DE2344721A1

DE2344721A1 - Horizontalstapelformmaschine und entsprechendes verfahren

Info

Publication number: DE2344721A1
Application number: DE19732344721
Authority: DE
Inventors: Edmund K Hatch
Original assignee: Sherwin Williams Co
Current assignee: Sherwin Williams Co
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1974-04-18
Also published as: FR2278426B1; GB1450432A; US3958621A; JPS4973328A; CA1033144A; FR2278426A1; IT996779B; GB1450431A

Description

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Firma The Sherwin Williams Company, Midland Building CLEVELAND, Ohio 44ll5, USA

Horizontalstapelformmaschine und entsprechendes Verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontalstapelformmaschine und ein entsprechendes Verfahren sowie im einzelnen auf bestimmte Verbesserungen einer in der US-Patentanmeldung Serial No. 13^.200 beschriebenen Maschine.

Die bekannten Horizontalstapel-Gießereiformmaschinen, formen Sandkuchen aus, die an einer oder beiden Enden Mustereindrücke aufweisen. Solche Sandkuchen sind vertikal orientiert und angrenzend an ein Gießband angeordnet, das nach einem Gießpunkt bewegt wird, wobei da« geschmolzene Metall zwischen die angrenzenden Kuchen gegossen wird. Zur Erzielung einer Form bzw. Gießung hoher Qualität ist es wünschenswert, horizontal ausgerichtete Preßkolben vorzusehen, um die entgegengesetzten Endseiten zu pressen und um Gießflächen mit gleichförmig hoher Dichte zu bilden. Jedoch kann eines der bei einer solchen Gießtechnik auftretenden Probleme als "Rücksprung" bezeichnet werden» LLisrbei handelt es sich um eine Erscheinung, bei der sich die Sandform tatsächlich körperlich, allerdings schwach, ausdehnt, wenn die

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Form vom Behälter oder Formkasten entfernt wird, in dem der Formkuchen hergestellt -wurde. Wenn der Formkuchen aus dem Formbehälter von einem der Musterplatten ausgestoßen ist, kann die Ausdehnung der Form genügen, um den Kuchen im Bereich des.Musters tatsächlich brechen zu lassen. Dies gilt insbesondere im Fall komplexer Muster. Dieser Rücksprung bzw. die Ausdehnung der Form kann ferner einige Probleme hinsichtlich einer geeigneten horizontalen Ausrichtung der Form mit anderen Formen int horizontalen Stapel aufwerfen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Maschine und Vorrichtung der genannten Art, bei der bzw. dem die Nachteile bekannter Anordnungen vermieden sind.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit einer Horizontalstapel-Gießereiformmaschine erzielt, die gekennzeichnet ist durch einen an Ende geöffneten Behälter, der eine stationäre Kopf- und Seitenwandung aufweist,und durch eine Einrichtung zu« horizontalen Verschieben der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung. Die erfindungsgemäße Maschine weist entgegengesetzte und horizontal ausgerichtete Hochdruck-Preßkolben auf, die ein Schließen und eine Verschiebung in die offenen Enden eines mit Sand gefüllten Formbehälters ermöglichen, um eine Sandform hoher Qualität herzustellen. Ein derartiger Behälter ist aus entgegengesetzten L-förmigen Teilen gebildet, wobei das die untere Seite des Behälters bildende Teil horizontal verschiebbar ist, nachdem die Preßkolben zurückgezogen sind, um die in dem Behälter ausgeformte Form von einer Position zwischen den Preßkolben zu einer Position in Ausrichtung mit einem Gießband zu verschieben. Ein Verschiebe- bzw. Stoßglied ist zum Verschieben der Form von dem beweglichen L-förmigen Teil auf das Gießband in Angrenzung mit einer vorher hergestellten Form zur Bildung eines horizontalen Stapels vorgesehen. Durch Verwendung eines aus entgegengesetzten L-förmigen Teilen gebildeten Formbehälters wird das Rücksprung- und Ausrxchtungsproblera gelöst. Eines der Teile ist fest angeordnet und enthält eine Seitenwandung des Formbehälters, während der Sand durch die Kopfwandung in den Behälter eingebla-

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sen wird. Da· undere Teil enthält eine Bodenwandung des Behalten und eine Vertikalwandung, die horizo±al verschiebbar ist, tut den Formkuchen nach »einer Auebildung zu einer Position in Ausrichtung Mit de* horizontalen Stapel zu verschieben.

Nach dea Transport bzw. nach der Verschiebung ordnet ein Stoßglied die ausgebildete Forst in Angrenzung alt der vorher gebildeten Form in horizontalen Stapel an. Die Horizontalverschiebung eines der L-förmigen Teile des Formbehälters enthält ferner einen Mechanismus zur Erzielung einer leichten VertikalverSchiebung dieses Teiles, mo daß das L-förmige Teil in bezug auf* das fest angeordnete L-förmige Teil leicht diagonal verschoben wird.

Die erfindungsgemäße Maschine enthält ferner horizontal ausgerichtete, entgegengesetzte Preßkolben zur Erzielung einer hohen Dichte und Härte beider Seiten des Formkuchens, wobei die Muster auf den Preßkolben leicht veränderbar bzw. austauschbar sind. Die Maschine enthält ferner eine Vielzahl anderer Verbesserungen, wie beispielsweise eine Formzugvorrichtung zur Unterstützung der Verschiebung der Formen im horizontalen Stapel, um ein geeignetes Gießen und nachfolgendes Kühlen zu erleichtern

Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß dimensionsmäßig sehr genaue Formkuchen mit Formhohlraumoberflächen von gleichförmig hoher Härte und Dichte herstellbar sind. Dabei ist das "Rücksprung"-Problem vermieden. Ferner wird durch Verwendung eines verschiebbaren L-förmigen Bereichs des Formbehälters eine Verschiebung der Form in geeigneter Ausrichtung bzw. Übereinstimmung mit dem horizontalen Stapel erzielt, wobei ein die gemusterten Oberflächen nicht berührendes Stoßglied den Formkuchen dann in eine geignete Angrenzung an den horizontalen Stapel verschiebt. Schließlich sind entgegengesetzte Hochdruck-Preßkolben vorgesehen, wobei die Muster auf dem Preßkolben leich geändert werden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichne-

