DE3319303A1

DE3319303A1 - Kernformvorrichtung

Info

Publication number: DE3319303A1
Application number: DE19833319303
Authority: DE
Inventors: Hisashi Toyokawa Harada; Shigeru Aichi Ito; Ryoji Kanayama; Nagato Toyohashi Uzaki
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-11-29
Also published as: GB2141651B; GB2141651A; GB8315023D0; FR2546779B1; DE3319303C2; CH660698A5; FR2546779A1

Description

M *

KERNPORMVORRIGHTUNG

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Herstellung von Formen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Formen eines Kerns aus Grünsand.

Im Hinblick auf die Handhabung des Formsandes, die Beseitigung der Formen nach ihrer Verwendung und die Wiederverwendung des Formsandes ist es erwünscht, daß der Kern aus Sand derselben Art wie jener geformt wird, der für die Originalform bzw. Urform verwendet wird. Daher sind Anstrengungen unternommen worden, einen Kern mit Grünsand zu formen. Es ist jedoch schwierig einen Kern mit ausreichender Festigkeit zu formen, da der Grünsand von Haus aus ein schlechteres Fließvermögen und schlechtere Füllkennwerte hat. Ferner hat der Kern, der aus Grünsand geformt ist, mehrere Nachteile, wie die Schwierigkeit die Form nach der Verwendung zusammenzubrechen und eine schlechtere Gasdurchlässigkeit. Daher ist bisher keine praktikable Methode zur Formung eines Kerns aus Grünsand und es ist auch keine Vorrichtung angegeben worden, mit der sich der Kern aus Grünsand formen läßt.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Kernformvorrichtung zu schaffen, die eine leichte und stabile Bildung des Kerns mit einer ausreichenden Festigkeit besitzt und ein leichtes Zusammenbrechen ermöglicht, wobei Grünsand als Kernmaterial verwendet wird.

Nach der Erfindung wird eine Kernformvorrichtung angege-

ben, die aufweist: einen vertikal beweglichen Blaskopf, einen Rahmen, der eine Formbasis zum Tragen einer vertikal geteilten Form mit einer öffnung in ihrer oberen Fläche hat, wobei der Rahmen unter dem Blaskopf angeordnet und in horizontaler Richtung relativ zum Blaskopf zwischen einer ersten Stellung bewegbar ist, in der der Formhohlraum in der vertikal geteilten Form mit Grünsand aus dem Blaskopf über die öffnung beschickt wird und einer zweiten Stellung, und vertikale bewegliche Preßstangen, die im Abstand seitlich von dem Blaskopf angeordnet sind und derart beschaffen und ausgebildet sind, daß sie in den Grünsand in dem Hohlraum durch die öffnung treibbar sind, wenn sich der Rahmen in der zweiten Stellung befindet.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kernformvorrichtung nach der Erfindung

in Teilschnittdarstellung,

Fig. 2 eine rechte Seitenansicht der Kernformvorrichtung nach Fig. 1 in Teilschnittdarstellung,

Fig. 3 eine linke Seitenansicht der Kernformvorrichtung nach Fig. 1 in Teilschnittdarstellung,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Kernformvorrichtung in einem Betriebszustand in Teilschnitt

darstellung,

Fig. 6 eine Vorderansicht der Kernformvorrichtung in einem anderen Betriebszustand in Teil-Schnittdarstellung, und

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Entlüftungsplatte.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Nach der Zeichnung hat eine Kernformvorrichtung nach der Erfindung ein Bett 1, das eine etwa rechteckige obere Fläche hat. Säulen erstrecken sich senkrecht von den vier Ecken des Betts 1 . Ein oberer Rahmen 3 ist angebracht, um die oberen Enden benachbarter Säulen 2, 2 zu überbrücken. Das Bett 1 trägt an seinem Mittelpunkt einen nach oben weisenden Zylinder 4 unter Zwischenschaltung einer Basis 5. Eine Entlüftungseinrichtung 6 ist fest mit dem oberen Ende der Kolbenstange des Zylinders 4 verbunden. Wie sich am besten aus Fig. 7 entnehmen läßt, enthält die Entlüftungsplatteneinrichtung 6 eine Platte 6a, die eine Vielzahl von kleinen Durchgangsöffnungen 6c hat, Entlüftungsstopfen 6b, die den Durchgangsöffnungen 6c zugeordnet sind, und einen Träger 6d, über den die Platte 6a mit der Kolbenstange des" Zylinders '4 verbunden ist. Das Bett 1 trägt an der Mitte des

