DE2452984B2 - Formmaschine zum gleichzeitigen freifall-ruetteln und pressen von giessereiformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zum gleichzeitigen Freifall-Rütteln und Pressen von Gießereiformen mit einer ortsfesten Freifall-Rütteleinrichtung, deren Rütteltisch mit einer Presse für den Rüttelpreßvorgang über ein zwei Säulen aufweisendes Portal kraftschlüssig verbunden ist, wobei die eine der Säulen vom Rütteltisch lösbar ist.

Es ist bekannt, Gießereiformen dadurch herzustellen, daß die Verdichtung der körnigen Masse durch Pressen oder durch Rütteln und nachfolgendem Pressen oder durch Rütteln mit nachfolgendem Schlagpressen oder durch Rütteln mit nachfolgendem Rüttelpressen erfolgt (Gießerei-Lexikon, Verlag Schiele und Schön, Berlin, 1972, Seiten 221 bis 222, Formmaschine). Die Erfahrung hat gezeigt, daß die wirtschaftliche Art, eine Form herzustellen, darin besteht, daß die körnige Masse nur durch Pressen verdichtet wird. Der Nachteil dieser Herstellungsart besteht darin, daß die Verdichtung über den Modellen zu hoch und in der Teilebene der Formen zu niedrig ist. Insbesondere ist die Verdichtung zwischen den Modellen und den Formkanten in der Teilebene ungenügend.

Wird bei der Herstellung einer Gießereiform die körnige Masse nur durch Rütteln verdichtet, so ist die Verdichtung erfahrungsgemäß ungenügend. Es ist daher am gebräuchlichsten, eine Gießereiform so herzustellen, daß sie in einer ersten Operation durch Rütteln vorverdichtet wird und in einer nachfolgenden Operation durch Pressen oder Schlagpressen fertig verdichtet wird. Unter Schlagpressen ist zu verstehen, daß während des Preßvorgangs entweder mit einem Rüttelkolben gleichzeitig Schläge auf die Preßplatte, auf den Formtisch oder auf den Formtisch und die Preßplatte ausgeübt werden, jedoch die körnige Masse, die verdichtet wird, ihren Bewegungszustand (Ruhestand) nicht verändert (US-PS 18 14 416). Auch diese Herstellungsart einer Gießereiform weist erhebliche Unterschiede in der Verdichtung der körnigen Masse ίο auf, und zwar ist ebenfalls über den Modellen ein sehr hoher Verdichtungsgrad feststellbar, während die Verdichtung in der Teilebene der Form, insbesondere zwischen den Modellen, stark abfällt. Als Folge davon wird der Ausnutzungsgrad der Formfläche verschlechtert, weil, um die Verdichtung zwischen den Modellen zu verbessern, der Modellabstand größer als erwünscht gewählt werden muß.

Die gleichmäßige Verdichtung der körnigen Masse wird dadurch erreicht, daß man die körnige Masse in einer ersten Operation vorverdichtat und in einer zweiten Operation durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen verdichtet. Diese Herstellungsart ergibt nicht nur d'e gleichmäßigste Verdichtung der körnigen Masse, insbesondere auch der Kanten in der Teilebene, sondern sie gestattet auch die Modellabsiände auf der Modellplatte kleiner zu wählen und damit die Ausnüf.un_b der Formfläche wesentlich zu verbessern.

Schon sehr frühzeitig wurde das Verdichten der körnigen Masse durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen angestrebt, indem man während des Rütteins durch eine nebenstehende Presse gleichzeitig einen Preßdruck auf die körnige Masse ausübte (GB-PS 5 71 188, Seite 2, Linien 40 bis 43). Dabei mußte die Hubkraft des Rüttelkolbens so groß gewählt werden, daß sie neben dem Gewicht des Formtisches und der damit verbundenen Teile auch noch den zusätzlich auf die körnige Masse wirkenden Preßdruck anzuheben in der Lage ist Die vorbeschriebene, an sich einfache Einrichtung zum gleichzeitigen Rütteln und Pressen ist jedoch nicht anwendbar, weil die fallbewegung beim Rütteln die Erdbeschleunigung wesentlich überschreitet. Dies hat zur Folge, daß alle mit dem Rütteltisch nicht fest verbundenen Teile, wie Formkasien, Füiirahmen etc., sich während des Rüttelvorgangs vom Formtisch abheben.

Ferner ist eine Rüttelformmaschine mit unter Flüssigkeits- oder Luftdruck stehender Preßplatte, bei der die Preßeinrichtung von dem Rütteltisch getragen wird, zum Zwecke des Rüttelpressens bekannt. Hierbei ist an einem schwenkbaren Preßholm, der sich über eine Säule auf den Rütteltisch abstützt, eine Preßvorrichtung angeordnet. Der schwenkbare Preßholm kann nach dem Aufsetzen des Formkastens und dem Einfüllen der körnigen Masse in den Formkasten anschließend in eine Arbeitsstellung über dem Rütteltisch eingeschwenkt werden. Auf der Gegenseite des Preßholms ist eine Zugstange angeordnet, die beim Einschwenken des Preßholms an den Rütteltisch angelenkt wird und so für die Aufnahme des Preßdruckes ein über dem Rütteltisch angeordnetes Portal bildet (DT-PS 5 31024). Diese Formmaschine zum gleichzeitigen Rütteln und Pressen einer Form hat sich in der Praxis nicht durchgesetzt, weil die notwendigen Kräfte für das Ein- und Ausschwenken der Rüttelpresse und damit die hierfür benötigte Zeit eine Anwendung in der Praxis verunmöglichten.