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risch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Figur 1 Eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Maschine mit einem teilweise aufgebrochenen Grundgestell,

Figur 2 eine Seitenansicht der Maschine gemäß der Linie 2-2 aus Figur 1,

Figur 3 eine Draufsicht der Maschine mit abgebrochenem horizontalen Stapelförderer,

Figur 4 einen teilweisen und leicht vergrößerten Vertikalschnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 3 zur Darstellung des Formstoßgliedes, das in seiner verlängerten Position gestrichelt ist,

Figur 5 einen vergrößerten Vertikalschnitt längs der Linie 5-5 aus Figur 3 zur Darstellung eines der Preßkolben, wobei das Musterteil und der Untersatz auseinander gebaut sind,

Figur 6 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt des Formbehäl ters weitgehend längs der Linie 6-6 aus Figur 1,

Figur 7 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht zur Darstellung der Gießförderer-Formzug-Vorrichtung,

Figur β eine Seitenansicht der Formzugvorrichtung gemäß der Linie 8-8 aus Figur 7,

Figur 9 eine Endansicht der Formzugvorrichtung gemäß der Linie 9-9 aus Figur 8 und

Figuren 10 bis 15

schematische Ansichten zur Darstellung der Bewegungsfolge des verschiebbaren L-förmigen Formbehälterteils in der Absperrung des Formbehälters, ferner zur Darstellung der Bildung der Form und des Transports der Form zu einer Position in Ausrichtung mit dem Gießband.

Die Maschinenhauptanordnung (Figuren 1 bis 3):

Die erfindungsgemäße Maschine ist auf einem Grundgestell 20 be-

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festigt lind enthält vordere und rückseitige Rahmen 21 und 22, wobei jeder mit Spreizstützen 23 und 24 gemäß Figur 1 versehen ist. Die Rahmen sind mittels vier großer Verbindungsstangen 25» 26, 27 und 28 miteinander verbunden. Zusätzliche Verbindungsstangen 29 und 30 können an der Außenseite der Spreizstützen 23 und 24 gemäß Figur 1 angeordnet sein. Die vorderen und rückseitigen Rahmen 21 und 22 stützen einen Kopfrähmen 32, der seinerseits ein großes Blasreservoir 37 bzw. einen Stoßbehälter stützt. Das Blasreservoir ist zylindrisch und enthält eine durchlöcherte Innenhülse 3k. Am oberen Ende des Reservoirs bzw. Behälters ist ein Trichter mit quadratischem Oberteil angeordnet. Der Trichter erleichtert die Zuführung von Sand von einem geeigneten Förderer oder Laderaum in den Behälter.

Ein relativ großes Drosselklappenventilglied 36 wird von einer an einem Arm 38 befestigten pneumatischen Kolben-Zylinderanordnung 37 betätigt. In Figur 2 ist das Ventil 36 in seiner geschlossenen Position dargestellt und bei einem Rückzug der Kolben- Zylinderanordnung 37 wird das Ventilglied 36 um seine Achse 39 bis zu einer vertikalen Position verdreht, so daß der Sand unter Schwerkraft ins Innere des Behälters 33 geführt werden kann. Ein solches Ventil kann entsprechend dem US-Patent 3.540.520 ausgebildet sein, das in seiner Schließposition mit einer aufblasbaren ringförmigen Dichtung 4l versehen ist. Der SandeidoLasbehälter ist mit einem Blasventil 42 und zwei Auslaßventilen 43 versehen.

Das untere Ende des Behälters geht trichterförmig in einen länglichen Schlitz 45 über, der durch die Kopfwandung 46 des Formbehälters führt, was im einzelnen aus Figur 6 und den schematischen Figuren 10 bis 15 ersichtlich ist. Wenn das Drosselklappenventil 36 nach Füllung des Behälters mit Sand geschlossen wird, erfolgt beim Öffnen des Blasventils 43 ein Strömen bzw. Fließen des Sandes im Reservoir durch den Schlitz 45 in den Formbehälter.

Auf den Rahmen 21 und 22 sind horizontal ausgerichtete, entge-

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gengesetzte hydraulische Preß-^Kolben-Zylinder 50 und 51 befestigt, wobei die entsprechenden Kolbenstangen 52 und 53 an ihren äußeren Enden Musterpreßköpfe 54 und 55 tragen. Derartige Musterpreßköpfe bilden die entgegengesetzten Endwandungen des Formbehälters, wenn Sand eingeblasen wird. Jeder Preßkopf ist mit einem Paar von Führungsstangen 56 und 57 versehen, um eine Drehung des Preßkopfes in bezug auf seinen Zylinder zu verhin-

Die Preßköpfe bilden die entgegengesetzten Endwandungen des Formbehälters, während die Kopfwandung 46 und eine Seitenwandung 60 fest angeordnet sind. Die entgegengesetzte Seitenwandung 6l und die Bodenwandung 62 sind als Einheit auf einem horizontal verschiebbaren Wagen verschiebbar. Dieser Wagen wird mittels einer hydraulischen Wagen-Kolben-Zylinderanordnung 65 hin- und herbewegt, wobei das blinde Ende bei 66 drehbar an einem Arm 67 zwischen den Rahmenplatten 68 und 69 ist. Die Stange der Kolben-Zylinder-Anordnung 65 ist bei 72 drehbar an einem Gabelende 73 eines Kurbelarms 74 angeordnet, der bei 75 zwischen den Rahmenplatten 68 und 69 drehbar ist. Mit dem entgegengesetzten Ende des Kurbelarms ist bei 77 eiⁿ Glied 78 drehbar veibxnden das bei 79 drehbar am Wagen angelenkt ist. Einstellbare Stoppglieder 8l und 82 sind für den Kurbelarm vorgesehen und berühren die Köpfe bzw. Knöpfe, welche an entgegengesehen Seiten der äußeren Enden dargestellt sind.

