DE3803648C2 - Formmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine zum Aus­ bilden einer Sandform mittels eines Formkastens und einer Modellplatte, wobei in einem ersten Arbeitsschritt Sand eingefüllt und anschließend der Sand in einem zweiten Ar­ beitsschritt verdichtet wird, mit einem um eine vertikale Achse schwenkbaren Tisch zur Aufnahme sowohl eines ersten Formkastens und der zugehörigen Modellplatte für die obere Formhälfte, als auch eines zweiten Formkastens und der zu­ gehörigen Modellplatte für die untere Formhälfte, wobei der erste und der zweite Formkasten und die zugehörigen Modell­ platten jeweils diametral einander gegenüberliegend auf dem Tisch angeordnet sind und wobei jeweils ein Formkasten mit einer Modellplatte in eine Sand-Befüllungsstation ver­ schwenkbar ist, während der andere Formkasten und die Mo­ dellplatte in eine Sand-Verdichtungsstation verschwenkbar sind.

Formmaschinen der vorstehend genannten Art sind aus der DE-PS 8 20 186 bekannt. Bei diesen Formmaschinen erfolgt der Formvorgang dadurch, daß eine Modellplatte und ein Formkasten zusammengefügt werden, woraufhin der Formsand in den Formkasten eingefüllt wird. Anschließend erfolgt eine Ver­ dichtung des Sandes und, nachdem der Sand eine ausreichende Festigkeit erreicht hat, eine Trennung der Sandform von der Modellplatte. Üblicherweise erfolgt die Bedienung derartiger Formmaschinen manuell, d. h. eine Bedienungsperson steuert die einzelnen Arbeitsschritte in Abhängigkeit von der Zeitvorgabe, die die Bedienungsperson jeweils benötigt. Die hierzu erforderlichen manuellen Arbeiten umfassen ins­ besondere die Zuführung jeweils eines leeren Formkastens, das Einfüllen von Formsand und der Abtransport der fertigen Sandform. Zur Unterstützung dieser manuellen Tätigkeiten werden bei einigen Formmaschinen bereits Rollenbahnen zum Zutransport bzw. Abtransport der Formkästen bzw. der fertigen Sandformen verwendet.

Bekannte Formmaschinen sind üblicherweise so ausgestaltet, daß, da die Modellplatte während des Formvorgangs im wesentlichen ortsfest bleibt, jeweils nur eine Ober­ kastenform oder eine Unterkastenform, d. h. eine Sand­ form, welche den oberen Teil der fertigen Form bildet, oder eine Sandform, die den unteren Teil der fertigen Sandform bildet, hergestellt werden können. In diesem Fall ist es somit erforderlich, bei einer mehrteiligen Sandform mehrere Formmaschinen zu verwenden. Bei einer zweiteiligen Sandform sind somit mindestens zwei Form­ maschinen erforderlich. Dabei erweist es sich im prak­ tischen Betrieb als ausgesprochen unpraktisch und hin­ derlich, daß zueinander zugehörige Formhälften in unter­ schiedlichen Formmaschinen und räumlich getrennt zu­ einander hergestellt werden müssen, da es beispiels­ weise nicht möglich ist, die jeweiligen Herstellungs­ taktzeiten so aneinander anzupassen, daß stets die gleiche Zahl von Oberkastenformen und Unterkastenformen erzeugt werden können. Durch eine auch nur geringfügige Betriebsstörung einer der Formmaschinen ergibt sich die Notwendigkeit, auch den Betrieb der anderen Formmaschine einzustellen oder zu drosseln.

