DE3009184A1

DE3009184A1 - Maschine und verfahren zum herstellen von giessereikernen

Info

Publication number: DE3009184A1
Application number: DE19803009184
Authority: DE
Inventors: Harold Goss; Edward J Rebish
Original assignee: Acme Cleveland Corp
Current assignee: Acme Cleveland Corp
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1980-03-11
Publication date: 1980-09-25
Also published as: JPH0146220B2; GB2045661A; ES489456A0; ES8100122A1; JPS55144356A; FR2451241A1; US4278123A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine und ein Verfahren zum Herstellen von Gießereikernen.

Es sind viele verschiedenartige Maschinen zum Herstellen von Gießereikernen bekannt, die im Inneren von Gießereiformen benutzt werden, damit ein hohler Metallgegenstand gegossen werden kann. Diese Kerne werden aus einem bestimmten Stoff und einem Bindemittel hergestellt, wobei der bestimmte Stoff gewöhnlich Sand ist, da er fertig erhältlich und wirtschaftlich ist. Dieser bestimmte Stoff wird nachfolgend ständig als 'Sand¹ bezeichnet.

Es sind viele Kernherstellungsmaschinen bekannt, bei denen zwei Kernkasten sich relativ zueinander horizontal bewegen und eine vertikale Trennlinie (parting line) haben. In anderen Fällen, bei denen große Kerne, komplizierte Kerne oder kurze Produktionsabläufe beabsichtigt sind, ist es üblich, die Kerne in zwei Teilen, gewöhnlich zwei Hälften, herzustellen. Jedes Kernteil hat eine ebene Seite, und die beiden Kernteile werden dann an den ebenen Seiten verklebt, um den fertigen Kern zu bilden. Bei einem solchen Kernherstellungsverfahren mit Kernhälften wird gewöhnlich der Kernkasten nach oben weisend angeordnet, mit einer Sand-Bindemittel-Mischung vollgestampft, mit einer ebenen Platte abgedeckt und in einer Umrollrüttelformmaschine umgedreht, die dann den Kernkasten rüttelt und ihn von der Kernhälfte abhebt. Die zweite Kernhälfte wird in einer ähnlichen Weise hergestellt, so daß zwei halbe Kerne vorliegen, die jeweils mit ihrer ebenen Seite auf einer ebenen Platte, gewöhnlich einer Metallplatte, ruhen. Das Bindemittel ist irgendwie abgebunden oder abgehärtet. Das Problem besteht dann darin, jede Kernhälfte von ihrer entsprechenden Platte abzunehmen, eine der Kernhälften umzukehren bzw. zu wenden und die beiden Kernhälften zum Herstellen des fertigen Kerns miteinander zu verkleben. Dieses wird umso schwieriger, je größer die Kernhälften sind, und noch schwieriger, wenn es sich um einen solchen Kern handelt, der relativ zerbrechlich ist oder Abschnitte hat, die in bezug auf ihre Länge oder Breite relativ

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dünn sind. Es ist ferner problematisch bzw. kompliziert, wenn die Kernhälfte auf der zu der ebenen Oberfläche, die auf der Platte ruht, entgegengesetzten Seite keine gleichförmige Oberfläche hat, da eine solche Kernhälfte nach einem Umdrehen bzw. Wenden nicht gleichmäßig auf einer abstützenden Oberfläche ruht, um ein Ankleben an der anderen Kernhälfte durchzuführen.

Ein anderes Problem besteht in dem Rütteln oder Vibrieren von bzw. aus dem Kernkasten; hierbei müssen Sandpartikel von der Kern halfte entfernt werden, um eine Abnahme der Kernhälfte aus dem Kernkasten zu bewirken. Dieses bedeutet, daß die Kernhälfte und damit der fertige Kern etwas unterdimensioniert sind.

Ein anderes Problem bei bekannten Maschinen bezieht sich auf ein passendes Entlüften großer Kerne. Sand eignet sich als ein Kern- und Formmaterial, da die Zwischenräume zwischen den Sandpartikeln eine Durchlässigkeit für die Gase bewirken, die während des Eingießens des geschmolzenen Metalls in die Sandform erzeugt werden. Wenn es sich um einen großen Kern handelt, erschwert die vergrösserte Länge des Kerns ein Austreten dieser Gase. Deshalb ist eine längsverlaufende Belüftungsöffnung des Kerns erwünscht, doch ist dieses in der üblichen Kernherstellungsmaschine schwierig zu bewerkstelligen .