Der Wagen für die Boden- und S ei ten wandungen 6l, 62 des Formbehälters enthält zwei längliche Schienen 8l und 82, wobei die erstere einen Diamant- bzw. Rautenquerschnitt aufweist und in V-Rollen 83 abläuft, während die letztere Schiene 82 auf zylindrischen Rollen dt läuft. Es sind jeweils zwei V-Rollen 83 und zylindrische Rollen 84 vorgesehen, wobei alle Rollen auf Armen an den Rahmenplatten 68 und 69 befestigt sind.

Im Zentrum des Wagenrahmens befinden sich gemäß Figur 1 zwei Kurvenroller 86 und 87, die in .der Formbehälterschließposition

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des Wagens feste Nocken 88 und 89 berühren. Wenn der Wagen in die Formbehälterschließposition verschoben wird, heben die festen Nocken den Wagen leicht an, während der Wagen beim Öffnen des Formbehälters leicht absinkt, wobei die Wandungen 6l und sich diagonal von den festen Wandungen 60 und 46 fortbewegen.

Einstellbare Stoppglieder 90 sind gemäß Figuren 1 und 3 vorgesehen, die sicherstellen, daß die festen Wandungen 6l und 62 des Wagens in geeigneter Ausrichtung in bezug auf das Gießband 92 liegen, wenn der Wagen gemäß Figur 1 nach rechts verschoben wird.

In einer solchen Öffnungsposition des Wagens befindet sich der von der Bodenwandung 62 gestützte Formkuchen in direkter Ausrichtung mit dem Gießband 92 wie auch mit dem Stoßglied 93, das sich in seiner zurückgezogenen Position auf der dem Gießband bzw. Gießförderer entgegengesetzten Seite des Formkuchens befindet. Das Stoßglied 93 enthält einen Rahmen 94, dessen Frontteil sich vertikal erstreckt, während sich das Oberteil 96 horizontal zwischen zwei Zylindern 97 und 98 erstreckt, in denen geeignete Futterglieder zum Stützen der Stoßglieder für eine Gleitbewegung auf den Führungsstangen 101 und 102 vorgesehen sind.

Solche Führungsstangen werden an jedem Ende von Armen IO3 und 104 gestützt, wobei sich die Arme von den Rahmengliedern 105 und 106 nach unten erstrecken, welche sich gabelartig vom Oberteil der Rahmenplatten 68 und 69 erstrecken.

Die gabelartigen Rahmenglieder 105 und 106 sind durch relativ kurze, transversale Rahmenglieder 107 und IO8 verbunden, wobei unter dem ersteren ein Tragarm 109 zum Stützen der Stoßglied-Kolben- Zylinderanordnung 110 abhängig befestigt ist. Der Zylinder dieser Anordnung erstreckt sich durch eine geeignete Öffnung im horizontalen Teil 96 des Stoßgliedrahmens, wobei die Kolbenstange 111 dieser Anordnung bei 112 mit dem Stoßglied-■ ihmen 94 verbunden ist.

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Bei der dargestellten Ausführungsform kann die Zylinderanordnung 110 gemäß Figur^einen erheblichen Hub aufweisen, so daß eine Verlängerung der Anordnung nicht nur den Formkuchen vom Wagen fortbewegt, sondern diesen auch zu einer Berührung mit dem horizontalen Stapel 115 in Figur 2 veranlaßt. Ferner erfolgt dadurch auch eine Verschiebung des Stapels in Richtung des Pfeils Il6. Die Stoßglied-Kolben-Zylinderanordnung 110 kann auch in Verbindung mit einer nachfolgend beschriebenen Formzugvorrichtung wirken, um die horizontale Verschiebung des Stapels längs des Gießbandes 92 nach dem Gießpunkt zu erleichtern.

Gemäß Figur 3 kann das Gießband bzw. der Gießförderer 92 selbst eine Reihe horizontaler Stangen aufweisen. Zwischen dem Wagen und dem Gießförderer ist eine Brückenplatte 117 vorgesehen, auf die der Sandkuchen von der ^odenwandung 62 des Wagens geschoben wird.

Das Stoßglied 93 kann mit einer abnehmbaren Frontplatte Il8 versehen sein, die gemäß Figur 4 geeignete Ausschnitte oder Offnungen aufweisen kann, um einen direkten Kontakt mit irgendeinem gemusterten Bereich des Sandkuchens zu vermeiden. Auf diese Weise wird eine Zerstörung des gemusterten Hohlraums an der Seite des Sandkuchens vermieden.

Um ein wirkungsvolles Einblasen von Sand in die von den Wandungen 46, 60, 6l und 62 gebildete Form zu erzielen, weisen diese Wandungen normalerweise jeweils eine Vielzahl von Abzugsöffnungen auf, die den Sand auffangen und ein Austreten von Luft zulassen. Diese Luft kann über die Auslaßmündung 120 in Figur 1 austreten. Die Auslaßmündung 120 steht in Verbindung mit Kanälen 121 und 122, die ihrerseits mit Auslaßkammern an der Rückseite einer jeden Wandung 46 und 60 verbunden sind. Die Wandungen 6l und 62 des verschiebbaren Wagens können in der Klemmposition ebenfalls mit solchen zu den Kanälen 121 und 122 führenden Auslaßkammern verbunden sein. Auf diese Weise tritt die gesamte Blasluft durch die Mündung 120 aus. Selbstverständlich kann jedoch auch eine getrennte Auslaßmündung für die Auslaßtffnungen - q -

in den Wandungen 6l und 62 vorgesehen sein, falls dieses erwünscht ist.

