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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von aus zwei Formhälften
bestehenden kastenlosen Gießformen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von aus zwei Formhälften bestehenden kastenlosen Gießformen und einer Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens, bei welchem Formsand in einen ersten Formkasten
eingeschossen wird, der an einer Seite durch einen Modellplattenträger abgeschlossen
ist, der andererseits ein erstes in den Formkasten ragendes Modell und andererseits
ein zweites Modell trägt, nach dem Einschießen und Verdichten des Formsandes der
Modellplattenträger aus dem Bereich des ersten Formkastens entfernt und danach die
so gebildete eine Formhälfte aus dem ersten Formkasten ausgeschoben wird.
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Verfahren und Vorrichtungen der vorgenannten Art sind beispielsweise
der DE-PS 26 53 788 entnehmbar. Gemäß einer ersten Ausführungsform wird eine obere
Formhälfte durch eine erste Vorrichtung erzeugt, die einen Formkasten aufweist,
der oben durch einen Rost und unten
durch einen Modellplattenträger
abgeschlossen ist, dessen Modell in das Innere des Formkastens ragt.
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über dem Rost ist ein Schußkasten mit einer Sand füllung angeordnet.
Die obere Modellhälfte wird hergestellt in dem über dem Modellplattenträger ein
Unterdruck im Formkasten erzeugt wird und sodann der Rost geöffnet wird, wodurch
der Sand aus dem Schußkasten in den Formkasten schießt und verdichtet wird. Nach
dem Entfernen des Modellplattenträgers mit seinem Modell wird bei nunmehr verschlossenem
Rost die obere Formhälfte aus dem Formkasten ausgeschoben, wobei der Rost als Pressplatte
wirkt.
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Zur Herstellung der unteren Formhälfte wird eine weitere Vorrichtung
verwendet, die ebenfalls einen Formkasten aufweist, der unten durch einen Rost und
oben durch einen Modellplattenträger abgeschlossen ist, dessen Modell in das Innere
des Formkastens ragt. Unterhalb des Rostes schließt sich wiederum ein Schußkasten
mit einer Sandfüllung an. Die untere Formhälfte wird wie im Zusammenhang mit der
oberen Formhälfte beschrieben hergestellt.
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Bei dieser bekannten Arbeitsweise ist nachteilig, daß für die Herstellung
der beiden Formhälften zwei getrennte Vorrichtungen benötigt werden, was zu hohen
Anlagekosten führt. Weiterhin ist nachteilig, daß die beiden so hergestellten Formhälften
mit hoher Maßgenauigkeit zusammengefügt werden müssen, da sonst das mit ihnen hergestellte
Gußteil einen Versatz aufweist und somit unbrauchbar ist.
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Aus der vorerwähnten DE-PS ist es bekannt, die beiden Formhälften
gleichzeitig in einer kombinierten Anlage zu erzeugen, die aus den beiden erwähnten
Vorrichtungen
besteht. Der Modellträger trägt hierbei einerseits
ein oberes Modell und andererseits ein unteres Modell, die in den jeweiligen Formkasten
ragen. Über dem Modellplattenträger wird im oberen und unteren Formkasten ein Unterdruck
erzeugt, der bewirkt, daß in beiden Formkästen gleichzeitig Sand eingeschossen werden
kann. Gemäß dem dort beschriebenen Verfahren werden die Formkästen mit ihrem zugehörigen
Rost und dem zugehörigen Schußkasten jeweils nach oben und unten vom Modellplattenträger
weggefahren, der sodann horizontal weggeführt wird. Nach dem Wegführen werden die
gefüllten Formkästen zusammengefahren und zusammen durch eine Relativbewegung zu
den Schußkästen von der nun fertigen Gießform abgezogen. Auf diese Weise werden
die vorerwähnten Versatzprobleme zwischen den beiden Formhälften vermieden. Auch
hier ist jedoch der Nachteil hoher Anlagekosten zu verzeichnen.
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Ist in die Gießform ein Kern einzusetzen, dann muß der Verfahrensablauf
aufgetrennt werden, in dem nach dem Herstellen der beiden Formhälften beim Entfernen
des Formplattenträgers auch der untere Formkasten mit der unteren Formhälfte ausgefahren
wird,in welche sodann der Kern eingelegt werden kann. Danach wird ein unterer Formkasten
mit der zuvor hergestellten unteren Formhälfte, in welche ein Kern eingesetzt wurde,
eingefahren, worauf sodann die beiden Formkästen gegeneinander gefahren und die
in ihnen enthaltenen Formhälften wie vorbeschrieben ausgebracht werden.
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Diese Arbeitsweise bedingt einen Drehtisch, der zwei untere Formkästen
trägt. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der Anlagekosten.