linken Seitenteils drei nach oben weisende Zylinder 7 , die in Längsrichtung in Reihe angeordnet sind. Untere Preßstäbe 8 mit einem vorbestimmten Durchmesser und einer vorbestimmten Länge, die ein spitzes Ende haben, sind an den oberen Enden der Kolbenstangen dieser Zylinder 7 angebracht. Ein beweglicher Rahmen 9, der an den oberen und unteren Seiten offen ist,.ist im Mittelpunkt der Säulen 2, 2 in Höhenrichtung zur Ausführung einer hin - und hergehenden Bewegung nach links und rechts angeordnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist der bewegliche Rahmen 9 auf beiden Seiten mit Stangen 10, 10 versehen, die einen hexagonalen Querschnitt haben und in Richtung nach links und rechts verlaufen. Diese Stangen 10, 10 sind durch vier Paare von Tragrollen 11, 11 festgespannt, so daß der Rahmen 9 durch die Säulen 2, für eine freie hin und hergehende Bewegung gelagert ist. Der bewegliche Rahmen 9 ist an seinem Ende mit dem freien Ende der Kolbenstange eines horizontalen Zylinders 12 verbunden, so daß sich der Rahmen 9 hin-und hergehend bewegt, wenn die Kolbenstange des Zylinders

12 ein- und ausgefahren wird. Der bewegliche Rahmen 9 ist mit einem stationären Formbefestigungsmechanismus

13 und einem beweglichen Formbefestigungsmechanismus versehen, die zur Befestigung einer vertikal geteilten Form 24 dienen, die nachstehend näher beschrieben wird. Der stationäre Formbefestigungsmechanismus 13, der .auf dem linken Teil des beweglichen Rahmens 9 vorgesehen ist, enthält eine stationäre Formbasis 15, die drehbeweglich im beweglichen Rahmen 9 angebracht ist. Ein Zylinder 16, der fest mit der hinteren Fläche der Formbasis 15 verbunden ist, hat eine Kolbenstange, die durch die stationäre Formbasis 15 geht. Eine Ausdrückplatte 17 ist an dem Ende der Kolbenstange des Zylinders 16 angebracht.

Ein Zylinder 18, der schwenkbeweglich mit dem beweglichen Rahmen 9 verbunden ist, hat eine Kolbenstange,
deren Ende dreh- bzw. schwenkbeweglich mit der stationären Formbasis 15 über ein Armelement 19 verbunden ist. Die Auslegung ist derart getroffen, daß die stationäre Formbasis 15 in einer vertikalen Ebene zwischen einer
vertikalen Stellung und einer horizontalen Stellung um 90° hin-und hergehend in Abhängigkeit von dem Arbeiten des Zylinders 18 schwenkbar ist, wie dies aus Fig. 6
ersichtlich ist.

Andererseits enthält der bewegliche Formbefestigungsmechanismus 14, der auf dem rechten Teil des beweglichen Rahmens 9 vorgesehen ist, einen Horizontalzylinder 20, der fest mit der äußeren Seite des beweglichen Rahmens 9 verbunden ist und eine Kolbenstange hat, die durch
die Seitenwand des beweglichen Rahmens 9 geht. Die Kolbenstange des Zylinders 20 ist mit der hinteren Fläche der beweglichen Formbasis 21 verbunden, die auf beiden Seitenteilen gleitbeweglich auf Führungsteilen 22 passend aufgesetzt ist, die fest mit dem beweglichen Rahmen 9 verbunden sind. Die Auslegung ist derart getroffen, daß die bewegliche Formbasis 21 in Abhängigkeit von dem Arbeiten des Zylinders 20 nach links und rechts bewegt wird, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Ein Ausdrückmechanismus 23 ist an der Vorderseite der
beweglichen Formbasis 21 angebracht.

Die zuvor erwähnte vertikal geteilte Form 24 hat ein

stationäres Formteil 26 und ein bewegliches Formteil 27, die miteinander derart zusammenarbeiten, daß dazwischen ein Formhohlraum 25 begrenzt wird, der an den oberen und

unteren Enden 24a, 24b offen ist. Der stationäre Formteil 26 ist fest mit der stationären Formbasis 15 verbunden, während der bewegliche Formteil 27 fest mit der beweglichen Formbasis 21 verbunden ist. 5

Drei nach unten weisende Zylinder 28, die den zuvor angegebenen nach oben weisenden Zylindern 7 gegenüberliegen, werden von einem oberen Teil der Säulen 2, 2 mit Hilfe einer Tragplatte 29 und Trägern 30, 30 getragen. Obere Preßstangen 31 mit einer vorbestimmten Länge und einem vorbestimmten Durchmesser, die ein spitzes Ende haben, sind mit den unteren Enden der Kolbenstangen der Zylinder 28 verbunden, wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist.
15