Die Maschine ist gemäß Figur 3 mit einem Motor 125 versehen, des sen Antriebswelle über eine Kupplung 126 mit einer Hydraulikpumpe 127 verbunden ist. Der Motor und die Pumpe betätigen die verschiedenen hydraulischen Kolben-Zylinderanordnungen der Maschine, wobei selbstverständlich auch die entgegengesetzten Preßkolben-Zylinderanordnungen enthalten sind. Der Motor und die Pumpe können an irgendeiner geeigneten Stelle in bezug auf die Maschine angeordnet sein.

Preßkolben-Zylinderanordnungen:

Aus Figur 5 ergibt sich im einzelnen, daß die Preßkolben-Zylinderanordnung 51 im Rahmen 22 befestigt ist und sich durch ein Fenster 130 erstreckt. Das Kolbenstangenende des Zylinders enthält ein relativ großes Anpassungsstück 13I₁ das vertikal ausgerichtet und befestigt sein kann, wobei eine Einstellschraube 132 seine vertikale Ausrichtung unterstützt. Der Zylinder weist eine blinde Bndkappe 133 auf, die durch Befestigungsglieder am Zylinderflansch 134 festgelegt ist. Die Kolbenstange 53 der Anordnung ist über die Befestigungsglieder 137 mit einem Kolben 136 verbunden. Die Kolbenstange erstreckt sich durch einen mit einer Abgreiferanordnung 139 versehenen Hülseneinsatz 13Ö".

Am Ende der Kolbenstange ist eine rechteckige Platte oder ein entsprechender Kopf l4l befestigt, an der bzw. an dem die Führungsstangen 56 und 57 festgelegt sind, die sich durch geeignete Buchsen in Vorsprüngen auf dem Adapter oder Anpassungsglied 131 erstrecken. Der Kopf l4l ist mit ein oder mehreren Ausrichtstiften l42 versehen, die in Buchsen l43 im Preßkopf 55 passen. Auf diese Weise ist der Preßkopf leicht auf dem Kopf l4l anzuordnen und zu positionieren, wobei geeignete Befestigungsglieder, die sich durch die Öffnungen 144 im Kopf l4l erstrecken und in den Offnungen 145 im Preßkopf eingeschraubt sind, vorgesehen sind, um den Preßkopf fest in seiner Position zu halten.

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Oben am Preßkopf kann ein Gewindeflansch vorgesehen, sein, wit dem leicht eine Aufhängeöse verbunden werden kann, so daß dann, wenn die Kolben-Zylinderanordnung gemäß Figur 5 voll zurückgezogen ist, ein Preßkopf leicht gelöst und von der Maschine bis zu dem Abstand fortbewegt werden kann, der durch die gestrichelte Position lA7 des Preßkopfes in Figur 3 angegeben ist. Jeder Preßkopf weist ein Muster P und eine geeignete äußere Dichtung l48 auf, die während des Füllens des Formbehälters beim Blasen einen Austritt des Sandes verhindert.

Die Kolbenstange 53 ist gemäß Figur 5 hohl ausgebildet und nimmt an ihrem vorderen Ende einen hin- und hergehenden Vibrationspreßstempel 151 auf. Eine Druckfeder 152 drängt den Preßstempel normalerweise gegen ein zylindrisches Abstandglied 153 > das sich zwischen der Schulter 15^ und dem Kolben I36 erstreckt. Der Vibrationspreßstempel kann sowohl während des Pressens die Verdichtung der Form unterstützen, als auch während des Ziehens die Entfernung des Musters vom Formkuchen erleichtern. Ein zwischen das Abstandsglied und den Preßstempel eingeführter Luft druck verschiebt normalerweise den Preßstempel gemäß Figur 5 nach links, wobei eine Auslaßmündung freigegeben wird und wonach die Feder den Preßstempel veranlaßt, gegen das Abstandsglied zurückzuprallen. Dieser Betrieb wird im Bedarfsfall wiederholt.

Formbehälterwagen:

Der Formbehälterwagen ist in Figur 6 detaillierter dargestellt und enthält einen Stützrahmen 160 für die Bodenwandung 62 und die aufstehenden Seitenwandung 6l. Der Stützrahmen enthält zwei vertikale Platten 161 und 162, die über eine Platte 163 unter Bildung einer Kammer l64 unter Vervielfältigung der LüÄungsmündungen in der Bodenwandung 62 verbunden sind. Figur 6 zeigt ferner eine ähnliche Auslaßkammer 165, die mit einem Kanal 121 verbunden ist, der zur Auslaßmündung 120 gemäß Figur 1 führt. Seitlich hervorstehende Ohren I66 und I67 stützen die Schienen 8l und 82.

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Zwischen den Rahmenplatten l6l und 1Ö2 erstreckt sich eine Welle 168, die einen Kurvenroller 87 auf Buchsen I69 trägt. Wenn sich der Vagen in Figur 6 auf den Betrachter zu bewegt, um den Formbehälter zu schließen, berührt der Kurvenroller 87 den festen Nocken 89, der auf dem sich zwischen den Rahmenplatten 68 und 69 erstreckenden transversalen Rahmen 171 gestützt ist, um dadurch die Boden- und Sextenwandungen des Formbehälters leicht anzuheben. Die Parallelität der festen Nocken 88 und 89 zusammen mit den Rollen 86 und 87 sorgt dafür, daß in der Endposition die Bodenwandung eben und die Seitenwandung vertikal verbleibt.

Zur Erzielung einer seitlichen Stabilität weist die Seitenwandung 6l eine vorstehende und auf einem Arm 17^ befestigte Führungsrolle 173 auf. An den äußeren Positionen des Wagens berührt die Führungsrolle Führungsgabein I76 und 177> um eine seitliche Stabilität der Formwandungen 6l und 62 sowohl während des Pressens, wenn die Preßstempel in den Formbehälter eintreten, als auch während des Ausstoßens, wenn der Formkuchen vom Stoßglied 93 über die Brückenplatte 117 bewegt wird, sicherzustellen. Gemäß Figur 4 ist das Stoßglied mit einem geeigneten Abstand bzw. freien Raum entsprechend I78 für die seitlich hervorstehende Rolle 173 am Wagen versehen.

