DE2701693A1 - Formmaschine zur herstellung von giessformhaelften in formkaesten - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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17. Jan. 1977 PH 11267

Erwin Bünrer

Vogelingässchen 40, CH-8200 Schaffhausen

Formmaschine zur Herstellung von Giessformhälften in Formkästen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung von Giessformhälften in Formkästen, mit Mitteln zum mechanischen Verdichten, umfassend einen Formtisch und eine mit dieöem zusammenwirkende Presse.

Die wesentliche Vergrösserung der Fonakastenformate, als Folge der Vollmechanisierung der Formanlagen, bewirkt eine beträchtliche Vergrösserung der elastischen Deformation (Ausweitung) der Formkästen während dem Verdichten der Giessformhälften. Im weiteren erfährt die elastische Deformation der Formkästen beim Verdichten eine zusatz-

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liehe Erhöhung der elastischen Deformation durch die Einführung des Hochdruckformens. Die elastische Deformation der Formkästen während dem Verdichten wird im weiteren als Folge der Anv/endung neuer Einfüllnethoden des Formsandes in die Formkästen, wobei vor dem Verdichten die Sandfüllung auf der Oberseite dem Modellvolumen angepasst profiliert abgestreift wird, vergrössert.

Die elastische Deformation des Formkastens erreicht ihren Höchstwert während der Verdichtung, insbesondere beim Abformen von Modellen mit grossen Volumen. Die elastische Deformation des Formkastens hat den Nachteil, dass sie beim Trennen der Giessformhälften von der Modelleinrichtung, das Abreissen von Formballen und Fonnkanten begünstigt. Die Deformation des Formkastens hat ferner zur Folge, dass der Versatz der Abgüsse dadurch vergrössert und auch die Masshaltigkeit der Abgüsse verschlechtert wird.

Die bisher wirksamste Bekämpfung der elastischen Deformation der Formkästen besteht in der Aussteifung derselben durch den Einbau von Traversen. Die Traversen haben jedoch den grossen Nachteil, dass sie die modellmässige Ausnutzung des Formkastenraumes verringern und die Verdichtungscjleichmässigkeit der Giessformhälften verschlechtern. Da sie auch das Auspacken der abgegossenen Formen erheblich erschweren, werden sie in den Form- und Giessanlagen normalerweise nicht mehr verwendet.

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Weitere bekannt gewordene Konstruktionen versuchen die Versteifung der Formkästen dadurch zu erreichen, dass die Formkastenprofile in der Biegungsrichtung erhöht werden und als Hohlkörper ausgebildet sind. Die Erfahrung zeigt, dass durch diese Massnahme die wünschenswerte Aussteifung der Formkästen nicht erreichbar ist.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe gestellt, Deformationen des Formkastens beim Verdichten ohne besondere Aussteifungsmassnahmen und damit ohne Gewichtserhöhung auf ein tragbares Ausmass zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mindestens zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Formkastens mindestens je ein Abstützorgan zugeordnet ist, welche Abstützorgane in einer zur Ebene des Formtisches parallelen Ebene einander gegenüberliegend angeordnet und ihrerseits an untereinander starr verbundenen Widerlagern abgestützt sind, und dass die Abstützorgane gegen die Wände des Formkastens zustellbar sind.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, dass die Abstützorgane an einem seine Lage gegenüber dem Formkasten beim Verdichten'nicht verändernden Formmaschinenteil abgestützt sind.

Bei einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform sind die Widerlager in einem geschlossen Rahmen angeordnet.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Abstützorgane je einen Stützbolzen

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umfassen, der durch einen Keil, der an einem Formmaschinenteil gleitet, an den Formkasten anstellbar ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass zur Rückführung des Stützbolzens eine Feder vorgesehen ist, dass der Keil durch einen pneumatischen oder hydraulischen Zylinder, bevorzugt in vertikaler Richtung wirkend, betätigbar ist, ferner, dass die Höhe des Keiles kleiner ist als die Distanz zwischen den Kolbenstangenflächen, die den Keil betätigen, ferner, dass die Abstützvorrichtungen sich an Teilen des Formtisches abstützen, oder dass sich die Abstützvorrichtungen an den Säulen, die sowohl mit dem Formtisch als auch mit der Presse oder einem Querstück fest verbunden sind, abstützen.

Die erfindungsgemässe Abstützung der Formkästen der Giessfornhälften beim Verdichten hat zur Folge, dass bei Verwendung von Formkästen, die aus üblichen Profilen hergestellt sind und keine Aussteifungstraversen aufweisen, die elastische Deformation beim Verdichten so klein gehalten werden kann, dass diese weder ein Abreissen der Formballen oder Formkanten bewirkt noch den Versatz der Abgüsse vergrössert oder die Masshaltigkeit der Abgüsse verschlechtert.

Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes und zwar zeigt:

Fig. 1 : eine Formmaschine gemäss Pfeilrichtung I nach der Fig. 2,

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Fig. 2 : einen Grundriss der Fig. 1,

Fig. 3 : einen Teilschnitt gemäss Linie III-

III in Fig. 2,

Fig. 3a : ein Detail der Fig. 3 in vergrössertem Massstab,

Fig. 4 : einen Teilschnitt gemäss Linie IV-

IV in Fig. 5,

Fig. 5 : einen Teilschnitt gemäss Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 : eine Ansicht der Fig. 7 in Pfeilrichtung VI,

Fig. 7 : einen Grundriss der Fig. 6,

Fig. 8 : eine Ansicht der Fig. 9 in Pfeilrichtung VIII,

Fig. 9 : einen Grundriss der Fig. 8,

Fig. 10 : einen Vertikalschnitt einer Einrichtung als weiteres Auführungsbeispiel nach der Linie X-X von Fig. 11 in angehobener Stellung des Rahmens,

Fig. 11 : eine Draufsicht derselben Einrichtung in angehobener Stellung des Rahmens wie in Fig. 10 bei einem Horizontal-

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schnitt der Formmaschine nach der
Linie XI-XI von Fig. 10,

Fig. 12 : einen Vertikalschnitt derselben Einrichtung nach der Linie X-X von Fig. 11 mit abgesenktem Rahmen,

Fig. 13 : eine Drausicht derselben Einrichtung in abgesenkter Stellung des Rahmens wie in Fig. 12,

Fig. 14 : einen Vertikalschnitt derselben Einrichtung nach der Linie X-X von Fig. 11 in Stellung bei fertig verdichteter Giessform,

Fig. 15 : eine Draufsicht derselben Einrichtung in Stellung bei fertig verdichteter
Giessform wie in Fig. 14,

Fig. 16 : einen Längsschnitt durch ein im Rahmen eingesetztes Druckmittel zum Spannen eines Formrahmens mit zurückgestelltem Spannelement, und

Fig. 17 : dieselbe Einrichtung wie Fig. 16 mit am Formrahmen anliegenden und
blockiertem Spannelement.

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In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Formtisch, mit 2 eine Presse und mit 3 und 4 je eine Säule, bezeichnet, die fest miteinander verbunden sind und einen Rahmen bilden. Eine Modelleinrichtung 7 auf dem Formtisch 1 trägt den mit Formsand gefüllten Formkasten 5 und einen auf demselben aufgesetzten Füllrahmen 8. Der Formtisch 1 stützt sich auf eine Rüttelvorrichtung 9 bekannter Bauart ab. Die Presse 2 weist einen Presszylinder 12 auf, in dem ein Presskolben 11 geführt ist, der eine Pressplatte 10 trägt.

Die in den Fig. 1 uns 2 dargestellte Einrichtung zeigt die Anwendung der vorliegenden Erfindung für ein Verdichtungsverfahren durch gleichzeitiges Freifall-Rütteln und Pressen gemäss DT-AS 24 52 984. 14 bezeichnet Abstützungen des Formkastens 5, wobei der Stützbolzen 29 dem Abstützorgans 63 und der Stützbolzen 29a dem Abstützorgans. 6 4 zugeordnet ist. Mit 13 sind weitere Abstützungen des Formkastens 5 bezeichnet, wobei der Stützbolzen 35 dem Abstützorgans 65 und der Stützbolzen 36 dem Abstützorgans €6 zugeordnet ist.

Die Abstützungen 14 sind in den Fig. 3 bis 5 im Detail dargestellt. Es bezeichnet 7 eine Modelleinrichtung, 5 einen Formkasten und 8 einen Füllrahmen. An der Säule 4 dient ein Maschinenteil 15 als Widerlager für einen Zylinder Der Zylinder 19 ist über einen Kolben 20 und eine Kolbenstange 21 mit einem Keil 22 so verbunden, dass die Distanz zwischen den Kolbenstangenflächen 23 und 24, die Höhe 25 des Keiles 22 übersteigt, so dass beim Betätigen der Kolbenstange 21 dieselbe erst nach Zurücklegung eines

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bestimmten Weges den Keil 22 bewogt. Der Keil 22 ist von der Stellung 26 in die Stellung 27 und zurück bewegbar und wird hierbei von der Schraubenfeder 28 über den Stützbolzen 29 an die Gleitfläche 30 des Maschinenteils 15 angedrückt. Anstelle der Schraubenfedern 28, 28a können auch Blattfedern oder andere elastische Mittel zum Andrücken der Stützbolzen 29, 29a vorgesehen werden. Die Stellung 26 des Keiles 22 entspricht somit der Stellung 31 des Stützbolzens 29 und die Stellung 27 des Keiles 22 der Stellung 32 des Stützbolzens 29. Das Endstück 92 des Stützbolzens 29 wird zweckmassigerweise beweglich, d.h. an die Fläche des Formkastens 5 anpressbar, ausgebildet.

