DE3035335C2 - Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen mit einem mit seiner Mittellinie horizontal liegenden, beidseitig offenen Formkasten, dessen eine Öffnung von einem horizontal wirkenden Preßstempel und die gegenüberliegende Öffnung von einer ausschwenkbaren Preßvorrichtung verschließbar ist, und bei der an mindestens einer der einander zugewendeten Preßflächen je eine Modellhälfte befestigt werden kann, sowie mit einer Stapelvorrichtung, auf die der fertig gepreßte Formballen — nach Ausschwenken der Preßvorrichtung — mit Hilfe des Preßstempels durch den Formkasten hindurch horizontal aufgeschoben werden kann. Bei diesen Maschinen wirken die Preßkräfte auf das Formmaterial in horizontaler Richtung. Es entstehen dabei einteilige Fcrmballen, in deren Stirnflächen je ein Formhohlraum eingepreßt ist, so daß beim Aufschieben auf die Stapelvorrichtung ein Formballenstrang mit vertikalen Trennfugen entsteht (vgl. z. B. DE-PS 12 11 760).

Dieses Verfahren hat bedeutende Vorteile gegenüber demjenigen, bei dem die Preßkräfte vertikal in den Formsand einwirken. Hierbei benötigt man für jede Form zwei Ballenhälften, für π Formen also 2 π Formhälften. Bei horizontaler Fertigungsrichtung benötigt man lediglich η + 1 Formballen. Dies wirkt sich in einer enormen Reduzierung des Formsandbedarfes und einer entsprechend hohen Einsparung an Energie und Zeit aus. Nach dem Ffillen der Formen und Erstarren der Schmelze werden die erhärteten Formen bekanntlich zertrümmert und die Gußstücke werden sondiert Die Formsandknollen werden dann gemahlen, der wiedergewonnene Sand wird entstaubt und durch Besprühen mit Wasser gekühlt Nach der Trocknung wird der in dieser Weise wiederaufbereitete Sand zur Formerei transportiert Dieser Prozeß bedingt einen beträchtlichen Aufwand an Energie und Zeit, der proportional mit der insgesamt in einer Gießerei benötigten Formsandmenge ansteigt. Der große Vorteil der eingangs beschriebenen Formmaschine mit horizontaler Fertigungsrichtung liegt hauptsächlich darin, daß sie im Vergleich zu Maschinen mit vertikaler Fertigungsrichtung fast nur die Hälfte an Formsand erfordert.

Es sind bereits verschiedene Vorschläge zur Leistungssteigerung von Formmaschinen mit horizontaler Preßrichtung gemacht worden. So ist z. B. bei der Strangformanlage nach der DE-PS 24 05 371 der Formkastenträger als Drehtisch mit Schrittantrieb ausgebildet, und es sind mehrere Formkästen paarweise einander gegenüberliegend angeordnet, so daß mehrere Verdichtungs- und Ausstoßstationen gebildet sind, die gleichzeitig betätigt werden. Diese Maschine erfordert somit einen beträchtlichen Bauaufwand, denn jede Preßstation benötigt ihre eigene Preßvorrichtung und jede Ausstoßstation ihre eigene Ausstoßvorrichtung. Kompliziert dürfte auch das Einlegen von Kernen sein, was nur in einer Zwischenstation erfolgen kann. Wegen der bei der Drehung auftretenden Fliehkraft müssen die Kerne zusätzlich gesichert, z. B. angenagelt, werden. Ferner muß bei einem Drehtisch ein gewisses Laufspiel vorhanden sein. Das wiederum ergibt eine höhere Gefahr des nicht deckungsgleichen Zusetzens der Formhälften. Es entsteht ein höherer Versatz und damit eine höhere Ausschußgefahr,

Bei der Formmaschine nach der DE-AS 25 28 645 zur Stapelung von Formballenpaaren mit horizontaler Trennfuge sind je zwei Formhohlräume in zwei Schieberahmen angeordnet, die gegenläufig quer zur horizontalen Preßrichtung verschoben werden. Ein Schieber fertigt dabei untere, der andere obere Formhälften. Die Maschine weist ferner zwei Preßvorrichtungen auf, die beidseitig auf eine zwischen die Schieber geschobene Widerlagerplatte einwirken. Mittels Blähdichtungen werden die Fugen zwischen der Widerlagerplatte und den in Preßposition befindlichen Formhohlräumen abgedichtet. Nach dem Preßvorgang werden die Schieber in die Ausstoßpositionen geschoben, und die zwei Formballen werden auf je eine