Das zu lösende Problem besteht deshalb darin, festzustellen, wie eine Gießereikern-Herstellungsmaschine aufgebaut werden kann, bei der Kerne, selbst große Kerne, in Hälften hergestellt werden können, wobei diese Kernhälften eine gleichförmige bzw. glatte Oberfläche haben, so daß sie später an diesen neuen Oberflächen zum Bilden eines fertigen Kerns miteinander verklebt werden können, ohne daß das bekannte Problem des Entfernens bzw. Abnehmens eines jeden Kernteils von einer ebenen Kernplatte auftritt. Das zu lösende Problem besteht auch darin, festzustellen, wie in langen Teilen des fertigen Kerns allgemein in Längsrichtung verlaufende Belüftungsöffnungen erzeugt werden können.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung

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einer Maschine zum Herstellen eines Gießereikerns in zwei Teilen, die später miteinander verklebt werden. Hierbei sollen Kernplatten eliminiert bzw. vermieden werden. Gemäß einer anderen Aufgabe soll der Kern mit einem longitudinalen Belüftungskanal versehen sein. Und schließlich soll gemäß einer weiteren Aufgabe ein Zusammenführmittel (booking means) die doppelte Aufgabe haben, die beiden Kernteile zusammenzuführen und auch zum Erzeugen von Belüftungsnuten in dem Kern benutzt zu werden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Maschine bzw. ein Verfahren der genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 bzw. 6 bzw. 16 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen .

Das bestehende Problem wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch eine Gießereikern-Herstellungsmaschine gelöst, bei der zumindest erste und zweite Kernkästen mit einer härtbaren Gießereimischung gefüllt werden. Es sind Mittel für ein zumindest teilweises Härten der Mischung zum Bilden eines Kerns und Ausstoßmittel zum Ausstoßen des fertigen Kerns aus einem der Kernkästen vorhanden. Die Verbesserung besteht darin, daß Mittel vorhanden sind, die zum Bilden erster sowie zweiter Kernteile ein Füllen der Kernkasten mit einer Mischung ermöglichen, während die Kernkästen aufrecht stehen und getrennt sind, ferner Mittel zum Umdrehen bzw. Wenden eines Kernkastens und schließlich Mittel zum Bewegen eines Kernkastens in einem allgemein vertikalen Pfad, um die beiden Kernteile in Eingriff zu bringen und miteinander zu verkleben.

Das bestehende Problem wird ferner durch eine Gießereikern-Herstellungsmaschine gelöst, welche sich auszeichnet durch einen Rahmen bzw. ein Gestell mit vertikal verlagerten ersten sowie zweiten Stationen bzw. Stellungen, durch zum Halten von Kernkastenmitteln geeignete Kernkasten-Anbringungsmittel, durch Mittel zum Verschwenken zumindest eines Teils der Kernkasten-Anbringungsmittel an dem Gestell, um eine bogenförmige Umkehrbewegung der-

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selben zwischen der ersten und einer dritten Station bzw. Stellung vorzusehen, durch Mittel zum Füllen der Kernkastenmittel mit einer Sand-Bindemittel-Mischung zum Formen erster und zweiter separater Kernteile, durch Mittel zum Bewerkstelligen zumindest einer teilweisen Härtung des Bindemittels in der Sand-Bindemittel-Mischung in zumindest einem Teil der Kernkastenmittel, um zumindest einen gehärteten Kernteil zu bilden, durch Antriebsmittel zum Umkehren des zumindest einen Teils der Kernkasten-Anbringungsmittel an den Schwenkmitteln von der dritten Station bzw. Stellung zu der ersten Station bzw. Stellung, um die separaten Kernteile vertikal übereinander in den ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen zu positionieren, durch Zusammenführmittel zum relativen Bewegen der beiden Kernteile in einem allgemein vertikalen Pfad und zum Herstellen einer Verklebung zwischen den beiden Kernteilen, um einen fertigen Kern zu bilden, wobei die Zusammenführmittel betätigbar sind, um den fertigen Kern aus den Kernkastenmitteln auszustoßen.

Und schließlich wird das bestehende Problem durch das Verfahren zum Herstellen von Gießereikernen in einer Maschine mit ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen gelöst, wobei sich dieses Verfahren dadurch auszeichnet, daß ein erster Kernteil aus einer Sand-Bindemittel-Mischung geformt wird, daß ein zweiter Kernteil aus einer Sand-Bindemittel-Mischung geformt wird, daß das Bindemittel in zumindest einem der Kernteile zumindest teilweise gehärtet wird, um einen gehärteten Kernteil zu bilden, daß die ersten und zweiten Kernteile zu ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen vertikal übereinander bewegt und in gegenseitig komplementären Stellungen angeordnet werden, daß ein Klebstoff auf zumindest eine Oberfläche zwischen den beiden Kernteilen aufgebracht wird, daß die beiden Kernteile längs eines vertikalen Pfades relativ zusammenbewegt und miteinander verklebt werden, um einen fertigen Kern zu bilden, und daß der fertige Kern aus einer der Stationen bzw. Stellungen ausgestoßen wird.

Die Maschine nach der vorliegenden Erfindung kann auch große oder zerbrechliche Kerne herstellen. Der Kern wird anfänglich in zwei

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Teilen hergestellt, die später durch Bewegen zwischen ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen miteinander verklebt werden. Die einzelnen Kernhälften werden in dritten und vierten Stationen bzw. Stellungen hergestellt und dann relativ zu den ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen vertikal übereinander bewegt, wobei die ebenen Oberflächen zueinander weisen. Das Kernkasten-Zusammenführmittel wird benutzt, um die untere Kernhälfte gegen die obere Kernhälfte aufwärts zu bewegen und die beiden Kernhälften miteinander zu verkleben. Dasselbe Zusammenführmittel· wurde zuvor benutzt, um Belüftungsnuten in eine Kernhäifte einzupressen, so daß bei einem Zusammenbauen der beiden Kernhälften eine allgemein zentral verlaufende Kernbelüftungsöffnung gebildet wird. Das Kernkasten-Ausstoßmittel stößt dann den fertigen Kern aus einem Kernkasten, und zwar in einer vorsichtig gesteuerten Bewegung.