Ferner ist eine Formmaschine bekannt, bei welcher eine Presse auf einem ausschwenkbaren Arm angeord-

net ist, der auf einer Säule lagert und über einen Träger :uid einen Bolzen sowohl mit dem Rüttelzylinder als auch mit dem Rütteltisch verbunden ist (GB-PS 3 50 020, Seite 5, Linie 18 bis 25). Diese Formmaschine hat nicht nur den Nachteil der Ausführung nacl·, DT-PS 5 31 024, sondern zusätzlich den Nachteil, daß Preßdrücke, diel wenn sie wirksam sein sollen, für kleine Formen schon mehrere Tonnen betragen, in der Form eines offenen Bügels mit großer Ausladung nicht mehr übertragbar sind. ,o

Im weiteren ist eine Formmaschine zum Rütteln, Pressen oder gleichzeitigen Rütteln und Pressen bekannt, bei der die Presse nur während des Pressens oder gleichzeitigen Rütteins und Pressens an dem Formtisch oder an den mit dem Formtisch verbundenen Teilen angelenkt ist, sonst aber mit diesen keinen körperlichen Kontakt besitzt (CH-PS 3 15 945). Diese Formmaschine hat den Nachteil, daß die Prtsse im einen Anwendungsfall zum Aufsetzen des Formkastens, zum Einfüllen und zum Vorverdichten der körnigen Masse durch Rüttein ausgeschwenkt werden und anschließend zum Fertigverdichten durch Pressen oder gleichzeitigem Rütteln und Pressen wieder über den Formtisch eingeschwenkt werden muß. Für diesen Anwendungsfall ergeben sich daher die bereits dargelegten Nachteile 2^ (DTPS 5 31 024 und GB-PS 3 50 020). Diese Formmaschine kann jedoch in einem weiteren Anwendungsfall auch in Karussellanordnung gebaut werden, wobei ein Drehtisch mehrere Rütteleinheiten mit den zugehörigen Rütteltischen, Modelleinrichtungen und Formkästen trägt. In diesem Anwendungsfall wird in mehreren, einander folgenden Stationen: a) der Formkasten auf die komplette Modelleinrichtung aufgesetzt, b) die körnige Masse eingefüllt und durch Rütteln vorverdichtet, c) die Fertigverdichtung durch Pressen oder gleichzeitiges Rütteln und Pressen und d) in einer letzten Operationsstelle das Abheben der Form von der Modelleinrichtung durchgeführt. Dieser letztere Anwendungsfall hat den Nachteil, daß außergewöhnlich große Massen zu bewegen sind, da mehrere Rütteleinheiten mit den Modelleinrichtungen, den Formen oder Formkästen auf dem Drehtisch anzuordnen sind. Diese so gestaltete Formmaschine hat daher den Nachteil, daß dieselbe einen sehr komplizierten Antrieb erfordert, indem große Kräfte zi: übertragen sind, deshalb auch außerordentlich hohe Investitionen benötigt und im Betrieb einen großen Instandhaltungsaufwand verursacht. Die Praxis zeigt, daß die Formformate für das Formen auf Formmaschinen immer größer werden. Damit werden auch die Abmessungen und die Gewichte, die solche Formmaschinen verlangen, derart groß, daß diese nur in wenigen Maschinenfabriken herstellbar sind.

Ferner ist bereits eine Formmaschine zum Rütteln, Pressen oder gleichzeitigen Rütteln und Pressen von Formen bekannt (DT-PS 10 58 703), bei der jedoch der Nachteil größerer bewegter Massen gegeben ist. Dieser Nachteil ist zwar bei einer weiteren vorbekannten Einstationenmaschine für die Herstellung von Formen für Gießereizwecke (DT-AS 12 37 268) nicht gegeben, jedoch ist der Preis für das Einschwenken der Sandbehälter und der Modellplatten um eine der Portalsäulen, daß die Presse beim Rüttelvorgang nicht mitbewegt werden kann. Schließlich ist auch schon eine Formmaschine zum Pressen und Rütteln vorbekannt (US-PS 17 91 583), bei der ebenfalls der Nachteil großer bewegter Massen besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die bewegten Massen um ein Vielfaches verkleinert sind Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Presse ebenfalls ortsfest angeordnet und mit dem Rütteltisch über eine der Säulen fest verbunden ist, wobei die andere Säule zur Bildung einer öffnung im Portal vom Rütteltisch entkuppelbar ist, und daß ein die Modelleinrichtung mit aufgesetztem und mit Formsand gefülltem Formkasten tragender, durch die öffnung zwischen Presse und Rütteltisch ein- und ausfahrbarer Ausleger vorgesehen ist. Dadurch ist erreicht, daß bei zentral angeordneter Hub- und Drehvorrichtung, die in gleichmäßigen Abständen mehrere Modelleinrichtungen trägt, wobei die Verdichtung der Formen durch Pressen bzw. durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen erfolgt, die zu bewegenden Massen um ein Mehrfaches kleiner als bisher werden. Im Weiteren werden die Größe und die Gewichte der großen Bauteile um das Mehrfache verkleinert. Ferner werden die Antriebsleistungen verkleinert und der für die Instandhaltung der Anlagen notwendige Aufwand wesentlich reduziert. Da erfindungsgemäß die Presse mit dem Formtisch fesi verbunden ist, wird das Einstauchen der Flächen an den Verbindungsteilen zwischen Presse und Fonntisch vermieden und das Abheben der Preßplatte von der verdichteten Form erfolgt nicht schlagartig, sondern aus der Ruhestellung.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kupplung entweder einen verschiebbaren Teil mit Bajonettverschluß aufweist oder daß ein Kupplungsteil als drehbarer Hebel ausgebildet ist, der an seinem äußeren Ende nach Art von Nut und Feder in den andern Kupplungsteil einschwenkbar ist. Diese besonderen Ausführungsformen haben den Vorteil, daß sie in Bruchteilen von Sekunden betätigbar sind und daher die Leistung der Anlagen entsprechend erhöhen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß für die Hubbegrenzung ein Dämpfer angeordnet ist Dies hat den Vorteil, daß bereits während des Hubs des Preßkolbens die Kupplung der einen Seite des Portals geöffnet werden kann, ohne daß am Ende des Hubvorganges Massenkräfte entstehen, welche die noch bestehende einseitige Verbindung der Presse mit dem Rütteltisch überbeanspruchen.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß für die Hubbegrenzung beider Bewegungsrichtungen der Preßplatte und der mit ihr verbundenen Teile Dämpfer eingebaut sind. Dies hat den Vorteil, daß für den Fall, bei welchem die Senkbewegung der Presse in Betrieb gesetzt wird, jedoch weder ein Formkasten noch körnige Masse in denselben eingefüllt auf der Modelleinrichtung ist, weder eine Beschädigung der Modelleinrichtung noch eine Überbeanspruchung des die Presse abstützenden Portals erfolgt. Die Dämpfung der Senkbwegung erlaubt, insbesondere die Masse des Preßkolbens und der Preßplatte um das Mehrfache zu steigern und die Senkgeschwindigkeit des Preßkolbens besonders hoch zu wählen. Dies hat den Vorteil, daß die Verdichtung der körnigen Masse auch in horizontaler Richtung bedeutend gleichmäßiger anfällt. Die Ursachen für diese unerwartete Wirkung sind dadurch erklärbar, daß die mit körniger Masse gefüllte Form ein wesentlich kleineres Schüttgewicht aufweist als die fertigverdichtete Form, und daß beim Aufschlagen einer Preßplatte mit großem Gewicht auf die Oberseite der körnigen Masse ein plötzlicher Druckanstieg der in der körnigen Masse vorhandenen Luft einen Horizontalaus-