Es sind auch Formmaschinen bekannt, mittels derer sowohl die Oberkastenform als auch die Unterkastenform unter Verwendung nur einer Formmaschine herstellbar sind, wobei es jedoch in diesen Fällen erforderlich ist, die jeweiligen Modellplatten für die obere bzw. Modellhälfte abwechselnd auszutauschen. Die Herstellung der fertigen Sandformen erfolgt somit bei diesen Maschinen dadurch, daß zuerst eine bestimmte Stückzahl an Unterkastenformen hergestellt wird, woraufhin dann eine passende Menge von Oberkastenformen erstellt werden kann. Auch bei derarti­ gen Maschinen erweist es sich als nachteilig, daß ein erheblicher organisatorischer Aufwand erforderlich ist, um sicherzustellen, daß eine gleiche Anzahl verwendbarer Oberkastenformen und Unterkastenformen hergestellt wird. Weiterhin erweist es sich als besonders zeitaufwendig, wenn nur jeweils eine Formhälfte hergestellt werden kann, da die Bedienungsperson während des Verdichtens des Sandes nicht tätig werden kann und deshalb zumin­ dest während dieses Arbeitssschrittes nicht ausgelastet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formma­ schine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei wel­ cher eine gleiche Anzahl an Oberkastenformen und Unter­ kastenformen bei minimalem Zeitaufwand herstellbar sind und wobei insbesondere eine gute Auslastung sowohl der menschlichen Arbeitskraft als auch der Formmaschine selbst erreicht werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Formmaschine zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Zum einen ist es möglich, auf einer einzigen Formmaschine sowohl eine Oberkastenform als auch eine Unterkastenform so herzu­ stellen, daß stets eine gleiche Anzahl von Oberkasten­ formen und Unterkastenformen von der Formmaschine ab­ geführt werden können. Ein weiterer erheblicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß es nicht erforderlich ist, die Modellplatten für den Oberformkasten bzw. den Unterformkasten einzeln zu handhaben, vielmehr die Modellplatten beide auf dem schwenkbaren Tisch ver­ bleiben, so daß es lediglich erforderlich ist, jeweils die Formkästen zuzuführen bzw. wegzutransportieren.

Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Formmaschine liegt darin, daß sowohl eine Sandbefül­ lungsstation als auch eine Sandverdichtungsstation vor­ gesehen sind, so daß es nicht erforderlich ist, daß die Bedienungsperson oder die Formmaschine während eines der Arbeitsschritte nicht oder nur unzureichend ausgelastet sind. Während nämlich bei der erfindungsgemäßen Form­ maschine sich ein gefüllter Formkasten in der Sandver­ dichtungsstation befindet, ist der andere Formkasten mit dem zugehörigen Modell in die Sandbefüllungsstation ver­ schwenkt, so daß die Bedienungsperson während der Zeit, die die Maschine zum Verdichten des Sandes benötigt, den anderen Formkasten mit Sand befüllen kann.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß anstatt der manuellen Befüllung auch eine maschinelle Sandbefüllung möglich ist. Durch eine derartige Ausgestaltung wäre die Formmaschine voll automatisierbar betreibbar, so daß eine Bedienungsperson lediglich zur Beaufsichtigung der Sandbefüllung und möglicherweise zur Unterstützung der Sandbefüllung erforderlich ist.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß die er­ findungsgemäße Formmaschine nicht auf eine bestimmte Art der Verdichtung von Formsand beschränkt ist, vielmehr ist es in der Sandverdichtungsstation möglich, die ver­ schiedensten technischen oder physikalischen Verfahren zur Sandverdichtung anzuwenden.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Form­ maschine ist dadurch gegeben, daß der Tisch zur Entnahme des mit verdichtetem Formsand gefüllten Formkastens von der Modellplatte als Hubtisch ausgebildet ist. Da übli­ cherweise der Formsand von oben in den Formkasten ein­ gefüllt wird, wird der Befüllungsvorgang als solcher nicht dadurch gestört oder unterbrochen, daß der Hub­ tisch in vertikaler Richtung verfahren wird. Andererseits ist es durch eine Bewegung des Hubtisches auf be­ sonders einfache Weise möglich, den Formkasten von der Modellplatte zu trennen, da die dazu erforderliche Vertikalbewegung nicht von dem Formkasten, sondern nur von dem Tisch ausgeführt wird.