Die Bezugszeichen 19 bis 32 und 92 beziehen sich auf das tieferliegende Abstützorgan 63, das den Stützbolzen 29 betätigt, während sich die Bezugszeichen 19a bis 32a und 92a auf das obenliegende Abstützorgan 64, das den Stützbolzen 29a betätigt, beziehen. Da beide Abstützorgane 63 und 64 sinngemäss gleich arbeiten, ist nur das untenliegend-e Abstützorgan 63 beschrieben.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der in den Fig. 1 bis 2 dargestellten Erfindungsbeispiele beschrieben. Nachdem die Modelleinrichtung 7 mit aufgesetztem und mit Formsand gefüllten Formkasten 5 und dem Füllrahmen 8 auf dem Formtisch 1 abgesetzt ist, erfolgt die Betätigung der Abstützorgane 63, 64 und 65, 66. Die Druckkammer 93 (siehe Fig. 3 bis 5) des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 19 erhält Druck und bewegt dabei den Kolben 20 mit der Kolbenstange 21 über die Kolbenstangenfläche 24 den Keil 22 in Pfeilrichtung 94,bis der Stützbolzen 29

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die Stellung 31 erreicht und damit am Formkasten 5 zur Anlage kommt ohne jedoch den letzteren elastisch zu deformieren. Gleichzeitig erhält die Druckkammer 97 des pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 19a Druck und bewegt den Kolben 20a mit der Kolbenstange 21a über die Kolbenstangenfläche 24a in Pfeilrichtung 98, bis der Stützbolzen 29a die Stellung 31a erreicht, in welcher er am Formkasten 5 anliegt ohne den letzteren elastisch zu deformieren. Gleichzeitig und in gleicher Weise werden die Abstützorgane 65, 66 betätigt.

Der Winkel 69 (siehe Fig. 3a) zwischen einer Parallelen 33 der Gleitfläche 30 am Maschinenteil 15 und der Gleitfläche 99 am Keil 22 bzw. der entsprechende Winkel zwischen der Gleitfläche 30 und der Gleitfläche 100 am Keil 22a wird so gewählt, dass die auftretende Reibung ein Zurückgleiten des Keiles 22 entgegen der Pfeilrichtung 94 und ein Zurückgleiten des Keiles 22a entgegen der Pfeilrichtung 98 verhindert. Die Winkel 67 und 68 werden grosser gewählt, damit der Schaltweg des Keiles«22 bzw. 22a nicht zu lang wird.

Anschliessend wird die Presse 2 in Betrieb gesetzt und presst über den Presskolben 11 und' die Pressplatte 10 den im Formkasten 5 und Füllrahmen 8 befindlichen Formsand. Die Rüttelvorrichtung 9 hebt hierauf den Formtisch 1 mit sämtlichen dazugehörigen Teilen in bekannter Weise an und lässt denselben im Freifall mehrere Male auf den Rüttelzylinder 95 aufschlagen, während die Presse 2 in Betrieb bleibt. Die maximale Pressung des Formsandes erfolgt erfahrungsgemäss beim Aufschlagen des Formtisches 1 auf den Rüttelzylinder 95, hervorgerufen, sowohl durch

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die entstehenden Trägheitskräfte im Formsand und in der Pressplatte 10 als auch durch die Pressung der Presse 2. Da beim Aufschlagen des Formtisches 1 auf den Rüttelzylinder 95, auch in den Keilen 22, 22a sowie in den Kolbenstangen 21, 21a und in den Kolben 20, 20a Trägheitskräfte entstehen, die die Stützbolzen 29, 29a vermehrt an den Formkasten 5 anzudrücken versuchen und eine gleiche Wirkung auch gleichzeitig in den Abstützorganen 65, 66 entsteht, bleibt die Lage der Abstützorgane 63 bis 66 während der maximalen Verdichtung des Formsandes unverändert. Da die Säulen 3, 4 so steiff konstruierbar sind, dass die beim Verdichten auf den Formkasten 5 einwirkenden Kräfte praktisch keine Deformation ausüben können, und die Stützbolzen 29, 29a, 35, 36 ausschliesslich auf Druck beansprucht werden, ist während der Verdichtung an den abgestützten. Stellen des Formkastens 5 keine elastische Deformation möglich. Nach erfolgter Verdichtung wird die Presse 2 umgesteuert, der Presskolben 11 hebt die Pressplatte 10 an und die Zylinder 19, 19a der Abstützorgane 63, 64 sowie die Zylinder der Abstützorgane 65, 66 werden ebenfalls umgesteuert und heben die Keile 22, 22a bzw. die Keile der Abstützorgane 65, 66, worauf in bereits beschriebener Weise die Abstützbolzen 29, 29a, 35, 36 der Abstützorgane 63 bis 66 zurückgezogen werden.