gleich der körnigen Masse bewirkt.

Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Formmaschine gemäß Pfeilrichtung I in F i g. 2.

F i g. 2 eine Draufsicht von F i g. 1,

Fig.3 eine Presse, geschnitten gemäß Linie lll-III in Fig. 2,

Fig.4 einen Schnitt durch eine Kupplung gemäß LinieIV-IVin Fig. 1,

Fig.5 einen Kupplungsteil, teilweise geschnitten gemäß Linie V-V in F i g. 4,

Fig.6 eine Variante einer Kupplung, geschnitten gemäß Linie VI-VI in Fig. 7,

Fig. 7 eine Draufsicht gemäß Pfeilrichtung VII in F i g. 6,

Fig.8 einen Teilschnitt gemäß Linie VIII-VIII in F i g. 6.

F i g. 9 einen Schnitt gemäß Linie IX-IX in F i g. 1 und Fig. 10 einen Schnitt gemäß Linie X-X in F i g. 3.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 den Ständer einer Formmaschine mit eingebauter Rüttelvorrichtung, die sich über eine Platte 2 auf das Fundament 3 abstützt. Ein Rütteltisch 4 stützt sich über einen Dämpfungsring 5 auf dem Ständer 1 ab und trägt die Modelleinrichtung 6 und eine Form 147. Die Modelleinrichtung 6 kann über Ausleger 8 durch die Hubvorrichtung 9, die sich auf ein Fundament 15 abstützt, vom Rütteltisch 4 angehoben und in Pfeilrichtung 10 ausgeschwenkt werden. Eine weitere, der Modelleinrichtung gegenüberliegende Modelleinrichtung kann in angehobener Stellung 24 über den Rütteltisch 4 eingeschwenkt und auf demselben abgesetzt werden. In der angehobenen Stellung stützt sich die Modelleinrichtung 6 auf der einen Seite auf einen Zentrierbolzen 11, der auf dem Ausleger 8 angeordnet ist, ab. Auf der andern Seite wird die Modelleinrichtung 6 auf dem Ausleger 8 auf einen Bolzen 12 abgestützt, der Flächen aufweist, die die Modelleinrichtung 6 an Gegenflächen in Pfeilrichtung 13 lagesichern, während auf einem weiteren Bolzen 14 die Modelleinrichtung 6 sich auf horizontaler Fläche abstützt. Die vorbeschriebene Dreipunktlagerung der Modelleinrichtung 6 auf den Auslegern 8 ermöglicht, die Modelleinrichtung 6 lagegesichert auf den Rütteltisch 4 abzusenken oder von diesem anzuheben. Die Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 10 um die Drehachse der Hubvorrichtung 9 kann von Hand gegen einen Anschlag erfolgen. Die Hubvorrichtung 9 kann aber auch durch speziellen Antrieb ausgeführt werden. Es ist ferner möglich, daß die Hubvorrichtung 9 nur eine oder in Karusselanordnung mehr als zwei Modelleinrichtungen trägt

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Formmaschine für die Herstellung größerer Formen mit zwei Pressen 16 und 17 ausgebildet ist Die Presse 16 ist über eine Säule 18 und die Presse 17 über eine Säule 19 mit dem Rütteltisch 4 fest verbunden. Ein Support 20, der mit dem Rütteltisch 4 fest verbunden ist kann über einen Kupplungsteil 21 (Fig.4), der in einer Säule 22 verschiebbar und drehbar angeordnet und mit der Presse 16 fest verbunden ist, kraftschlüssig gekuppelt werden. Die Säule 18, die Presse 16, die Säule 22, der Kupplungsteil 21 und der Kupplungsteil 20 bilden im gekuppelten Zustand zusammen mit dem Rütteltisch 4 einen Rahmen. Auf gleiche Weise kann die Säule 19, die Presse 17 und die ihnen zugehörigen, oben beschriebenen Teile mit dem Rütteltisch 4 im gekuppelten Zustand ebenfalls einen Rahmen bilden. Die Hubvorrichtung 9 befindet sich in diesem Betriebszustand in abgesenkter Stellung 23, dabei ruht die Modelleinrichtung 6 mit dem aufgesetzten Formkasten 7 und der eingefüllten körnigen Masse auf dem Rütteltisch 4.