Andere Ziele sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben . Es zeigen:

Figur 1 - in einer Frontansicht eine Maschine nach der vorliegenden Erfindung,

Figuren 2 bis 6 - in Frontansichten die Maschine in aufeinanderfolgenden Betriebsschritten des Arbeitszyklus, wobei gewisse Teile aus Klarheitsgründen weggelassen sind, Figur 7 - die Maschine in einer Draufsicht und

Figur 8 - einen Schnitt der Maschine längs der Linie 8-8 aus Figur 7.

Die Figuren 1,7 und 8 zeigen allgemein eine Maschine 11, die zum Formen eines fertigen Kerns benutzt werden kann. Bei der dargestellten speziellen Ausführungsform wird ein Kern 12 (siehe Figur 6) produziert, der in eine fertige Sandform einzubringen ist. Die Maschine 11 enthält ein Gestell 13 mit darauf befindlichen horizontalen Schienen 14 und 15. Ein Wagen 16 ist auf diesen Schienen horizontal bewegbar.

Ein Kernkasten-Anbringungsmittel 18 ist in der Maschine vorgese-

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hen und enthält eine erste Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 und auch den Wagen 16. Da die Maschine 11 zum Bilden unterschiedlicher Formen und Größen von Kernen angepaßt werden kann, ist sie mit abnehmbaren und austauschbaren ersten sowie zweiten Kernkasten 19, 20 versehen. Diese sind in der Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 und dem Wagen 16 entsprechend angebracht. Die Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 ist mit einem bei 23 an einer Gestellverlängerung 24 gelagerten Zapfen 22 versehen. Durch diese Mittel können die erste Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 und der erste Kernkasten 19 in einer bogenförmigen Umkehrbewegung verschwenkt werden. Es ist ein Einfüllmittel 26 für die Maschine zum Befüllen der Kernkästen19 und 20 vorgesehen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Einfüllmittel 26 als das Ausgabeende eines Sand- und Bindemittel-Mischers teilweise dargestellt, der schnell Sand, Harz sowie einen Katalysator mischt und auf die nach oben weisenden Kernkästen 19 oder 20 nach unten abgibt. Es können ein oder zwei derartige Einfüllmittel vorhanden sein. Wenn zwei Einfüllmittel vorhanden sind, befindet sich je ein Einfüllmittel über jedem der Kernkästen; wenn nur ein Einfüllmittel vorhanden ist, dann ist dieses zwischen den beiden Kernkasten bewegbar. Ein geeignetes Einfüllmittel ist die Gießerei-Mischmaschine gemäß dem US-Patent 3 881 703, die dazu in der Lage ist, ein trockenes Sand-Bindemittel-Gemisch auszugeben, und die auch zum Ausgeben einer nassen oder feuchten bzw. klebrigen Mischung geeignet ist. Die durch dieses Patent beschriebene Gießereimaterial-Mischmaschine liefert ein lockeres Gemisch, wobei der Sand gut mit dem Bindemittel beschichtet bzw. umhüllt ist, so daß die Mischung eine gute Porosität in dem gefüllten Kernkasten hat, was ein gutes Belüften des Kerns während des Eingießens des geschmolzenen Metalls in die Form begünstigt. Eine solche Mischung aus Sand, Harz und Katalysator kann durch die Wirkung von Harz sowie Katalysator schnell härtbar sein; beispielsweise kann sie in einer Zeit von 30 Sekunden bis zu einer geeigneten Härte abbinden. Es ist ein Antriebsmittel 27 vorhanden, um die Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 relativ zu dem Gestell 13 bogenförmig zu bewegen bzw. zu verschwenken. In Figur 3 ist die Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 in ihrer durch das Antriebsmittel 27 umgekehrten Position dargestellt. 030039/0704 -12-

In Figur 1 ist ein Abstreifblatt 29 dargestellt, das an der ebenen, oberseitigen Oberfläche 28 des zweiten Kernkastens 20 und des ersten Kernkastens 19 entlanggleitet, um jeglichen Sand oberhalb des Pegels der ebenen Oberfläche dieser Kernkasten abzustreichen .