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Es besteht die Aufgabe, das Verfahren der eingangs genannten Art so
auszubilden, daß unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie im Zusammenhang mit
der Herstellung einer oberen Formhälfte beschrieben wurde, eine kastenlose Gießform
aus zwei Formhälften ohne Versatz möglich ist.
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Es besteht die weitere Aufgabe, die Vorrichtung an dieses so ausgebildete
Verfahren anzupassen.
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Eine weitere bei der Vorrichtung zu lösende Aufgabe besteht darin,
den vorerwähnten Drehtisch so zu modifizieren bzw. zu ersetzen, daß er gleichzeitig
den Modellplattenträger trägt. Dieser modifizierte Drehtisch bzw. sein Ersatz soll
auch geeignet sein für eine kombinierte Anlage zur gleichzeitigen Herstellung beider
Formhälften. Insofern wird für die Lösung dieser Teilaufgabe selbständig Schutz
beansprucht.
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Gelöst wird die das Verfahren betreffende Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und Lösungen
für die Vorrichtung sind den nachgeordneten Ansprüchen entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen: Figuren 1 bis 10 Seitenansichten einer Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens in verschiedenen Arbeitsstellungen zur Erläutertung der Verfahrens~
schritte und
Fig. 11 die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung.
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In der Ausgangsstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 ist der Schußkasten
1, in welchem sich eine Füllung aus Formsand befindet unterseitig abgeschlossen
durch einen Rost 2, der die Durchbrüche einer Pressplatte 3 überdeckt.
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Ein erster, aus einem Rahmen bestehender Formkasten 4 ist durch eine
Hebelvorrichtung 5, welche am Schußkasten 1 befestigt ist, soweit angehoben, daß
sein unterer Rand etwa bündig ist, mit der unteren Fläche der Pressplatte 3.
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In einem Untergestell 6 gelagert, ist ein zweiter Formkasten 7.
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In den Bereich zwischen den beiden Formkästen 4, 7 ist horizontal
eingeschoben ein Modellplattenträger 8.
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Dieser Modellplattenträger 8 weist im Inneren zwei Kammern 9, 10 auf,
die durch eine Trennwand 11 hermetisch voneinander getrennt sind. An seiner Oberseite
trägt der Modellplattenträger ein erstes Modell 12 und an seiner Unterseite ein
zweites Modell 13.
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Die obere Kammer 9 steht in Verbindung mit einer Leitung 14, während
die Kammer 10 in Verbindung steht mit einer Leitung 15. In der in Fig. 1 gezeigten
Stellung des Modellplattenträgers ist die Leitung 14, die zur Kammer 9 führt, verbunden
mit einer Unterdruckquelle 16.
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Gemäß Fig. 2 wurde der Schußkasten 1 in Richtung des Modellplattenträgers
8 abgesenkt und der erste Formkasten 4 mittels der Hebevorrichtung 5 relativ zum
Schußkasten
1 so weit nach unten verschoben, daß sein unterer Rand den Außenrand des Modellplattenträgers
8 im Bereich der Kammer 9 übergreift. Das erste Modell 12 greift hierbei in das
Innere des ersten Formkastens 4 ein. Mittels der Unterdruckquelle 16 wird im Inneren
der Kammer 9 ein Unterdruck aufgebaut, der sich auch im Inneren des Formkastens
4 aufbaut, da die das Modell 12 tragende Wandung der Kammer 9 Bohrungen aufweist.
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Der Rost 2 wurde horizontal verschoben, so daß die Durchbrüche der
Pressplatte 3 freigegeben sind, was bewirkt, daß der Sand im Schußkasten 1 implosionsartig
in das Innere des ersten Formkastens 4 einschießt.
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Anschließend verschließt der Rost 2 wiederum die Durchbrüche der Pressplatte
3. Die aus Schußkasten 1 und Formkasten 4 bestehende Einheit wird nach oben angehoben,
wie dies die Fig. 3 zeigt. Danach wird der Modellplattenträger 8 im gezeigten Ausführungsbei
spiel horizontal aus dem Bereich der Formkästen 4, 7 gefahren. Die eine Formhälfte
17 befindet sich nunmehr frei vom zugehörigen Modell im oberen Formkasten 4.
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Als nächstes wird die aus Schußkasten 1 und Formkasten 4 bestehende
Einheit nach unten gefahren, bis der untere Rand des ersten Formkastens 4 auf dem
oberen Rand des zweiten Formkastens 7 aufsitzt. Danach bewegt sich der Schußkasten
1 mit der vom Rost 2 verschlossenen Pressplatte 3 relativ zum ersten Formkasten
4 nach unten, wodurch bewirkt wird, daß die eine Formhälfte 17 in den zweiten Formkasten
7 eingeschoben wird. Die Lage der Teile zueinander nach diesem Arbeitsschritt zeigt
die Fig. 4.