Kippvorrichtung geschoben und hier um 90° um eine horizontale Achse quer zur Ausstoßrichtung gekippt In der Zulegestation wird dann die jeweils obere Ballenhälfte angehoben, und die zugehörige untere Ballenhälfte wird darunter gefahren. Schließlich werden die so zugelegten Formballen paarweise quei auf eine gemeinsame Transporteinrichtung geschoben und in die Gießstation verbracht Schon die Quer bewegung der Schiebeplatten, sei es horizontal oder vertikal, setzt ein gewisses Laufspiel voraus, das die Gefahr eines unzulässig großen Versatzes erhöht Noch mehr müssen aber die vielen Bewegungen der kastenlosen Formballenhälften in horizontaler und vertikaler Richtung mit Richtungsänderungen die Versatzgefahr und damit den Ausschuß erhöhen.

Ähnlich dieser Maschine ist auch die Formmaschine nach der DE-OS 22 28 806 mit zwei quer zur horizontalen Preßrichtung verschiebbaren Doppelformkästen ausgestattet, die jedoch in einem solchen Abstand zueinander angeordnet sind, daß zwischen ihnen eine in beiden horizontalen Richtungen wirkende Preßvorrichtung Platz findet, so daß der Formsand von beiden Seiten verdichtet wird. Es entstehen so vier paarweise in Reihe und parallel liegende Formballenstränge. Zur Stapelung von Formballen mit horizontaler Trennfuge werden auch hier außerhalb der Maschine zwei Ballenhälften mit vertikaler Trennfuge zugelegt, mittels einer Kippvorrichtung um 90° gedreht und quer zur Preßrichtung auf ein Transportsystem geschoben. Wegen des unvermeidlichen Laufspieles der beiden Doppelformkästen sowie der großen Verschiebwege der Formballen ist auch bei dieser Maschine ein entsprechend großer Versatz unvermeidlich.

Schließlich ist mit der US-PS 36 95 339 eine mit zwei vertikalen Preßstationen arbeitende Formmaschine bekanntgeworden, bei der zwei Formhälften separat gepreßt, die Formkästen dann um 90° gegenläufig gekippt, in einer axialen Führung mit Hilfe zusätzlicher Antriebsvorrichtungen für jeden Kasten zusammengeschoben und mit einer besonderen Ausstoßvorrichtung ausgeschoben werden. Mit dieser Maschine können jedoch keine Ballenstränge mit horizontaler Trennfuge hergestellt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mangel der zuvor beschriebenen Maschinen das Leistungsvermögen von Formmaschinen mit horizontaler Preßrichtung zu steigern und so auszubilden, daß wahlweise auch Formballenstränge mit horizontaler Trennfuge der Formballenhälften erzeugt werden können. Trotz der Überlegenheit der Maschinen mit horizontaler Preßvorrichtung hinsichtlich Fertigungszeiten, Formsandbedarf und dergl. sind diese Maschinen vor allem für das Herstellen von Formen für flächige, relativ schmale Gußstücke dann nicht geeignet, wenn hohe Anforderungen an ein homogenes Gefüge gestellt sind. Dies gilt z. B. für aus verschleißfesten Hartgußlegierungen gegossene Bremsscheiben, Kupplungsscheiben und dergl. Werden diese hochkant stehend gegossen, dann erstarrt hauptsächlich unter Einfluß der Gravitation ein inhomogenes kristallines Gefüge, das an den Arbeitsflächen dieser Maschinenelemente unterschiedliche Reibungskoeffizienten verursacht. Man war daher bisher gezwungen, allein für solche Bedarfsfälle Formmaschinen mit vertikaler Preßrichtung einzusetzen.

Die Erfindung besteht darin, daß mindestens ein weiterer beidseitig offener Formkasten mit dem ersten Formkasten fluchtend zwischen dem Preßstempel und der Preßvorrichtung angeordnet ist, alle Formkästen in einer gemeinsamen horizontalen, in der Preß- und Ausschubrichtung liegenden Führung längs der Formkasten-Mittellinie verschiebbar sind, und daß zwischen zwei benachbarten Formkästen je eine Modelltragplatte vorgesehen ist deren Querschnitt dem lichten Querschnitt der Formkästen entsprächt, und die — in an sich bekannter Weise — bei auseinandergezogenen Formkästen ein- und ausfahrbar ist bzw. sind.