In der Maschine ist ein Zusammenführmittel (booking means) 32 zum Zusammenbringen der beiden Kernteile vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Kernteile als zwei Kernhälften 33 und 34 in den ersten und zweiten Kernkasten 19 und 20 dargestellt. Das Zusammenführmittel 32 stellt ein Mittel zum Zusammenbewegen und Verkleben der beiden Kernhälften 33 und 34 dar. Das Zusammenführmittel 32 enthält allgemein ein Antriebsmittel 35 zum vertikalen Bewegen eines Hubtisches 36 und auch ein zum Bewegen des Wagens 16 entsprechend angeschlossenes Antriebsmittel 37. Erste und zweite Ausstoßmittel 38 sowie 39 können ebenfalls als Teil des Zusammenführmittels angesehen werden und mit den ersten sowie zweiten Kernhälften 33, 34 zusammenarbeiten. Das erste Ausstoßmittel 38 ist besser in den Figuren 3 sowie 4 ersichtlich und enthält Fluid- bzw. Flüssigkeitsmotoren 42_/ die zwischen der Kernkasten-Einbauvorrichtung 17 sowie einer Ausstoßplatte 43 wirken. Diese wiederum wirkt auf Kernkasten-Trennstifte 44 sowie auf Ausstoßstifte 45 ein, welche an strategischen Stellen an der ersten Kernhälfte 33 angeordnet sind.

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Eine Kernbelüftungsplatte 30 ist in den Figuren 1 sowie 2 dargestellt und hat?ihrer Unterseite Vorsprünge 31, die allgemein V-förmige, lange, gerade Nuten bzw. Vertiefungen in der freiliegenden ebenen Oberfläche 46 einer der Sand-Bindemittel-Mischungen bilden, im vorliegenden Fall in der Mischung in dem zweiten Kernkasten 20. Diese Vorsprünge drücken Belüftungsrillen 54 in die obere Oberfläche 46 der Mischung, wobei diese Rillen oder Nuten in Längsrichtung der Abschnitte des fertigen Kerns 12-verlaufen. Figur 5 zeigt einen typischen Kern, der aus einer Anzahl von miteinander verbundenen, zylindrischen Teilen gebildet ist, und die Belüftungsrillen bilden Öffnungen 57, die allgemein längs der Achse eines jeden zylindrischen Teils verlaufen. Bei dieser Aus-

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führungsform ist die Kernbelüftungsplatte 30 mit der Ausstoßplatte 43 verbunden, so daß das Zusammenführmittel 32 eine doppelte Funktion hat, indem es die Kernteile zusammenführt und die Belüftungsnuten 54 einpreßt.

Das zweite Ausstoßmittel 39 ist in einer ähnlichen Weise wie das erste Ausstoßmittel 38 aufgebaut und hat Fluid- bzw. Flüssigkeitsmotoren 50, die zwischen dem Hubtisch 36 und einer Ausstoßplatte 51 wirken, welche ihrerseits auf mit der zweiten Kernhälfte 34 zusammenarbeitende Ausstoßstifte 52 einwirkt. Kernkasten-Lokalisierungsstifte 53 sorgen für eine Führung bei der Bewegung der Kernkastenhälfte und können in dem ersten Kernkasten 19 vorgesehen sein, wobei sie jedoch gemäß Darstellung in öffnungen 57 in dem zweiten Kernkasten 20 eingesetzt sind.

Es sind Mittel vorgesehen, die die Kernhälfte 33 auch dann in dem Kernkasten 19 halten, wenn sich dieser in einer umgekehrten Lage befindet. Hierbei kann es sich um einen körperlichen Vorsprung an dem Kernkasten oder um einen oder mehrere Kernhaltestifte 70 handeln, die durch Zylinderanordnungen 71 betätigt werden. Solche Kernhaltestifte befinden sich vorzugsweise in dem Kernauge- bzw. Kernlochbereich (core print area), um nicht die Arbeitsoberflache des Kerns zu beeinträchtigen (deface). Solche Zylinderanordnungen 71 können betätigt werden, um die Kernhaltestifte 70 dann zurückzuziehen, wenn es erwünscht ist, die Kernhälfte 33 nach unten auszustoßen.

Betriebsweise

Die Maschine 11 kann so angesehen werden, daß sie erste, zweite, dritte und vierte Stationen bzw. Stellungen 61 bis 64 hat. Der erste Kernkasten 19 ist in Figur 3 in der ersten Stellung 61 dargestellt. Der zweite Kernkasten 20 ist in Figur 4 in der zweiten Stellung 62 dargestellt. Der erste Kernkasten 19 ist in Figur 1 in der dritten Stellung 63 dargestellt, und der zweite Kernkasten 20 ist in Figur 1 in der vierten Stellung 64 dargestellt. Die Maschine durchläuft in einem Arbeitszyklus eine Folge von Betriebs-