F ormzugvorri chtung:

Aus Figuren 7j 8 und 9 ergibt sich, daß die Formzugvorrichtung vier aufrechtstehende Stützen 18I, I82, I83 und 184 aufweist, wobei die ersten beiden sich auf einer Seite des Gießförderers 92 befinden, während die beiden anderen an der entgegengesetzten Seite angeordnet sind. Obere längs gerichtete Rahmenglieder und l8b erstrecken sich zwischen den oberen Teilen der Stützen an jeder Seite des Gießförderers. Transversale Rahmenglieder 187 j 188, 189 und 190 erstrecken sich zwischen den längs gerichteten Rahmengliedern 185 und 186. Zusätzliche längs gerichtete Rahmenglieder 192 und 193 erstrecken sich zwischen den Stützen an jeder Seite des Gießfördeiars 92, und zwar gerade unter der . opfoberfläche 19²I des Gießförderers 92. Eine zusätzliche trans-

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versale Stütze 195 kann zwischen den frontseitigen Stützen 182 und 184 vorgesehen sein, um die Stützung der sich vertikal erstreckenden horizontalen Stäbe oder Leisten I96 zu unterstützen, die den Gießförderer bilden.

Eine Kolbenstange 19Ö eines hydraulischen Kolben-Zylinders 197 ist mit einem vom transversalen Rahmen I88 herabhängenden Arm 199 verbunden. Das Blindende der Kolben-Zylinderanordnung ist mit dem Rahmen 201 verbunden, der die Zylinder 204 und 205 verbindende transversale Glieder 202 und 203 aufweist. Diese Zylinder sind für eine Gleitverschiebung auf sich längs erstreckenden Kolbenstangen 2O6 und 207 befestigt, wobei die letzteren von Armen gestützt werden, die sich von den transversalen Gliedern 189 und 190 erstrecken.

Jeder Zylinder trägt an seiner Außenseite eine Zahnspur 208 bzw. 209. Die Zahnspuren 208 und 2O9 kämmen mit Zahnrädern 211 und 212, die auf Freilauf-Mitnehmerkupplungen 212 und 213 befestigt sind, welche ihrerseits mit sich vertikal erstreckenden Schäften 214 und215 verbunden sind. Die Schäfte 2l4 und 215 sind oben und unten in den sich längs erstreckenden Rahmengliedern an jeder Seite des Gießförderers drehbar. Der Aufbau der Zahnräder und Kupplungen ist dergestalt, daß die Schäfte 215 und 2l4 sich im Gegenuhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn drehen, wenn die KoIben-Zylinderanordnung 197 ausgedehnt wird, wobei jedoch keine Drehung erfolgt, wenn die Kolben-Zylinderanordnung zurückgezogen wird.

An jedem der sich vertikal erstreckenden Schäfte 215 und 2l4 ist eine Rolle 218 und 219 gemäß Figur 9 festgelegt. Über jede Rolle ist ein Reibungstriebriemen 220 bzw. 221 geführt, wobei die entgegengesetzten Enden eines jeden Riemens um Spannrollen 222 und 223 gelegt sind. Diese Spannrollen sind auf Schäften 224 und 225 befestigt, die in den unteren und sich längs erstreckenden Rahmengliedern und Armen 226 drehbar sind-, welche von den Stützen 181 und 183 hervorstehen.

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Der Riemen 221 auf einer Seite des Gießförderers weist eine feste Stütze 228 auf, während der Riemen 220 auf der entgegengesetzten Seite mit einer Stütze 229 versehen ist, die von auf dem Längsglied 192 aufrecht stehenden Armen 230, 231 und 232 einstellbar getragen ist. Die Stütze 229 ist nicht nur horizontal einstellbar, sondern steht auch unter einer leichten Federbelastung, um einen gewünschten Triebriemenstützdruck zum Pressen des Triebriemens gegen die Seite des Stapels aus Sandformkuchen auf dem Gießförderer 92 zu erzeugen.

Es ergibt sich, daß die Kolben-Zylinderanordnung 197» die hydraulisch synchron mit der Stoßglied-Kolben-Zylinderanordnung 110 arbeitet, wobei der Auslaß der Stoßglied-Kolben-Zylinderanordnung hydraulisch mit dem Einlaß der Kolben-Zylinderanordnung 197 der Formzugvorrichtung verbunden wird, den Rahmen verlängert, was die Triebriemen 221 und 220 zu einer Bewegung veranlaßt, um einen horizontalen Stapel von Sandkuchen bei einer Bewegung nach rechts gemäß Figuren 7 und 8 zu unterstützen. Dies löst einen Zwischenflächendruck zwischen angrenzenden Sandkuchen im Stapel aus und verhindert einen unzulässigen Druck sowie Druckkonzentrationen, die die Sandkuchen zum Zerbrechen oder Abbröckeln veranlassen können.

Arbeitsweise:

Unter Hinweis auf Figuren 10 bis 15> zunächst auf Figur 10, ergibt sich, daß sich der Wagen mit der Bodenwandung 62 und der Seitenwandung 6l in geeigneter Ausrichtung in bezug auf den Gießförderer in seiner zurückgezogenen Position befindet. Beginnend mit einem Zusammenziehen der Kolben-Zylinderanordnung 65 und einer Dröung des Kurbelarms 7^ um seine Achse 75 gemäß Figur 11 bewegt sich der Wagen gemäß Darstellung des Pfeils 2^0 in Figur 11 nach links, wenn die Kolbenstangendrehachse 72 in Richtung des Pfeils 241 nach rechts schwingt. Wenn die Drehachse 72 über das Zentrum der Linie zwischen den Drehachsen und 66 gelangt, begründet eine Ausdehnung der Kolben-Zylinderanordnung eine Verschiebung des Wagens zu seiner extremen