Während die Fig. 1 und 2 die Anwendung der Erfindung für das Herstellen hoher Giessformhälften kleinerer Formflächen zeigen, stellt die Variante Ausführungsform gemäss den Fig. 6 und 7 die Anwendung der Erfindung für verhältnismässig niedrige Giessformhälften grösserer Formflächen dar. Die Fig. 6 und 7 zeigen Säulen 47, 48, die

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mit dem Formtisch 46 und der Presse 49 fest verbunden sind und einen Rahmen bilden. Die Abstützorgane 40, 41 stützen sich an Widerlagern ab, die an den Säulen 47, 48 angeordnet sind. Weitere Säulen 50, 51, die mit dem Formtisch 46 und der Presse 52 fest verbunden sind, weisen ebenfalls Widerlager auf, auf die sich die Abstützorgane 44, 45 abstützen. Weitere Säulen 53, 54, die mit dem Formtisch 46 und einem Querstück 55 fest verbunden sind und einen Rahmen bilden, weisen Widerlager auf, auf die sich die Abstützorgane 42, 43 abstützen. Auf dem Formtisch 46 stützt sich die Modelleinrichtung 56, der mit Formsand gefüllte Formkasten 57 und der Füllrahmen 58 ab. Der Presse 49 ist eine Pressplatte 59 und der Presse 52 ist eine Pressplatte 60 zugeordnet. Der Formtisch 46 stützt sich auf eine Rüttelvorrichtung 61 bekannter Bauart ab.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäss den Fig. 1 und 2 lediglich in der Anordnung. Die Wirkungsweise entspricht derjenigen der Fig. 1 und 2 und wird deshalb nicht mehr beschrieben.

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Diese Ausführungsform zeigt eine Formmaschine, die die Giessformhälften durch Pressen verdichtet. Auf vier Säulen 70 stützt sich ein Formtisch 71 auf dem Fundament 72 ab. Der Formtisch 71 trägt über zwei Säulen 73 und 74 das Querstück 7 5 der Presse 76. Ein Teil des Formtisches 71 ist als Bügel 77 ausgebildet, der auf der einen Seite ein Abstützorgan 78 mit einem Stützbolzen 79 und auf der andern Seite ein

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Abstützorgan 80 mit einem Stützbolzen 81 aufweist. Ein weiterer Teil des Formtisches 71 ist ebenfalls als Bügel 82 ausgebildet und weist auf der einen Seite ein Abstützorgan 83 mit einem Stützbolzen 84 und auf der andern Seite ein Abstützorgan 85 mit einem Stützbolzen 86 auf. Die Presse 76 ist über einen Presskolben 87 mit der Pressplatte 88 verbunden. Auf dem Formtisch 71 stützt sich eine Modelleinrichtung 89 ab. Auf dieser ist ein mit Formsand gefüllter Formkasten 90 und auf dem letzteren ein Füllrahmen 91 aufgesetzt.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Variante Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgt: Nachdem eine nicht gezeigte Transporteinrichtung, die Modelleinrichtung 89, den mit Formsand gefüllten Formkasten 90 und den Füllrahmen 91 auf den Formtisch 71 aufgesetzt hat, werden in bereits beschriebener Weise, die Abstützorgane 78, 80, 83, 85 betätigt. Die Stützbolzen 79, 81, 84, 86 werden am Formkasten 90 zur Anlage gebracht und verhindern an den abgestützten Stellen des Formkastens 90, in bereits beschriebener Weise, eine elastische Deformation des Formkastens 90 während des Verdichtens der Giessformhälften. Das Verdichten der Form erfolgt durch Pressen, indem die Presse 76 in Betrieb gesetzt wird und so über den Presskolben 87 die Pressplatte 88 zwecks Verdichtung des Formsandes auf denselben presst. Nach erfolger Verdichtung wird, in bereits für die Fig. 1 und 2 beschriebener Weise, die Pressplatte 88 angehoben und durch Betätigung der Abstutzvorrichtungeh 78, 80, 83, 85 die Stützbolzen 79, 81, 84, 86 zurückgezogen.

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MV

Die vorstehend beschriebenen Abstützorgane, die den Formkasten der Giessformhälften auf einen, seine Lage gegenüber dem Formkasten beim Verdichten nicht verändernden Maschinenteil abstützt, ist für alle bekannten Formmaschinen, die Giessformhälften durch Verdichten herstellen, anwendbar.