Während in Fig. 1 und 2 eine Kupplung gemäß F i g. 4 und 5 mit einem verschiebbaren und verdrehbaren Kupplungsteil 21 gezeigt wird, ist in F i g. 6, 7 und 8 eine Kupplung mit einem schwenkbaren Kupplungshebel 25 dargestellt. Sowohl die Kupplung gemäß Fi g. 4 und 5 als auch die Kupplung gemäß F i g. 6,7 und 8 wird bei der Beschreibung ihrer Arbeitsweise genauer dargelegt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Presse 16 mit einer Preßplatte 26, einem Preßkolben 27, einem auf diesen aufgesetzten Teil 28, der einen weiteren Preßkolben 29 trägt. Über eine Druckluftleitung 30 kann durch entsprechende Steuerung des Ventils 31 dem Zylinder-Innenraum 32 Druckluft zugeführt werden oder aber durch entsprechende Umsteuerung des Ventiles 31 Jie Druckluft aus dem Zylinder-Innenraum 32 entweichen. Der Zylinder-Innenraum 32 ist über Kanäle 33 auch mit dem Raum 34 über dem Preßkolben 29 verbunden. Über eine Druckluftzuführung 35 wird dem Ringraum 36 zwischen dem Preßkolben 27 und dem Zylinder 37 dauernd Druckluft zugeführt. Der Ringraum 36 wird durch Dichtungen 38 und 39 so abgedichtet, daß er, wenn der Zylinder-Innenraum 32 drucklos ist. das Gewicht der Preßplatte 26 des Preßkolbens 27, des Teils 28 und des Preßkolbens 29 anhebt, bis der Bolzen 40 durch einen auf die Presse 16 aufgesetzten Dämpfer 41 die Hubbewegung stillsetzt. Der Ringraum 36 übernimmt damit die Funktion nach durchgeführter Pressung, den Preßkolben wieder in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Eine Führung 42 (siehe auch F i g. 2) sichert über einen mit der Preßplatte 26 fest verbundenen Stab 43 die Preßplatte 26 gegen Verdrehung gegenüber der Presse 16 und damit auch gegenüber dem Rütteltisch 4, mit welchem die Presse 16 verbunden ist.

In Fig. 10 ist ein auf die Presse 16 aufgesetzter Dämpfer 41 im Schnitt gezeigt. Die Teile des Dämpfers 41 werden bei der Darstellung seiner Wirkungsweise beschrieben. 44 und 45 stellen weitere Dämpfer dar, die mit der Preßplatte 26 fest verbunden und in F i g. 9 detaillierter dargestellt sind Ihre Aufgabe besteht darin. die Senkbewegung des Preßkolbens 27 und der mit ihm verbundenen Teile, falls aus irgendeinem Grunde kein Formkasten oder keine körnige Masse auf die Modelleinrichtung 6 aufgesetzt ist, zu begrenzen. Die Dämpfer 44 und 45 haben aber auch die Aufgabe , die Senkbewegung zu begrenzen für den Fall, daß der Ringraum 36 aus irgendeinem Grunde drucklos wird und daher das Gewicht des Preßkolbens 27 und der mit ihm verbundenen Teile nicht mehr in der angehobenen Stellung halten kann. Die Dämpfer 44 und 45 werden bei der Darstellung ihrer Wirkungsweise näher beschrieben.

Die Presse 16 und die Presse 17 sind genau gleich gebaut Die für die Presse 16 beschriebenen Teile und die nachfolgende Beschreibung ihrer Wirkung gelten daher sinngemäß auch für die Presse 17.

Die in Fi g. 1 bis 10 dargestellte Formmaschine zum gleichzeitigen Freifall-Rütteln und Pressen von Gießereiformen arbeitet wie folgt:

Die beiden Pressen 16 und 17 gemäß Fig. 1 und 2 stützen sich auf den Rütteltisch über die Säule 18 bzw. 19 ab. Der Kupplungsteil 21 in den Säulen 22 und 70

befindet sich in der hochgezogenen Stellung 46. Die Säulen 22 und 70 sind in dieser Stellung entkuppelt, d. h. geöffnet. Die Preßplatten 26 und 146 befinden sich in der angehobenen Stellung 47 gemäß Fig. 1. Die Hubvorrichtung 9 und die mit ihr fest verbundenen Ausleger 8 befinden sich in der abgesenkten Stellung 23. Über eine Druckluftleitung 48 erhält die Hubvorrichtung 9 Druckluft und hebt die Hubvorrichtung 9 mit den mit derselben fest verbundenen Auslegern 8 in die Stellung 24 an. Hierbei wird die in Fig. 1 und 2 dargestellte Modelleinrichtung 6 mit der darauf befindlichen Form 147 über die Bolzen II, 12 und 14 angehoben. Da der Bolzen 11 die Form eines Konus aufweist und der Bolzen 12 konische Führungsflächen besitzt, die gegen die Richtung des Bolzens U weisen, während der Bolzen 14 lediglich eine horizontale Auflagefläche besitzt, wird die Modelleinrichtung 6 mit der Form 147 in genau definierter Stellung angehoben. Die Kupplung der Säulen 22 und 70 ist in der entkuppelten Stellung 46 so weit geöffnet, daß die Ausleger 8 gemäß Pfeilrichtung 10 ausgeschwenkt werden können. Hierbei wird, da die Ausleger 8 symmetrisch sind und auf der dem Rütteltisch 4 abgekehrten Seite der Hubvorrichtung 9 eine weitere Modelleinrichtung mit einem weiteren, mit körniger Masse gefüllten Formkasten 7 tragen, nach vollführter Schwenkung in Pfeilrichtung 10 um 180°, die erstgenannte Modelleinrichtung 6 mit der zugehörigen Form 147 aus der Rüttelpresse ausgeschwenkt und eine weitere Modelleinrichtung mit einem auf derselben aufgesetzten und mit körniger Masse gefüllten Formkasten 7 zwecks Verdichtung eingeschwenkt. Es erweist sich als zweckmäßig, wenn in der dargestellten Anwendung der Erfindung eine Modelleinrichtung für das Formen des Unterteils und die andere Modelleinrichtung für das Formen des Oberteils bestimmt sind.