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Schließposition gemäß Figur 12, und zwar mit einer kleinen, nach, oben gerichteten und durch einen Pfeil 242 dargestellten Endbewegung des Wagens. Diese aufwärts gerichtete Endbewegung wird durch die Kurvenroller Ö6 und 87 begründet, die die festen Nockenglieder 88 und 89 berühren« In dieser Position ist der Gießbehälter fertiggestellt, wobei die zwei Endwandungen in Blickrichtung der Figur 12 von den Preßköpfen 54 und 55 gemäß Figuren 2 und 3 verschlossen sind. Mit der so verschlossenen Form und dem mit Sand gefüllten Sandreservoir wird das Blasventil 42 nach einem Schließen und Abdichten des Drosselklappenventils 36 geöffnet, wodurch Sand vom Rersarvoir zum Bilden des Sandkuchens 244 durch den Schlitz 45 in den Formbehälter geführt wird. Während des Blasens wird auf den Wagen ein erheblicher Druck ausgeübt, der diesen normalerweise zu öffnen neigt Jedoch erzeugt die Lage der Drehachse 77» die entweder in der Linie oder leicht über dem Zentrum liegt, eine Froschklemme bzw. Kipphebelwirkung, wodurch der Wagen wirkungsvoll in der Schließposition des Formbehälters blockiert ist. Nun verlängern bzw. verschieben sich die Preßköpfe 54 und 55 unter dem Hydraulikdruck und verdichten den Sandkuchen 244 auf die ungefähre Dicke gemäß Figur 4. Unmittelbar nach Durchführung des Preßbetriebes werden die Preßköpfe zurückgezogen, wodurch die Muster von der Form abgezogen werden, während die letztere an allen vier Seiten von dem Formbehälter zurückgehalten wird. Die Muster oder Schablonen werden bis zu einer von den Formen entfernten Position abgezogen, beispielsweise wie bei 147 in Figur 3.

Gemäß Figur 14 wird der Sandkuchen 244 von der Kopf wandung und der Seitenwandung 60 abgeschält bzw. abgezogen, und zwar unter Abbrechen vom unkomprimierten Sand 245 im vertikalen Schlitz 451 wenn die Kolben-Zylinderanordnung 65 zurückgezogen wird und den Arm 74 um seine Drehachse 75 in Pfeilrichtung schwingt. Dies bewirkt eine Verschiebung der Form anfänglich nach unten und dann nach rechts in Pfeilrichtung 2^7· An diesem Punkt entsteht ein Rücksprung oder eine Formausdehnung, und

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zwar während die gemusterten. Flächen der Form frei von den Mustern oder Schablonen auf dem Preßkopf sind. Dementsprechend entsteht keine Zerstörung der Musterflächen auf dem Formkuchen 2kk. Eine fortgesetzte Zusammenziehung und dann Verlängerung der Kolben-Zylinderanordnung 65 führt zu einem Schwingen der Drehachse 72 in Pfeilrichtung 2k$ und damit zum Umschalten des Wagens und entsprechend des Sandkuchens 2kk zu einer Position in geeigneter Ausrichtung in bezug auf den Gießförderer 92. Wenn sich der Wagen mit dem darauf angeordneten Formkuchen in der Position gemäß Figur 10 befindet, wird die Kolben-Zylinderanordnung HO des Stoßgliedes 93 verlängert, wodurch der Formkuchen 2.hh von den Formbehält er wandung en 6l und 62 auf die Brükkenplatte 117 zur gestrichelten Linienposition 250 gemäß Figur k gestoßen wird.

Eine Ausdehnung des Stoßgliedes betätigt selbstverständlich gleichzeitig und synchron die Formzugvorrichtung, so daß der gesamte Horizontalstapel von Formen auf dem Gießförderer nach rechts verschoben wird, wobei nicht die gesamte Bewegungskraft vom Stoßglied 93 zugeführt wird. Die Formkuchen auf dem Gießförderer werden daher pro Maschinenzyklus um eine Form weiter geschaltet, und zwar nach einem geeigneten Gießpunkt, bei dem geschmolzenes iietall durch geeignete Offnungen in die Formhohlräume geg-ossen wird, die zwischen angrenzenden bzw. benachbarten Sandformkuchen gebildet sind. In der bei 250 in Figur k dargestellten Verlängeruiigsposition des Stoßgliedes ist der Wagen frei und bewegt sich dann zur Formschließposition gemäß Figur 11 zurück. Wenn die Form gemäß Figur 12 geschlossen und mit Sand gefüllt ist, zieht sich das Stoßglied bis in seine in Figur h mit durchgezogenen Linien dargestellte Position zurück, um auf die Ankunft eines nächsten Formkuchens zu warten.

Aus dem Vorherstehenden ergibt sich, daß eine Horizontalstapelfonnmaschine und ein entsprechendes Verfahren vorgesehen sind, wodurch die Rücksprung-oder Formausdehnungsprobleme vermieden ind und wodurch eine genaue Ausrichtung der aufeianderfolgend

j. formten bzw. gebildeten Formkuchen erzielt wird. Zusätzlich

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wird die Form von beiden Seiten gepreßt, wodurch beide Flächen mit der gewünschten hohen Dichte und Härte versehen werden. Der Aufbau des Stoßgliedes und des Wagens ermöglicht es, daß diese Teile gleichzeitig in einem Arbeitszyklus betätigt werden, was zu einer höheren Wirksamkeit der Maschine führt, während das Stoßglied und die Formzugvorrichtung den Transport einer großen Anzahl von Formkuchen entlang dem Gießband bzw· Gießförderer ohne Zerstörung der Formen erleichtern.

Patentansprüche

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AO9816/0327

Claims

Patentansprüche

1. Horizontalstapelformmaschine, gekennzeichnet durch einen am Ende geöffneten Behälter, der eine stationäre Kopf- und Seitenwandung (46, 60) aufweist, und durch eine Einrichtung zum horizontalen Verschieben der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung (61,62).

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (86,07»Ö8,89), die ein leichtes Anheben und Absenken der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung (61,62) veranlaßt, wenn diese an die stationäre Kopf- und Seitenwandung (46,60) bewegt wird.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Wagen enthält, der in einer Richtung den Formbehälter schließt und der in der anderen Richtung eine darin gebildete Form zu einer Position in Ausrichtung mit einem horizontalen Gießförderer bzw. Gießband (92) führt.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Kopfwandung (46) einen länglichen Schlitz (45) aufweist, durch den Sand in den Formbehälter zur Bildung eines Formkuchens eindringt.

5· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Kolben-Zylinderanordnung (65,71)» einen damit verbundenen Kurbelarm (73) und ein zwischen den Wandungen und dem Kurbelarm (73) verbundenes Glied (78) aufweist.

6. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch hydraulisch betriebene Preßkolben, die sich in die geöffneten Enden des Behälters zum Pressen des darin befindlichen Sandkuchens verschieben können.

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7. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gieß-

■ förderer bzw. ein Gießband (92), das sich senkrecht zur Bewegung der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandungen (6l, 62) erstreckt, und durch eine Stoßeinrichtung zum Entfernen eines Sandkuchens, um diesen in Angrenzung mit einem Stapel von Sandkuchen auf dem Gießförderer (92) anzuordnen.

8. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (86,87,88,89)1 die die entgegengesetzte Seiten- und Bodenwandung (61,62) leicht anhebt und absenkt, wenn sich diese in Angrenzung an die feste Kopf- und Seitenwandung (46,60) verschieben, wobei die Einrichtung feste Nocken (07, 89) und Rollen (86,88) enthält und wobei die letzteren mit der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung für eine Verschiebung verbunden sind.

9· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Kipphebelgestänge aufweist, das in Position eine Blockierung der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung (6l,62) gegen die stationäre Hpf- und Seitenwandung (46,60) erzeugt.

10. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet dirch eine Führungseinrichtung für die entgegengesetzte Seitenwandung (6l) zur Blockierung derselben in vertikaler Ausrichtung bei jeder extremen Verschiebung der entgegengesetzten Seiten- und Bodenwandung (61,6 2).

11. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am Ende geöffneten Behälter, durch eine Einrichtung zur Bildung einer Gießform in dem Behälter und durch eine Einrichtung zum zeitlichen Verschieben der Boden- und nur einer Seitenwandung des Behälters, um die Form in Ausrichtung mit einer Stütze für einen horizontalen Stapel solcher Formen zu verschieben.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennaichnet, daß die

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Einrichtung zum Verschieben der Boden- und nur einer Seitenwandung einen Wagen und eine Einrichtung zum leichten Anheben und Absenken des Wagens aufweist, wenn dieser in Angrenzung an die anderen Wandungen des Behälters verschoben wird.

13. Maschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einblasen von Sand in den Behälter und zum Pressen des Sandes durch seine offenen Enden, um die Gießform zu bilden.

14. Maschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einblasen von Sand in den Behälter und durch entgegengesetzte hydraulische Preßstempel (5^55X die sich durch die offenen Enden des Behälters erstrecken und ein Pressen der darin befindlichen Gießform bewirken.

15· Maschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Stoßgliedeinrichtung zum Verschieben der Form von der Boden- und einer Seitenwandung des Behälters, wenn die Wandungen sich in einer Position befinden, bei der die Form mit dem horizontalen Stapel ausgerichtet ist, um die Form am Ende eines solchen horizontalen Stapels anzuordnen.

l6. Gießformmaschine, gekennzeichnet durch einen am Ende geöffneten Behälter mit Kopf-,Boden- und Seitenwandungen, durch eine Einrichtung- zum Pressen einer Gießform in den Behälter durch Verschiebung eines Preßstempels in zumindest ein Ende des Behälters, und durch eine Einrichtung zum Öffnen des Behälters nach einem Rückziehen des Preßstempels, und zwar durch eine diagonale Fortbewegung der Kopf- und einer Seitenwandung von den entgegengesetzten Wandungen, und durch eine Einrichtung zum horizontalen Verschieben der Form nach Öffnen des Behälters.

17· Maschine nach Anspruch l6, gekennzeichnet durch einen sich horizontal erstreckenden Gießförderer (92), wobei die zu-

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letzt erwähnte Einrichtung die Form in Ausrichtung mit dem Gießförderer anordnet, und durch eine Stoßgliedeinrichtung zum Anordnen der Form am Ende eines Stapels aus sich auf dem Gießförderer horizontal erstreckenden Formen.

18. Maschine nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch eine Formzugvorrichtung, die in Verbindung mit der Stoßgliedeinrichtung arbeitet, um einen Zwischenflächendruck zwischen den Formen auf dem Gießförderer zu erhalten, wenn das Stoßglied die Formen und den Stapel längs des Förderers verschiebt.

19. Maschine nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Öffnen des Behälters durch diagonales Fortbewegen der Kopf- und einer Seitenwandung von den entgegengesetzten Wandungen, nachdem der Preßstempel zurückgezogen ist, eine feste Nocken- und Rolleneinrichtung (86,87188,89) enthält, wobei sich der Nocken in Richtung der erwünschten Diagonalverschiebung erstreckt.

20. Maschine nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum horizontalen Verschieben der Form einen Wagen enthält, der die Boden- und eine Seitenwandung des Formbehälters stützt.

21. Maschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Öffnen des Behälters nach Rückziehen des Preßstempels eine Rolleneinrichtung (86,88) am Wagen und eine feste Nockeneinrichtung (87,89) zum diagonalen Anheben und Absenken der Boden- und einer Seitenwandung des Formbehälters aufweist.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen von einer Kolben-Zylinderanordnung (65) bewegt wird, die einen Kurbelarm (7 ^) dreht, wobei ein Glied (78) den Kurbelarm (7^) und den Wagen verbindet.

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23· Horizontalstapelformmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Formen eines Sandkuchens, durch eine Transporteinrichtung zum Verschieben des Kuchens zu einer Position in Ausrichtung mit einem Gießband bzw. Gießförderer (92) und durch ein Stoßglied zum Anordnen des Kuchens auf dem Gießförderer, wobei die Transporteinrichtung vor dem Rückzug des Stoßgliedes für einen nächsten Kuchen zurückkehrt.