Die in den Fig. 10 bis 15 dargestellte Formmaschine besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 101 mit einem Gehäuseunterteil 102 und einem auskragenden Gehäuseoberteil 103. Im Gehäuseunterteil 102 ist ein Verdichtungszylinder 104 eingesetzt, dessen Verdichtungskolben 105 hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist. Das obere Ende des Verdichtungskolbens 105 ist mit einem Formtisch 106 verbunden, auf welchem eine mit Modellen 107 ausgerüstete Modellplatte 108 wechselbar befestigt ist. Auf die Modellplatte 108 aufsetzbar ist ein mit Dübelbohrungen 109, 109a ausgebildeter Formkasten 110 vorgesehen, der in bekannter Weise von einer auf dem Formtisch 106 angeordneten Zentriervorrichtung lagegenau gehalten ist. Je nach der angewandten Verdichtungsmethode kann auch ein bekannter Niederhalter für den Formkasten 110 vorgesehen sein.

Mit gleicher Symmetrieachse zum Verdichtungszylinder ist über dem Formtisch 106 bzw. dem Formkasten 110 eine dem lichten Querschnitt des Formkastens 110 angepasste Pressplatte 111 vorgesehen, die mittels eines hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolbens 112 eines Zustellzylinders 113 heb- und senkbar ist. Der Zustellzylinder 113 ist in einer am Gehäuseoberteil 103 angeordneten Auf-

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nähme 114 lösbar eingesetzt. Für das Einfüllen eines Formstoffes, beispielsweise Formsand 121, ist ein auf den Formkasten 110 aufsetzbarer Füllrahmen 122 vorgesehen. Der Verdichtungszylinder 104, der Verdichtungskolben 105, der Formtisch 106, die Modellplatte 108, die Pressplatte 111 und der Zustellzylinder 113 mit dem Kolben 112 bilden zusammen eine Vorverdichtungseinheit.

Seitlich des Zustellzylinders 113 sind am Gehäuseoberteil 103 Träger 115, 115a angeordnet, die zur Aufnahme von Hub zylindern 116 von hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Hubvorrichtungen 117 vorgesehen sind. In den Hubzylindern 116 sind Kolbenstangen 118 eingesetzt, die mit dem unteren Ende über eine Pendeleinrichtung 119 mit dem Rahmen 120 verbunden sind. Mittels der Hubvorrichtung 117 ist der Rahmen 120 heb- und senkbar und durch die Pendeleinrichtungen 119 gelenkig gehalten. Je nach Formkastenformat sind fiir die Vertikalbewegung des Rahmens 120 ein oder mehrere Hubvorrichtungen 117 vorgesehen, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel deren vier eingesetzt sind.

Als Pendeleinrichtung 119 ist eine Kombination von einem mit der Kolbenstange 118 verbundenen topfförmigen Mitnehmer 123 und einem mit dem Mitnehmer 123 zusammenwirkender Haltering 124 in Verbindung mit einer im Mitnehmer 123 eingesetzten, von einem Bolzen 125 geführten Federelement 126 vorgesehen. Der Mitnehmer 123 ist hierbei mit einem auskragenden Rand versehen, der von einem am Haltering 124 angeformten nach innen ragenden Bund zur Mitnahme bringbar ist. Der Haltering 124 sowie der Bolzen 125 sind mit dem Rahmen'120 verbunden. Das einge-

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setzte Federelement 126, beispielsweise eine Druckfeder, stützt sich mit dem einen Ende am Mitnehmer 123 und mit dem anderen Ende am Rahmen 120 ab.

Der geschlossene Rahmen 120 ist form- und kraftschlüssig, den Formkasten 110 umgreifend, ausgebildet und weist umfänglich im Rahmen 120 eingesetzte und in Widerlagern angeordnete Betätigungsglieder 127 auf. Die Eet£tigungsglieder 127 sind hierbei als Druckzylinder 127a vorgesehen, deren hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Druckkolben 128 in Richtung zur Formkastenwand wirkend eingesetzt sind. Mittels nicht dargestellter, ein Druckmedium führender Leitungen, sind die Druckzylinder 127a und die Hubvorrichtungen 117 mit einer zentralen Steueranlage verbunden, von welcher ebenso der Verdichtungszylinder 104 und der Zustellzylinder 113 gesteuert werden.

Das über den Druckzylinder 127a ragende Ende des Druckkolbens 128 ist gelenkig mit einem an den Formkasten 110 anlegbaren Abstützorgan 129 verbunden. Das Abstützorgan 129 ist hierbei als Platte zur Uebertragung und Aufnahme von Kräften zur und von der Formkastenwand ausgebildet.

Anstelle der hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Druckeinrichtung 127a, 128, 129 kann auch eine solche als mechanisch oder mechanisch-hydraulisch-pneumatisch betätigbare Einrichtung vorgesehen sein. Ebenso ist auch anstelle der dargestellten Formmaschine die erfindungsgemässe Einrichtung auf einem Formautomaten mit einer oder mehreren Formstationen einsetzbar.

