-
Giessereiformmaschine
Dic PatentansprUche des Ilauptpatentes
betreffen eine Gicssereiforrnmaschine sowie eine Verwendung derselben zur Herstellung
kastenloser Giessereiforen, wobei diese Giessereiformmaschine zur getrennten, gleichzeitigen
Herstellung von zwei Giesserei-Formteilen zwei mit je einem Modellträger und einer
Sandeinfüll- und Verdichterstation versehene Formeinheiten aufweist, denen je eine
Schwenkeinrichtung mit um vertikale Achsen schwenkbaren Schwenkarmen in je einer
Horizontalebene zugeordnet ist, die Schwenkarme in Formrahmenhalterungen Formrahmen
tragen, die sie von der Sandeinfüll-und Verdichterstation unter Drehung des den
Form-Unterteil enthaltenden Formrahmens um 1800 um eine horizontale Achse in übereinanderliegende
Lage in eine Zulegestation schwenken, in der die beiden Formteile aufeinander auf
eine Fördereinrichtung abgesetzt werden, jede Schwenkeinrichtung mindestens drei
gleichmässig versetzte, in Formrahmenhalterungen Formrahmen tragende Schwenkarme
aufweist und alle Formrahmen beider Schwenkeinrichtungen um je eine horizontale
Achse um 1800 drehbar angeordnet sind.
-
Bei dieser und ähnlichen bekannten Giessereiformmaschinen werden die
in einer horizontalen Ebene angeordneten Schwenkarme einer Schwenkeinrichtung durch
einen Servomotor bzw.
-
durch einen Teleskopständer zum Absetzen des Formrahmens auf den Modellträger
in der Formeinheit einerseits und zum
Absetzen des einen Formrahmcns
auf den anderen Forrnrahmen bzw. auf die Fördereinrichtung in der Zulegestation
andererseits gemeinsam vertikal verschoben. Es entstehen dabei durch Toleranzen
bewirkte Ungenauigkeiten. Ein Arbeitsschritt, der z.B. in der Zulegestation unter
vertikaler Verschiebung des Formrahmens stattfinden soll, kann erst beginnen, wenn
der sich in der Sandeinfüll- und Verdichterstation im Gang befindliche Arbeitsschritt
beendet ist. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine wird dadurch verlangsamt. Ferner
sind derartige Maschinen für das Erstellen von Formen, die aus drei oder mehr Formteilen
bestehen, nicht geeignet.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Giessereiformmaschine
gemäss Hauptpatent derart zu verbessern, dass sie eine grössere Arbeitsgeschwindigkeit
zulässt und sich auch für das Herstellen von aus drei oder mehr Formteilen bestehende
Formen eignet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass alle Formrahmen
beider Schwenkeinrichtungen einzeln vertikal verschiebbar angeordnet sind.
-
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, welches im folgenden näher erläutert wird. Es zeigen
Fig.
1 eine Prinzipansicht der Giessereiformmaschine gemäss Hauptpatent, Fig. 2 eine
Ansicht, Fig. 3 einen Aufriss und Fig. 4 einen Grundriss in teilweise geschnittener
Darstellung einer Schwenkeinrichtung mit einem Schwenkarm und Fig. 5 den Grundriss
eines in eine Formrahmenhalterung eingesetzten Formrahmens im Detail.
-
In der Figur 1 ist mit 1 der Form-Oberteil und mit 2 der Form-Unterteil
einer Giessereiform bezeichnet. 4 und 5 sind zwei Formeinheiten, die je in einer
Sandeinfüll- und Verdichterstation I stehen und im wesentlichen aus einem eine einseitige
Modellplatte tragenden Mqdellträger 3, einem Sanddosier-Silo 6 zur Dosierung der
in Formrahmen 7 bzw. 8 einzufüllenden Sandmenge und einem an einem Pressständer
9 angeordneten Presszylinder 10 zur Verdichtung des Sandes bestehen.
-
Jeder Formeinheit 4, 5 ist eine die Form eines vierarmigen Drehkreuzes
aufweisende Schwenkeinrichtung 11 bzw. 12 zugeordnet.