2k. Maschine nach Anspruch 23 > gekennzeichnet durch eine Formzugvorrichtung zum Greifen des horizontalen Stapels von Formen auf dem Gießförderer (92) und zum Verschieben des Stapels in Verbindung mit dem Stoßglied, um den normalerweise vom Stoßglied erzeugten Druck an den Zwischenflächen der Formen auf dem Gießförderer freizugeben.

25« Maschine nach Anspruch 23> dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung eine Boden- und eine Seitenwandung des Formbehälters enthält, in dem der Sandkuchen gebildet ist, wobei das Stoßglied eine sich nach unten erstreckende Platte aufweist, die die eine Seitenwandung in der ausgedehnten Position freigibt.

26. Horizontalstapelformmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Formbehälter, durch entgegengesetzte Preßstempel {5^,55) zum Schließen der Enden des Behälters, durch eine Einrichtung zum Füllen des Behälters mit Sand, durch eine Einrichtung zum Verlängern der Preßstempel zum Bilden eines dichten Sandkuchens, durch eine Transporteinrichtung zum Verschieben des Kuchens in eine Position in Ausrichtung mit einem horizontalen Stapel, durch eine Stoßgliedeinrichtung zum Entfernen des Kuchens von der Transporteinrichtung und zum Anordnen an einem horizontalen Stapel und durch eine Einrichtung zum Rückholen der Transporteinrichtung, um den nächsten Formkuchen aufzunehmen, bevor die Stoßeinrichtung zurückbewegt wird.

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27· Maschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung die Boden- und eine Seitenwandiang des Behälters darstellt, wobei die Stoßgliedeinrichtung eine sich nach unten erstreckende Platte aufweist, die in der ausgedehnten Position die eine Seitenwandung freigibt»

28. Maschine nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine Fornizugvorrichtung zur Erzielung einer Reibungserfassung des horizontalen Stapels, wobei die Formzugvorrichtung in Verbindung mit der Stoßgliedeinrichtung arbeitet, um den Zwischeiiflächendruck einer Form gegen die andere im horizontalen Stapel freizugeben.

29· Maschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine feste Seiten- und Kopfwandung aufweist, während die Transporteinrichtung die entgegengesetzte Seiten- und Bodenwandung ausmacht.

30. Horizontalstapel-Gießformmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gieiiband bzw. einen Gießförderer (92) zum Stützen eines sich horizontal erstreckenden Stapels aus Sandkuchen zur Erzielung einer längs gerichteten Verschiebung, durch eine Einrichtung zum Verschieben eines Sandkuchens in eine Position an einem Ende des Förderers (92) in Ausrichtung mit dem Stapel, durch eine Stoßgliedeinrichtung zum Anordnen des Kuchens an einem Ende des Stapels und zum Bewegen des Stapels, und durch eine Formzugvorrichtung zur Erzielung einer Reibungserfassung des Stapels, die in Verbindung mit der Stoßgliedeinrichtung arbeitet, um den Druck des Sandkuchens gegen den nächsten freizugeben, wenn der Stapel längs des Gießförderers (92) bewegt wird.

31. Maschine nach Anspruch 30» dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung Triebriemen (220,221) für eine Reibungserfassung des Stapels aufweist und daß eine einseitig gerichtete Triebeinrichtung für die Triebriemen synchron mit der

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Stoßgliedeinrichtung arbeitet.

32. Maschine nach Anspruch 31* dadurch gekennzeichnet, daß die Triebeinrichtung eine Kolben-Zylinderanordnung (197) aufweist, daß ferner von der Kolben-Zylinderanordnung (197) Zahnspuren bzw. Zahnstangen (208, 209) angetrieben werden und daß eine Einweg-Kupplungseinrichtung die Zahnspuren mit den Triebriemen (220,221) verbindet, um die letzteren in Abhängigkeit vom Betrieb der KoIben-Zylinderanordnung (197) anzutreiben.

33· Formzugvorrichtung zum Verschieben eines Stapels von Formen längs einer Fördereroberfläche,gekennzeichnet durch Triebriemen (220, 221) zur Reibungserfassung des Stapels von Formen und durch eine einseitig gerichtete Triebeinrichtung für die Triebriemen.

3k. Formzugvorrichtung gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet daß die Triebeinrichtung eine Kolben-Zylinderanordnung (197) enthält, ferner von der Kolben-Zylinderanordnung getriebene Zahnspuren (208, 209) und eine Einweg-Kupplungseinrichtung zum Verbinden der Zänspuren und der Triebriemen.

35· Formzugvorrichtung nach Anspruch 33 > gekennzeichnet durch ein Stoßglied zum Stoßen gegen das Ende des Stapels, wobei das Stoßglied und die Formzugvorrichtung synchron betrieben werden.

36. Formzugvorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Stützeinrichtungen (228, 229) für die Triebriemen (220,221), wobei zumindest eine der Stützeinrichtungen einstellbar und federbelastet ist.

37· Verfahren zur Herstellung von Sandgießformen, gekennzeichnet durch ein Bilden eines Formbehälters durch Klemmen einer Boden- und einer Seitenwandung gegen eine feste Kopf- und eine Seitenwandung, durch ein Pressen einer Form mit

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einer gemusterten Oberfläche und durch ein Öffnen des Behälters, in dem die Boden- und eine Seitenwandung diagonal von der festen Kopf- und Seitenwandung fortbewegt wird.

38. Verfahren nach Anspruch 37 j gekennzeichnet durch ein horizontales Verschieben der Boden- und einer Seitenwandung nach der Diagonalverschiebung, um die gepreßte Form zu einer Position in Ausrichtung mit einem sich horizontal erstreckenden Gießförderer zu transportieren.

39. Verfahren nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch ein Stoßen der Form von der Boden- und einer Seitenwandung, wenn sich die Form in einer Ausrichtungsposition befindet, um die Form gegen einen horizontalen Stapel solcher Formen auf dem Gießförderer anzuordnen.

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