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Die Wirkungsweise der in den Fig. 10 bis 15 dargestellten Anordnung besteht im wesentlichen darin, dass, wie Fig. IO und Fig. 11 zeigt, zu Beginn der Herstellung einer Giessform in gesteuertem Ablauf von der Steuereinrichtung beeinflusst, der Verdichtungskolben 105 des Verdichtungszylinders 104 druckentlastet ist, die Pressplatte 111 mittels des Kolbens 112 des Zustellzylinders 113 über den Füllrahmen 122 gebracht und der Rahmen 120 mittels der Hubvorrichtungen 117 über den Formkasten 110 angehoben ist. Die Abstützorgane 129 der Betätigungsglieder 127 sind hierbei druckentlastet und liegen in deren rückwärtiger Lage am Rahmen 120 an. In dieser Formstellung wird der Formkasten 110 lagegenau auf die Modellplatte 1O8 gebracht und der Füllrahmen 122 auf den Formkasten 110 aufgesetzt. Anschliessend wird der Formkasten 110 mit Formsand 121 dosierter Menge gefüllt.

In einer nachfolgenden, in Fig. 10 und 13 dargestellten Formoperation erfolgt das Verdichten der Giessform, wobei der* Rahmen 120 den Formkasten 110 umgreifend auf den Formtisch 106 abgesenkt wird. In dieser Lage ist der Rahmen 120 von den Pendeleinrichtungen 119 auf dem Formtisch 106 aufliegend, verschiebbar gehalten. Nachfolgend wird den Druckzylindern 127a synchron gesteuert ein Druckmedium, beispielsweise Druckoel zugeführt und damit die Abstützorgane 129 zur Anlage an den Formkasten 110 gebracht. Da der Formkasten 110 in dieser Lage relativ starr mit dem Formtisch 106 verbunden ist, wird der Rahmen 120 über die Abstützorgane 129 vom Formkasten 110 zentriert, wodurch die unter Druck gesetzten Betätigungsglieder 127 gleichmässig auf die Formkastenwandung einwirken können.

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Anschliessend wird dem Zustellzylinder 113 ein Druckmedium, beispielsweise Druckoel zugeführt und dadurch die Pressplatte 111 zum Vorverdichten des Formsandes 121 auf die herzustellende Giessform abgesenkt. Für das Fertigverdichten der Giessform wird nunmehr dem Verdichtungszylinder 104 ein Druckmedium, beispielsweise ein Druckoel zugeführt. Durch den von der Formverdichtungseinheit auf den Formsand 121 ausgeübten Druck resultieren in der Form Querkräfte zur Formkastenwand. Diese Querkräfte stehen in relativem Verhältnis zum Verdichtungsdruck der Formverdichtungseinheit und damit der Verdichtungsdruck in relativem Verhältnis zur Deformation des Formkastens.

Mittels nicht näher beschriebenen Steuerelementen der zentralen Steuereinrichtung erfolgt im Verhältnis zum Verdichtungsdruck eine Regelung des Druckes des den Betätigungsgliedern 127 zugeführten Druckmediums, womit praktisch die auf die Formkastenwandung wirkenden Druckkräfte in Gleichgewichtszustand gebracht werden, und damit die. Beibehaltung der geometrischen Form des Formkastens weitgehend gewährleisten.

In einer weiteren, in den Fig. 14 und 15 dargestellten Formoperation ist die Giessform fertigverdichtet und zum Transport an eine weitere Station zur Weiterbehandlung der Giessform bereit. Bei dieser Formoperation ist die Pressplatte 111 sowie der Füllrahmen 122 über dem Formkasten 110 angehoben und der Rahmen 120, nach dem Zurückstellen der Abstützorgane 129 in dessen Ausgangslage, über dem Formkasten 110 gebracht. Ebenso ist der Verdichtungszylinder 104 druckent.l astet und der Formtisch

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106 nach Weitergabe der fertigen Giessform zur Aufnahme eines weiteren Formkastens bereit, womit die Ausgangslage für die in Fig. 10 und 11 dargestellte Formoperation gegeben ist.

Die Fig. 16 und 17 zeigen in einem Ausschnitt der in der Fig. IO bis 15 dargestellten Einrichtung den, einen Formkasten HO umgreifenden Rahmen 120, in welchem ein Betatigungsglied 127b zum Spannen des Formkastens 110 eingesetzt ist. Die Anordnung des Betätigungsgliedes 127b ist derart gewählt, dass dessen Wirkrichtung senkrecht zur Formkastenwandung erfolgt. Das im Rahmen 120 eingesetzte Betatigungsglied 127b ist in einer mit dem Rahmen 120 fest verbundenen Büchse 140 lösbar gehalten.

