DE2852742C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbringen von Giesserei-Sandballen aus Formkästen - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung in vertikaler Richtung erfolgt daß die Wirkungsrichtung der Schwingungen vertikal ist und daß die Schwingungen an der dem elastischen Widerstand gegenüberliegenden Seite auf die Formkästen angreifen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützkraft kleiner als das Gewicht des Sandballens mit oder ohne Abguß gewählt wird und daß die Kraftrichtung der Schwingungen aufwärts gerichtet ist

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützkraft größer als das Gewicht des Sandballens mit oder ohne Abguß gewählt wi.J und daß die Kraftrichtung der Schwingungen abwäru gericht "t ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem horizontalen, vertikal bewegbaren Tisch (5) zum Abstützen des Sandballens an seiner Unterseite, gekennzeichnet durch eine Verspannvorrichtung (23, 27), mit welcher der Formkasten (47, 49) in vertikaler Richtung gegen mindestens einen elastischen Anschlag (15) haltbar ist und durch Schwingungserzeuger in Form von Drucklufthämmern (31), die an mehreren, einander gegenüberliegenden Stellen des Formkastens in vertikaler Richtung auf den Formkasten wirken, und zwar auf seiner, dem elastischen Anschlag gegenüberliegenden Seite.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einem mehrteiligen Formkasten mit horizontalen Trennebenen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannvorrichtung gleichzeitig die Formkastenteile gegeneinander verspannt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannvorrichtung (23, 27) Spannmittel in Form von Luftzylindern aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (15,15') bzw. die Drucklufthämmer (31,31') an einem Gestell (11,13,1Γ, 13') starr befestigt sind, das eine Führung für einen vertikal beweglichen Rahmen (27, 27') bildet, an welchem die Drucklufthämmer bzw. die Anschläge befestigt sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Gattung sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens. Ein Verfahren zum Ausbringen von Gießerei-Sandballen aus Formkästen mittels Anwendung von Schwingungen ist bereits aus der US-PS 20 30 936 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Vibrator benutzt, um rasch aufeinanderfolgende Schläge gegen Gießereiformen zu führen, mit dem Ziel, die Entnahme des Forminhalts zu erleichtern.

Das bekannte Verfahren gibt den Stand der Technik ίο im Jahre 1935 wieder und vermag nicht den Bedingungen gerecht zu werden, die in neuzeitlichen Gießereien herrschen. So werden heute ab Gießereiformen einer bestimmten Größe nur noch Formkästen verwendet Das sich das Hochdruck-Verdienten der Gießereiformen vermehrt durchgesetzt hat und deshalb beim Verdichten des Formsandes die auf die Innenflächen des Formkastens wirkenden Kräfte größer geworden sind als früher, müssen die Formkästen steifer gebaut werden, was deren Eigengewicht und deren Herstellungskosten steigert Ferner sehen sich die Gießereien immer häufiger mit der Forderung konfrontiert, daß die Abgüsse nach dem Gießen bis zu einer Stunde oder länger im Formsand verbleiben sollen, um dort mit Rücksicht auf die angestrebten Werkstoffeigenschaften langsam abzukühlen.

Durch die skizzierte moderne Entwicklung führt der Einsatz von Formkästen zu immer höheren Kosten,

einerseits auf der Seite der Antagekosten und andererseits auf der Seite der Betriebskosten. Um den

Durchsatz der Formkästen rationeller zu gestalten, sind

bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, in denen die die Abgüsse enthaltenden Sandballen so früh wie möglich aus den Formkästen entfernt werden, d. h, zu dem Zeitpunkt, in welchem die Abgüsse sicher die eutektoide Temperatur unterschritten haben.

Diese aus der DE-PS 12 31 853 bekannte Vorrichtung zum Ausbringen der Sandballen aus den Formkästen besitzt einen mit einer Auflage zusammenwirkenden Stempel, wobei der Formkasten auf der Auflage ruht und der Stempel den Sandballen ausstößt. Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch dt.; Nachteil, daß sehr große Stempelkräfte erforderlich sind, um die Sandballen auszustoßen. Abgesehen von dem zum Aufbringen derselben notwendigen baulichen Aufwand bergen diese Stempelkräfte auch die Gefahr in sich, daß deformationsempfindliche Abgüsse beim Ausformen beschädigt werden.