Es erweist sich auch als günstig, daß zur Entnahme des mit verdichtetem Sand befüllten Formkastens von der Modellplatte im Bereich der Sandverdichtungsstation eine den Formkasten anhebende Trennvorrichtung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es vor einem Zurückschwenken des Tisches möglich, den Formkasten mit dem verdichte­ ten Sand nach oben abzuheben, so daß lediglich die Modellplatte auf dem Tisch zurückbleibt. Dies erweist sich insbesondere dadurch als besonders vorteilhaft, daß durch eine derartige Trennung des Formkastens von der Modellplatte der Betriebsablauf der Formmaschine nicht unterbrochen wird und es nicht erforderlich ist, eine zusätzliche Entladestation vorzusehen.

In günstiger Ausgestaltung ist im Bereich der Sand­ verdichtungsstation zumindest eine Transporteinrichtung zum Abtransport des Formkastens vorgesehen. Der von der Modellplatte getrennte, die Formhälfte umfassende Form­ kasten kann somit besonders einfach und materialschonend abtransportiert werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs­ gemäßen Formmaschine ist dadurch gegeben, daß die Trans­ porteinrichtung zumindest zwei Schwenkhebel umfaßt, die mit ihren oberen Endbereichen um eine horizontale Achse im oberen Bereich der Sandverdichtungsstation ver­ schwenkbar an einem Rahmen der Formmaschine gelagert sind und an deren unteren Endbereichen Lagerrollen zur Aufnahme und horizontalen Bewegung des Formkastens vor­ gesehen sind. Durch diese Ausgestaltung ist es auf be­ sonders einfache Weise möglich, den Formkasten aufzu­ nehmen und mittels der Lagerrollen seitlich zu ver­ fahren, wobei es insbesondere möglich ist, den so auf­ genommenen Formkasten direkt auf eine Rollenbahn weiter­ zuleiten. Durch diese Art der Handhabung wird eine Be­ schädigung der Modellhälfte vermieden. Auch scheiden mögliche Beschädigungen durch eine unsachgemäße Hand­ habung seitens des Bedienungspersonals aus.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben. Dabei zeigt:

Abb. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Formmaschine,

Abb. 2 eine Seitenansicht auf die linke Seite der Formmaschine gemäß Abb. 1 und

Abb. 3 eine Draufsicht, ebenfalls in schema­ tischer Ausgestaltung, auf die erfin­ dungsgemäße Formmaschine.

Wie in Abb. 1 dargestellt, weist die erfindungsgemäße Formmaschine einen horizontal angeordneten Tisch 3 auf, welcher um eine vertikale Achse 4 verschwenkbar ist. Der Tisch 3 ist so bemessen, daß zwei Modellplatten 2 auf seiner Oberseite angeordnet werden können, wobei eine Modellplatte 2 die Formhälfte für den Oberformkasten darstellt, während die andere Modellplatte die Form­ hälfte für die Unterkastenform bildet. Durch Abformung dieser beiden Modellkästen ist es somit möglich, eine vollständige Gießform zu erzeugen. In Abb. 1 ist auf der linken Seite eine Sandbefüllungsstation 5 dargestellt, während die Formmaschine auf der rechten Seite eine Sandverdichtungsstation 6 aufweist.

Auf die in der Sandbefüllungsstation befindliche Modell­ platte 2 ist ein Formkasten 1 aufgesetzt, welcher nach oben offen ist und an dessen Oberseite ein Füllrahmen 13 angeordnet ist, der die Einleitung des Formsandes und dessen Verteilung erleichtert.

In der rechten Bildhälfte von Abb. 1 ist ein Arbeits­ schritt dargestellt, in welchem der zugehörige Form­ kasten 1 nach der Verdichtung des Sandes von der Modell­ platte 2 bereits abgehoben ist.

Eine Verschwenkung des Tisches 3 erfolgt bei dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Tisch 3 fest an einer Drehsäule 14 gelagert ist, welche mittels einer Hebeleinrichtung 15 relativ zu einem Rahmen 11 der Form­ maschine um die Achse 4 drehbar ist. In der in Abb. 3 dargestellten Draufsicht ist die Hebeleinrichtung 15 in schematischer Weise dargestellt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Tisch 3 jeweils um 180° verschwenkt werden, wobei, bedingt durch den Antrieb mittels der Hebeleinrichtung, keine einen vollen Kreis­ bogen beschreibende Drehung des Tisches erfolgt, son­ dern lediglich eine Hin- und Herverschwenkung.