Das Betätigungsglied 127b ist von einem Druckgehäuse 141 gebildet, in dessen einem Teil eine zentral angeordnete Zylinderbohrung 142 vorgesehen ist, die in eine im anderen zum Formkasten 110 gerichteten Teil angebrachte grössere Bohrung 143 mündet.

In der grösseren Bohrung 143 ist ein Stützbolzen 144 eingesetzt, dessen zur Zylinderbohrung 142 gerichtetes Ende mit einem den Querschnitt des Stützbolzens 144 ver~ grössernden Bund 145 versehen ist. Das andere Ende des Stützbolzens 144 ist zur Aufnahme eines Abstützorgans 129a ausgebildet und derart gestaltet, dass das Abstützorgan 129a lösbar und beweglich mit dem Stützbolzen 144 verbunden werden kann.

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Den Abschluss der grösseren Bohrung 143 bildet ein Flansch 146, der lösbar mit dem Druckgehäuse 141 verbunden ist. Zentrisch im Flansch 146 angeordnet ist eine Führungsöffnung 147 für den Schaftteil des Stützbolzens 144.

Einerseits am Bund 145 des Stützbolzens 144 und andererseits am Flansch 146 anliegend ist eine Druckfeder 148 eingesetzt, die vorzugsweise unter Vorspannung gebracht ist, wodurch der Stützbolzen 144 stets in einer bestimmten rückwärtigen Lage gehalten ist.

In der Zylinderbohrung 142 eingesetzt ist ein Presskolben 149 der am Stützbolzen 144 anliegend mit diesem wirkverbunden ist.

Das dem Flansch 146 abgewendete Ende des Druckgehäuses 141 ist mit einem Blockierorgan 150 verbunden, das beispielsweise als pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil ausgebildet sein kann. Als Blockierorgan 150 können ebenso mechanisch, elektrisch oder in Kombination deren wirkenden Organe verwendet sein.

Rechtwinklig zur Symmetrieachse des Druckgehäuses 141 ist in dem als Blockierorgan 150 vorgesehenen Steuerventil eine durchgehende Steuerbohrung 151 vorgesehen, deren austretende Enden mit je einem Stopfen 152, 153 dicht verschlossen werden können. In der Steuerbohrung 151 ist ein Steuerkolben 154 bewegbar eingesetzt. Zur Betätigung des Steuerkolbens 154 führt durch die Stopfen 152, 153 in die Steuerbohrung 151 zu beiden Enden des Steuerkolbens 154 je eine Steuerleitung 155, 156 die über bekannte

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Steuermittel mit einer zentralen Steueranlage verbunden sind.

Zur Betätigung des Presskolbens 149 durch ein Druckmittel, beispielsweise Hydrauliköl ist die Steuerbohrung 151 einerseits über eine Druckmittelleitung 157 mit einem bekannten Hydraulikaggregat als Druckquelle und andererseits über eine Durchtrittsöffnung 158 mit der Zylinderbohrung 142 verbunden.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 16 und 17 beschriebenen Anordnung besteht im wesentlichen darin, dass der Rahmen 120, wie zu den Fig. 10 bis 15 beschrieben, über den Formkasten 110 gebracht wird. In dieser Stellung ist wie in Fig. 16 dargestellt, die Druckmittelleitung auf Rücklauf des Druckmittels gesteuert und der' Stützbolzen 144 und das mit dem Stützbolzen 144 verbundene Abstützorgan 129a unter Wirkung der Druckfeder 148 in dessen rückwärtige Lage gebracht. Gleichzeitig ist der Steuerkolben 154 auf Durchflussstellung für das durch die Druckmi,ttelleitung 157 rückfliessende oder zuführbare Druckmittel eingestellt.

Wird nun von der zentralen Steueranlage ein Impuls zum Steuerorgan der Druckmittelzufuhr gegeben, erfolgt durch das zugeführte Druckmittel eine Beaufschlagung des Presskolbens 149 und damit eine Bewegung des mit dem Stützbolzen 144 verbundenen Abstützorgan 129a in Richtung zur Formkastenwandung. Sobald das Abstützorgan 129a an der Formkastenwandung anliegt, wird ein Impuls von einem druckabhängigen Steuerorgan beispielsweise einem Drucküberwacher auf das Steuerorgan der Steuerleitung 155 ge-

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geben, wodurch der Steuerkolben 154 in die in Fig. 17 dargestellte Lage verschoben wird. In dieser Lage ist die Druckmittelzufuhr und ebenso der Druckmittelrückfluss unterbrochen, womit das Abstützorgan 129a in dessen Anlagestellung am Formkasten blockiert ist. Für das Lösen des Formkastens 110 wird dem Steuerorgan der Druckmittelzufuhr und ebenso dem Steuerorgan für die Steuerleitung 156 ein Impuls vermittelt, wodurch unter Wirkung der Druckfeder 148 das Abstützorgan 129a vom Formkasten 110 abgehoben und damit in dessen rückwärtige Lage gebracht werden kann.