Mit nur einem Satz Preßwerkzeugen werden also erfindungsgemäß mehrere Formballen erzeugt Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß die gepreßten Formballenhälften schon innerhalb der Maschine zugelegt werden, so daß ein Minimum an Versatz gewährleistet ist Mit der erfindungsgemäßen Kombination von in einer Reihe axial verschieblichen Formkästen und ein- und ausfahrbaren Modelltragplatten ist diese Maschine vorzüglich geeignet zum Beschichten der Modelle außerhalb der Formmaschine. Bei den weiter oben zum Stande der Technik erläuterten Maschinen wären solche Verfahren — wenn überhaupt — so doch nur äußerst umständlich anwendbar.

Zur Erzielung der alternativen Fertigungsmöglichkeit ist in Weiterbildung der Erfindung am Ausgang der Maschine eine Kippvorrichtung angeordnet, die wahlweise die gepreßten Formballen in unveränderter Trennfugenlage passieren läßt, oder mit der paarweise gepreßte Formballen um 90° gekippt werden.

Gegen die Erfindung könnte man einwenden, daß damit die Kosten für die Herstellung und Lagerung der Modelle auf ein Vielfaches ansteigen, wenn nur ein und dieselbe Form hergestellt werden soll. Für eine Großgießerei dürfte das kaum ins Gewicht fallen. Man kann aber auch — wie bisher — mit je einem Paar Modellhälften auskommen, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung an den Preßwerkzeugen und an den Modelltragplatten alternierend verschiedene Modellhälften angebracht werden.

Im folgenden wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 den Längsschnitt durch eine Formmaschine mit zwei Formkästen in der Arbeitsstellung »Pressen«,

F i g. 2 die Formmaschine nach F i g. 1 in der Arbeitsstellung vAusschieben«.

Es bezeichnen 1 das Maschinenbett mit den Schwalbenschwanzführungen 2, in denen die horizontal liegenden Formkästen 3 und 4 axial verschieblich gelagert sind. An der Oberseite hat jeder Formkasten eine öffnung 7,8, über denen die Formsandtrichter 9,10 angebracht sind. Am linken Ende des Maschinenbettes 1 ist der Preßzylinder 11 befestigt, dessen Preßstempel 12 in den Formkasten 3 eingedrungen ist. Am gegenüberliegenden Ende befindet sich die Preßvorrichtung 13 mit einem kastenförmigen, durch inneren Druck spreizbaren Preßkopf 14, der mittels eines Schwenkarmes 16 an der Welle 17 des Stellmotors 18 befestigt und von diesem sowohl axial verschoben als auch geschwenkt werden kann.

Der Stellmotor 18 selbst ist auf einem die Ausgangsöffnung 19 umschließenden Rahmen 20, der zugleich als Formkastenanschlag beim Ausschieben der Formballen dient, befestigt (F i g. 2). Zwischen den beiden Formkästen 3, 4 befindet sich die Modelltragplatte 21, die durch Innendruck ebenfalls spreizbar ausgebildet ist und zwischen den Formkästen verschiebbar gelagert ist, um unterschiedlicher Druckbeaufschla-

gung von einer Seite ausweichen zu können.

Die Formkästen 3, 4 sind mittels nicht dargestellter mechanischer oder magnetischer Kupplungen an den Preßstempel 12 und den Preßkopf 14 ankuppelbar, so daß sie von diesen für die verschiedenen Arbeitstakte hin- und hergeschoben werden können. Mit 27a, 27b und 28a, 286 sind die zueinander gehörigen Modellhälften bezeichnet, die hier verschiedene Konturen aufweisen.

