird so groß gewählt, daß die von ihm unter der Einwirkung der Beaufschlagungskraft der in den kolbenstangenfreien Raum 21 eingeführten Druckluft um soviel größer ist, als die vom Zylinder 23 entwickelte Kraft, so daß sie ausreicht, um die Dichtungen der Verschlußelemente zu verformen, damit die Einlaßöffnungen 13 zuverlässig abgedeckt werden.

Das Ventil 9 ermöglicht es, infolge des statisch im Gleichgewicht befindlichen Verschlußelements, auf das eine zur die Einlaßöffnung 13 abdeckenden Hauptkraft entgegengerichtete Axialkraft einwirkt, ein augenblickliches öffnen des Ventils 9 beim Aufheben der Hauptkraft zu gewährleisten, wobei auch mehrere solche Ventile 9 zum gleichzeitigen Einführen von Druckluft in den mit Formstoff gefüllten Behälter 1 vorgesehen werden können. Hierdurch wird der Vorgang des Füllens des Kern- oder Formkastens 6 mit Formstoff 2 verbessert, was bei Verwendung von großen Kernen mit komplizierter Gestalt besonders wichtig ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Vorrichtung zum zwangsläufigen Füllen der Form- und Kernkästen 6 mit Formstoff 2 wird durch Anschließen an die Druckluft- und Kraftstromquelle in Betrieb gesetzt Die Vorrichtung wird mittels eines Ventils 28 mit dem Druckluftnetz 26 verbunden. Das Druckluftsteuerventil 20 soll sich hierbei in der Stellung »Ausblasen« befinden, d. h. sein Schieber 29 soll in die in der Zeich nung (F i g. 2) äußerste linke Stellung verschoben wer den, welche das Anpressen des Verschlußelements ai die Einlaßöffnungen 13 gewährleistet. Dann wird dei Behälter 1 aus dem Vorratsbehälter 3 mit Formstof beladen. Nach dem Ausführen dieser vorbereitender Arbeiten wird die Vorrichtung auf automatischen Be trieb umgeschaltet, der mit dem Anpressen des Kern und Formkastens 6 durch den Zylinder 7 an das Auf

ίο satzstück 5 des Behälters 1 und mit dem Schließer eines Schiebers 30 beginnt. Darauf wird ein Befehl zum Verschieben des Schiebers 29 des Druckluftsteuerventils 20 in die in der Zeichnung rechte Stellung, d. h. in diejenige Stellung, bei welcher der stangenfreie Raum 21 des Zylinders 22 der beiden Ventile über das Druckluftsteuerventil 20 mit der Atmosphäre verbunden wird, gegeben. Hierauf verschiebt die dauernd einwirkende Kraft des Zylinders 23 das Verschiußelement und öffnet die Einlaßöffnungen 13. Nun strömt Druckluft aus den Druckquellen 10 über die geöffneten Einlaßöffnungen 13 in den Behälter 1 ein und füllt den Kern- und Formkasten 6 über die Öffnungen im Aufsatzstück 5 (durch Einblasen) mit Formstoff 2. Nach der Beendigung dieses Vorgangs, dessen Dauer durch ein automatisches Zeitrelais überwacht wird, wird der Befehl zum Verschieben des Schiebers 29 des Druckluftsteuerventils 20 in die äußerste linke Stellung, d. h. in diejenige Stellung, welche das Anpressen des Verschlußelements der Ventile an die Einlaßöffnungen 13 und das Verbinden des Behälters 1 mit der Ausströmöffnung 16 mit der Atmosphäre gewährleistet, gegeben. Hierbei wird der Restdruck aus dem Behälter 1 entfernt und ein Hinauslassen der Druckluft in die Atmosphäre gewährleistet. Nach der Durchführung dieser Vorgänge wird der gefüllte Form- und Kernkasten 6 mittels des Zylinders 7 herabgelassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pneumatische Vorrichtung zum zwangsweisen Füllen von Kern- oder Formkästen mit Fonnstoff, mit einem zur Aufnahme des Formstoffes dienenden Behälter, der zur zwangsweisen Einspeisung des Formstoffes in die Kern- oder Formkästen periodisch mit der Druckluftquelle durch ein Ventil verbindbar ist, das eine über Rohrleitungen mit der Druckluftquelle ständig in Verbindung stehende Druckkammer, einen Durchströmteü und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Ausblaskammer aufweist, welche ständig mit dem Behälter zur Einspeisung des Formstoffes in Verbindung stehen und welche Einlaß- und Ausla3öffnungen sowie an einer mittels Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbaren gemeinsamen Stange starr befestigte, zur Abdeckung dieser öffnung dienende axial fluchtende Verschlußteller aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmteü (12) innerhalb der Druckkammer (11) angeordnet ist und der Durchströmteü (12) zwei miteinander koaxial fluchtende Einlaßöffnungen (13, 13) aufweist, die mii den beiden Verschlußtellern (18, 19) zusammenwirken, deren einer im Durchströmteil (12) einerseits zwischen einer der beiden in den Durchströmteü (12) führenden Einlaßöffnungen (13) und andererseits einer mit dieser koaxial fluchtenden Auslaßöffnung (16) zur innerhalb des Durchströmteiles angeordneten Ausblaskammer (14) angeordnet ist und deren anderer sich innerhalb der Druckkammer (11) befindet, und daß die die beiden Verschlußteller (18, 19) starr miteinander verbindende Stange (17) die Kolbenstange der sie verschiebenden Kolben-Zylinder-Einheit (23, 24) bildet und gleichzeitig eine weitere Kolbenstange mit einer zweiten, gegenläufig betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheit (22,27) darstellt.

2. Pneumatische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der an den beiden Enden der angetriebenen Kolbenstange (17) befestigten Kolben (24) dauernd unter Druck der Druckluft steht.