Aus der DE-PS 6 51 130 ist eine Rüttelvorrichtung zum Entleeren von Gießerei-Formkästen bekannt, die mit Hilfe von Schlaghämmern arbeitet, die durch Druckluft betätigt werden. Dabei wird der Formkasten unmittelbar auf dem Hammer gelagert, und erfolgt die Zufuhr des Druckmittels zur Ausführung eines Hamrr.er-Schlaghubes, bevor der Hammer nach Beendigung seines vorangegangenen Arbeitshubes in seine Endstellung zurückgekehrt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der aus der US-PS 20 30 936 bekannten Gattung so auszubilden, daß die Formkästen ohne Beeinträchtigung der die Abgüsse umschließenden Sandballen entfernt werden können. Ferner hat sich die Erfindung das Ziel gestellt, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens zu schaffen.

Die genannte Aufgabe wird hinsichtlich des zu schaffenden Verfahrens durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß es

nunmehr möglich ist, den Sandballen als ganzes von dem Formkasten zu lösen, sei daß selbst in den kritischen Eckbereichen praktisch keiine nachfolgenden Reinigungsarbeiten erforderlich sind.

Nach eiiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Verspannung in vertikaler Richtung erfolgt, daß die Wirkungsrichtung der Schwingungen vertikal ist und daß die Schwingungen an der dem elastischen Widerstand gegenüberliegenden Seite an den Formkästen angreifen. Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Abstützkraft kleiner als das Gewicht des Sandballens mit oder ohne Abguß gewählt wird und daß eine aufwärts gerichtete Kraftrichtung der Schwingungen gewählt wird.

Dabei kann nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden, daß die Abstützkraft größer als das Gewicht des Sandballens mit oder ohne Abguß gewählt wird, und daß eine abwärts gerichtete Kraftrichtung der Schwingungen gewählt wird.

Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung besitzt, wie an sich bekannt einen horizontalen, vertikal bewegbaren Tisch zum ^stützen des Sandballens an seiner Unterseite

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich in erster Linie durch eine Veirspannvorrichtung aus, mit welcher der Formkasten in vertikaler Richtung gegen mindestens einen elastischen Anschlag haltbar ist sowie durch Schwingungserzeuger in Form von Drucklufthämmern, die an mehreren, einander gegenüberliegenden Steilen des Formkastens in vertikaler Richtung auf den Formkasten einwirken, und zwar auf seiner, dem elastischen Anschlag gegenüberliegenden Kastenseite.

Dabei hat es sich bei Verwendung mehrteiliger Formkästen mit horizontalen Trennungsebenen als vorteilhaft herausgestellt, daß die Verspannvorrichtung gleichzeitig die Formkastenteile gegeneinander verspannt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Verspannvorrichtung Spannmittel in Form von Luftzylindern auf.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschläge bzw. die Drucklufthammer an einem Gestell starr befestigt sind, welches eine Führung für einen vertikal beweglichen Rahmen bildet, an welchem die Drucklufthammer bzw. die Anschläge befestigt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschri.-ben. In dieser zeigt

Fig.! eine erste Ausfühmngsform im Grundriß;

Fig.2 e^;nen Vertikalschnitt entlang der Linie 11-11 in

F i g. 3 eine Ansicht der F i g. 2 in Pfeilrichtung A;

Fig.4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform in mit F i g. 3 vergleichbarer Richtung, und

Fig.5 einen Drucklufthammer teilweise im Schnitt entlang Linie V-V in Fig.3, in vergrößertem Maßstab dargestellt.

In den F i g. 1 — 3 und 5 ist mit 1 ein auf dem Boden 2 abgestützter Hubzylinder bezeichnet, in dem eine Kolbenstange 3, die einen Tisch 5 trägt, aus einer angehobenen Stellung 7 in eine Stellung 9 absenkbar ist. Vier Säulen 11 sind üb«:r horizontale Träger 13 miteinander verbunden. An der Unterseite der Horizontalträger 13 sind in Dreieck Anordnung drei Anschläge 15 vorgesehen, die je a'is zwei Platten 17 bzw. 19 und einer Gummizwischenlage 21 bestehen. Auf den Trägern 13 stützen sich an vier Ecken (siehe Fig. 1) vier Zylinder 23 ab, an deren Kolbenstange 25 ein Rahmen 27 befestigt ist. Der Rahmen 27 ist zwischen den Stellungen 71 und 72 (Fig.3) heb- und senkbar und in den Säulen 11 horizontal allseitig geführt. Der Rahmen 27 weist ferner vier Bohrungen 29 (F i g, 5) auf, in denen Drucklufthämmer 31 mit Schraubenbolzen 33 befestigt, angeordnet sind. Die mit bekannten Ventilsteuerungen ausgerüsteten Drucklufthämmer 31 weisen einen Schlagkolben 35 auf, der in einer Bohrung 37 aus einer Stellung 39 in eine Stellung 41 bewegbar ist. In der Stellung 41 schlägt der Schlagkolben 35 auf einen Amboß 43 auf. Während der Schlagkolben 35 aus Stahl besteht, ist der Amboß 43 vorzugsweise aus armiertem Kunststoff gebildet. Armierter Kunststoff ist in der Lage, außergewöhnlich große elastische Deformationsarbeit aufzunehmen.
Eine Rollbahn 55 liefert der Einrichtung abgegossene