Die mit der zuletzt beschriebenen Einrichtung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die vom Pressvorgang an die Formmasse abgegebene Energie auch in den Randzonen der Form voll zur Verdichtung der Formmasse genützt werden kann, wodurch eine gleichmässige Verdichtung ermöglicht wird und versatzfreie Formen gewährleistet sind.

Die mit,der erfindungsgemässen Einrichtung erzielbaren Vorteile bestehen im besonderen darin, dass bei Gewährleistung hoher Steifigkeit leichte, kostengünstige Formkästen verwendet werden können die -zudem einfache Transporteinrichtungen benötigen. Durch den Einsatz zustellbarer Abstützorgane können auch Formkästen verwendet werden, deren Aussenmasse in weiten Grenzen variieren können. Im weiteren kann die vom Pressvorgang an die Formmasse abgegebene Energie auch in den Randzonen der Form voll zur Verdichtung der. Formmasse genützt werden, wodurch eine gleichmässige Verdichtung ermöglicht wird und versatzfreie Formen erzielbar sind. Ein

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weiterer Vorteil besteht darin, dass Formballenbrüche sicher vermieden werden können.

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Claims (21)

PATENTANS P RUE C H E

1. Formmaschine zur Herstellung von Giessformhälften in Formkästen, mit Mitteln zum mechanischen Verdichten, umfassend einen Formtisch und eine mit diesem zusammenwirkende Presse, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Formkastens mindestens je ein Abstützorgan zugeordnet ist, welche Abstützorgane in einer zur Ebene des Formtisches parallelen Ebene einander gegenüberliegend angeordnet und ihrerseits an untereinander starr verbundenen Wider lagern abgestützt sind, und dass die Abstützorgane gegen die Wände des Formkastens zustellbar sind.

2. ' Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager an einem geschlossenen Rahmen angeordnet sind.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützorgane an einem seine Lage gegenüber dem Formkasten beim Verdichten nicht verändernden Formmaschinenteil abgestützt sind.

4.. Formmaschine nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formtisch einen Teil des Rahmens bildet.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Abstützorgane (40 bis 45, 63 bis 66, 78, 80, 83, 85) einen Stützbolzen (29, 29a, 35, 36, 79, 81, 84, 86) aufweist, der sich an einem, am Widerlager (15) verschiebbar angeordneten Keil (22, 22a) abstützt.

6. Formmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Stützbolzen eine Rückstellfeder (28, 28a) zugeordnet ist.

7. Formmaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (22, 22a) vorzugsweise in vertikaler Richtung verschiebbar und mit einem druckmittelbetätigten Zylinder (19, 19a) verbunden ist.

8. Formmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kolbenstange und Keil (22, 22a) eine Spiel aufweisende Mitnehmerverbindung (23, 24, 23a, 24a) vorgesehen ist.

9. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager Teile (77, 82) des Formtisches (71) sind.

10. Formmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager an den Formtisch (1, 46) mit der Presse (2, 49, 52) verbindenden Säulen (3, 4, 47, 48, 50, 51) angeordnet sind.

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11. Formmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlager an Säulen (53, 54^ angeordnet sind, welche zusammen mit einem Querstück (55) den anderen Teil des Rahmens bilden.

12. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Formkasten (110) umgreifende Rahmen (120) mit mindestens einer Hubvorrichtung (117) verbunden ist und die Abstützorgane (129) durch Betätigungsglieder (127) regelbar betätigbar sind, deren Kraft in Beziehung zum Druck der Presse steht.

13. Formmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (117) hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ausgebildet ist.

14. Formmaschine nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen tll'8) der Hubvorrichtungen (117) mit dem Rahmen (120) gelenkig verbunden sind.

15. Formmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (120) durch den Formkasten (110) zentrierbar angeordnet ist.

16. Formmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsglieder (127) hydraulisch betätigbare Druckzylinder (127a) sind.

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17. Formmaschine nach einem der Ansprüche 12 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützorgane (129) beweglich mit den Betätigungsgliedern (127) verbunden sind.

18. Formmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Abstützorganen zusammenwirkende Blockierorgane (150) vorhanden sind, mittels welchen die Abstützorgane (129a) an den Wänden des Formkastens anliegend in bezug auf den Rahmen (120) lagefixierbar sind.

19. Formmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierorgane (150) pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Steuerventile sind.

20. · Formmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierorgane (150) mechanisch und/oder elektrisch v/irkende Organe sind.

21. Formmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützorgane (129a) beweglich mit einem Druckkolben (144)' verbunden sind.