Da die Erfindung nur das gleichzeitige Freifall-Rütteln und Pressen von Gießereiformen umfaßt, wird darauf verzichtet, die weiteren Vorgänge, wie das Abheben der ausgeschwenkten Form von der Modelleinrichtung, das Aufsetzen eines weiteren Formkastens, das Füllen dieses Formkastens mit körniger Masse und ein eventuelles Vorverdichten zu beschreiben. Diese Vorgänge sind in der vorhandenen Literatur eingehend beschrieben. Es ist selbstverständlich, daß die Hubvorrichtung 9, die die Ausleger 8 trägt, für die gleichzeitige Aufnahme von nur einer oder mehr als zwei Modelleinrichtungen ausgebildet sein kann.

Da in der CH-PS 3 15 166 Motorgetriebe für den Antrieb von Drehtischen und damit auch von Hubvorrichtungen, die intermittierend eine Drehung von 180° oder 90° etc genau ausführen, bereits dargestellt sind, erübrigt sich eine eingehende Beschreibung des Motorgetriebes 49.

Nachdem die weitere Modelleinrichtung mit ihrem zugehörigen, mit kömiger Masse gefüllten Formkasten 7 über dem Rütteltisch 4 eingeschwenkt ist wird das Schließen und öffnen der Kupplung der Säulen 22 und 70 beschrieben. Erhält der Zylinder 50 Preßluft, so bewegt er den Kupplungsteil 21 aus der Stellung 46 in die Stellung 51. In dieser Stellung schlagen die Nockenflächen 52 auf den Dämpfungsring 53 auf, der sich auf der Büchse 54 abstützt die mit dem Support 55 fest verbunden ist Der Support 55 ist mit dem Rütteltisch 4 fest verbunden. Eine drehbare Buchse 56, die in der Büchse 54 gelagert und durch eine Scheibe 57 axial gehalten ist, besitzt eine Verzahnung 58, in die Geeenzähne des Kupplungsteils 21 in der Stellung 51 eingreifen. Die Büchse 56 weist eine Bohrung % auf, die dem Zweck dient, daß Verunreinigungen, die in die im Support 55 eingebauten Teile gelangen, sich entleeren können. Ein mit der Büchse 56 fest verbundener Hebel 59 ist über eine Lasche 60 mit einer Kolbenstange 61 eines Zylinders 62 verbunden. Durch Umsteuerung des Zylinders 62 wird der Hebel 59 aus der Stellung 63 in die Stellung 64 gedreht und dreht den Kupplungsteil 21 so, daß die Nocken 65 des Kupplungsteils 21 zwischen die

ίο Nocken 66 und den Dämpfungsring 53 und die Nocken 67 des Kupplungsteiles 21 zwischen die Nocken 68 und 69 der Säule 22 ^u liegen kommen. In dieser Stellung ist die Säule 22, die mit der Presse 16 bzw. der Säule 18 und dem Rütteltisch 4 fest verbunden ist, ebenfalls über den Support 55 mit dem Rütteltisch 4 kraftschlüssig verbunden. Da die Nocken 65 des Kupplungsteils 21 einerseits zwischen die Nocken 66 und den Dämpfungsring 53 zu liegen kommen und andererseits die Nocken 67 des Kupplungsteils 21 zwischen die Nocken 68 und 69 der Säule 22 zu liegen kommen, ist die so hergestellte Kupplung i,i der Lage, sowohl Zug- als auch Druckkräfte kraftschlüssig zu übertragen. Dadurch entsteht ein fester Rahmen, der aus dem Rütteltisch 4, den Säulen 18 und 22 und der Presse 16 gebildet wird.

Sinngemäß gleich bildet der Rütteltisch 4 mit der Säule 19 und der Presse 17 sowie der Säule 70 über den zugehörigen Support bei geschlossener Kupplung ebenfalls einen festen Rahmen.

Sollen die Kupplungen der Säulen 22 und 70 geöffnet werden, so wird zuerst der Zylinder 62 umgesteuert und bringt den Hebel 59 aus der Stellung 64 in die Stellung 63. Hierbei wird auch der Kupplungsteil 21, der über die Zahnung 58 und die Büchse 56 mit dem Hebel 59 in Wirkungsverbindung ist. gedreht. Der Kupplungsteil 21 ist nun in die Stellung gedreht, in der die Nocken 65 bzw. 67 mit den Lücken zwischen den Nocken 66, 68 und 69 übereinstimmen. In dieser Stellung kann durch Umsteuerung des Zylinders 50 der Kupplungsteil 2J aus der Stellung 52 in die Stellung 46 angehoben werden. Um während der Hub- und Senkbewegung eine Verdrehung des Kupplungsteils 21 gegenüber der Säule 22 und dem Nocken 66 des Supports 55 zu verhindern, ist in der Bohrung der Säule 22 ein Keil 71 angeordnet, der mit einem der Nocken 69 übereinstimmt und so den Kupplungsteil 21 über eine Lücke zwischen den Nocken 67 während des gesamten Hubs, schon bevor die Zahnung 58 außer Eingriff ist, gegen Verdrehung sichert. Die Kupplungsstange 72 des Zylinders 50 ist im Kupplungsteil 21 drehbar gehalten.

Während vorstehend eine Kupplung gemäß Fig.4 und 5, wie sie auch in F i g. 1 und 2 dargestellt ist beschrieben wurde, soll nachstehend eine Variante Ausführung gemäß F i g. 6,7 und 8 beschrieben werden Ein Support 73 ist mit dem Rütteltisch 4 durch Schrauben 74 fest verbunden. Eine Welle 75, die in den Bohrungen 76 und 77 drehbar gelagert ist trägt eine Büchse 78. die einerseits einen Kupplungshebel 25 und andererseits ein Zahnsegment 79 aufweist Das Zahnsegment 79 greift in eine Zahnstange 80 ein, die vor einer Kolbenstange 81 eines Zylinders 82 verschober werden kann. Der Zylinder 82 ist in einem Bolzen 83 gelagert und die Kolbenstange 81 in einer Führung 84 lagebestimmt Durch Verschieben der Zahnstange Sf kann der Kupplungshebel 25 aus der Stellung 85 in die Stellung 86 und zurück bewegt werden, wobei die Stellungen 85 und 86 durch entsprechende Hubbegren zungen im Zylinder 82 bestimmt werden. Die Teile 9( und 91 sind mit der Säule 88 fest verbunden. Di«

Kupplungsflächen 87 und 89 sind so gewählt, daß ihre Distanz 92 kleiner ist als die Distanz 93. Dies erleichtert das Einschwenken des Kupplungshebels 25 aus der Stellung 86 in die Stellung 85. Es erleichtert auch das Zurückschwenken des Kupplungshebels 25 in die Stellung 86.