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schritten. Dieser Arbeitszyklus kann so angesehen werden, daß er praktisch an irgendeinem Punkt beginnt, da sich die Betriebsschritte wiederholen; es kann jedoch Figur 1 als der erste Schritt in dem durch Steuerungsmittel 67 gesteuerten Arbeitszyklus angesehen werden. Die Bedienungsperson betätigt das Einfüllmittel 26, welches eine Mischung aus einem Sand und einem Bindemittel abgibt. Hierbei kann es sich um eine nasse bzw. feuchte, klebrige Mischung aus Sand, Harz und Katalysator bzw. Beschleuniger handeln, wobei diese Mischung schnell abbindet oder härtet. Mit dieser Mischung werden die Kernhälften 19 und 20 gefüllt. Die zweite Kernhälfte 20 kann, wenn es erwünscht ist, durch das Antriebsmittel 35 auf eine Position 2OA angehoben werden, wenn diese für den Füllvorgang geeigneter ist. Jeder Kernkasten 19 und hat eine ebene oberseitige Oberfläche, wie die im Zusammenhang mit dem ersten Kernkasten 19 dargestellte Oberfläche 28. Das Abstreifblatt 29 kann über diese ebene oberseitige Oberfläche in Eingriff hiermit bewegt werden, um jegliche Mischungsmasse zu entfernen, die die zum Füllen des jeweiligen Kernkastens erforderliche Menge übersteigt. Hierdurch verbleibt eine ebene, oberseitige Oberfläche 46 an jeder der Mischungen in den Kernkasten. Bevor die Mischung in dem zweiten Kernkasten 20 abgebunden hat, kann gemäß Figur 2 die Kernbelüftungsplatte 30 mit den Vorsprüngen 31 in die noch weiche Mischung eingepreßt werden. Hierdurch werden in der ebenen oberseitigen Oberfläche 46 Belüftungsrillen bzw. -nuten 54 hergestellt, und zwar bei einer Mischung oder bei beiden Mischungen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt dieses dadurch, daß das Antriebsmittel 37 betätigt wird, um den Wagen 16 unter die Kernbelüftungsplatte 30 zu bewegen, die an der Ausstoßplatte 43 befestigt ist. Danach wird das Antriebsmittel 35 erregt, um den Kernkasten 20 aufwärts zu bewegen, so daß die Vorsprünge 31 der Kernbelüftungsplatte die Belüftungsrillen 54 in die noch weiche Mischung einpressen. Die Antriebsmittel 35 und werden dann zurückgezogen,· um den Wagen 16 zu der Position aus Figur 2 zurückzubringen.

Es sind Mittel zum zumindest teilweisen Härten der Kernhälften und 34 vorgesehen. Hierbei kann es sich um den Katalysator bzw.

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Beschleuniger wie auch das Harz innerhalb der Mischung in den Kernhälften handeln, oder aber alternativ um Abdeckungen 55 und

56 für die ersten und zweiten Kernkasten 19 und 20. Diese Abdekkungen können Wärmedeckel oder auch Begasungsdeckel sein, um ein Katalysatorgas zum Abbinden oder Härten eines Bindemittels zuzuführen, wenn nur eine Mischung aus Bindemittel und Harz eingebracht ist. In jedem Fall zeigt Figur 2, daß die beiden Kernhälften 33 und 34 in einer zum Handhaben ausreichenden Weise gehärtet sind.

Die Figuren 3 und 4 zeigen die Betriebsweise des Zusammenführmittels 32. Die Kern-Lokalisierungsstifte 53 sind in die öffnungen

57 eingesetzt. Das Klebmittel zum Verkleben der beiden Kernhälften 33 sowie 34 zwecks Bildens des fertigen Kerns 12 kann das in dem Bindemittel der Sand-Bindemittel-Mischung enthaltende Klebmittel sein. Dieses gilt insbesondere dann, wenn eine oder beide Kernhälften nur teilweise abgebunden sind, und zwar in einer zum Handhaben ausreichenden Weise, jedoch in einer unzureichenden Weise zum Beenden des Härtens oder Abbindens. Alternativ wird ein Klebstoff-Aufbringmittel 66 gemäß Figur 3 benutzt, um Klebmittel auf die freiliegende oberseitige Oberfläche einer der Kernhälften aufzubringen, wobei es sich gemäß Figur 3 um die ebene oberseitige Oberfläche 46 der zweiten Kernhälfte 34 handelt. Zu diesem Zeitpunkt wird auch das Antriebsmittel 27 dazu benutzt, um die Kernkasten-Einbauvorrichtung 17, den Kernkasten 19 und die erste Kernhälfte 33 zu der ersten Stellung 61 aus Figur 3 zu verschwenken. Das Steuerungsmittel 67 sorgt anschließend für ein Steuern des Antriebsmittels 37, um den Wagen 16 von der vierten Stellung 64 zu der zweiten Stellung 62 zu bewegen. In dieser Stellung befindet sich die zweite Kernhälfte 34 unter vertikalem Abstand unter der ersten Kernhälfte 33. Das Zusammenführmittel 32 wird anschließend betätigt, um die beiden Kernhälften 33 sowie 34 in einem allgemein vertikalen Bewegungspfad relativ zueinander zu bewegen, um die beiden Kernhälften zu verkleben und den fertigen Kern 12 zu bilden. Hierzu wird das Antriebsmittel 35 betätigt, und der Kernkasten 20 sowie die Kernhälfte 34 bewegen sich bis zu einem Eingriff mit der ersten Kernhälfte 33 aufwärts.