Unterhalb der Sandverdichtungsstation 6 weist die Form­ maschine, wie in den Abb. 1 und 2 dargestellt, eine Hebeeinrichtung 16 auf, mit der es möglich ist, ent­ weder den Tisch 3 oder auch nur die im Bereich der Sandverdichtungsstation befindliche Modellplatte 2 an­ zuheben, so daß es möglich ist, den Formkasten 1 in die auf der rechten Seite der Abb. 1 dargestellte Position zu bringen. Am oberen Bereich des Rahmens 11 sind zwei Schwenkhebel 9 so gelagert, daß diese jeweils um eine horizontale Achse 10 verschwenkbar sind. Die Verschwenk­ möglichkeit ist in Abb. 1 durch die Pfeile dargestellt. An ihren unteren Enden tragen die Schwenkhebel 9 jeweils mehrere Lagerrollen 12, welche so dimensioniert und an­ geordnet sind, daß es möglich ist, den Formkasten 1 zu untergreifen, so daß dieser auf den Lagerrollen 12 ge­ lagert ist und seitlich verschiebbar ist. Somit ist es möglich, den Formkasten 1 von der in Abb.1 rechts ge­ zeigten Position auf eine Rollenbahn zu verschieben.

Ebenfalls am oberen Bereich des Rahmens 11 ist eine Ver­ dichtungspresse 17 vorgesehen, mittels derer der in der Sandbefüllungsstation 5 eingefüllte Formsand in der Sand­ verdichtungsstation 6 verdichtet werden kann. Zur Ver­ dichtung des Formsandes wird die Modellplatte 2 durch die Hubvorrichtung 16 aus dem Drehtisch 3 herausgehoben und zusammen mit dem Formkasten 1 und dem Füllrahmen 13, die durch die Hubbewegung von ihren Auflagen abgehoben werden, gegen den Rahmen 11 der Verdichtungsvorrichtung 17 gepreßt. Danach tritt die Verdichtungsvorrichtung in Aktion.

Abb. 2 zeigt eine Seitenansicht der in Abb. 1 dargestell­ ten Formmaschine, aus welcher insbesondere die Verdich­ tungspresse 17 besonders deutlich zu erkennen ist. Diese weist, ebenso wie die Hebeeinrichtung 16 hydraulische Be­ tätigungseinrichtungen auf, mittels derer eine Steuerung der Formmaschine möglich ist. Auch die in den Abb. 1 und 3 gezeigte Hebeleinrichtung 15 zum Verschwenken des Tisches 3 ist in vorteilhafter Weise in Form eines Hydraulikzylin­ ders 15′ ausgebildet.

In Abb. 3 ist in schematischer Weise eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Formmaschine gezeigt, aus welcher insbesondere die Verschwenkmöglichkeit des Tisches 3 aus der Sandbefüllungsstation 5 in die Sandverdichtungs­ station 6 erkennbar ist. Aus der Abb. 3 ist ferner er­ sichtlich, daß der Rahmen 11, welcher die Sandverdich­ tungsstation 6 umgibt, so ausgebildet ist, daß der Form­ kasten 1 in der Sandbefüllungsstation 5 von oben frei zugänglich ist, so daß eine Einfüllung von Formsand nicht behindert wird.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungs­ beispiel beschränkt, vielmehr ist es im Rahmen der Erfin­ dung möglich, die Formmaschine insbesondere dahingehend weiterzubilden, daß die Trennung des Formkastens von der Modellplatte in der Sandverdichtungsstation auf andere Weise erfolgt. Beispielsweise ist es möglich, lediglich die Modellplatte relativ zu dem Tisch anzuheben, um den Formkasten in die durch den Schwenkhebel gebildete Transportvorrichtung einzuhängen. Auch ist es erfin­ dungsgemäß möglich, die Abfuhr eines mit einer Form ge­ füllten Formkastens bzw. die Zufuhr eines leeren Form­ kastens auf andere Weise vorzunehmen, beispielsweise durch Verwendung von Hängefördereinrichtungen anstelle der beschriebenen Rollenbahnen.