Zwei nach unten weisende Zylinder 32 und 32, die nach vorne und hinten in einem Abstand voneinander angeordnet sind, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, hängen von der inneren Seite des oberen Rahmens 3 mit Hilfe von Trägern 33, 33 herab. Ein Blaskopf 34 wird von den unteren Enden der Kolbenstangen der Zylinder 32, 32 getragen und erstreckt sich zwischen denselben. Der Blaskopf 34 ist an seinem oberen Ende mit einem ersten Gleitschieber 35 versehen, der derart beschaffen ist, daß er mit dem Ende der Kolbenstange eines horizontalen Zylinders 36, der von dem oberen Rahmen 3 getragen wird, verbindbar ist, wenn der Blaskopf 34 gehoben wird, so daß in Abhängigkeit von dem Arbeiten des Zylinders 36 geöffnet und geschlossen werden kann. Der obere Rahmen 3 trägt auch einen Sandbehälter 37 unter Zwischenschaltung von vibrationsdämpfenden Kautschukteilen 38, 38. Der Sandbehälter 37 hat eine Austragöffnung, die dem oberen Ende des Blaskopfs 34 gegenüberliegt und die der-

art beschaffen und ausgelegt ist, daß sie durch einen Gleitschieber 39 zu öffnen- und schließbar ist,der mit der endseitigen Kolbenstange des Zylinders 6 verbunden ist. Mit 40 ist ein Blasventil bezeichnet, das fest mit der Säule 2 verbunden ist und mit dem Blaskopf 34 über eine flexible Leitung 41 in Verbindung steht. Mit 42 ist ein Vibrator bezeichnet, der auf dem Vorratsbehälter 37 angebracht ist.

Die Kernformvorrichtung nach der Erfindung, die die zuvor beschriebene Auslegungsform hat, arbeitet auf die nachstehend näher beschriebene Weise. Der Zylinder 36 wird betätigt, um den ersten und den zweiten Gleitschieber 35 und 39 zu öffnen und zu schließen, so daß der Grünsand in den Sandbehälter 7 in dem Blaskopf 34 überführt werden kann. Dann wird die Kolbenstange des Zylinders 4 ausgefahren, um die Entlüftungsplatteneinrichtung 6 zu heben, so daß die Platte 6a in Berührung mit der unteren Seite der vertikal geteilten Form 24 kommt, um das untere Ende des Formhohlraums 25 zu verschließen. Dann werden die Zylinder 32, 32 ausgefahren, um den Blaskopf 34 abzusenken, so daß die untere Fläche des Blaskopfes 34 in Berührung mit der oberen Fläche der vertikal geteilten Form 24 ist. Inzwischen wird die Öffnung am oberen Ende des Blaskopfes 34 durch den ersten Gleitschieber 35 geschlossen, der zusammen mit dem Blaskopf 34 abgesenkt wird. Dann wird das Gasventil 40 betätigt, um den Grünsand im Blaskopf in den Formhohlraum 25 zu blasen, während dem die Blasluft durch die kleinen Durchgangsöffnungen 6c der Entlüftungsplatteneinrichtung 6 ausgeleitet wird, wobei der Formhohlraum 25 mit Grünsand gefüllt wird. Dann werden die Zylinder 4 und 32 betätigt, um ihre Kolbenstangen einzufahren,

so daß die Entlüftungsplatteneinrichtung 6 abgesenkt wird, währenddem der Blaskopf 34 und die zugeordneten Bauteile gehoben werden. Dann wird der Zylinder 12 betätigt, um seine Kolbenstange einzufahren, so daß der bewegliche Rahmen 9 in den Fig. 1 und 5 nach links bewegt wird, um den mit Grünsand beschickten Formhohlraum 25 in der Stellung zwischen den unteren Preßstäben 8 und den oberen Preßstäben 31 zu überführen. Die Preßstäbe 8 und 31 werden dann in den Grünsand in dem Formhohlraum 25 eingetrieben, wenn die Zylinder 7 und 28 betätigt werden, so daß sich ihre Kolbenstangen ausfahren, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Als Folge hiervon wird der Grünsand in Richtung auf die Wandungen des Formhohlraums 25 sowie in Richtung der Bewegungen der Preßstäbe 8 und 31 verdrängt bzw. verschoben, so daß er verdichtet und ausgestattet wird. Dann werden die Zylinder 7 und 8 betätigt, um ihre Kolbenstangen einzufahren, so daß die Preßstäbe 8 und 31 aus dem Grünsand herausgezogen werden. Dann wird der Zylinder 20 betätigt, um seine Kolbenstange einzufahren, so daß die bewegliche Formbasis 21 zurückbewegt wird, um die bewegliche Form 27 rechts zu verschieben. Gleichzeitig wird der gehärtete Grünsand aus dem beweglichen Formteil 27 durch das Arbeiten des Ausdrückmechanismus 23 herausgedrückt und er bleibt auf dem stationären Formteil 26. Dann wird der Zylinder 18 betätigt, um seine Kolbenstange einzufahren, so daß der stationäre Formteil 26, der den gehärteten Grünsand hält, zusammen mit der stationären Formbasis 25 um 90° gedreht wird, um eine in Fig. 6 gekennzeichnete aufrechtstehende Lage einzunehmen. Dann wird der Zylinder 16 ausgefahren, um die Ausdrückplatte 17 und die Auswerfstifte 17a zu heben, so daß hierdurch der gehärtete Grünsand aus dem stationären Formteil 26 gehoben