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Diese Kernhälfte ist nunmehr nach unten verschwenkt, um eine ebene Oberfläche komplementär zu derjenigen der zweiten Kernhälfte 34 zu haben. Der Klebstoff in der Mischung oder der Klebstoff von dem Aufbringmittel 66 führen dann dazu, daß die beiden Kernhälften miteinander verkleben, und das Antriebsmittel 35 wird ausreichend lange nach oben gedrückt, um diesen Klebvorgang zu bewerkstelligen. Da die Kernkasten-Lokalisierungsstifte 53 in die öffnungen 57 in dem gegenüberliegenden Kernkasten eintreten, werden die beiden Kernhälften genau ausgerichtet, um den fertigen Kern 12 zu bilden.

Danach wird der fertige Kern 12 aus dem ersten Kernkasten 19 gestreift bzw. entnommen. Vorzugsweise erfolgt dieses durch Zurückziehen der Kernhaltestifte 70 und durch Betätigen des Ausstoßmittels 38, um durch die Kernkasten-Trennstifte 44 die Kernkästen zu trennen, und zwar gleichzeitig mit dem Abstreifen des Kerns durch die Ausstoßstifte 45. Das Antriebsmittel 35 wird gleichzeitig abgesenkt, und der fertige Kern 12 wird vorsichtig aus dem ersten Kernkasten 19 nach unten bewegt. Es erfolgt somit eine Bewegung von der ersten Stellung 61 zu der zweiten Stellung 62. In dieser in dem zweiten Kernkasten 20 untergebrachten Position kann das Antriebsmittel 37 zurückgezogen werden, um den fertigen Kern 12 und den zweiten Kernkasten 20 zu der vierten Stellung 64 gemäß der Darstellungen in den Figuren 1 und 5 zu bringen. Danach kann das zweite Ausstoßmittel 39 betätigt werden, um den fertigen und von dem zweiten Kernkasten 20 befreiten Kern anzuheben. In dieser Position kann ein Kern-Aufnahmemittel 68 unter dem Kern 12 eingesetzt werden, so daß dieser Kern von der Maschine 11 wegbewegt werden kann. Somit ist der Arbeitszyklus beendet, und es kann ein anderer ähnlicher Zyklus durchgeführt werden.

Die oben beschriebene Maschine 11 ist besonders für zerbrechliche und extra lange Kerne mit dünnem Querschnitt geeignet. Die Erfindung wurde bei einer Maschine verkörpert, die für eine Herstellung großer Kerne ausgelegt war. Die Kernkästen hatten eine Abmessung von etwa 2 m im Quadrat (6,5 Fuß), und es konnten große Kerngewichte von beispielsweise zumindest 225 kg (500 pounds) für

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jede Kernhälfte 33 und 34 hergestellt werden. Diese Kerne können beispielsweise für Boiler oder Radiatoren benutzt werden, wobei allgemein zylindrische Bereiche des fertigen Kerns durch relativ dünne Stege verbunden sind. Diese dünnen Stege sind ziemlich zerbrechlich, was insbesondere dann gilt, wenn nur Teile der Kernhälften 33 und 34 miteinander verbunden werden.

Durch Verwenden der vorliegenden Maschine läßt sich eine beträchtlich größere Produktivität erzielen. Die Maschine kann beispielsweise pro Stunde acht Kerne erzeugen, die den in der Zeichnung dargestellten Kernen ähneln, während bekannte Systeme zum Formen der Kerne in Kernkästen und dann in Kernplatten zu einer Produktivität von nur acht Kernen pro Tag führten.

Wenn das bekannte System zum Bilden dieser Kernhälften auf einzelnen Platten benutzt wird, besteht das Problem der Art und Weise des Entfernens dieser Kernhälften von den Kernplatten, außerdem des Umdrehens einer der Kernhälften, des Aufbringens von Klebstoff und des Zusammensetzens der beiden Kernhälften. Solche Kernhälften sind schwer bzw. massiv und wegen der dünnen, verbindenden Stege dennoch zerbrechlich. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch Eliminieren der Notwendigkeit solcher Platten, auf denen die Kerne geformt werden. Da solche Platten demnach nicht vorhanden sind, müssen sie nicht entfernt werden. Die Kernhälfte 34 wird lediglich in einem vertikalen Pfad bewegt, um mit der Kernhälfte 33 in Eingriff gebracht und verklebt zu werden, wobei die Kernhälften ständig und vollständig in den entsprechenden Kernkasten 19 bzw. 20 abgestützt sind. Wenn der fertige Kern 12 von dem oberen Kernkasten 19 entfernt wird, wird er durch das Ausstoßmittel 38 nach unten abgestreift, und zwar zu derselben Zeit, wenn die Kernkasten-Trennstifte 44 den Trennungsvorgang der beiden Kernkästen steuern. Hierdurch ergibt sich ein gesteuertes Abstreifen des Kerns aus dem oberen Kernkasten bei einer ständigen Abstützung in dem unteren Kernkasten 20.

In dem fertigen Kern bilden die Belüftungsrillen bzw. -nuten 54 die Entlüftungsöffnungen 57, die allgemein in Längsrichtung allge-

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mein durch das Zentrum eines jeden zylindrischen Teils des fertigen Kerns 12 verlaufen. Wenn das geschmolzene Metall in die zusammengebaute Form-Kern-Anordnung gegossen wird, können die Gase in wirksamer Weise durch die Belüftungsöffnungen 57 abgelassen werden.