In der Ausgangsstellung sind die beiden Formkästen 3, 4 auseinandergefahren, die Modelltragplatte 21 befindet sich außerhalb der Maschine. Die einzelnen Arbeitsstufen laufen wie folgt ab, wobei die jeweiligen Endpositionen durch entsprechende Anschläge gesichert sind:

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1. Einfahren der Modelltragplatte 21 mit den Modellhälften 2&a/b,

2. Ankuppeln der Formkästen 3, 4 an die Preßwerkzeuge 12,14,

3. Schließen der beiden Formkästen 3,4 durch axiales Verschieben,

4. Einbringen des Formmaterials, gegebenenfalls mit Unterstützung eines Vakuums,

5. Abkuppeln der Formkästen und gleichzeitige Druckbeaufschlagung des Preßstempels, der Preßvorrichtung sowie der Modelltragplatte,

6. Ankuppeln und Auseinanderziehen der beiden

Formkästen 3,4,

7. Ausfahren der Modelltragplatte 21,

8. gegebenenfalls Kerne einlegen,

9. Abkuppeln des Formkastens 4, Ausfahren und Ausschwenken des Preßkopfes 14,

10. Verschieben der Formkästen 3,4 bis zum Anschlag an Rahmen 20,

11. Abkuppeln des Formkastens 3 und Ausschieben beider Formballen durch die Ausgangsöffnung 19 zum Formballenstrang 29 und

12. Rückführen der Formkästen 3, 4 in ihre Ausgangsposition, wobei zunächst der Formkasten 4 und — nach Erreichen seiner Ausgangsposition — der Formkasten 3 an den Preßstempel 12 gekuppelt werden.

Zwecks Herstellung von Formballen mit horizontaler Trennfuge werden die beiden Formhälften 27a, b ausgebaut.

Die einzelnen Arbeitsstufen verlaufen genauso wie zuvor. Der Preßstempel 12 schiebt die beiden Formhälften auf die Tragplatte der hinter dem Ausgang 19 angeordneten Kippvorrichtung. Während der Preßstempel 12 zurückfährt und die Formkästen 3, 4 in ihre Ausgangsposition bringt, wendet die Kippvorrichtung die beiden Ballenhälften um 90°, so daß keine zusätzlichen Arbeitszeiten anfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen mit einem mit seiner Mittellinie horizontal liegenden, beidseitig offenen Formkasten, dessen eine Öffnung von einem horizontal wirkenden Preßstempel und die gegenüberliegende Öffnung von einer ausschwenkbaren Preßvorrichtung verschließbar ist, und bei der an mindestens einer der einander zugewendeten Preßflächen eine Modellhälfte befestigt wird, sowie mit einer Stapelvorrichtung, auf die der fertig gepreßte Formballen — nach Ausschwenken der Preßvorrichtung — mit Hilfe des Preßstempels durch den Formkasten hindurch horizontal aufgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer beidseitig offener Formkasten (4) mit dem ersten Formkasten (3) fluchtend zwischen dem Preßstempel (12) und der Preßvorrichtung (13) angeordnet ist, alle Formkästen (3, 4) in einer gemeinsamen horizontalen, in der Preß- und Ausschubrichtung liegenden Führung (2) längs der Formkasten-Mittellinie verschiebbar sind, und daß zwischen zwei benachbarten Formkästen (3,4 bzw. 3', 4', 4") je eine Modelltragplatte (21) vorgesehen ist, deren Anzahl gleich der Zahl der Formkastenstöße ist, deren Querschnitt dem lichten Querschnitt der Formkästen (3,4) entspricht, und die — in an sich bekannter Weise — bei auseinandergezogenen Formkästen (3,

   4) ein- und ausfahrbar ist bzw. sind.

   2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Modelltragplatte(n) (21) in der Preß- und Ausschubrichtung axial verschiebbar angeordnet ist bzw. sind.

   3. Formmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Modelltragplatte(n) (21) als Preßvorrichtung(en) ausgebildet ist bzw. sind.

   4. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

   3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Preßwerkzeugen (12, 14) und an den Modelltragplatten (21) alternierend verschiedene Modellhälften (27a/b, 28a/b) angebracht sind.

   5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

   4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkästen (3,4) an die Preßwerkzeuge (Preßstempel 12, Preßkopf 14) ankuppelbar sind.

   6. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis

   5, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrem Ausgang (19) eine Kippvorrichtung (30) angeordnet ist, die wahlweise die gepreßten Formballen (45) in unveränderter Trennfugenlage passieren läßt, oder mit der die paarweise gepreßten Formballen (17) um 90° gekippt werden.

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