wird, um zu ermöglichen, daß sich der hohle Kern W aus der· Form nehmen läßt. Dann" wird der Zylinder 16 betätigt, um seine Kolbenstange einzufahren, so daß die Ausdrückplatte 17 abgesenkt wird und der Zylinder 18 wird betätigt, so daß seine Kolbenstange ausgefahren wird, um den stationären Formteil 26 in die vertikale Stellung zurückzubringen. Dann wird der Zylinder 20 ausgefahren, um die bewegliche Formbasis 21 und das bewegliche Formteil 27 vorwärts von der Verbindung der letzteren mit dem stationären Formteil 26 zu bewegen. Schließlich wird der Zylinder 12 betätigt, um den beweglichen Rahmen 9 nach rechts zu bewegen, und um die vertikal geteilte Form 24 in die Stellung unmittelbar unterhalb des Blaskopfes 34 zu bringen, und dann ist ein Arbeitszyklus zur Kernform beendet.

Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Preßstäbe an beiden oberen und unteren Seiten der vertikal geteilten Form vorgesehen sind, stellt dies keine Beschränkung dar, und die Preßstäbe können auch nur an einer"Seite, d.h. entweder an der oberen Seite oder der unteren Seite der vertikal geteilten Form angeordnet sein. Wenn die Preßstäbe nur an der oberen Seite der vertikal geteilten Form angeordnet sind, ist es möglich eine vertikal geteilte Form zu verwenden, die an der unteren Seite des Formhohlraums keine öffnung hat. Mit einer solchen vertikal geteilten Form ist es möglich, die Entlüftungsplatteneinrichtung 6 wegzulassen. Auch ist es möglich, die Auslegung derart zu treffen, wenn die unteren Preßstäbe 8 weggelassen sind, daß die oberen Preßstäbe 31 in den Formhohlraum 25 so ausreichend tief getrieben werden, daß sie die Enden der oberen Preßstäbe 31 aus der unteren endseitigen öffnung 24b der vertikal geteilten

Form 24 vorstehen. Der Preßstab kann die Form einer stufenförmig abgesetzten Stange mit Abstufungen oder Schultern haben, so daß seine Querschnittsfläche stufenförmig ausgehend vom Ende in Richtung auf den Basisteil größer wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform hat die.Preßstange jedoch einen etwa exakten Durchmesser über die Länge gesehen, abgesehen von dem spitzen Ende. Der Blaskopf 34 und die Preßstangen, die bei der beschriebenen Ausführungsform in Horizontalrichtung nicht beweglich sind, können derart konstruiert werden, daß sie sich horizontal bewegen. Bei einer solchen Ausbildungsform sind der Blaskopf und die Preßstangen fest mit einem beweglichen Rahmen verbunden, während der bewegliche Rahmen 9 unbeweglich ist. Auch ist es möglich, in Kombination mit der beweglichen Formplatte 21 eine weitere bewegliche Formplatte anstelle der stationären Formplatte 25 zu verwenden, wie bei der beschriebenen Ausführungsform vorgesehen ist. Wie beschrieben, gibt die Erfindung eine Kernformvorrichtung an, bei der ein Blaskopf oberhalb eines Rahmens angeordnet ist,, der eine vertikal geteilte Form horizontal beweglich relativ zu dem Rahmen bricht und es sind Preßstangen vorgesehen, die derart beschaffen und ausgelegt sind, daß sie in den Hohlraum in der vertikal geteilten Form einführbar und relativ zum Rahmen horizontal bewegbar sind. Daher ist es möglich, den gewünschten Kern automatisch stabil und leicht aus Grünsand herzustellen, in dem der Formhohlraum mit dem Grünsand beschickt wird, und die Preßstange "in den Grünsand im Formhohlraum eingetrieben wird/ so daß der Grünsand verdichtet und ausgehärtet wird, um die gewünschte Festigkeit zu erreichen. Da zusätzlich der so gebildete Kern hohl ist, kann er leichterer nach der Verwendung zusammengebrochen werden und er hat eine gute Gasdurchlässigkeit.