Die Ausführung der Kupplung nach Fig.6 bis 8 arbeitet wie folgt: ist der Kupplungshebel 25 in der Stellung 86, so besteht zwischen der Oberkante 94 des Rütteltisches 4 und der Unterkante 95 der Teile 90 und 91 der Säule 88 die für den Durchgang der Ausleger 8 notwendige öffnung. Die Ausleger 8 können in bereits beschriebener Weise eine Modelleinrichtung 6 mit ihrer zugehörigen Form 147 aus- bzw. eine weitere Modelleinrichtung mit ihrem mit körniger Masse gefüllten Formkasten 7 über den Rütteltisch 4 einschwenken. Während des Absetzens der Modelleinrichtung auf den Rütteltisch 4 durch das Absenken der Hubvorrichtung 9 von der Stellung 24 in die Stellung 23 wird der Zylinder 82 umgesteuert und bewegt den Kupplungshebel 25 von der Stellung 86 in die Stellung 85. In der Stellung 85 ist die Säule 88 über den Kupplungshebel 25, die Welle 75 und den Support 73 kraftschlüssig mit dem Rütteltisch 4 verbunden. Die Differenz der Distanzen 92 und 93 zwischen den Flächen 87 und 89 wird so gewählt, daß das Einschwenken des Kupplungshebels 25 in die Stellung 85 möglich ist, ohne an die Genauigkeit der Säule 88, die Teile 90, 91 und den Kupplungshebel 25 zu große Anforderungen stellen zu müssen. Die Differenz darf auf keinen Fall so groß gewählt werden, daß die Flächenpressen auf Seite der Distanz 92 gegenüber der Flächenpressung auf Seite der Distanz 93 zu stark voneinander abweicht. Die Kupplung nach F i g. 6,7 und 8 ist in der Lage, sowohl Zug- als auch Druckkräfte zu übertragen.

Die Gestaltung der Kupplung der Säulen 22 und 70 ist keinesfalls auf die Ausführung nach Fig. 4 und 5 oder auf diejenige nach F i g. 6. 7 und 8 beschränkt, sondern sie zeigen lediglich besonders schnell lösbare bzw. kraftschlüssig schließbare, betriebssicher arbeitende Ausführungsformen.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Pressen 16 und 17 beschrieben, wie sie in der F i g. 3 dargestellt sind. Hat die Hubvorrichtung 9 über die Ausleger 8 eine Modelleinrichtung 6 und einen Formkasten 7, der mit körniger Masse gefüllt ist, über den Rütteltisch 4 eingeschwenkt und auf denselben abgesenkt, so werden in bereits beschriebener Weise die Kupplungen der Säulen 22 und 70 geschlossen. Während dieser Vorgänge sind die Preßplatten 26 und 146 und die mit ihnen verbundenen Teile in der in F i g. 3 dargestellten, hochgezogenen Stellung 97 (siehe Fig. 1). Diese Stellung 97 wird dadurch erreicht, daß einerseits der Ringraum 36 über Druckluftzuführung 35 konstant unter Druck steht, während andererseits der Zylinder-Innenraum 32 über die Druckluftleitung 30 durch die Steuerstellung des Ventils 31 auf Auspuff drucklos ist Damit ist auch der Ober dem Preßkolben 29 liegende Raum 34, der über die Kanäle 33 und den Zwischenraum 98 mit dem Zylinder-Innenraum 32 dauernd verbunden ist, drucklos. Die Dichtungen 38 und 39 haben die Aufgabe, den Ringraum 36 in dem oben beschriebenen Zustand abzudichten. Durch Umsteuerung des Ventils 31 wird der Auspuff geschlossen, und die Druckluftleitung 30 führt dem Zylinderinnenraum 32 und den mit ihm verbundenen Räumen Druckluft zu. Die Preßplatte 26, der Kolben 27 und alle mit ihnen direkt verbundenen Teile senken sich von der Stellung 97 (siehe Fig. 1) in die Stellung 99. Hierbei ist es vorteilhaft, daß diese Senkbewegung mit möglichst hoher Geschwindigkeit erfolgt und daß die sich senkenden Teile, Preßplatte 26 und 146 und die mit ihnen verbundenen Teile ein möglichst großes Gewicht aufweisen. Dadurch wird eine noch bessere Vergleichmäßigung der Verdichtung der körnigen Masse über den Modellen und zwischen den Modellen und entlang der Formkasten-Innenwand

ίο erreicht. Diese Vergleichmäßigung ist. dadurch erklärbar, daß ein schneller Preßschlag bei der Einleitung ier Verdichtung durch gleichzeitiges Rütteln und Pressen die in der körnigen Masse befindliche Luft an Stellen höherer Verdichtung kurzzeitig unter einen höheren

Druck als an Stellen niederer Verdichtung ansteigen läßt, wobei das Abströmen der Luft aus Bereichen hoher Verdichtung in solche niedriger Verdichtung auch eine Verschiebung der körnigen Masse in der Strömungsrichtung der Luft bewirkt.