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Nachdem die eine Formhälfte in den zweiten , unteren Formkasten 7
geschoben wurde, wird der Schußkasten 1 mit dem ersten Formkasten 4 in eine Stellung
entsprechend Fig. 1 angehoben. Der untere Rand der Pressplatte 3 ist hierbei etwa
bündig mit dem unteren Rand des ersten Formkastens 4. Der Modellplattenträger 8
wird wiederum in den Bereich unterhalb des Formkastens 4 horizontal verschoben und
gleichzeitig um 1800 gewendet. Dies bedeutet, daß nunmehr das zweite Modell 13 nach
oben in Richtung des ersten Formkastens 4 weist. Nunmehr ist die Kammer 10 über
die Leitung 15 mit der Unterdruckquelle 16 verbindbar. Gleichzeitig wird der zweite
Formkasten 7 horizontal aus dem Bereich des Modellplattenträgers 8 verfahren und
um 1800 gewendet. Die vom ersten Modell 12 gebildete Höhlung in der einen Formhälfte
17 weist nunmehr nach oben. Dies ist in Fig. 5 gezeigt. Das Drehen des zweiten Formkastens
7 um 1800 kann auch direkt unterhalb des ersten Formkastens 4 vorgenommen werden,
d.h. der zweite Formkasten 7 braucht nicht unbedingt horizontal verschoben zu werden.
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Als nächster Schritt wird der Schußkasten 1 mit vom Rost 2 verschlossener
Pressplatte 3 wieder abgesenkt, bis die in Fig. 6 gezeigte Lage dieser Teile eingenommen
wird und der erste Formkasten 4 wird relativ zum Schußkasten 1 mittels der Vorrichtung
5 weiter abgesenkt, bis sein unterer Rand 4 den nunmehr oberen Rand des Modellplattenträgers
8 übergreift. Mittels der Unterdruckquelle 16 9 die Leitung 15 und die Kammer 10
wird im Inneren des Formkastens 4 ein Unterdruck erzeugt. Zu diesem Zweck weist
auch die obere Wandung der Kammer 10, welche das zweite Modell 13 trägt, Bohrungen
auf. Bei nunmehr wiederum durch den Rost 2 freigegebenen Durchbrüchen der Pressplatte
3
schießt der Formsand aus dem Schußkasten 1 in den ersten Formkasten
4 ein und füllt diesen aus, wie dies die Fig. 6 zeigt. Auf diese Weise wird die
andere Formhälfte 18 erzeugt.
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Nach dem Wenden des zweiten Formkastens 7 kann in die dortige eine
Formhälfte 17 ein Kern 19 eingelegt werden.
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Nach der Bildung der anderen Formhälfte 18 gem. Fig. 6 werden der
Schußkasten 1 und die erste Formhälfte 4 wiederum analog Fig. 3 angehoben. Nachdem
das zweite Modell vom ersten Formkasten 4 freigekommen ist, wird der Modellplattenträger
8 wiederum horizontal aus dem Bereich des ersten Formkastens 4 verschoben. Der gewendete
zweite Formkasten 7 mit seiner Formhälfte 17 und seinem Kern 19 wird zurück unterhalb
des Bereichs des ersten Formkastens 4 verbracht. Die Stellungen nach diesem Arbeitsschritt
zeigt die Fig. 7.
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Der Schußkasten 1 mit dem ersten Formkasten 4 wird sodann abgesenkt
, bis der untere Rand des ersten Formkastens 4 auf dem nunmehr oberen Rand des Formkastens
7 aufsitzt. Dies zeigt die Fig. 8.
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Nachdem die in Fig. 8 gezeigte Stellung eingenommen ist und nachdem
der Rost 2 wiederum die Durchbrüche der Pressplatte 3 verschlossen hat, wird mittels
der Hebevorrichtung 5 bei feststehendem Schußkasten 1 der erste Formkasten 4 nach
oben abgezogen, wodurch die andere Formhälfte 18 vom ersten Formkasten 4 freikommt.
Vor dem Abziehen des ersten Formkastens 4 kann die andere Formhälfte 18 geringfügig
in den zweiten Formkasten 7 geschoben werden, in dem nach dem Berühren der Formkästen
4, 7 der Schußkasten 1 mit der Pressplatte
3 geringfügig gegenüber
dem Formkasten 4 abgesenkt wird.
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Nachdem der Formkasten 4 von der Formhälfte 18 abgezogen wurde, wird
der Formkasten 4 zusammen mit dem Schußkasten 1 nach oben angehoben, wie in Fig.
9 gezeigt ist.