Claims

SINTOKOGIO LTD. 38 772

Nagoya /JAPAN

Patentansprüche:

Kernformvorrichtung, gekennzeichnet durch einen vertikal beweglichen Blaskopf (34),

einen Rahmen (3), der ein Paar von Formbasen (15, 21) zum Tragen vertikal geteilter Formen (24; 26, 27) mit einer Öffnung (24a) in der oberen Fläche hat, und der unterhalb des Blaskopfes (34) beweglichen Horizontalrichtung relativ zum Blaskopf (34) zwischen einer ersten Stellung, in der der Formhohlraum (25) in den Formen (24) mit Grünsand aus dem Blaskopf (34) über die Öffnung (24a) beschickt wird und einer zweiten Stellung beweglich ist, und

wenigstens eine vertikal bewegliche Preßstange (8, 31), die seitlich in dem Abstand von dem Blaskopf (34) angeordnet ist und derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in den Grünsand im Formhohlraum (25) durch die Öffnung (24a) treibbar ist, wenn der Rahmen

(3) in der zweiten Stellung ist.
2. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vertikal geteilten Formen (24; 26, 27) eine Öffnung (24b) auch in der unteren Fläche haben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungsklappeneinrichtung (6) vorgesehen ist, die mit einer Vielzahl von Entlüftungsöffnungen (6c) versehen und derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie die Öffnung (24b) in der unteren Fläche der Formen (24) verschließt, wenn der Rahmen (3) sich in der ersten Stel-

lung befindet, und daß die Preßstange (8, 31) derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in vertikaler Richtung in den Formhohlraum (25) bewegbar ist, bis das untere Ende der Preßstange (8, 31) aus der öffnung (24b) in der unteren Fläche der Formen (24) vorsteht.
3. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vertikal geteilten Formen (24; 26, 27) eine öffnung (24b) auch in der unteren Fläche haben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungsplatteneinrichtung (6) vorgesehen ist, die eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen (6c) hat und derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie die Öffnung (24b) in der unteren Fläche der Formen (24) verschließt, wenn sich der Rahmen (3) in der ersten Stellung befindet, und daß wenigstens eine zweite Preßstange (31) vorgesehen ist, die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in den Grünsand im Hohlraum (25) durch die öffnung (24b) in der unteren Fläche der Formen (24) treibbar ist, wenn sich der Rahmen (3) in der zweiten Stellung befindet.
4. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Preßstangen (8, 31) in einer Reihe etwa quer zur Bewegungsrichtung des Rahmens (3) angeordnet ist.
5. Kernformvorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstange (8, 31), die in den Grünsand im Formhohlraum (25) durch die Öffnung (24a) in der oberen Fläche der Formen (24) treibbar ist und die Preßstange (31) die derart beschaf-

beschaffen und ausgelegt ist, daß sie in den Grünsand in dem Formhohlraum (25) durch die Öffnung (24b) in der unteren Fläche der Formen (24) treibbar ist, koaxial zueinander angeordnet sind und sich längs einer gemeinsamen Achse bewegen.
6. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskopf (34) und die Preßstange (8, 31) fest mit einem beweglichen Rahmen (9) verbunden sind, der oberhalb des Rahmens (3) angeordnet ist.
7. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Formbasen (15, 21) zum Tragen der Formen (24; 26, 27) auf dem Rahmen (3) zur Bewegung in Richtung aufeinander zu und voneinander weg angebracht ist.
8. Kernformvorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß eine der Formbasen (15, 21) auf dem Rahmen (9) zur Ausführung einer Drehung zwischen einer Stellung, in der sie der anderen Formbasis (21, 15) gegenüberliegt und einer Stellung angeordnet ist, in der sie nach oben weist.
9. Kernformvorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Öffnungen in der oberen Fläche der Formen (24; 26, 27) ausgebildet ist, so daß diese einer Vielzahl von Preßstangen (8, 31) zugeordnet sind, und daß die Formen (24) unabhängige Hohlräume (25) haben, die mit zugeordneten Öffnungen in Verbindung stehen.

1O. Kernformvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstange (8, 31) eine stufenförmig abgesetzte Stange mit einer Querschnittsfläche ist, die auf einer stufenförmig abgesetzten Weise von dem Ende zum Basisteil größer wird.