Nach Linleitung des Preßvorganges wird durch Betätigen eines nicht dargestellten Ventils der Druckluftleitung 100 Druckluft zugeführt, wodurch die Rüttelbewegung des Rütteltisches 4 und der mit demselben verbundenen Presse 16 bzw. 17 einsetzt Während des Rütteins bildet der Rütteltisch 4 mit der Presse 16, den Säulen 18 und 22 und der zugehöriger Kupplung sowie mit der Presse 17, den Säulen 19 und 70 und der zugehörigen Kupplung je einen in sich geschlossenen Rahmen. Es hat sich gezeigt, daß

während des gleichzeitigen Freifall-Rütteins und Pressens das Gewicht der Preßplatten 26 und 146 sowie der mit ihnen verbundenen Teile die Höhe der Pressung wesentlich beeinflußt. Wird das Gewicht der Preßplatten 26 und 146 sowie der mit ihnen verbundenen Teile

größer gewählt, so erhöht sich die Verdichtung, und be kleinerem Gewicht sinkt die Verdichtung der körniger Masse bei gleichbleibendem Preßdruck der Pressen Ii und 17 und bei gleichbleibender Rütteihöhe de; Rütteltisches 4. Die Vergrößerung der Gewichte, die

sich beim Rütteln auf die körnige Masse direkt abstützen, haben nicht nur eine Erhöhung der Verdichtung, sondern darüberhmaus auch eine Vergleichmäßigung der Verdichtung zur Folge.

Während die Preßplatte 26 und der Preßkolben 27

sich vertikal bewegen, wird die Preßplatte 26 durch die

Fuhrung 42 und den auf der Preßplatte 26 befestigter

Fuhrungstab 43 gegen Verdrehen gesichert. Die gleiche

Aufgabe übernimmt für die Presse 17 die Führung 101.

Nach erfolgtem Freifall-Rütteln und Pressen wird die

so Dnickluftleitung 100 auf Auspuff gesteuert und damii der Ruttelvorgang beendet Anschließend wird durch Umsteuerung des Ventiles 31 auf Auspuff die Druckluft zuleitung 30 unterbrochen, der Zylinderinnenraum 32 und die mit ihm verbundenen Räume werden drucklos

Der Rmgraum 36, der über die Druckluftzuführung 3! unter Luftdruck verbleibt hebt die Preßplatte 26 und die nut ihr verbundenen Teile aus der Stellung 99 in di( Stellung 45 aa Damit erreicht die Presse wieder ihr« Ausgangsstellung. Beim Verdichten durch Freifall-Rüt

lern stutzen sich die Säulen 18 und 22 bzw. 19 und 7( sowie der Zylinder 37 und derjenige der Presse 17 au den Rütteltisch 4 ab. Beim Stoßimpuls wirken auf die» p^ ^B^^hleunig^ungsta«fte, die das Huntertfache dei

6, ^J^'^'gung überschreiten. Es ist deshalb vorteil

naftdieseTeilein Leichtbauweise zu konstruieren.

in den Fig. 1 and 2 wird ein Rütteltisch 4 mit zwe ""essen ¹⁶ «>*» 17 gezeigt Die Erfindung ist jedod unabhängig von der Anzahl der Pressen pro Rütteltisch

Es können sowoh! eine Presse pro Rütteltisch als auch mehr als zwei Pressen pro Rütteltisch vorgesehen werden.

Da, wie bereits beschrieben, das Gewicht der Preßplatte 26 und der mit ihr fest verbundenen Teile möglichst groß gewählt werden soll, sieht die Erfindung die Begrenzung der Hubbewegung durch den Einbau eines Dämpfers 41 vor. Der Dämpfer 41 begrenzt die Hubbewegung der Preßplatte 26 bzw. 146 beim Anheben aus der Stellung 99 in die Stellung 97.

Ein Teil 107 (siehe F i g. 10) ist über einen Teil 103 mit dem Zylindermantel 104 fest verbunden und weist in einer Bohrung 105 einen Bolzen 106 auf, der an seinem unteren Ende als Kolben 107 ausgebildet ist. Im Bolzen

106 sind Bohrungen 108 vorgesehen, die die Unterseite des Kolbens 107 mit dem Raum über dem Kolben 107 verbinden. Eine Ventilkugel 109 wird durch eine Feder 110 an die Bohrung 108 angedrückt, so daß die Bohrung 108 nur in Pfeilrichtung 111 durchströmt werden kann. Ein ölgefäß 112, das bis zur Höhe 113 mit öl gefüllt ist, wird von einem Bolzen 114 getragen, der in einer Bohrung 115 geführt ist und durch eine Dichtung 116 gegenüber dem Raum 34 abgedichtet ist. Eine Feder 117 drückt auf das ölgefäß 112 und bringt damit den Bolzen 114 dauernd zur Anlage mit dem Dämpfungsstab 40 (siehe auch Fig.3). Wird die Preßplatte 26 von der Stellung 97 in die Stellung 99 bewegt, so drückt die Feder 117 das ölgefäß 112 in die Stellung 118. Hierbei strömt das öl im ölgefäß 112 durch die Bohrungen 108 in den freiwerdenden Hohlraum unterhalb des Kolbens

107 und drückt dabei die Ventilkugel 109 gegen den Druck der Feder 110 von der Bohrung 108 ab.

Hebt sich die Preßplatte 26 und die mit ihr verbundenen Teile, also auch der Dämpfungsstab 40 von der Stellung 99 in die Stellung 97, so schließt die Ventikugel 109 die Bohrung 108 ab, und das in dem Raum unterhalb des Kolbens 197 befindliche öl kann nur durch eine im Kolben 107 vorgesehene Nute 119 vom Kolbenraum unterhalb des Kolbens 107 in das ölgefäß 112 zurückströmen. Da sich die Nute 119 von der Kolbenunterseite 120 bis zur Kolbenoberseite 121 in ihrem Durchgangsquerschnitt in quadratischem Verhältnis verengt, entsteht hierbei im Raum unterhalb des Kolbens 107 beim Vermindern der Geschwindigkeit der Preßplatte 26 und der mit ihr verbundenen Teile eine konstante Bremskraft.