μ Gießereiformen. Dabei kann eine ankommende Gießereiform 45, bestehend aus einem Unterteil-Formkasten 47, einem Oberteil-Formkasten 49 u-,d einem Sandballen 51, der Abgüsse 53 umschließt, auf de- sich durch die Einrichtung erstreckenden Rollbahn 55 aus einer Stellung 57 in eine Stellung 59 über dem abgesenkten Rahmen 27 bewegt werden.

Die in den F i g. 1 —3 und 5 dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:
Ausgehend von der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Lage der Teile befinden sich die Formkasten 47 und 49 einer Gießform, bei welcher der Sandballcn vorgängig ausgebracht wurde, in der ang2hobenen Stellung 61, wobei die Zylinder 23 über die Kolbenstangen 25, den Rahmen 27 und die Drucklufthammer 31 den Unterteil-Formkasten 47 gegen den Oberteil-Formkasten 49 spannt, welcher seinerseits an den Anschlägen 15 anliegt. Die Zylinder 23 erhalten im Betrieb über die gemeinsame Zuleitung 67 durch das geöffnete Ventil 69 Druckluft. Da die Drucklufthämmer 31 über die Leitung

*o 65 mit den Zylindern 23 verbunden sind, befinden sich diese mit dem Schließen des Ventils 69 außer Betrieb. Ferner befindet sich der soeben ausgebrachte Sandballen 51 mit dem Abguß 53 auf dem Tisch 5, der die abgesenkte Stellung 9 erreicht hat. Am Rahmen 27

*5 befestigte Seitenbleche begrenzen den Sandballen 51 und verhindern eine Verdrehung des Tisrhes 5.

Durch Umsteuern des Ventils 69 auf Auspuff wird die Klemmung der Formkasten aufgehoben und der Rahmen 27 wird aus der Stellung 72 in die Stellung 71 und die Formkasten 47, 49 aus der Stellung 73 auf die Rollbahn 55 abgesenkt. Gleichzeitig wird die Zuleitung des Zylinders 75 umgesteuert, die Druckplatte 76 schiebt den Sandballen 51 mit dem Abguß 53 vom Tisrh 5 auf eine bewegbare Unterlage 77 außerhalb der Vonxhtung. Anschließend wird die Zuleitung des Zylinders 75 erneut umgesteuert und die Druckplatte 76 wieder in die ursprüngliche Stellung zurückgeführt. Durch Umsteuern des Hubzylinders 1 hebt sich der Tisch 5 aus der Stellung 9 in die Stellung 7. Gleichzeitig

M> wird die in der Stellung 57 befindliche Gießereiform 45 sowie die in den Stellungen 59 bzw. 60 befindlichen Formkasten 47, 49 um eine Teilung in Pfeilrichtung 62 weiterbewegt. Durch Umsteuern des Ventils 69 erhalten die Zylinder 23 Druckluft und heben über den Rahmen 27 und die Drucklufthammer 31 die Gießereiform 45 in die Stellung 61, wobei die Formkasten 47 und 49 durch die Anlage des letzteren an den Anschlägen 15 zusammengespannt werden. Beim Abheben der Gieße-