Jede Schwenkeinrichtung
11, 12 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel vier, Je eine Formrahmenhalterung 13
tragende Schwenkarme 14, die je gemeinsam um eine vertikale Achse 15, 16 schwenkbar
sind. In den Formrahmenhalterungen 13 der Schwenkeinrichtung 11 sind die Formrahmen
7 zur Aufnahme des Form-Oberteils 1 und in den Formrahmenhalterungen 13 der Schwenkeinrichtung
12 die Formrahmen 8 zur Aufnahme des Form-Unterteils 2 angeordnet. Die Schwenkarme
14 der beiden Schwenkeinrichtungen 11, 12 liegen je in vertikal versetzten Horizontalebenen,
wobei die vertikalen Achsen 15, 16 derart voneinander entfernt angeordnet sind,
dass ein Formrahmen 7 der Schwenkeinrichtung 11 genau über einem Formrahmen 8 der
Schwenkeinrichtung 12 liegt, wenn von jeder Schwenkeinrichtung 11, 12 ein Formrahmen
7, 8 in der entsprechenden Formeinheit 4 bzw. 5 in der Sandeinfüll- und Verdichterstation
I steht.
-
Die Formrahmenhalterungen 13 sind mit den in ihnen befestigten Formrahmen
7 bzw. 87 wie beispielsweise in den Figuren 3 und 4 dargestellt, je einzeln vertikal
verschiebbar und um eine horizontale Achse um 1800 drehbar an den Schwenkarmen 14
angeordnet. Die Schwenkeinrichtung 11 bzw. 12 besteht dabei aus einer feststehend
im Boden verankerten Achse 17, an der eine Drehbüchse 18 mit obern und unteren Flanschen
19, 20 gelagert ist. Zwischen den Flanschen 19, 20 sind voneinander
distanziert
zwei vertikale Führungsstangen 21 befestigt, die zur Führung einer Lagerplatte 22
dienen. In der Lagerplatte 22 ist eine, einen Schwenkarm 14 bildende Welle, an der
die Formrahmenhalterung 13 befestigt ist, drehbar gelagert. Auf der Welle 14 sitzt
ein Zahnrad 23, das mit einer, beiderends mit in Hydraulikzylindern 24 geführten
Kolben 25 versehenen Zahnstange 26 zusammenarbeitet. Die beiden Zylinder 24 sind
an eine nicht dargestellte hydraulische Steuereinheit angeschlossen. Bei ihrer Betätigung
verschiebt sich die Zahnstange 26 und dreht damit die Formrahmenhalterung 13 mit
dem Formrahmen 7 bzw. 8 um 1800. An der Lagerplatte 22 ist die Kolbenstange 27 einer
auf dem Flansch 19 befestigten hydraulischen Kolben-Zylindereinheit 28 befestigt.
Die Kolben-Zylindereinheit 28 ist ebenfalls mit einer nicht gezeichneten hydraulischen
Steuereinheit verbunden und verschiebt bei ihrer Betätigung die Lagerplatte 22 entlang
den Führungsstangen 21 in vertikaler Richtung.
-
In -den Figuren -3-und 4 ist -ferner -eine -mögliche Ausbildung des
Antriebes für die Schwenkeinrichtungen 11, 12 dargestellt.
-
Auf der Achse 17 ist ein Drehring 29 drehbar gelagert, der zwei Arme
30, 31 aufweist. Im Arm 30 ist eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit 32 in vertikaler
Lage befestigt, deren Kolbenstange 33 nach oben ausfahrbar ist und dabei in eines
von vier am unteren Flansch 20 der Drehbüchse 18 um einen Drehwinkel von 900 versetzten
Löchern 34 eingreift. Am anderen
Arm 31 ist die Kolbenstange 35
einer horizontal angeordneten, vorzugsweise am Pressständer 9 schwenkbar gelagerten
hydraulischen Kolben-Zylindereinheit 36 gelenkig gelagert. Die beiden Kolben-Zylindereinheiten
32, 36 sind an einer nicht gezeichneten gemeinsamen hydraulischen Steuereinheit
angeschlossen. Zur Ausführung der Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 11 bzw.