Da die Länge des Bremsweges des Dämpfers 41 der Differenz zwischen den Stellungen 118 und 122 entspricht, kann die hierbei entstehende Bremskraft konstruktiv frei gewählt werden. Es ist vorteilhaft, die Bremskraft nur so zu wählen, daß die Kupplung auf der Portalseite der Säulen 22 bzw. 70 bereits während der Hubbewegung der Preßplatten 26 und 146 geöffnet werden kann, ohne daß durch die Massenträgheitskräfte eine Überlastung der Säulen 18 oder 19 entsteht

Die Praxis hat gezeigt daß trotz entsprechender Maßnahmen nicht absolut vermieden werden kann, daß durch die Druckluftleitung 30 Druckluft in den Zylinderinnenraum 32 und in die mit ihm verbundenen Räume einströmen kann, ohne daß ein mit körniger Masse gefüllter Formkasten 7 auf der Modelleinrichtung 6 liegt. Die Dämpfer 44 und 45, die nachstehend beschrieben werden, haben die Aufgabe, für diesen Fall eine Zerstörung der Einrichtungen zu vermeiden. Sie haben darüber hinaus die Aufgabe, wenn an Wochenenden oder während der Durchführung besonderer Arbeiten der Druck in der Druckluftzuführung 35 ausbleibt, den Senkweg der Preßplatte 26 und der mit ihr verbundenen Teile zu begrenzen.

Die Dämpfer *4 bzw. 45 werden nachstehend anhand der Fig.9 näher beschrieben. Ein Zylinder 123 ist über eine Zwischenplatte 124 mit der Preßplatte 26 bzw. 146 fest verbunden. Eine Kolbenstange 125, die am unteren Ende einen Kolben 126 aufweist, ist im Zylinder 123 und im Zylinderaufsatz 127 verschiebbar angeordnet. Eine Feder 128, die sich auf einen im Zylinderaufsatz 127 befestigten Teil 129 abstützt, drückt den Kolben 126 mit seiner Kolbenstange 125 in die in Fig. 1 und 9 dargestellte Lage. Im Zylinder 123 verbindet ein Kanal 130 den zwischen dem Kolben 126 und der Zwischenplatte 124 bestehenden Raum 131 mit dem Raum 132. der bis zur Höhe 133 mit öl gefüllt ist. Im Kolben 126 sind Kanäle 134 angeordnet, die den Raum 135 mit dem Raum 131 verbinden. Eine Ventilkugel 136 schließt die Kanäle 134 so ab, daß diese nur in Pfeilrichtung 137 vom öl durchströmt werden können. Kanäle 138 verbinden die Kanäle 134 mit dem Raum 131. Eine Bohrung 148 im Teü 129 dient dem Luftaustausch beim Verändern der Höhe 133, und ein daraufliegender Ring 149 verhindert das Eindringen von Staub Arbeiten die Pressen 16 oder 17 in normalem Betriebszustand, so werden die Dämpfer 44 und 45 nicht betätigt. Es bewegt sich während der normalen Betriebsfunktionen der Anschlagflansch 139 von der Stellung 140 in die Stellung 141 und wieder zurück. Erst wenn die Senkbewegung der Preßplatte 26 erfolgt, während auf der Modelleinrichtung 6 keine Form 147 oder kein mit körniger Masse gefüllter Formkasten 7 liegt, wird die Senkbewegung dadurch begrenzt, daß die Unterseite 142 des Anschlagflansches 139 auf die Gegenfläche 142 der Presse 16 bzw. 17 auftrifft. Dies hat zur Folge, daß sich der Kolben 126 in Pfeilrichtung 144 bewegt und dabei das öl zwingt, über eine Nute 145 aus dem Raum 135 in den Raum 131 abzuströmen. Die Ventilkugel 136 verhindert dabei ein Abströmen des Öls über die Kanäle 134. Der Querschnitt des Kanals 145 verengt sich dabei im quadratischen Verhältnis Die Dämpfer 44 und 45 über demnach eine konstante Verzögerungskraft der Senkbewegung aus, bis der Kolben 126 soweit hochgezoger ist, daß er das gesamte ölvolumen des Raumes 137 verdrängt hat

Wird rte beschriebene Formmaschine nur mit einei Formpresse 16,17 ausgerüstet, entfällt die Druckluftlei tung 100, und der Rütteltisch 4 bildet einen fester Preßtisch.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Formmaschine zum gleichzeitigen Freifall-Rütteln und Pressen von Gießereiformen, mit einer ortsfesten Freifall-Rütteleinrichtung, deren Rütteltisch mit einer Presse für den Rüttelpressvorgang Ober ein zwei Säulen aufweisendes Portal kraftschlüssig verbunden ist, wobei die eine der Säulen vom Rütteltisch lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (16 bzw. 17) ebenfalls ortsfest angeordnet und mit dem Rütteltisch (4) über eine der Säulen (18 bzw. 19) fest verbunden ist, wobei die andere Säule (22 bzw. 70) zur Bildung einer öffnung im Portal vom Rütteltisch entkuppelbar ist, und daß ein die Modelleinrichtung (6) mic aufgesetztem und mit Formsand gefülltem Formkasten (7) tragender durch die öffnung zwischen Presse und Rütteltisch ein- und ausfahrbarer Ausleger (8) vorgesehen ist.

2. Formmaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung einen verschiebbaren Teil (21) mit Bajonettverschluß aufweist.

3. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil als drehbarer Hebel (25) ausgebildet ist, der an seinem äußeren Ende nach Art von Nut und Feder in den andern Kupplungsteil (88,90,91) einschwenkbar ist.

4. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hubbegrenzung des Preßkolbens (29) ein Dämpfer (41) angeordnet ist.

5. Formmaschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Bewegungsrichtungen der Preßplatte (26 bzw. 146) und der mit ihr verbundenen Teile (27, 28, 29 und 40) Dämpfer (41, 44,45) eingebaut sind.