Die vorliegende Maschine 11 stellt ein Mittel zum wirksamen Ausbilden der Belüftungsöffnungen mit einer doppelten Funktion des Antriebsmittels 35 dar. Dieses wird hauptsächlich zum Zusammenführen der Kernkästen 19 sowie 20 sowie der ersten und zweiten Kernhälften benutzt. Es wird jedoch auch im Rahmen einer zweiten Funktion dazu benutzt, die noch weiche Mischung in dem zweiten Kernkasten 20 gegen die Vorsprünge 31 der Kernbelüftungsplatte nach oben zu bewegen, um die Belüftungsrillen 54 herzustellen. Dieses stellt eine wirtschaftliche Ausnutzung der Maschinenteile der Maschine 11 dar. Das Zusammenführmittel 32 kann auch als ein Eingriffsmittel angesehen werden, nämlich als ein Mittel, mit dem die Kernteile bzw. -halften 33 und 34 in Eingriff gebracht und miteinander verklebt werden.

Während die vorliegende Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt und beschrieben ist, ist darauf hinzuweisen, daß es sich hierbei nur um ein Ausführungsbeispiel handelt und daß verschiedene Änderungen bezüglich der Aufbaudetails und der Kombination sowie Anordnung von Teilen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich sind.

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Claims

G 52 210 -su ACME-CLEVELAND CORPORATION, 1242 East 49 Street, Cleveland, Ohio 44114 (USA) Maschine und Verfahren zum Herstellen von Gießereikernen Patentansprüche

1. Maschine zum Herstellen von Gießereikernen mit zumindest ersten und zweiten Kernkästen, die mit einer härtbaren Gießereimischung gefüllt werden, ferner mit Mitteln zum zumindest teilweisen Aushärten der Mischung, um einen Kern zu bilden, und mit Ausstoßmitteln zum Ausstoßen des fertigen Kerns aus einem der Kernkästen, gekennzeichnet durch Mittel zum Füllen der Kernkästen (19, 20) in einem aufrechten und getrennten Zustand derselben mit einer Mischung zum Bilden erster sowie zweiter Kernteile (33, 34), durch Mittel (22, 27) zum Umkehren bzw. Wenden eines Kernkastens (19) und durch Mittel (35) zum Bewegen eines Kernkastens (20) in einem allgemein vertikalen Pfad, um die beiden Kernteile (33, 34) in gegenseitigen Eingriff zu bringen und miteinander zu verkleben.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kernkästen (19, 20) in einem in der horizontalen Richtung getrennten Zustand gefüllt werden und daß Antriebsmittel (27) vorhanden sind, um einen Kernkasten (20) in einem allgemein horizontalen Pfad zu einer Position vertikal unterhalb des anderen Kernkastens (19) zu bewegen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umkehrungs- bzw. Wendemittel (22, 27) den ersten Kernkasten (19) so umkehrt, daß dieser nach unten weist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (37) einen Kernkasten (20) zu einer Position bewegt, an der sich der erste Kernkasten (19) vertikal über dem zweiten Kernkasten (20) und zu diesem weisend befindet.

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5. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Belüftungsplatte (30) zum Einpressen einer Belüftungsnut (54) in eine Oberfläche eines der Kernteile (33, 34) an einer solchen Stelle, daß eine allgemein zentrale Belüftungsöffnung (5 7) in dem fertigen Kern (12) geformt wird.

6. Maschine zum Herstellen eines Gießereikerns, gekennzeichnet durch einen Rahmen bzw. ein Gestell (13) mit vertikal verlagerten ersten sowie zweiten Stationen bzw. Stellungen, durch zum Halten von Kernkastenmitteln (19, 20) geeignete Kernkasten-Anbringungsmittel (18), durch Mittel (22) zum Verschwenken zumindest eines Teils der Kernkasten-Anbringungsmittel

(18) an dem Gestell (13), um eine bogenförmige Umkehrbewegung derselben zwischen der ersten und einer dritten Station bzw. Stellung vorzusehen, durch Mittel (26) zum Füllen der Kernkastenmittel (19, 20) mit einer Sand-Bindemittel-Mischung zum Formen erster und zweiter separater Kernteile (33, 34), durch Mittel zum Bewerkstelligen zumindest einer teilweisen Härtung des Bindemittels in der Sand-Bindemittel-Mischung in zumindest einem Teil der Kernkastenmittel (19, 20), um zumindest einen gehärteten Kernteil (33, 34) zu bilden, durch Antriebsmittel (27) zum Umkehren des zumindest einen Teils der Kernkasten-Anbringungsmittel (18) an den Schwenkmitteln (22) von der dritten Station bzw. Stellung zu der ersten Station bzw. Stellung, um die separaten Kernteile (33, 34) vertikal übereinander in den ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen zu positionieren, durch Zusammenführmittel (32) zum relativen Bewegen der beiden Kernteile (33, 34) in einem allgemein vertikalen Pfad und zum Herstellen einer Verklebung zwischen den beiden Kernteilen (33, 34), um einen fertigen Kern (12) zu bilden, wobei die Zusanunenführmittel (32) betätigbar sind, um den fertigen Kern (12) aus den Kernkastenmitteln (19, 20) auszustoßen.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkastenmittel (19, 20) eine ebene Oberfläche haben, die