12 wird zuerst bei eingezogener Kolbenstange 35 die Kolbenstange 33 ausgestossen,
welche dabei die Drehbüchse 18 mit dem Drehring 29 kuppelt. Dann wird die Kolbenstange
35 so weit ausgestossen, dass der Drehring 29 eine Schwenkbewegung um 900 ausführt.
Hierauf wird vorerst die Kolbenstange 33 und dann die Kolbenstange 35 zurückgezogen,
so dass der Drehring 29 ohne Mitnahme der Drehbüchse 18 um 900 zurückgeschwenkt
wird. -Die Giessereiformmaschine gemäss den Figuren 1 bis 4 arbeitet wie folgt Ein
in die Formeinheit -4 bzw. 5 einlaufender Formrahmen 7 bzw. 8 wird vorerst über
die Modellplatte durch Betätigen.seiner Kolbenstange 27 auf den Modellträger 3 abgesenkt.
Nach Beendigung des Sandeinfüll- und Pressvorganges wird der gefüllte Formrahmen
7 bzw. 8 wieder angehoben und in einer Horizontalebene durch Betätigung der Kolbenstangen
33 und 35 um 900 in eine erste Kerneinlegestation II geschwenkt, wobei beide Formrahmen
7,
8 durch Betätigung der Zahnstange 26 mittels der Formrahmenhalterung 13 um 1800
gedreht werden. Die Bestükkungsseiten der Formteile 1, 2 kommen dadurch nach oben
zu liegen, so dass sie frei zugänglich für das Einlegen von Kernen und das einwandfreie
Kontrollieren auf Formfehler werden.
-
Nach Beendigung eines weiteren Sandeinfüll- und Verdichtervorganges
in der Formeinheit 4 bzw. 5 werden die beiden Formrahmen 7, 8 von der ersten Kerneinlegestation
um weitere 900 in gleicher Richtung in eine zweite Kerneinlegestation geschwenkt,
in der nochmals die Möglichkeit besteht, in beide Formteile 1, 2 Kerne einzusetzen.
Nach Beendigung des nächsten Sandeinfüll- und Verdichtervorganges in der Formeinheit
4 bzw. 5 wird der Formrahmen 7 bzw. 8 unter gleichzeitiger Drehung des den Form-Oberteil
1 enthaltenden Formrahmens 7 um 1800 um weitere 900 um die vertikale Achse 15 bzw.
16 in eine Zulegestation IV geschwenkt, in der der Formrahmen 7 genau über den Formrahmen
8 zu liegen kommt. Während in den Formeinheiten 4 und 5 je ein weiterer Sandeinfüll-
und Verdichtervorgang abläuft, wird in der Zulegestation IV der obere Formrahmen
7 durch Betätigen der Kolbenstange 27 auf den unteren Formrahmen 8 abgesenkt und
die derart aus den Formteilen 1 und 2 gebildete fertige Form von den Formrahmen
7, 8 getrennt.
-
Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Trennung der Formteile 1 und 2
von den Formrahmen 7, 8 durch Heranführen einer Plattform
38 mittels
einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit 39 an die Unterseite des unteren Formrahmens
8 und Oeffnen der Formrahmen 7 und 8 zur Freigabe der aufeinanderliegenden Formteile
1 und 2. Danach wird die Plattform 38 soweit abgesenkt, bis sich das obere Formteil
1 unterhalb des Formrahmens 8 befindet und die Form in horizontaler Richtung wegtransportiert
werden kann.
-
Da die Formrahmen 7 und 8 bzw. die Formrahmenhalterungen 13 mittels
der Kolben-Zylindereinheit 28 einzeln vertikal verschiebbar sind, kann vorteilhafterweise
die Form direkt auf Wagenplattformen einer Förderkette oder auf ein Förderband,
welche schrittweise bewegt werden, durch Absenken beider Formrahmen 7, 8 abgesenkt
werden und dann nach Oeffnen und Abheben der Formrahmen 7, 8 in einem Förderschritt
wegtransportiert werden. Dadurch erübrigt sich das Vorsehen einer Plattform 38 mit
Kolben-Zylindereinheit 39.