In den Abb. 1 bis 3 ist das Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Formmaschine nur schematisch darge­ stellt, auf eine detaillierte Beschreibung der Sand­ zufuhreinrichtungen sowie der Zu- und Abtransportvor­ richtungen für die Formkästen wurde verzichtet. Weiter­ hin wurde darauf verzichtet, Einzelheiten bezüglich der Befestigung und Lagerung der Modellplatten und der Form­ kästen darzustellen, da diese aus dem Stand der Technik bekannt sind. Hinsichtlich der Dimensionierung der Form­ maschine ist es möglich, diese den jeweiligen Betriebs­ bedingungen anzupassen, insbesondere ist es auch mög­ lich, eine Oberkastenform bzw. eine Unterkastenform her­ zustellen, die zum Abguß mehrerer Werkstücke dienen kann.

Claims (7)

1. Formmaschine zum Ausbilden einer Sandform mittels eines Formkastens (1) und einer Modellplatte (2), wobei in einem ersten Arbeitsschritt Sand eingefüllt und an­ schließend der Sand in einem zweiten Arbeitsschritt ver­ dichtet wird, mit einem um eine vertikale Achse (4) schwenkbaren Tisch (3) zur Aufnahme sowohl eines ersten Formkastens (1) und der zugehörigen Modellplatte (2) für die obere Formhälfte, als auch eines zweiten Formkastens (1) und der zugehörigen Modellplatte (2) für die untere Formhälfte, wobei der erste und der zweite Formkasten (1) und die zugehörigen Modellplatten (2) jeweils diametral einander gegenüberliegend auf dem Tisch (3) angeordnet sind und wobei jeweils ein Formkasten (1) mit einer Modellplatte (2) in eine Sand-Befüllungsstation (5) verschwenkbar ist, während der andere Formkasten (1) und die Modellplatte (2) in eine Sand-Verdichtungsstation (6) verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des mit verdichtetem Sand befüllten Formkastens (1) von der Modellplatte (2) im Bereich der Sand-Verdichtungsstation (6) eine den Form­ kasten (1) anhebende Trennvorrichtung (9; 16) vorgesehen ist, daß der Tisch (3) zur Entnahme des mit verdichtetem Sand gefüllten Formkastens (1) von der Modellplatte (2) als Hubtisch ausgebildet ist und daß im Bereich der Sand-Ver­ dichtungsstation (6) zumindest eine Transporteinrichtung (9; 12) zum Abtransport des Formkastens (1) vorgesehen ist.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (9; 12) zumindest zwei Schwenk­ hebel (9) umfaßt, die mit ihren oberen Endbereichen um eine horizontale Achse (10) im oberen Bereich der Sand-Verdich­ tungsstation (6) verschwenkbar an einem Rahmen (11) der Formmaschine gelagert sind und an deren unteren Endbereichen Lagerrollen (12) zur Aufnahme und horizontalen Bewegung des Formkastens (1) vorgesehen sind.

3. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sand-Verdichtungs­ station (6) eine Fördereinrichtung zum Transport eines leeren Formkastens (1) vorgesehen ist.

4. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sand-Befüllungsstation (5) eine manuelle Sand-Zufuhreinrichtung vorgesehen ist.

5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sand-Befüllungsstation (5) eine maschinelle Sand-Zufuhreinrichtung vorgesehen ist.

6. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (3) zum Überführen des Form­ kastens (1) und der Modellplatte (2) um jeweils 180° ver­ schwenkbar ist.

7. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Sand-Befüllungsstation (5) eine Vorrichtung zum Aufsetzen eines Füllrahmens (13) auf den mit Sand zu füllenden Formkasten (1) angeordnet ist.