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zum Zeitpunkt des Füllens nach oben weisen kann, und daß Abstreifmittel (29) über die ebene Oberfläche bewegbar sind, um jegliche überschüssige Mischmasse abzustreifen, die sich über die ebene Oberfläche erstreckt, und um an der Mischung eine ebene freiliegende Oberfläche zu bilden.

8. Maschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Belüftungsplattenmittel (30) mit darauf befindlichen Vorsprüngen (31) zum Einpressen einer Belüftungsnut bzw. -rille (54) in eine freiliegende Oberfläche eines der beiden Kernteile (33, 34).

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsplatte (30) an dem Schwenkmittel in einer Position getragen ist, die zum daran befindlichen Kernkastenmittel (19) entgegengesetzt ist.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenführmittel (32) betreibbar ist, um das Belüftungsplattenmittel (30) und die freiliegende Oberfläche eines der Kernteile (33, 34) relativ zusammenzupressen.

11. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis ^,insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenführmitte1 (32) Klebstoff-Aufbringmittel (66) zum Aufbringen von Klebstoff auf die freiliegende Oberfläche eines der beiden Kernteile (33, 34) aufweist, wobei die Belüftungsnut (54) eine zentral angeordnete Belüftungsöffnung (57) des fertigen Kerns (12) bildet.

12. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkastenmittel erste und zweite Kernkästen (19, 20) aufweisen, die zum Erzeugen zweier Kernhälften (33, 34) geeignet sind.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (13) eine von der zweiten Station bzw. Stellung hori-

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zontal verlagerte vierte Station bzw. Stellung hat, daß sich das Füllmittel (26) zum Formen einer Kernhälfte (34) an der vierten Station bzw. Stellung eignet und daß das Zusammenführmittel (32) Mittel zum Bewegen eines Teils der Kernkasten mittel von der vierten zu der zweiten Station bzw. Stellung enthält.

14. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkastenmittel erste und zweite Kernkästen (19, 20) enthalten, daß das Gestell (13) eine von der zweiten Station bzw. Stellung horizontal verlagerte vierte Station bzw. Stellung hat, daß das Füllmittel (26) zum Formen einer Kernhälfte (33, 34) an jeder der dritten und vierten Stationen bzw. Stellungen geeignet ist und daß das Zusammenführmittel (32) Antriebsmittel (37) zum Bewegen einer Kernhälfte (34) von der vierten zu der zweiten Station bzw. Stellung enthält.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenführmittel· (32) Mittel enthält, die mit den ersten und zweiten Kernkästen (19, 20) zusammenarbeiten können, um den zweiten Kernkasten (20) an der zweiten Station bzw. Stel- ^ng vertikal aufwärts zu bewegen, damit er mit dem ersten Kernkasten (19) und ferner die ersten sowie zweiten Kernhälften (33, 34) untereinander an der ersten Station bzw. Stellung in Eingriff kommen, und daß das Zusammenführmittel (32) Ausstoßmittel (45) für ein nach unten erfolgendes Ausstoßen des fertigen Kerns aus dem oberen Kernkasten (19) zu dem unteren Kernkasten (20) enthält.

16. Verfahren zum Herstellen von Gießereikernen in einer Maschine mit ersten und zweiten Stationen bzw. Ste^ungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kernteil aus einer Sand-Bindemittel-Mischung geformt wird, daß ein zweiter Kernteil aus einer Sand-Bindemittel-Mischung geformt wird, daß das Bindemittel in zumindest einem der KernteiIe zumindest teilweise gehärtet wird, um einen gehärteten Kernteil zu biiden, daß die ersten und zweiten Kernteile zu ersten und zweiten Statio-

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nen bzw. Stellungen vertikal übereinander bewegt und in gegenseitig komplementären Stellungen angeordnet werden, daß ein Klebstoff auf zumindest eine Oberfläche zwischen den beiden Kernteilen aufgebracht wird, daß die beiden Kernteile längs eines vertikalen Pfades relativ zusammenbewegt und miteinander verklebt werden, um einen fertigen Kern zu bilden, und daß der fertige Kern aus einer der Stationen bzw. Stellungen ausgestoßen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kernteile an Stellen geformt werden, die von den ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen entfernt sind, und daß die beiden Kernteile nachfolgend zu den ersten und zweiten Stationen bzw. Stellungen bewegt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Belüftungsnut bzw. -rille in eine Oberfläche eines der Kernteile nach dem Formen desselben eingepreßt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankleben eines Kernteils an dem anderen Kernteil an der Kernteiloberfläche erfolgt, um eine Belüftungsöffnung in dem fertigen Kern zu bilden.

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