-
Die sich öffnen und schliessen lassenden Formrahmen 7, 8 können gemäss
dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 ausgebildet sein. In dieser Figur ist mit 13
wieder eine an einem Schwenkarm 14 befestigte Formrahmenhalterung bezeichnet, die
an den beiden Tragarmen 40 je zwei Führungsbohrungen 41 und je eine hydraulische
Kolben-Zylindereinheit 42 mit einer auf die Innenseite herausragenden Kolbenstange
43 besitzt. Der Formrahmen 7
bzw. 8 besteht aus zwei Seitenplatten
44 und zwei Längsplatten 45, die in geschlossener Stellung einen rechteckigen Rahmen
bilden. Die Seitenplatten besitzen auf der Rahmenaussenseite je zwei Führungsbolzen
46, die mit ihrem Enden in die Führungsbohrungen 41 eintauchen, und an ihren Enden
je einen über die anliegende Längsplatte 45 hinausragenden Lagerfinger 47. Auf jedem
Lagerfinger 47 ist eine Lasche 48 mit dem einen Ende in der Rahmenebene schwenkbar
gelagert. Das andere Ende der Lasche 48 ist an der Längsplatte 45 drehbar gelagert.
An den Seitenplatten 44 ist ferner je die entsprechende Kolbenstange 43 befestigt.
Wenn nun diese Kolbenstange 43 durch Betätigen der Kolben-Zylindereinheit 42 zurückgezogen
wird nimmt sie. die entsprechende Seitenplatte 44 mit, so dass auch die Längsplatten
45 über die Laschen 48 nach der Rahmenaussenseite hin bewegt werden und sich der
Formrahmen 7, 8 damit allseitig öffnet.
-
Andererseits ist es vor allem bei kleinen Modellen auch möglich, das
kastenlose Formen ohne sich öffnen lassende Rahmen d.h. mit geschlossenen Modellrahmen,
die vorzugsweise an der Innenseite verchromt, auszuführen. Man benötigt dann eine
auf dem Form-Oberteil anzusetzende Plattform, welche die Form festhält, während
die Modellkasten 7, 8 nach oben weggefahren werden.
-
Die vorgeschlagene Giessereiformmaschine eignet sich auch für das
Formen mit Formkasten. Es muss dann eine Formkasten-Zubringstation vorgesehen werden,
z.B. an der Stelle, wo beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 die Formeinheiten
4, 5 stehen. Diese werden an die ursprüngliche erste Kerneinlegestation II versetzt.
Die Formkasten werden dabei z.B. auf einem Förderband an die Formkasten-Zubringstation
geführt, dort entweder von dem sich öffnen lassenden Formrahmen gemäss Figur 7 oder
einer Greifeinrichtung, welche nur noch aus den mittels der Kolben-Zylindereinheit
42 betätigbaren Seitenplatten 44 besteht, ergriffen und hochgehoben.
-
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform, bei der sich ein zusätzliches
Förderband für die Zuführung der Formkasten erübrigt, werden diese direkt auf der
hinteren Hälfte der Plattform, auf welcher auf der vorderen Hälfte die Formkasten
mit der fertigen Form abgesetzt werden, herangeführt. Nachdem jeweils die gefüllten
Kasten abgesetzt und die Formkastenhalterungen nach oben weggeführt sind,~wird die
Plattform um einen Teilschritt weiterverschoben und die Formkastenhalterungen zur
Ergreifung der Formkasten wieder auf die Plattform abgesetzt.
-
Die Giessereiformmaschine mit den in vertikaler-Richtung- ein zeln
verschiebbaren Formrahmen 7, 8 eignet sich auch zur Herstellung von drei-oder mehrteiligen
Formen. Es kann dabei
zuerst ein Form-Unterteil und ein Form-Mittelteil
mit Formkasten abgesetzt und dann vom nachfolgenden Schwenkarm 14 der einen Schwenkeinrichtung,
z.B. 11, ein Form-Oberteil aufgesetzt werden. Dabei ist es natürlich erforderlich,
dass von der Formeinheit 4 abwechslungsweise ein Form-Mittelteil und ein Form-Oberteil
hergestellt wird.