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Ein unterhalb des Formkastens 7 angeordneter Pressstempel 19 fährt
nunmehr gegen die Unterseite der Formhälfte 17 und schiebt diese nach oben aus dem
zweiten Formkasten 7 aus. Die Stellungen nach diesem Arbeitsschritt zeigt die Fig.
10.
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Der Modellplattenträger 8, der nunmehr wiederum um 1800 gedreht wurde,
wird anschließend horizontal in den Bereich der Formkästen 4, 7 verfahren, wobei
der an seinem vorderen Ende angeordnete Schieber 20 die aus den beiden Formhälften
17, 18 bestehende kastenlose Gießform vom Stempel 19 auf einen Tisch 21 verschiebt.
Die dann eingenommene Lage zeigt die Fig. 1.
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Um eine genaue Positionsierung der Formkästen 4, 7 zueinander zu erhalten,
kann der untere Rand des Formkastens 4 mit Führungsstiften 22 versehen sein, welche
in Führungsbohrungen an den beiden Stirnseiten des Formkastens 7 eingreifen.
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Der Schußkasten 1 mit dem Rost 2, der Pressplatte 3, dem Formkasten
4 und der Vorrichtung 5 sind bekannte Bauelemente.
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Das Wesentliche bei der Vorrichtung nach Fig. 11 besteht darin, daß
mindestens ein zweiter Formkasten 7 mit dem Modellplattenträger 8 auf einem gemeinsamen
Schlitten 23 angeordnet sind, der im Untergestell 6 verschiebbar gelagert ist. Der
Schlitten 23 ist horizontal verschiebbar, kann jedoch auch eine Schwenk- oder Drehbewegung
in einer horizontalen Ebene ausführen.
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Zur Bildung der ersten Formhälfte befindet sich der Modellplattenträger
8 unterhalb des ersten , oberen Formkastens 4. Die erste Formhälfte wird im Formkasten
4 erzeugt, wie anhand der Figuren 1 und 2 erläutert.
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Nach der Bildung der ersten Formhälfte 17 wird der Schlitten 23 nach
rechts verschoben, wobei der Modellplattenträger 8 aus dem Bereich des Formkastens
4 kommt und der zweite, leere Formkasten 7 unterhalb des Formkastens 4 positioniert
wird. Die eine Formhälfte 17 wird sodann in den zweiten Formkasten 7 geschoben,
wie anhand der Fig. 4 erläutert. Nachdem die eine Formhälfte 17 dem Formkasten 7
übergeben wurde, wird 0 der Schlitten 23 mit dem nunmehr um 180 gedrehten Modellplattenträger
nach links verschoben und der Formkasten 7 um 1800 gedreht. Der Modellplattenträger
8 befindet sich nunmehr wieder' unterhalb des Formkastens 4.
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Diese Stellungen sind in Fig. 11 gezeigt. Das zweite Modell 13 weist
nunmehr in Richtung des Formkastens 4.
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Dies entspricht der Stellung nach dem in Fig. 5 erläuterten Arbeitstakt.
In die Formhälfte 17 kann nunmehr ein Kern eingesetzt werden. Die andere Formhälfte
18 wird erzeugt wie anhand der Fig. 6 beschrieben. Nachdem diese andere Formhälfte
erzeugt ist, wird der Schlitten 23 wieder nach rechts verschoben, bis der Formkasten
7 eine Stellung unterhalb des Formkastens 4 einnimmt. Das Ausbringen der
beiden
Formhälften 17, 18 aus den Formkästen 4, 7 erfolgt dann entsprechend den anhand
der Figuren 7 bis 10 beschriebenen Verfahrenaschritten. Die beiden ausgeschobenen
Formhälften werden mittels eines Schiebers 20' auf den Tisch 21 verschoben. Sodann
wird der Schlitten 23 beim abermals gedrehten Modellplattenträger 8 wieder nach
links verschoben.
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Um ausreichend Zeit für das Einsetzen eines Kerns zu haben, kann ein
weiterer zweiter Formkasten 7' drehbar am Schlitten 23 angeordnet sein, Die beiden
Formkästen 7, 7' sind beidseits des Modellplattenträgers 8 angeordnet.
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Bei jedem Arbeitszyklus wird in einen der Formkästen7bzw.
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7' eine Formhälfte 17 eingeschoben und die beim vorhergehenden Arbeitszyklus
erzeugte Formhälfte 17, die nunmehr mit einem Kern 19 versehen ist, zusammen mit
dem zugehörigen Formkasten 7i bzwd 7 unter den Formkasten 4 gefahren und die beiden
Formhälften 17, 18 aus den beiden Formkästen 4, 7' bzw. 4, 7 ausgebracht. Damit
steht für das Einsetzen eines Kerns 19 nahezu die Zeit eines Arbeitszyklusses zur
Verfügung.