reiform 45 von der Rollbahn 55 steigt der Druck in den Zylindern 23 und setzt dabei selbsttätig die Drucklufthammer 31 in Betrieb. Die Schläge, die beim Auftreffen des Schlagkolbens 35 auf den Amboß 43 entstehen, wirken in vertikaler Richtung nach oben und werden in den Ecken (F i g. I) auf den Formkasten 47 übertragen. Dabei erfahren die Formkasten 47,49 in schneller Folge kurzzeitig wirkende, sehr große Beschleunigungen, welche die Haftreibung des Sandballens an den Formkastenwänden erheblich übersteigen und die Formkasten 47 und 49 vom Sandballen lösen. Auf den Sandballen selbst werden keine nennenswerten Kräfte übertragen, so daß dieser intakt bleibt. Der Sandballen 51 hat die Tendenz, sich relativ zu den Formkasten nach abwärts zu bewegen. Da die Hubkraft des Zylinders 1 nur für einen Teil des Gewichtes des Sandballens 51 und der Abgüsse 53 ausgelegt ist, sinkt der Tisch mit dem Sandballen 51 dementsprechend in Pfeilrichtung 52 ab um schließlich die Stellung 9 zu erreichen. Da die elasmehcii Gummizwischenlage;; 21 vertikale Bewegungen der Formkasten 47 und 49 unter der Einwirkung der von den Drucklufthämmern 31 ausgeübten Beschleunigungskräfte zulassen, wird das Lösen der Formkasten vom Sandballen erleichtert. Das Übertragen der Einspannkräfte auf die Träger 13 erfolgt dabei geräuschlos.

Während die F i g. 1 —3 und 5 eine Einrichtung zeigen, bei der der Sandballen 51 beim Ausbringen aus den Formkasten abgesenkt wird, und die Drucklufthämmer 31 in Pfeilrichtung 32 nach oben wirken, stellt die F i g. 4 eine alternative Ausführungsform dar, bei der der Sandballen aus den Formkasten herausgehoben wird und die Drucklufthämmer vertikal nach unten wirken.

Die in Fig.4 dargestellte Ausführungsform der Einrichtung ist aus Elementen aufgebaut, die zumindest funktionell den Elementen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles entsprechen, so daß die verwendeten Bezugszeichen lediglich durch den hinzugefügten Index abweichen. In der Anordnung der Elemente unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel nach Fig.4 in erster Linie darin, daß sich die Zylinder 23', von denen ebenfalls vier vorgesehen sind, unmittelbar am Boden 2' abstützen. Die Zylinder 23' wirken dabei mit ihrem Kolben unmittelbar auf die Ecken des über denselben angeordneten Rahmens 27'. Dementsprechend kann die Rollbahn 55', welche der Einrichtung die abgegossenen Gießereiformen zuführt, und die entleerten Formkasten wegtransportiert, auf einer tieferen Ebene angeordnet sein als beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

to Der Rahmen 27', der wiederum zwischen den Säulen 11' vertikalverschiebbar geführt ist, nimmt in der dargestellten, in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung 72' seine angehobene Lage ein; die abgesenkte Lage ist strichpunktiert bei 71' angedeutet. Die Anschläge 15' sind an der Oberseite des Rahmens 27' befestigt, so daß sich die Formkasten 47', 49' auf diesen Anschlägen abstützen.

Statt am Rahmen sind die Drucklufthammer 3Γ. welche in Pfeilrichtung 32' nach abwärts wirken, an den Trägern IT befestigt, wobei die Befestigune sinngemäß entsprechend der in Fig. 5 dargestellten Befestigungsweise erfolgen kann. In der ausgezogen dargestellten angehobenen Stellung der Formkasten 47', 49' wird der letztere mit seiner Oberseite gegen die Drucklufthämmer31' angepreßt.

In der in Fig. 4 dargestellten Lage hat der Hubzylinder Γ über seine Kolbenstange 3' und den Tisch 3' den Sandballen 5Γ aus den Formkasten 47', 49' herausgehoben und in die Stellung 59' angehoben. In dieser Stellung kann der Sandballen 5V durch Betätigung des Zylinders 75' in Pfeilrichtung 62' in die Stellung 60' abgestoßen werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt. Formkasten einer abgegossenen Gießereiform von dem die Abgüsse umschließenden Sandballen zu lösen, ohne die Abgüsse zu beschädigen, auch wenn diese leicht brechbar sind und sich in soeben erstarrtem Zustand befinden. Dies trifft auch zu, wenn die Abgüsse in kleinstmöglichem Abstand von der Formkasten-Innenwand liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausbringen von Gießerei-Sandballen aus Formkästen mittels Anwendung von Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß

— die Formkästen gegen einen elastischen Widerstand gehalten und verspannt werden,

— der Sandballen an seiner unteren Seite abgestützt wird, wobei die Abstützkrafi ungleich des Sandballengewichtes gewählt wird,

— die Schwingungen au Γ die Formkästen angreifen, und

— die Wirkung der Schwingungen größer gewählt wird als die Haftreibungskraft zwischen Sandballen und Formkasten.